Электротермический двигатель
Владельцы патента RU 2769484:
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева" (Самарский университет) (RU)
Изобретение относится к реактивным двигателям, в частности к электротермическим двигателям. Электротермический двигатель содержит корпус, изолятор с капиллярным каналом, в котором с одной стороны установлен электрод, имеющий дросселирующий канал для подачи рабочей жидкости, а с другой стороны - сверхзвуковое сопло. В капиллярном канале создается плазменный разряд, и плазма подается в сверхзвуковое сопло. Дросселирующий канал электрода удален от торца электрода, обращенного в капиллярный канал, и при электроэрозионном износе торца электрода геометрические параметры дросселирующего канала не изменяются, поэтому не изменяются массовый расход жидкости и параметры двигателя. 2 ил.
Изобретение относится к реактивным двигателям, в частности к электротермическим двигателям.
Известен плазменный электротермический двигатель, содержащий капиллярный канал с электродом, имеющим дросселирующий канал для подачи жидкости, в котором создается плазменный разряд, и плазма подается в сверхзвуковое сопло (см. US 4821508 А1, МПК F03Н 1/00, 18.04.1989, в документе 13 л.).
Недостатком такого двигателя является то, что при электроэрозионном износе торца электрода, обращенного в сторону капиллярного канала изменяется длина дросселирующего канала и, соответственно, его гидравлическое сопротивление, что приводит к изменению расхода жидкости и нарушению согласования массового расхода жидкости с частотой повторения электрических импульсов и энергией плазменного разряда и изменению параметров плазмы. Повышенный расход жидкости приводит к уменьшению температуры плазмы и снижению удельного импульса устройства.
Целью изобретения является повышение стабильности параметров двигателя за счет уменьшения зависимости гидравлического сопротивления канала подачи жидкости в капиллярный канал от электроэрозионного износа торца электрода, обращенного в капиллярный канал.
Указанная цель достигается тем, что в плазменном электротермическом двигателе, содержащем силовой корпус, изолятор с капиллярным каналом, на одном конце которого установлен электрод для подачи жидкости, а на другом конце сверхзвуковое сопло из электропроводящего материала, и систему электропитания, присоединенную к электроду и соплу, дросселирующий канал удален от торца электрода, обращенного в капиллярный канал, и сообщается с торцем с помощью канала с диаметром большим диаметра дросселирующего канала.
Устройство показано на фиг. 1, где 1 - изолятор, 2 - силовой корпус, 3 - электрод, 4 - сверхзвуковое сопло, 5 - источник электропитания, 6 - дросселирующий канал, 7 - капиллярный канал, 8 - выходной канал. На фиг. 2 показан местный вид А с фиг. 1.
Изолятор 1 с капиллярным каналом 7 установлен в силовом корпусе 2. Один конец капиллярного канала 7 закрыт электродом 3, имеющим дросселирующий канал 6 для подачи жидкого рабочего тела в капиллярный канал 7. Дросселирующий канал 6 удален от торца электрода, обращенного в капиллярный канал 7 и сообщается с торцем при помощи выходного канала 8 большего диаметра. На другом конце капиллярного канала 7 установлено сверхзвуковое сопло 4. Источник электропитания 5 подключен к электроду 3 и соплу 4.
Устройство работает следующим образом. Жидкое рабочее тело течет через дросселирующий канал 6 и выходной канал 8 в капиллярный канал 7. Дросселирующий канал 6 имеет небольшой диаметр для обеспечения оптимальной скорости прямого потока и уменьшения обратного потока жидкости. При создании в капиллярном канале 7 электрического разряда с помощью источника электропитания 5, образуется плазма высокого давления. Поток плазмы из капиллярного канала 7 поступает в сопло 4, где тепловая энергия потока плазмы преобразуется в кинетическую энергию струи газа. При прохождении в капиллярном канале 7 электрического разряда происходит электроэрозионный износ торца электрода 3. Поскольку дросселирующий канал 6 удален от торца электрода, его геометрические, а значит и гидравлические параметры не изменяются. Таким образом, при электроэрозионном износе торца электрода 3, обращенного в капиллярный канал 7, массовый расход жидкости и параметры двигателя будут стабильными.
Изобретение позволяет повысить стабильность работы двигателя в процессе эксплуатации.
Электротермический реактивный двигатель, содержащий силовой корпус, изолятор с капиллярным каналом, на одном конце которого установлен электрод с дросселирующим каналом для подачи жидкого рабочего тела, а на другом конце установлено сверхзвуковое сопло из электропроводящего материала, и систему электропитания, присоединенную к электроду и соплу, отличающийся тем, что дросселирующий канал электрода удален от торца электрода, обращенного к капиллярному каналу, и сообщается с торцом с помощью канала большего диаметра.
