Турборазгонное устройство


 


Владельцы патента RU 2468234:

Белоглазов Сергей Нестерович (RU)

Турборазгонное устройство является аналогом импеллера (двигателя с кольцевым обтекателем), которое также создает воздушный поток. Турборазгонное устройство оборудуется двумя или более ступенями лопаток. Корпус устройства сделан с сужающейся и расширяющейся частями. В сужающейся части лопатки устройства работают, как компрессор, для создания необходимого давления воздушного потока перед диффузором. За диффузором, в расширяющейся части корпуса, лопатки устройства работают, как насос, для снижения давления после диффузора. В расширяющейся части корпуса могут быть сделаны отверстия для впуска воздуха для увеличения массы потока воздуха. Двигатель устройства может располагаться как перед корпусом, так и в конце него. Достигается увеличение скорости воздушного потока более чем в 1.5-1.8 раза. 1 ил.

 

Область техники. Промышленное машиностроение.

Уровень техники. Турборазгонное устройство (ТРУ) является таким же устройством, как импеллер (кольцевой обтекатель с двигателем). И относится оно к тому же уровню техники - авиа- и машинодвигателестроению. Отличие их состоит в том, что ТРУ дополнительно использует эффект истечения одномерных газов через диффузор (сопло), где при дозвуковых скоростях используется эффект трубы Вентури, а при сверхзвуковых скоростях - эффект сопла Лаваля (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика. Том 6. Гидродинамика. Глава X. Одномерное движение сжимаемого газа. § 97. Истечение газа через сопло), (Т.Е.Фабер. - Гидроаэродинамика. Постмаркет. М., 2001. Глава 2. Эйлерова жидкость. 2.17. Эффект Коанда. Стр. 108).

Раскрытие изобретения. Турборазгонное устройство является аналогом импеллера (двигателя с кольцевым обтекателем), которое также создает воздушный поток, но ТРУ оборудуется двумя или более ступенями лопаток и отличается от импеллера тем, что его корпус сделан с сужающейся и расширяющейся частями, где в сужающейся части лопатки устройства работают, как компрессор, для создания необходимого давления воздушного потока перед диффузором, а за диффузором, в расширяющейся части корпуса, лопатки устройства работают, как насос, для снижения давления после диффузора, при этом в расширяющейся части корпуса могут быть сделаны отверстия для впуска воздуха для увеличения массы потока воздуха и двигатель устройства может располагаться как перед корпусом, так и в конце него.

Краткое описание чертежа. Фигура 1.1 - вход воздушного потока в ТРУ, 2 - корпус, 3 - компрессорные ступени лопаток, 4 - диффузор, 5 - насосные ступени лопаток, 6 - двигатель. Воздушный поток поступает в корпус ТРУ (1) и направляется на лопатки сужающейся части (3), где лопатки его дожимают и направляют его в диффузор, где расширяясь он направляется на лопатки насоса (5).

Осуществление изобретения. В авиастроении используется большое разнообразие двигателей и турбин и многие из них уже давно используют эффекты истечения газов через сопло, к примеру, турбовентиляторные турбины. Эффект трубы (диффузора) Вентури тоже давно и широко используется в промышленности. По конструкции ТРУ напоминает турбореактивный двигатель, но, в данном случае, здесь отсутствует камера сгорания топлива, которая является источником движения. В ТРУ источником движения является внешний привод (двигатель), а ТРУ только увеличивает скорость воздушного потока и это его главная задача. При простой установке трубы Вентури на воздушный поток его скорость, на практике, возрастает в 1.5-1.8 раза, а если его устанавливать в комбинации с компрессором и насосом, то его эффективность еще возрастает. При возрастании скорости воздушного потока выше скорости звука происходят подобные процессы, которые связываются с эффектом сопла Лаваля. В данном случае ТРУ использует все эти эффекты. Так же можно рассмотреть ТРУ на примере эффекта упругости, в частности, воздуха - мяч, заполненный воздухом и брошенный на поверхность (пол) будет стремиться вернуться в исходное положение. Так же и здесь - воздух, сжатый в сужающейся части устройства, будет стремиться расшириться в расширяющейся части и будет давить на лопатки насоса, т.е. получается, что устройство не будет тратить энергию на подсасывание воздуха из диффузора, т.е. не будет происходить увеличения затрат топлива при увеличении скорости потока. А при достижении сверхзвуковых скоростей в расширяющейся части корпуса динамическое давление на лопатки насосной части будет сильнее помогать лопаткам компрессорной части, так как они находятся на одном валу. Так же использование отверстий для впуска воздуха в расширяющейся части корпуса (эффект увеличения воздуха струей) для увеличения массы потока также способствует росту эффективности, как и в турбовентиляторных турбинах. Недостатком такого устройства является то, что для хорошей эффективности необходима большая масса воздуха и корпус будет большим и массивным, но если корпус ТРУ встраивать в корпус транспортного средства, а двигатель делать высоко оборотистым, то он будет более компактным и иметь небольшой вес и тогда ТРУ сможет конкурировать с современными авиадвигателями.

