Газотурбинный двигатель

 

Использование: в отраслях промышленности , занятых производством двигателей внутреннего сгорания, силовых установках, транспортных средств, например, автомобилей . Сущность изобретения: двигатель снабжен маховиком, лопатки расположены между последним и диском, направляющий аппарат размещен концентрично рабочему колесу, а выход из камеры сгорания подключен к выходам из межлопаточных каналов. 2 ил.

(505 F 02 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

TQIO- ПЯЙНЧ1 ;.л

БЛИО

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4883374/06 (22) 20.11,90 (46) 07.09.93. Бюл. М 33-36 (76) Спиряков Г.Н. (56) Ципоруха М,И. Рассказы о корабельной энергетике. M. Машиностроение, 1985, с, 180.

Патент СССР

hL 7563, кл. F 02 С 5/02, опублик. 1926. (54) ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СПИРЯКОВА

Изобретение относится к механике и может быть использовано в отраслях промышленности, занятых производством двигателей внутреннего сгорания. Наибольший эффект ожидается от использования изобретения в качестве силовой установки транспортных средств.

Известны газотурбинныедвигатели, состоящие из компрессора и газовой турбины (1). Они широко применяются в качестве силовой установки на электростанциях, кораблях, автомобилях большой груэоподьемности. Как правило, гаэотурбинные двигатели работают в постоянном режиме при низком рабочем давлении газов.

Известен также газотурбинный двигатель (2), который состоит иэ направляющего аппарата, диска, центробежного рабочего колеса с лопатками, выходы из межлопаточных каналов которых подключены к входу камеры сгорания, имеющей клапаны.

Известный газотурбинный двигатель имеет низкий КПД и небольшую мощность.

Целью изобретения является повышение КПД и мощности газотурбинного двигателя.

RU 2000457 С (57) Использование: в отраслях промышленности, занятых производством двигателей внутреннего сгорания, силовых установках, транспортных средств, например, автомобилей. Сущность изобретения: двигатель снабжен маховиком, лопатки расположены между последним и диском, направляющий аппарат размещен концентрично рабочему колесу, а выход из камеры сгорания подклю-. чен к выходам иэ межлопаточных каналов. 2 ил.

Для достижения цели в отличие от прототипа двигатель снабжен маховиком, ло- ) патки расположены между последним и диском, направляющий аппарат размещен концентрично рабочему колесу, в выход из камеры сгорания подключен к выходу иэ межлопаточных каналов. При этом повышение КПД связано с тем, что используется одно центробежное рабочее колесо и в ка-, ) честве компрессора, и в качестве газовой О турбины, Камера сгорания охватывает кон- О) центрично рабочее колесо, благодаря чему снижены до минимума тепловые потери. С этой же целью направляющий аппарат размещен внутри камеры сгорания и расположен концентрично рабочему колесу. Выход камеры сгорания подключен к-выходам иэ межлопаточных каналов рабочего колеса.

Устройство работает при более высоком рабочем давлении, чем прототип, а это ведет к росту КПД и мощности. Энергия для работы компрессора накапливается в маховике, который также способствует стабилизации вращения рабочего колеса при импульсных нагрузках, 2000457

На фиг, 1 изображен газотурбинный двигатель с частичным изъятием корпуса и рабочего колеса; на фиг. 2 — он же в разрезе вдоль осевой линии, Корпус 1 газотурбинного двигателя выполнен иэ металла или керамики в виде полого цилиндра и может иметь систему охлаждения. Корпус имеет крышки 2, 3 и тороидальную камеру сгорания, оборудованную клапанами 4, 5 продувки, которые имеют электромагнитный силовой привод и осуществляют периодическую разгерметизацию камеры сгорания с целью продувки.

Внутри камеры сгорания установлен датчик

6 потока, выводы которого расположены вне камеры сгорания. Датчик управляет системой поджига горючей смеси в камере сгорания и работой свечей 7, 8 зажигания.

Крышка 2 выполнена с воздухозаборным отверстием 9, через которое в двигатель поступает воздух. Воздухоэаборное отверстие

9 имеет стойки 10, на которых крепится подшипник 12 оси. Концентрично камере сгорания установлено рабочее колесо 19, выполненное как центробежное рабочее колесо. Колесо 19 имеет отверстие 11 для забора воздуха. Устройство имеет рабочий вал

13 для отбора мощности. Рабочий вал 13 оборудован золотником 14 для подачи топлива в двигатель, Золотник сообщен с канала 15, 16, по которым топливо поступает в форсунки 18. В канале 16 установлен конус

17 для обеспечения движения топлива по каналу за счет сил центробежного характера. Рабочее колесо 19 оборудовано маховиком 20, который закреплен на рабочем валу

13. На рабочем колесе 19 закреплены профилированные газовые лопатки 21, выходы из межлопаточных каналов которых подключены к входу камеры сгорания, При этом направляющий аппарат 23, установленный в камере сгорания, сообщен с выходами из межлопаточных каналов рабочего колеса

19. С целью запуска двигателя и обеспечения его функционирования на рабочем валу

13 закреплен мотор-генератор 22.

Газотурбинный двигатель работает следующим образом.

При раскрутке рабочего вала 13 силой мотора-генератора 22 в отверстие 9 и отверстие 11 поступает воздух из вне, В центральной части рабочего колеса 19 создается разрежение. Под действием центробежных сил из форсунок в полость рабочего колеса

19 поступает и разбрызгивается жидкое топливо, которое смешивается с воздушным потоком и под действием профилированных лопаток 21 устремляется в полость камеры сгорания. Происходит акт работы рабочего колеса 19 в качестве центробежного компрессора, Поток топливной воздушной смеси взаимодействует с датчиком 6 потока. По заполнении камеры сгорания топливной смесью датчик потока дает импульс на систему, включающую ток к свечам

7, 8 зажигания, которые поджигают газовоздушную топливную смесь. Давление в камере сгорания растет. Газы через направляющий аппарат 23 устремляются на лопатки 21 и за счет изменения вектора движения на 180о передают рабочему колесу 19 кинетическую энергию. После этого газы выходят иэ корпуса через отверстия 11 и 9. Это рабочий цикл двигателя. Энергия газового потока аккумулируется в маховике 20 и частично расходуется для следующего акта— забора топливной смеси и сжатия ее в камере сгорания, Камера сгорания после выхода газов раэгерметизируется посредством клапанов 4, 5. После заполнения камеры сгорания новой порцией гаэовоздушной топливной смеси цикл повторяется и рабочее колесо вращается только от энергии топлива. Мотор-генератор 22 переключается в режим работы генератора тока, Формула изобретения

Газотурбинный двигатель, содержащий направляющий аппарат, диск центробежного рабочего колеса с лопатками, выходы из межлопаточных каналов которых подключены к выходу камеры сгорания, имеющей клапаны,отл ича ющийся тем,что,c целью повышения КПД и мощности, двигатель снабжен маховиком, лопатки расположены между последним и диском, направляющий аппарат размещен концентрично рабочему колесу, а выход из камеры сгорания подключен к выходам из межлопаточных каналов.

9 O

И

Ф

) УУИУю (ФУбРФ

- 1 4

Ф

°

И

I,,=, -Ф

i>i

1 юмора,.егюююю юю юю