EA010345B1 - Способ изменения объема "роудонг" для машин на текучей среде и соответствующие ему механизмы и варианты применения - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к способу изменения объема «Роудонг» для машин на текучей среде и соответствующим механизмам и вариантам применения, которые подходят для использования в двигателе внутреннего сгорания, насосе, компрессоре, электродвигателе, трансмиссии, для охлаждения, дозирования и т.д. Согласно способу изменения объема «Роудонг» движение с изменением объема «Роудонг» может производиться при помощи комбинации кругового движения ротора «Роудонг» в полости «Роудонг» и его вращения в противоположном направлении, что приводит к уменьшению скорости, момента количества движения и потерь на 90-99% по сравнению с ротором с таким же отношением. Двигатель внутреннего сгорания «Роудонг» имеет повышенный на 25% коэффициент полезного действия и не имеет смазки. Насос «Роудонг» имеет коэффициент полезного действия до 90%. Для изотермического сжатия «Роудонг» работа может быть уменьшена на 39-67%, при этом работа для охлаждения «Роудонг» может быть уменьшена на 50%. Машины «Роудонг» общего назначения на текучей среде имеют функции насоса и двигателя, а также имеют такие функции, как дозирование, контроль и т.д. Машины «Роудонг» общего назначения на текучей среде, которые могут работать с газом, жидкостью и двухфазным потоком, могут питаться с расходом, который необходим. Они имеют хорошую самоадаптивность по давлению, универсальность и высокий коэффициент полезного действия.

Description

Определения «Роудонг» - движение, при котором твердое тело вращается вокруг оси, называют круговым движением. Одновременно оно вращается вокруг параллельной оси, которая ближе к его центру масс, в противоположном направлении, что называется вращением. Когда абсолютные значения скорости кругового движения и скорости вращения одинаковы или близки, они комбинируются в поступательное движение или приближенное к поступательному движению, которое называют движением «Роудонг». Чистое движение «Роудонг» создается, когда абсолютные значения мгновенных угловых скоростей вращения и кругового движения всегда равны. Каждая материальная точка твердого тела движется синхронно по окружности.

Ось «Роудонг», центр «Роудонг» - ось кругового движения называют осью «Роудонг», и проекция оси «Роудонг» в ее вертикальной плоскости называется центром «Роудонг».

Диаметр «Роудонг», радиус «Роудонг»: диаметр и радиус оси вращения геометрического места точек кругового движения называют диаметром «Роудонг» и радиусом «Роудонг», соответственно. Диаметр круговой траектории, по которой движется каждая материальная точка твердого тела, равен диаметру «Роудонг». Линейная скорость равна произведению радиуса «Роудонг» и угловой скорости кругового движения. Линейная скорость очень мала, когда радиус «Роудонг» очень мал, при этом момент количества движения и кинетическая энергия существенно уменьшаются и равномерно распределяются. В результате потеря движения уменьшается на порядки.

Ротор «Роудонг» - это облегченный цилиндрический элемент, совершающий движение «Роудонг» и установленный на эксцентричной части коленчатого вала при помощи подшипников. Он совершает круговое движение с вращением коленчатого вала; одновременно он вращается автоматически вследствие инерции. «Роудонг» составляет два движения.

Коленчатый вал - это жесткий вращающийся элемент, который удерживает ротор «Роудонг» и передает силу и крутящий момент. Он состоит из двухосных или многоосных цилиндрических частей. Цилиндрическая часть, ось которой представляет собой ось «Роудонг», называется основным валом или валом «Роудонг»; другие цилиндрические части называются эксцентричными валами, которые используются для удержания ротора «Роудонг», и их оси являются осью вращения.

Полость «Роудонг» - это обычно цилиндрическая полость, которая выполнена с возможностью охвата движения «Роудонг» ротора «Роудонг» и образует соотношение по касательной с ротором «Роудонг».

Отношение «Роудонг» - это отношение радиуса «Роудонг» к диаметру полости «Роудонг», то есть нормализованный радиус⁵ «Роудонг». Это базовый параметр механики «Роудонг».

Отношение скоростей «Роудонг», отношение моментов «Роудонг», отношение моментов количества движения «Роудонг», отношение кинетических энергий «Роудонг», отношение потерь на торцевых поверхностях «Роудонг», отношение потерь на цилиндрических поверхностях «Роудонг»: эти отношения являются отношениями, соответствующими параметрам ротора «Роудонг» при чистом движении «Роудонг» к цилиндрической поверхности ротора или всего тела, которое имеет такую же плотность, угловую скорость и форму, как и полость «Роудонг». Отношение линейной скорости называется отношением скорости «Роудонг»; отношение моментов называется отношением моментов «Роудонг»; отношение моментов количества движения называется отношением моментов количества движения «Роудонг»; отношение кинетических энергий называется отношением кинетических энергий «Роудонг»; отношение предельных потерь на трение для торцевой поверхности называется отношением потерь на трение для торцевой поверхности «Роудонг»; отношение предельных потерь на трение на единицу площади цилиндрической поверхности называется отношением потерь цилиндрической поверхности «Роудонг».

Механика «Роудонг» - это специальный предмет, который исследует кинематику и динамику «Роудонг» и варианты их применения. Главными законами механики «Роудонг», используемыми согласно настоящему изобретению, являются: отношение скоростей «Роудонг» = 5, отношение моментов «Роудонг» » 1,55, отношение моментов количества движения «Роудонг» » 25², отношение кинетических энергий «Роудонг» » 25², отношение потерь для торцевой поверхности «Роудонг» » 2,55³, отношение потерь для цилиндрической поверхности «Роудонг» » 5³.

Качание «Роудонг» - это практически выведенный тип движения «Роудонг». На его вращение накладывается качающееся движение с небольшой амплитудой такого же периода, но средняя угловая скорость остается постоянной, и его момент количества движения и кинетическая энергия лишь возрастают на немного меньший порядок. Качание «Роудонг» можно классифицировать как движение просто гармонического типа или типа равномерного ускорения и т.д. в зависимости от разных ограничений. Приводной момент просто гармонического типа является простой гармонической функцией углового смещения, и траектории движения материальных точек ротора «Роудонг» представляют собой эллипс. Качание «Роудонг» способствует увеличению гидравлической эффективности и особенно пригодно для среды высокой вязкости.

Качение «Роудонг» - это другой практически выведенный тип движения «Роудонг». Его угловая скорость вращения больше скорости кругового движения на определенную небольшую величину, что

- 1 010345 делает линейную скорость всегда равной нулю по касательной линии ротора «Роудонг» и полости «Роудонг». Его темп прироста угловой скорости равен отношению «Роудонг», и его прирост момента количества движения и кинетической энергии все же имеют небольшую величину более низкого порядка. Качение «Роудонг» способствует созданию гибкого герметичного уплотнения полости «Роудонг». Оно особенно пригодно для повышения объемной эффективности в случае высокого перепада давлений.