Турборазгонное устройство является аналогом импеллера (двигателя с кольцевым обтекателем), которое также создает воздушный поток, но турборазгонное устройство оборудуется двумя или более ступенями лопаток и отличается от импеллера тем, что его корпус сделан с сужающейся и расширяющейся частями, где в сужающейся части лопатки устройства работают, как компрессор, для создания необходимого давления воздушного потока перед диффузором, а за диффузором, в расширяющейся части корпуса, лопатки устройства работают, как насос, для снижения давления после диффузора, при этом в расширяющейся части корпуса могут быть сделаны отверстия для впуска воздуха для увеличения массы потока воздуха и двигатель устройства может располагаться как перед корпусом, так и в конце него.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к инерционным двигателям, выполненным с возможностью создания реактивной тяги. .

Изобретение относится к области реактивной техники, в частности к вихревым установкам, и может быть использовано в качестве тягового устройства для транспортных систем.

Изобретение относится к устройствам для преобразования энергии волн, в частности для преобразования энергии колебания судна в гидрореактивную энергию. .

Изобретение относится к области судостроения. .

Изобретение относится к области обеспечения движения машин и механизмов, например транспортных средств. .

Изобретение относится к области обеспечения движения машин и механизмов главным образом транспортных средств. .

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к ракетным двигателям с ядерным источником нагревания рабочего тела - ядерным реактором, и может найти применение в аэрокосмических самолетах (АКС).

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в космонавтике для создания реактивной тяги. .

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в авиастроении, ракетостроении и других областях, где применяются воздушно-реактивные двигатели.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к реактивным двигателям без газовых турбин, в которых отдельный мотор поршневого типа приводит в действие вентилятор.

Изобретение относится к авиадвигателестроению. .

Изобретение относится к авиадвигателестроению. .

Изобретение относится к авиадвигателестроению. .

Изобретение относится к авиадвигателестроению. .

Изобретение относится к роторным двигателям и компрессорам и газотурбинным двигателям. .

Изобретение относится к области реактивных движителей. Центробежный движитель содержит вращающийся относительно оси вращения ротор и связанный с ним невращающийся относительно оси вращения ротора корпус с каналами в роторе и корпусе для прохождения по этим каналам рабочего вещества. Каналы ротора имеют входные концы для подачи в них рабочего вещества, наименее удаленные от оси вращения, и выходные концы, наиболее удаленные от оси вращения ротора. Каналы равномерно расположены по окружности относительно оси вращения ротора. Выходные концы каналов ротора расположены по отношению к входным концам каналов корпуса таким образом, что имеется возможность при вращении ротора направлять рабочее вещество непосредственно из выходных концов каналов ротора во входные концы каналов корпуса, равномерно расположенных по окружности относительно оси вращения ротора. Максимальная высота сечений входных концов каналов корпуса больше или равна максимальной высоте сечений выходных концов каналов ротора в плоскости, проходящей через ось вращения ротора. Собственные оси входных концов каналов корпуса направлены к ротору под углом, обеспечивающим минимальные потери скоростного напора рабочего вещества, исходящего от ротора к корпусу. Собственные оси выходных концов каналов корпуса направлены вдоль одного направления с возможным отклонением их относительно друг друга не более 45 градусов. Техническим результатом является повышение эффективности использования энергии, передаваемой рабочему веществу, повышение КПД и расширение областей применения устройства. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх