Двигатель с внешним подводом тепла

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()892000 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 30. 11.79 (21) 2844763/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 25.12.81 (5!)М. Кл.

F 02 G 1/04

3ЬаударстмииыЯ комитат

СССР ио делал нзобретеииЯ и открытиЯ (53) УДК 621. .41 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С. Т. Амандыков, И. В. Дикопов, С. И. Ефи

Б. А. Крупнов и A. Т. U

Московское ордена Ленина и ордена Трудов

Знамени высшее техническое училище им. Н и Ворошиловградский машиностроительный институт (7 I ) Заявители (54) ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в двигателях с внешним подводом тепла.

Известны двигатели с внешним подвоS дом тепла, содержашие, по меньшей мере, один цилиндр, два поршня, отделяюшие в цилиндре две полости, сообшенные между собой через регенератор и теплообменники с трубчатыми элементами, имеюшими на о ружное оребрение 11)

Однако известным двигателям присущи внслительные мертвые объемы теппообменников, а также болтая неравномерность температур трубчатых элементов по длине,, что снижает их КПД.

Бель изобретения - повышение КПД путем уменьшения мертвого объема двигателя и увеличение теплоаккумулируюшей способности теплообменников.

Для достижения цели в Известном двигателе трубчатые элементы теплообменников выполнены с внутренней насадкой в виде криволинейных отрезков металлической проволоки.

На чертеже показан разрез двигателя с внешним подводом тепла;

Двигатель содержит, по меньшей мере, один цилиндр 1, в котором рабочий поршень 2 и поршень-вытеснитель 3 образуют горячую 4 и холодную 5 полости, которые сообшаются между собой через регенератор 6 и теплообменники 7 и 8 с трубчатыми элементами 9, имеющими наружное оребрение, причем теплообменник

7, примыкающий к горячей полости 4, выполняет функцию нагревателя, а теплообменник 8, примыкаккций к холодной полости 5 - охладителя.

Трубчатые элементы 9 теппообменников 7 и 8 выполнены с внутренней насадкой 10 в виде криволинейных жрезков металлической проволоки, жестко закрепленных на внутренней поверхности элементов 9.

При движении рабочего поршня 2 вверх, когда большее количество рабочего тела

892000 содержится в холодной полости 5, происходит процесс сжатия. Одновременно т:ри перетекании рабочего тела из холодной полости 5.в горячую 4, по мере движени поршня-вытеснителя 3 вниз, в рагенера» торе. 6 и нагревателе 7 происходит под вод теплоты. ITpa движении рабочего поршня 2 вниз, когда большее количество рабочего тела содержится в горячей по лости 4 совершается полезная работа при расширении. Во время процесса расширения за счет перемещения вверх поршня-вытеснителя 3 происходит перетекание рабочего тела нз горячей полости

4 в холодную 5, при этом регенератор и охладитель отводят, теплоту. В реальном двкгателе вследствие необратимых потерь, неизотермичности процессов расширения и сжатия w т.д. тенер»тур@стенок нж;ревателя 7 всегда иьияе температуры рабо.чего теаа, а температура стенок охладите ля всегдя ниже. Теплота в нагревателе 7 передается потоку рабочего тела (а в случае охладителя 8 отводится) не только через стенки трубчатых элементов 9, но и через элементы внутренней насадки 10, имеющей температуру, щмщтически равную температуре стенок, вследствие жесткого механического соединения.

Внутренняя насадка 10 увеличивает теплоаккумулирующую способность тепло обменников 7 и 8 н способствует вырав ниванию температуры трубчатых элементов 9 по длине. Кроме того, криволинейные отрезки проволоки насадки 10 турбулизируют поток, что увепичивает также интенсивность тещообмена в теплообменниках 7 и 8.

Таким образом;, выполнение трубчатых элементов с внутренней насадкой в виде криволинейных отрезков металлической проволоки позволяет уменьшить мертвый объем двигателя и неизотермичность цик-: ла при прочих равных условиях, что ы конечном счете цовышает ИЩ двигателя.

Формула изоб р ет ения

Двигатель с внешним подводом тепла, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, два поршня, отделяющие в цилиндре две полости, сообщенные между собой чЬ рез регенератор и теплообменники с труб2О чатыми элементамн, имеющими наружное оребрение, отличающийся тем, что, с цепью повышения КПД путем уменьшения мертвого объема двигателя и увеличения теплоаккумулирующей способнос25 ти теплообмеяников трубчатые элементы выполнены с внутренней насадкой в виде криволинейных отрезков металлической проволоки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Двигатели Стирлинга. Под ред.

Круглова М. Г., М., Машиностроение, 1977, с. 106, рис. 59.

892000

Составитель О. Голованов

Редактор Н. Лжуган Техред М. Тенер Корректор*А. Ференц

Закаэ 11181/50 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиап ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4