Способ изменения объема «Роудонг» - это вид движения и способ его осуществления, согласно которому рабочая полость машин объемного типа на текучей среде периодически изменяет конфигурацию и объем для непрерывного заполнения рабочей жидкостью и затем выпуска рабочей жидкости из полости с увеличением и уменьшением удельной энергии. Его кинематическая характеристика состоит в том, что подвижная стенка полости совершает периодическое движение «Роудонг».

Механизм изменения объема «Роудонг» - это механизм движения, который осуществляет движение с изменением объема согласно способу изменения объема «Роудонг» и состоит из механизма «Роудонг», полости «Роудонг», которая содержит ротор «Роудонг» и пространство для его движения и разделительную перегородку, которая отделяет полость изменяемого давления от полости постоянного давления.

Механизм «Роудонг» - это подвижный механизм, состоящий из ротора «Роудонг» и коленчатого вала, который удерживает ротор «Роудонг» при помощи подшипников. Коленчатый вал имеет только одну вращательную степень свободы благодаря системе жесткого удерживания механизма «Роудонг». Таким образом, ротор «Роудонг» получает соответствующую вращательную степень свободы. Независимое вращение гибко приводится при ограничении инерции и силы трения или жестко сдерживается другим жестким ограничением. Но оно достаточно для вращательной степени свободы, которая составляет движение «Роудонг». Пространство для движения и скорость материальных точек в механизме «Роудонг» невелики, между тем пространство для движения и функциональная скорость занятия пространства увеличиваются на один порядок благодаря релейному механизму. Соответствующие эффекты функций усиливаются в таком же масштабе.

Следящая разделительная перегородка - это плоский элемент, который соединен с ротором «Роудонг» как единое целое или движется синхронно с ротором «Роудонг» и поддерживает уплотнительный контакт с его цилиндрической поверхностью. Это разделительная конструкция для полости переменного давления и полости постоянного давления, и она движется в плоскости, проходящей через ось «Роудонг» или параллельно ей.

Полость переменного давления - это рабочая полость, в которой давление и удельная энергия текучей среды изменяются в процессе изменения объема. Изменение непрерывное для сжимаемой текучей среды и ступенчатое для несжимаемой текучей среды.

Внутренний центральный угол полости переменного давления - это центральный угол ротора «Роудонг», который соответствует цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» на стороне полости переменного давления.

Внутренняя нестандартная поверхность полости переменного давления: это нестандартная поверхность, которой соответствует внутренний центральный угол, и также является удерживающей эквивалентное давление поверхностью ротора «Роудонг».

Полость постоянного давления - это рабочая полость, в которой давление и удельная энергия текучей среды не изменяется в ходе процесса изменения давления. Движение текучей среды является процессом постоянного давления, и он является процессом синхронной подготовки процесса изменения давления следующего периода.

Линия уплотнения полости «Роудонг» - это касательная линия, которая образована по касательной к внешней цилиндрической поверхности и полости «Роудонг» и вращается синхронно с круговым движением.

Вентиль - это ограничивающий элемент для следования разделительной перегородке качающегося механизма «Роудонг», который представляет собой цилиндр с прорезью через ось, может вращаться с ограниченной амплитудой вокруг фиксированной оси и может ограничивать при помощи оси вентиля для следования разделительной перегородке, которая жестко соединена с ротором «Роудонг» или полостью.

Занятие пространства - это термин для положения в реальном масштабе времени и пространства, занимаемого ротором «Роудонг» при движении «Роудонг».

Обегание канала, обжим канала: особенно относятся к функциональному движению, которое вызывает изменение объема рабочей полости. Обегание канала представляет собой вращение с занятием пространства при вращении ротора «Роудонг» по касательной к стенке канала полости «Роудонг». Обжим канала - это движения с занятием пространства ротора «Роудонг» при качении «Роудонг».

Релейный механизм - это механизм, значительные функциональные движения которого, такие как занятие пространства ротором «Роудонг» и движение линии уплотнения полости «Роудонг», могут инициироваться небольшими материальными точками, первоначальные положения которых непрерывно изменяются, что подобно действию реле.

Характеристика самоуравновешивания системы сил: это характеристика, заключающаяся в том, что для машин объемного типа на текучей среде силы и моменты кинематических пар в механизме измене

- 2 010345 ния объема или между внутренними и соответствующими внешними механизмами передаются только подшипниками.

Машины на текучей среде - это устройства, которые преобразуют работу в энергию или, наоборот, используют правила перехода или изменения поля течения или термодинамического состояния и которые передают, регулируют и распределяют механическую энергию при помощи жидкости. Устройства, которые транспортируют, распределяют, дозируют и регулируют текучую среду, также относятся к машинам на текучей среде. Машины на текучей среде можно классифицировать на три типа по типам движения: обычному линейному поступательному движению, вращению и движению «Роудонг», согласно настоящему изобретению. Если классифицировать по типам энергии, все машины на текучей среде являются устройствами объемного напорного типа за исключением вращающейся крыльчатки ротационного типа.

Потери на трение в механизме - это потери механической энергии, вызванные динамическим трением в кинематических парах механизма при движении машин на текучей среде с изменением объема. Настоящее изобретение, в частности, относится к потерям на трение, вызванным отсутствием характеристики самоуравновешивания системы сил.

Предельные потери на трение относятся к механической энергии, расходуемой на трение между неканальной поверхностью движения механизма и протекающей жидкостью в ходе движения машин на текучей среде с изменением объема.

Внутренние механические потери: мощность на валу, достигнутая механизмом движения машин на текучей среде, называется внутренней мощностью. Для внутренней мощности часть, расходуемая механическим трением, называется внутренними механическими потерями, которые включают потери на трение механизма и предельные потери на трение. Первые могут также подразделяться на две части из потерь в подшипниках и потерь на трение в механизме.

Удельные гидравлические потери, гидравлические потери: сумма гидравлических потерь, генерируемых единицей массы текучей среды, проходящей по каналу в машине на текучей среде, называется удельными гидравлическими потерями. Они составляют прямую пропорцию квадрату скорости потока. Произведение удельных гидравлических потерь и расхода называется гидравлическими потерями, которые имеют величину мощности и значение которых прямо пропорционально кубу скорости потока.

Машины на текучей среде «Роудонг» - это машины на текучей среде, которые содержат механизм (механизмы) изменения объема «Роудонг» и осуществляют функции основного назначения при помощи этого механизма (механизмов). Он может быть классифицирован на такие типы, как силовой, приводной и тормозной, образующий гидравлическую трансмиссию, измерительный, контролирующий состояние и состояние текущей среды и т. д. Он может быть применен во многих машинах, таких как двигатель внутреннего сгорания, гидроэлектрический генератор, гидравлический и пневматический двигатель, водяной насос, масляный насос, насос с двухфазным потоком, вентилятор и компрессор, вакуумный насос, вакуумный насос с двухфазным потоком, гидравлический преобразователь крутящего момента, мультиплексный делитель мощности, гидравлический тормоз, насос управления параметром блокирования, насос с модуляцией параметров, насос с регулированием расхода, канальное устройство с постоянной пропорцией, узел обмена произвольной энергией и устройство интегрирования произвольного потока энергии.

Вращательное движение «Роудонг» и вращательный механизм «Роудонг»: вращательное движение «Роудонг» - это вид движения «Роудонг», при котором система отсчета «Роудонг» вращается вокруг оси «Роудонг» в противоположном направлении, но с угловой скоростью, равной скорости кругового движения. В неподвижной системе координат полость «Роудонг» и ротор «Роудонг» вращаются отдельно вокруг статической оси «Роудонг» и оси вращения в одном направлении, и движение «Роудонг» является дифференциальным движением между ними. Вращательный механизм «Роудонг» включает статический коленчатый вал и вращающийся ротор «Роудонг» на эксцентричной части коленчатого вала. Его полость «Роудонг» является цилиндром, вращающимся вокруг оси «Роудонг».

Вращательные машины «Роудонг» на текучей среде: машина «Роудонг» на текучей среде, механизм изменения объема «Роудонг» которой вращается как единое целое, называется вращательной машиной «Роудонг» на текучей среде. Ее следящая разделительная перегородка жестко и герметично соединена с полостью «Роудонг» и вращается вместе с ней. Ротор «Роудонг» совершает качающееся движение «Роудонг» относительно полости «Роудонг», которое является вращением с наложением с качанием с небольшой амплитудой в стационарной системе координат.

Двигатель внутреннего сгорания «Роудонг» - это двигатель внутреннего сгорания, механизм которого работает при расширении газа, совершает движение «Роудонг», и он является видом машины «Роудонг» на текучей среде с дополнительным компонентом на сгорании газа. Это важный вариант осуществления настоящего изобретения. Он состоит из механизма изменения объема «Роудонг», соосно приводимого узла распределительного насоса «Роудонг» с постоянной пропорцией, синхронизирующей форсунки и синхронно работающей нагревательной импульсной камерой сгорания постоянного объема. Он имеет преимущества, состоящие в высокой степени сжатия, высоком коэффициенте полезного действия, высокой удельной мощности, малом загрязнении окружающей среды, отсутствии смазки, длительном сроке службы и т.д., с которыми не может сравниться обычный двигатель внутреннего сгорания.

- 3 010345

Гидравлический двигатель «Роудонг» - это по большей части гидравлический двигатель, приводимый потенциальной энергией, состоящий из механизма изменения объема «Роудонг».

Двигатель «Роудонг» - это двигатель с изменением объема «Роудонг», приводимый непосредственно давлением жидкости, и он является важным вариантом выполнения машины «Роудонг» на текучей среде. Гидравлические двигатели и пневматические двигатели являются вариантами применения в соответствующей области.

Пневматический двигатель «Роудонг» - это по большей части пневматический двигатель, приводимый потенциальной энергией, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг». Он является вариантом двигателя «Роудонг» с рабочей средой в газовой фазе. Пневматический двигатель, снабженный импульсным клапаном, наиболее эффективен.

Гидравлический двигатель «Роудонг» - это гидравлический двигатель, приводимый потенциальной энергией, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг». Он является вариантом двигателя «Роудонг» с рабочей средой в жидкой фазе, и он значительно более эффективен, чем обычные гидравлические двигатели.

Жидкостный насос высокого давления «Роудонг» - это механический насос, содержащий механизм (механизмы) изменения объема, который повышает давление жидкости для обеспечения его энергией. Он является важным вариантом выполнения машины на текучей среде «Роудонг». Его можно классифицировать как жидкостный насос высокого давления, насос с двухфазным потоком, компрессор, вакуумный насос и вакуумный насос с двухфазным потоком в соответствии с фазой среды.

Насос высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды - это тип конструкции или название варианта насоса высокого давления «Роудонг», состоящего из механизма (механизмов) изменения давления «Роудонг». Он может использоваться для сжатия текучей среды в газовой фазе и двухфазной текучей среды из газа и жидкости.

Адиабатическое сжатие - это процесс сжатия, в котором сжатый газ не обменивается теплом с окружающей средой в процессе сжатия. Если отсутствует диффузная эндотермическая среда, мгновенный дополненный процесс сжатия является адиабатическим сжатием.

Изотермическое сжатие - это процесс сжатия, в котором сжатый газ излучает тепло сжатия в окружающую среду и сохраняет постоянной температуру в процессе сжатия. Медленный процесс сжатия и мгновенный процесс сжатия, в которых эндотермическая среда с достаточной теплоемкостью и с достаточно большой площадью поверхности диффузно рассеивается, могут рассматриваться как изотермическое сжатие.

Компрессор «Роудонг» - это тип конструкции или название варианта насоса высокого давления «Роудонг», состоящего из механизма (механизмов) изменения давления «Роудонг». Он может использоваться для сжатия текучей среды в газовой фазе или двухфазной текучей среды из газа и жидкости и может осуществлять изотермическое сжатие.

Нагнетатель «Роудонг», воздуходувка «Роудонг», вентилятор «Роудонг» представляют типы конструкции или названия подкачивающего насоса «Роудонг», состоящего из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг». Они могут использоваться для транспортировки текучей среды в газовой фазе под низким давлением.

Двухфазный насос высокого давления «Роудонг» - это тип конструкции или название варианта выполнения насоса высокого давления «Роудонг», состоящего из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг». Он может использоваться для сжатия двухфазной текучей среды из газа и жидкости и имеет широкую приспособляемость к разным отношениям газа и жидкости.

Вакуумный насос «Роудонг» - это тип насоса высокого давления «Роудонг», состоящего из механизма изменения объема «Роудонг». Он используется для понижения давления текучей среды в газовой фазе и понижает атмосферное давление до отрицательного давления. Его вход соединен с вакуумной нагрузкой.

Двухфазный вакуумный насос «Роудонг» - это тип конструкции или название варианта выполнения насоса высокого давления «Роудонг», состоящего из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг». Он используется для вакуумного накачивания текучей среды из газа и жидкости. Его вход соединен с вакуумной нагрузкой.

Гидравлический насос высокого давления «Роудонг», водяной насос «Роудонг» - это тип конструкции или название варианта выполнения насоса высокого давления «Роудонг», состоящего из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг». Он используется для повышения давления жидкой текучей среды. Обычно он называется водяным насосом «Роудонг», когда он не зависит от рабочей жидкости.

Гидравлический насос «Роудонг» - это тип конструкции насоса высокого давления «Роудонг», состоящего из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг». Он используется для гидравлической трансмиссии, и его рабочее давление относительно высокое или очень высокое.

Система гидравлической трансмиссии «Роудонг» - это эффективная система трансмиссии, состоящая из гидравлического насоса (насосов) «Роудонг» и гидравлического двигателя (двигателей) «Роудонг», которая передает мощность и изменяет вращательную скорость и момент. Не существует теоре

- 4 010345 тического предела или технологического предела в рамках требований по степени изменения скорости. Характеристики, относящиеся к простоте и удобству, эффективности и хорошей обслуживаемости, замечательны, в результате чего коэффициент полезного действия может быть повышен, и стоимость может быть существенно снижена при использовании с такими транспортными средствами, как автомобиль, поезд, судно и другие машины.

Гидравлический редуктор «Роудонг» - это эффективная система трансмиссии, состоящая из гидравлического насоса (насосов) «Роудонг» и гидравлического двигателя (двигателей) «Роудонг», которая уменьшает вращательную скорость и повышает крутящий момент. Она может содержать сцепление с обводным клапаном отсечки дросселя.

Гидравлический вариатор скорости «Роудонг» - это эффективный гидравлический вариатор скорости, состоящий из узла гидравлического насоса «Роудонг» с переменным рабочим объемом и узла гидравлического двигателя «Роудонг» с переменным рабочим объемом, которые установлены соосно, который регулирует вращательную скорость и крутящий момент. Он может быть снабжен сцеплением с обводным клапаном отсечки дросселя.

Сцепление с обводной отсечкой дросселя - это конструкция виртуального сцепления, приводимого в действие в системе гидравлической трансмиссии «Роудонг» эпизодически. Приводимый в действие вручную или автоматический запрограммированный по времени клапан отсечки дросселя установлен в трубах высокого и низкого давления между насосом и двигателем, причем его состояния короткого замыкания, дросселирования, отсечки соответствуют функциям разъединения трансмиссии, буфера и соединения. Надлежащая программа времени дросселирования может реализовать буфер тесного соединения, и в специальном сцеплении трансмиссионной цепочки нет необходимости.

Дозирующий насос «Роудонг» - это дозирующий насос, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и используемый для непосредственного считывания, контроля и интегрирования объемного расхода или преобразованного массового расхода текучей среды с интегрированными функциями повышения давления, снижения давления или контроля. Спаренные дозировочные насосы составляют распределительное устройство с постоянной пропорцией.

Дозирующий насос высокого давления «Роудонг» - это дозирующий насос высокого давления или компонент, состоящий из механизма изменения объема «Роудонг» и с интегрированными функциями измерения и подкачки текучей среды.

Расходомерный насос «Роудонг» для воздуха - это дозирующий насос «Роудонг» или компонент, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и измеряющий объемный расход или преобразованный массовый расход воздуха.

Топливный дозирующий насос «Роудонг» состоит из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и измеряет объемный расход или преобразованный массовый расход газа или нефти.

Дозирующий компрессор «Роудонг» состоит из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и измеряет массовый расход воздуха и сжимает воздух.

Топливный насос «Роудонг» высокого давления - это дозирующий насос «Роудонг» высокого давления или компонент, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и измеряющий массовый расход газа или нефти и сжимающий их.

Узел распределительного насоса «Роудонг» с постоянной пропорцией - это узел дозирующего насоса «Роудонг», состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и регулирующий распределение объемного расхода или преобразованного массового расхода текучих материалов согласно требуемой пропорции.

Узел распределительного насоса «Роудонг» с постоянной пропорцией - это узел дозирующего двигателя-насоса «Роудонг», состоящий из механизма изменения объема «Роудонг» и регулирующий распределение объемного расхода или преобразованного массового расхода текучих материалов согласно требуемой пропорции. Он приводится в действие текучей средой пониженного давления.

Распределительный насос «Роудонг» с постоянной пропорцией и сгоранием при атмосферном давлении - это узел распределительного насоса со сгоранием при атмосферном давлении, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и распределяющий поток согласно оптимизированной пропорции воздуха и топлива.

Распределительное устройство «Роудонг» с постоянной пропорцией для газовой печи - это распределительное устройство управления со сгоранием при атмосферном давлении, состоящее из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и распределяющее текучую среду согласно оптимизированной пропорции воздуха и топлива. Оно приводится в действие газом пониженного давления после редукционного клапана.

Жидкостный энергообменник «Роудонг» - это спаренный узел двигатель-насос, который передает энергию давления жидкости от, по меньшей мере, одного контура в, по меньшей мере, один другой контур или более.

Гидравлический насос «Роудонг» - это насос, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и приводимый в действие гидравлической энергией. И он также является спаренным узлом гидравлический двигатель-водяной насос «Роудонг».

- 5 010345

Гидравлический насос «Роудонг» с регулируемым расходом - это гидравлический водяной насос «Роудонг», который приводит воду с малой высотой нагнетания и большим расходом воды с использованием воды с большим перепадом и малым расходом. Он удовлетворяет требованиям уменьшения давления и увеличения расхода. Он может быть заменен гидравлическим преобразующим насосом посредством установки обменного контура.

Гидравлический насос «Роудонг» с регулируемым давлением - это гидравлический водяной насос «Роудонг», который приводит воду с большой высотой нагнетания и с малым расходом с использованием воды с малым перепадом и большим расходом. Он удовлетворяет требованиям повышения давления и высоты нагнетания. Он может быть заменен гидравлическим насосом с регулируемым расходом посредством установки обменного контура.

Система интегрирования произвольного потока энергии «Роудонг» - это машина на текучей среде «Роудонг» и ее распределенная система, которая может преобразовывать в реальном масштабе времени энергию произвольной текучей среды в энергию давления и сохранять ее для централизованного использования. Эта система используется для приема и использования энергии ветра, гидроэнергии и излишней энергии давления текучей среды в производственном процессе.

Система генерирования электроэнергии «Роудонг» с использованием энергии, сохраненной посредством гидравлической интеграции - это небольшая система природной энергии, в которой гидравлический двигатель «Роудонг» и воздушный компрессор установлены соосно. Когда система работает, она производит сжатый воздух, который затем хранится в воздушном баллоне после транспортировки по трубам. При использовании сжатого воздуха его просто высвобождают для приведения в действие пневматического двигателя «Роудонг», который приводит работу генератора возбуждения с ЧПУ.

Высокоадаптивная ветроэнергетическая система «Роудонг» - это ветроэнергетическая система с большой выходной мощностью и низкой стоимостью. Установка, которая является компрессором «Роудонг», соединенным со спаренными высокоадаптивными ветряными крыльчатками, установлена в системе распределения и выдает сжатый воздух в реальном масштабе времени, который накапливается в воздушном баллоне, проходя по трубам, и приводит в действие один узел из пневматического двигателя «Роудонг» и генератора возбуждения с ЧПУ, которые работают оптимально.

Вращающееся гидравлическое колесо «Роудонг» транспортного средства - это вид простого и эффективного колеса, приводимого гидравлическим давлением. Ступица колеса представляет собой вращающийся цилиндр двигателя «Роудонг», который совершает круговое движение в обратном направлении вокруг оси «Роудонг», и ось «Роудонг» является статичной осью шасси, и, таким образом, соединение с шасси простое.

Теплонасосный компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком - это компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком. Теплопередача усиливается благодаря циркуляции двухфазного потока из газа и жидкости. Если дроссельную трубу заменить двигателем «Роудонг» для снижения давления, не будет дроссельного тепла, и энергия давления может рециркулировать.

Гравитационный поток, ступенчатое микроуплотнение для жидкости: использует способ уменьшения потока с высоты в структуре прохождения труб испарителя в двухфазной теплонасосной системе «Роудонг», который назван гравитационным потоком. Несколько ступенек установлены в направлении, противоположном направлению силы тяжести, что называется ступенчатым жидкостным микроуплотнением.

Переохлажденный пар, перегретый пар - пар, давление которого выше давления насыщенного пара, называется переохлажденным паром. Пар, давление которого ниже давления насыщенного пара, называется перегретым паром. Давление насыщенного пара является однозначной монотонной функцией температуры.

Испарение при переохлаждении, конденсация при перегреве - процесс испарения при охлаждении, генерирующий переохлажденный пар, называется испарением при переохлаждении, и его давление выше давления насыщенного пара. Процесс конденсации перегретого пара называется испарением при переохлаждении, и его давление ниже давления насыщенного пара.

Двухфазный теплонасосный компрессор «Роудонг» для водонагревателя: используется двухфазный компрессор «Роудонг» для откачивания тепла от солнечной панели и воздушной теплообменной панели в водяной бак постоянной температуры интегрированного типа для хранения тепла. Двухфазная среда из газа и жидкости циркулирует, и двигатель «Роудонг» снижает давление.

Коэффициент охлаждения, коэффициент нагрева - отношение тепла, поглощенного из низкотемпературного источника тепла холодильной машиной, к работе в процессе перекачки тепла называется коэффициентом охлаждения. Отношение тепла, которое тепловой насос выпускает в высокотемпературный источник тепла, к работе в процессе перекачки тепла называется коэффициентом нагрева. Два коэффициента прямо пропорциональны абсолютной температуре высокотемпературного и низкотемпературного источников тепла и обратно пропорциональны разности температур при перекачке тепла.

Распределительный насос высокого давления «Роудонг» с постоянной пропорцией двигателя внутреннего сгорания «Роудонг» - это узел дозирующего насоса высокого давления двигателя внутреннего сгорания, состоящий из механизмов изменения объема «Роудонг» и распределяющий поток согласно

- 6 010345 оптимизированной пропорции воздуха и топлива. Он используется как распределительный и повышающий давление элемент двигателя внутреннего сгорания «Роудонг», газовой турбины и поршневого двигателя внутреннего сгорания. В последних двух вариантах применения отдельно исключен компрессор с червячным колесом и заменен двухтактным и не совершается сжатие воздуха, соответственно. Он осуществляет изотермическое сжатие посредством распыления холодной воды на входе узла насоса и в полости «Роудонг». Выходной двухфазный поток разделяется разделяющим, буферным и регулирующим устройством. Охлаждающий поток воды поступает в двигатель «Роудонг» с обратной связью для рециркуляции его энергии давления. Поток адаптивно регулируется.

Двигатель «Роудонг» с обратной связью - это двигатель, который обеспечивает рециркуляцию энергии охлаждающей жидкости изотермического компрессора «Роудонг». Его вход соединен с выходом для охлаждающей воды разделяющего и буферного регулятора.

Разделяющее, буферное и регулирующее устройство - это разделяющее устройство для охлаждающей текучей среды изотермического компрессора с функциями гравитационного разделения, буфера и адаптивного регулирования потока. Поток охлаждающей воды регулируется в замкнутом контуре поплавковым клапаном постоянного уровня жидкости.

Распределитель «Роудонг» с постоянной пропорцией для газовой печи - это регулятор распределения сгорания при атмосферном давлении, состоящий из механизма (механизмов) изменения объема «Роудонг» и распределяющий поток согласно оптимизированной пропорции воздуха и топлива. Он приводится в действие газом пониженного давления. В качестве альтернативы, он может содержать отсечной клапан точной регулировки для предельного коэффициента для воздуха.

Предельный коэффициент для воздуха: в состоянии, когда физические и химические параметры топлива и воздуха нарушены, наименьшую пропорцию воздуха и топлива в реакции сгорания вычисляют согласно нижней границе массового расхода кислорода и верхней границе массового расхода эффективно сгорающего состава. Процентное приращение, на которое практический расход воздуха превышает требуемый расход при наименьшей пропорции воздуха и топлива, называется предельным коэффициентом для воздуха.

Дроссельный клапан низкого сопротивления - это клапан регулирования снижения давления с низким сопротивлением, используемый для регулирования предельного коэффициента для воздуха. Нижний предел его регулирования рассчитан как нижняя граница пропорции воздуха и топлива, и верхняя граница определяется максимальным предельным коэффициентом. Отношение рабочего объема распределителя рассчитывают согласно его верхней границе.

Параметры универсальности являются параметрами, которые характеризуют универсальность машин «Роудонг» на текучей среде. Они могут быть классифицированы на базовые параметры и небазовые параметры. Базовые параметры включают сопротивление давлению, прочность вала (по крутящему моменту), ограничение скорости и рабочий объем; небазовые параметры могут быть любыми другими параметрами области универсальности, такими как максимальная высота нагнетания, максимальная скорость и взаимоотношение между высотой нагнетания, расходом, мощностью и вращательной скоростью для водяного насоса; максимальное давление, максимальная скорость вращения и взаимоотношение между давлением, расходом и скоростью вращения для воздушного компрессора; максимальный перепад, взаимоотношение между перепадом и расходом, скоростью вращения и мощностью для гидравлического двигателя; максимальная скорость вращения, взаимоотношение между скоростью ветра и скоростью вращения и между мощностью и скоростью вращения для нагнетателя и т. д.

Параметр безопасности, параметр прочности, параметр верхней границы: эти три параметра, то есть сопротивление давлению, прочность вала и предел скорости, характеризуют конструкционную прочность машины на текучей среде и соответствуют максимальному сопротивлению давлению полости, максимальному крутящему моменту и вращательной скорости основного вала.

Базовые параметры универсальности включают параметры безопасности и рабочий объем, которые являются всего четырьмя параметрами, представляющими сопротивление давлению, прочность вала, предел скорости и рабочий объем. Параметры безопасности называются параметрами неравенства, и рабочий объем называется параметром равенства.

Параметр равенства - это рабочий объем, который является только функциональным параметром в базовых параметрах универсальности в области машин на текучей среде. Это постоянный параметр в уравнении функционального индекса.

Уравнение индекса - это уравнение процесса, в котором неизвестными переменными являются давление, расход и мощность. Для сжимаемой и несжимаемой текучей среды оно соответствует уравнению непрерывности энергии и расхода для тепловой мощности и потенциального расхода. Оно может быть решено для определения функциональных параметров в связи с набором неравенств безопасных условий. Только две из этих трех неизвестных переменных независимы.

Характеристика постоянного расхода - это одна из выходных характеристик машин на текучей среде «Роудонг», в которых расход прямо пропорционален скорости вращения, и постоянная скорость приводит к постоянному расходу. Но давление адаптивно к нагрузке и не относится к расходу потока.

Приспособляемость давления, приспособляемость мощности - это характеристики, когда выходное

- 7 010345 давление не относится к расходу потока и адаптивно к нагрузке. Мощность задается давлением нагрузки и скоростью вращения.

Универсальность давления - это универсальность давления и мощности в пределах безопасности для машин «Роудонг» на текучей среде, которая является приспособляемостью, обеспечивающей экономическую эффективность для любой комбинации давления и скорости вращения, выбранной свободно в пределах верхних границ давления для сопротивления давлению, прочности вала и предела скорости.

Универсальность среды - это универсальность для текучей среды в одной фазе в пределах безопасных условий для машин на текучей среде «Роудонг», которая является приспособляемостью, которая для любой неизменной среды из незапрещенных химических веществ, свободно выбранных в пределах верхних границ давления, которые соответствуют сопротивлению давления, прочности вала и предельной скорости, обеспечивает экономическую эффективность.

Универсальность фазы -это универсальность для жидкой фазы в пределах безопасных условий для машин «Роудонг» на текучей среде, которая является приспособляемостью к экономической эффективности для жидкой фазы незапрещенных химических веществ, свободно выбранных в пределах верхних границ давления, соответствующих сопротивлению давления, прочности вала и предельной скорости. Она содержит универсальность давления.

Универсальность машин на текучей среде: машина «Роудонг» на текучей среде обладает многофункциональностью, обратимостью и техническими характеристиками давления, среды и универсальностью фазы, обеспечиваемыми типом и серийной разработкой. Она может быть разработана с учетом универсальности и иметь паспортную табличку универсальности.

Универсальная машина «Роудонг» на текучей среде - это универсальная машина «Роудонг» на текучей среде, которая запланирована и разработана с учетом универсальности и имеет маркировку параметров с точки зрения универсальности. Она обладает многофункциональностью, универсальностью фаз и непрерывной адаптивностью без верхней границы давления и мощности, обеспечиваемых типом и серийным планированием.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу изменения объема «Роудонг» для машин на текучей среде и механизму изменения объема «Роудонг» и вариантам его применения. Указанный термин машины на текучей среде является сокращенным названием машин объемного типа на текучей среде. Способ изменения давления «Роудонг» и «движение изменения давления «Роудонг» являются новаторскими концепциями. Настоящее изобретение относится ко многим областям, включая динамические машины и трансмиссию, подачу текучей среды и управление и т. д. Настоящее изобретение может применяться во многих отраслях промышленности, таких как энергетика, транспорт, химическая промышленность, машиностроение, горное дело, охрана водных ресурсов, защита окружающей среды, городское и сельское строительство, сфера обслуживания и т.д. Настоящее изобретение, в частности, относится к области машин на текучей среде и, более конкретно, относится к машинам объемного типа на текучей среде, если рассматривать принцип работы. Но оно не относится ни к существующим машинам объемного типа на текучей среде, ни к машинам не объемного типа на текучей среде. Оно относится к новаторскому типу движения и архитектуре.

Машины на текучей среде работают при помощи текучей среды и могут быть разделены на три типа по их функциям. Первый тип машин на текучей среде преобразует работу в энергию или, наоборот, преобразует энергию в работу с использованием законов преобразования, относящихся к области текучих сред или термодинамическому состоянию, включая, например, насос и компрессор с характеристикой процесса сжатия с потреблением энергии, водяную турбину, двигатель внутреннего сгорания, паровую турбину, газовую турбину и различные турбодетандеры на высокотемпературном и низкотемпературном газе с характеристикой процесса совершения работы для понижения давления или одновременного расширения. Второй тип машин на текучей среде передает, регулирует и распределяет мощность или энергию по жидкости, включая, например, гидротрансформатор (замедлитель и акселератор) и гидравлическую трансмиссию (регулятор скорости) с характеристикой передачи мощности и регулирования с использованием преобразования работы в энергию или обратного преобразования одновременно. Третий тип машин на текучей среде подает массу текучей среды с увеличивающейся или уменьшающейся энергией и измеряет или регулирует параметры текучей среды и включает, например, дозирующий насос, распределительный насос с постоянной пропорцией, насос с фиксацией параметра и т.д.

Машины на текучей среде можно классифицировать на машины обычного типа с линейным поступательным движением, ротационного типа и типа «Роудонг», соответствующего настоящему движению, по типам движения. Если классифицировать по энергии, существует только два типа: объемный тип и не объемный тип. В машинах объемного типа на текучей среде используют потенциальную энергию текучей среды, причем давление является критическим параметром. В машинах не объемного типа на текучей среде используется кинетическая энергия текучей среды или передача энергии текучей среде, при этом скорость является критическим параметром. Все машины на текучей среде принадлежат к объемному типу за исключением вращающихся крыльчаток не объемного типа. Машины объемного типа на текучей среде имеют различные конструкции и функции.

- 8 010345

Машина объемного типа на текучей среде включает по меньшей мере одну рабочую полость. Подвижная стеночная конструкция по меньшей мере одной рабочей полости движется периодически, и при этом форма и объем полости непрерывно изменяются. Этот тип периодического движения называется движением с изменением объема. Текучая среда поступает в полость и выходит из нее в ходе движения с изменением объема. Удельная энергия текучей среды изменяется в результате процесса высвобождения энергии или получения энергии, и давление текучей среды увеличивается или уменьшается соответственно, или, в качестве альтернативы, удельный объем текучей среды изменяется соответственно.

Движение с изменением объема существенно и достаточно для машин объемного типа на текучей среде. Движение с изменением объема является базовым признаком машин объемного типа на текучей среде и определяет их конструктивный принцип, функцию и характеристики.

Машина объемного типа на текучей среде не ограничена нижним пределом скорости, в результате чего она имеет наиболее широкую приспособляемость и гибкость и может удовлетворять любому функциональному требованию к машине на текучей среде в теории и на практике.

Машины на текучей среде широко применяются в каждой области промышленности национальной экономики. Все типы машин на текучей среде используют в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, повседневной жизни и т.д.

Машина на текучей среде является основным энергетическим оборудованием в общественном производстве и жизни. Она работает как основное оборудование в водяных, электрических и воздушных системах. Она настолько же важна, как сердце в человеческом теле.

Машина на текучей среде является основным приводным оборудованием в общественном производстве и жизни. Подача сырья и продуктов в газообразном, жидком и твердом состоянии, передвижение и ежедневная транспортировка почти все приводятся машинами на текучей среде.

Машины на текучей среде являются основным оборудованием, потребляющим энергию. Большая часть минеральных энергетических ресурсов, разрабатываемых людьми, таких как нефть, природный газ и уголь, потребляются машинами на текучей среде, такими как двигатель внутреннего сгорания, газовая турбина и двигатель внешнего сгорания. Почти все другие природные энергетические ресурсы, такие как гидроэнергия, энергия ветра, геотермальная энергия, энергия океана, биологическая энергия и другие новые источники энергии, такие как атомная энергия, должны поглощаться и преобразовываться машинами на текучей среде.

Машины на текучей среде являются главным источником загрязнения окружающей среды. Машины на текучей среде широко используются со времен промышленной революции, особенно с прошлого столетия, и вызвали наиболее серьезное загрязнение окружающей среды в истории. Большая часть парниковых газов происходит непосредственно или косвенно от машин на текучей среде, как машин с динамической энергией. Эти машины также выделяют ядовитые и вредные газы, такие как угарный газ, углекислый газ и ΝΟ_Χ. Многие или даже большинство технологий машин на текучей среде недоразвиты и требуют усовершенствования и обновления относительно экологической цивилизации.

Обновление машин на текучей среде является срочной задачей и относится к устойчивому развитию человеческого общества. Надежда на решение энергетического кризиса и кризиса окружающей среды может быть связана с техническим усовершенствованием машин на текучей среде.

Уровень техники

Некоторые важные заключения могут быть получены при обзоре технических характеристик и существующих технических условий машин на текучей среде.

Машины объемного типа на текучей среде теоретически имеют существенные преимущества благодаря использованию потенциальной энергии. Поскольку потенциальная энергия не относится к скорости, скорость рабочего потока может удовлетворять гидравлическому критерию. Гидравлические потери могут регулироваться и уменьшаться до очень небольшого уровня и даже до любого теоретически желаемого низкого уровня. Гидравлический коэффициент полезного действия может превышать 95% в пределах гидравлического критерия и может даже достигать 98% при работе с малой скоростью. В машинах объемного типа на текучей среде существует серьезное узкое место, связанное с гидравлическим коэффициентом полезного действия, от которого машины не объемного типа на текучей среде страдают в течение 300 лет. Приспособляемость скорости в машинах объемного типа на текучей среде и доступный перепад давления, возникающий при постоянном расходе, теоретически позволяет указанным машинам иметь уникальную приспособляемость и гибкость.

Однако в существующих в настоящее время машинах объемного типа на текучей среде не используется и не развивается указанное выше преимущество. В обычных конструкциях существуют некоторые проблемы, такие как сложная конструкция, серьезные потери на трение, малая внутренняя механическая эффективность и низкий коэффициент полезного действия рабочего объема и т. д. Внутренняя механическая эффективность и коэффициент полезного действия рабочего объема являются факторами общей эффективности. Когда оба из двух факторов или один из них уменьшается до некоторой величины, он будет узким местом, которое ограничивает верхний предел общей эффективности. Кроме того, существующие машины объемного типа на текучей среде имеют строгие требования по точности, и стоимость их производства относительно высока. Частота отказов также высока из-за их сложной конструкции. Эти

- 9 010345 недостатки серьезно ограничивают развитие машин объемного типа на текучей среде.

Ограниченный внутренней механической эффективностью или другими соответствующими факторами коэффициент полезного действия большинства существующих машин объемного типа на текучей среде ниже 50%. Коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания составляет около 40%, и коэффициент полезного действия компрессора и вакуумного насоса составляет около 30%. Коэффициент полезного действия гидравлической трансмиссионной системы значительно ниже коэффициента полезного действия механической трансмиссионной системы. Низкая эффективность в основном происходит от неудовлетворительного движения с изменением объема машин объемного типа. Неудовлетворительная конструкция кинематики приводит к неудовлетворительной структурной конструкции и плохим динамическим характеристикам. Далее будет приведен краткий анализ характеристик и недостатков двух типов движения с изменением объема в существующих машинах объемного типа на текучей среде, то есть линейного поступательного движения и вращения.

В первую очередь, мы проанализируем основные проблемы линейного поступательного движения (линейного возвратно-поступательного движения), которое известно давно и часто используется.

Основной недостаток этого движения с изменением объема очевиден и состоит в том, что ход самого линейного поступательного движения не замкнут и, таким образом, не является периодическим, что делает необходимым добавление другого обратного движения для создания периодичности замкнутого хода. Это представляет большой недостаток. Внутренние механические потери на единицу времени почти удваиваются, и функциональная плотность снижается в два раза из-за добавления неэффективного обратного движения.

Другой серьезной проблемой являются плохие характеристики динамики механизма линейного поступательного движения с изменением объема. Механизм поршень-соединение-кривошип, используемый при линейном поступательном движении, не только имеет сложную конструкцию, но также не обладает самоуравновешиванием внутренней системы сил. Для достижения равновесия необходимо использовать внешнюю силу. При действии как элемента с двумя силами, качающегося с высокой скоростью, результирующая сила нагрузки, ограничивающей силы коленчатого вала и силы инерции (кинетической силы реакции в процессе изменения скорости) соединения генерирует динамическую силу, которая имеет большую величину и ортогональна направлению движения. Это вызывает различные проблемы. Сдерживающая сила и сила трения на поверхности посадки поршневого пальца увеличиваются из-за этой силы и, таким образом, потери на трение поршня, потери на поверхности посадки шейки коленчатого вала и потери в подшипнике коленчатого вала также увеличиваются соответственно. Более конкретно, это отсутствие самоуравновешивания вызывает нормальную силу нагрузки, прилагаемую к паре поршень-стенка полости и вызывает прилагаемую к ней сильную пару трения. Неравномерное распределение силы трения воздействует на поверхность сопряжения, и ее значение, которое во много раз больше нагрузки силы уплотнения поршневого кольца, вызывает большие потери на трение и, соответственно, более строгие требования по смазке и требозания по охлаждению. Когда смазка плохая, трение может вызывать задирание цилиндра и прогорание цилиндра, приводящее к повреждению машины. Кроме того, внешняя периодически переменная, во времени уравновешивающая сила и крутящий момент могут вызывать вибрацию машины и усталость конструкции. Вибрация является одной основной причиной шумового загрязнения, создаваемого машиной такого типа. Таким образом, можно видеть, что движение с изменением объема при линейном поступательном движении, которое не имеет самоуравновешивающейся системы сил, связано со многими проблемами, такими как большие потери, сильная вибрация, сложная и громоздкая конструкция, жесткие требования по смазке и т.д., и вызывает плохие характеристики относительно эффективности, стоимости и загрязнения окружающей среды. Проблема смазки в особенности непосредственно снижает надежность машины. Жесткие требования по смазке повышают стоимость производства и эксплуатации.

Для двигателя внутреннего сгорания, который является обычной машиной с изменением объема с линейным поступательным движением, ограничение по температуре смазки стенки цилиндра приводит к нарушению температурных условий для полного сгорания граничного слоя. В условиях компромиссной низкой температуры, вызванной усиленным охлаждением стенки цилиндра, смешанный газ граничного слоя может не сгорать в достаточной степени, и пленка смазки может вызывать частичное испарение и нарастание нагара. Неустойчивое охлаждение, термоудар и запуск в процессе изменения скорости и низкие тепловые характеристики могут усложнить эту проблему. Неполное сгорание вызывает излишнее потребление топлива, снижает эффективность сгорания и ведет к внутреннему загрязнению и загрязнению выхлопа. Загрязнение выхлопа в основном выражается в выпуске угарного газа и черного дыма. Дым включает поглощаемые частицы, такие как частицы углерода, летучие капли смазочного масла и его геля. Эти загрязнения могут загрязнять атмосферу и наносить вред окружающей людей среде и всей биосфере. Кроме того, система охлаждения для поддержания смазки повышает стоимость производства и эксплуатации, и водяная система охлаждения подвержена разрушению от замораживания.

Наряду с двигателем внутреннего сгорания изменение объема с линейным поступательным движением широко применяется в машинах на текучей среде, таких как газовый компрессор, вакуумный насос и гидравлическая трансмиссия плунжерного типа и т.д. Внутренний механический коэффициент полез

- 10 010345 ного действия машин этого типа снижен из-за сложности механизма изменения объема, состоящего из поршней, соединений и кривошипов и потерь на трение, генерируемых из-за отсутствия самоуравновешивания системы сил механизма. Потери на трение механизма являются одной из основных причин низкого механического коэффициента полезного действия.

Процесс сжатия в таких машинах, как компрессоры и вакуумные насосы, является тепловым процессом. Внутренняя энергия и температура газа повышаются в процессе сжатия при изменении объема газового цилиндра. Но тепло трудно рассеивать, что приводит к адиабатическому сжатию. Потребление энергии при адиабатическом сжатии обычно превышает приблизительно в два раза потребление при изотермическом сжатии. Оно повышается даже больше в случае с высокой степенью сжатия. Таким образом, можно представить, насколько низка эффективность. Коэффициент полезного действия многих компрессоров возвратно-поступательного типа и вакуумных насосов составляет около 30%, и ясно, что важной причиной этого является адиабатическое сжатие. Говоря точно, в машинах типа компрессоров и вакуумных насосов существует два узких места, которые являются ограничителем внутреннего механического коэффициента полезного действия и ограничителем теплового коэффициента полезного действия, вызванных адиабатическим сжатием. Тепловой коэффициент полезного действия определен как отношение абсолютной температуры на входе к абсолютной температуре на выходе. Он не является фактором мгновенной эффективности, а является фактором практической эффективности, принимая во внимание установившуюся удельную энергию после охлаждения рабочей среды. Этот коэффициент может быть ниже 50% и даже меньше при высокой степени сжатия. Для увеличения эффективности таких машин на текучей среде, как компрессоры и вакуумные насосы, проблема охлаждения должна быть решена при разработке изменения давления для осуществления изотермического сжатия. Существующая технология в этом отношении не преуспевает.

Лопастные насосы и пластинчатые двигатели и плунжерные насосы и плунжерные двигатели представляют собой два типа вращательного трансмиссионного оборудования на текучей среде, соответствующих существующим технологиям, и последние являются превалирующим оборудованием для гидравлической трансмиссии. Они имеют вращательную конструкцию, но тип движения их механизма изменения объема является линейным поступательным, или он может называться линейным поступательным, скомбинированным с вращением. Их принципы изменения объема разные. В лопастных насосах и пластинчатых двигателях используются лопасти, выдвигающиеся и задвигающиеся в радиальном направлении во вращающийся ротор для разделения эксцентричной полости и периодического изменения объема сектора между лопастями. В плунжерных насосах и плунжерных двигателях используется радиальное или осевое поступательное движение плунжера в небольшой полости вращающегося ротора для изменения объема небольшой полости. Последняя требует взаимодействия с ней точной цилиндрической поверхности или торцевой поверхности распределительной структуры.

Эти два типа машин имеют простую конструкцию и небольшую динамическую силу реакции, но ни их лопасти, ни плунжеры не имеют самоуравновешивания системы сил и, таким образом, требуется внешняя сдерживающая сила для сохранения равновесия. Общей характеристикой механического трения в этих двух типах машин является то, что вынуждающие силы для генерирования трения увеличены до максимума. Радиальная вынуждающая сила лопасти в лопастном насосе равна максимальной силе инерции плюс предварительно заданная упругая сжимающая сила. Когда лопасть задвигается, следует добавить динамическое сопротивление трения ползуна лопасти, которое генерируется в результате перепада давления нагрузки динамического сопротивления трения направляющей лопасти, вызванного моментом радиальной вынуждающей силы, при этом сопротивление трения направляющей относится к распределению перепада давления нагрузки и противодействующей силы радиального момента динамического трения. Напряжение плунжера подобно напряжению лопасти, но следует добавить всю силу нагрузки в направлении, противоположном движению. В двух типах потерь на трение этих двух машин трение в направляющей или небольшой полости менее значительно. Большая часть потерь на трение создается в направлении движения ротора, причем динамическая скорость равна максимальной линейной скорости движения с изменением объема и также увеличена до максимума. Факторы силы и скорости потерь на трение увеличены до максимума. Следовательно, потери на трение определенно увеличены до максимума. Только коэффициент трения является регулируемым фактором. Таким образом, значение внутренних механических потерь в этих двух типах машин высоко, и они зависят от интенсивной смазки.

Все лопастные насосы имеют небольшие рабочие объемы. Плунжерные насосы применяются более широко. Отношение генерации (к силе нагрузки) нормальной вынуждающей силы и силы трения во много раз выше по сравнению с поршневым механизмом. При такой же смазке и коэффициенте трения коэффициент потерь на трение его механизма выше, что негативно влияет на эффективность этого типа машин. Эффективности плунжерных насосов и плунжерных двигателей затрудняют развитие гидравлической трансмиссии, которая имеет преимущество систематизации, в результате чего механическая трансмиссия не может быть заменена ей на длительный срок. Если эффективность гидравлической трансмиссии близка или выше эффективности механической трансмиссии, которая является дорогой и не имеет очень высокой общей эффективности из-за ее длинной приводной цепочки, гидравлическая трансмиссия будет несомненно принята, и стоимость производства автомобиля будет существенно снижена.

- 11 010345

Что касается второго существующего типа изменения объема, то есть вращательного изменения объема, узкое место в отношении эффективности также существует.

Вращательное изменение объема может быть подразделено на винтовое движение, движение с зубчатым зацеплением и вращение эксцентрикового колеса. Говоря в общем, механизм вращательного изменения объема имеет характеристику самоуравновешивания системы сил, которая облегчает снижение потерь на трение в механизме. Но другой тип внутренних механических потерь становится заметной проблемой вращательного движения с изменением объема. Его потеря объема может быть слишком большой в некоторых условиях. Конкретный анализ состоит в следующем.

Положение уплотнения в спиральном канале непрерывно перемещается при движении по спирали, что заставляет объем полости, сообщающийся между выходным концом и входным концом, создавать дополнительное изменение с положительным и отрицательным пилообразным колебанием. Практическая рабочая полость является только спиральным каналом, чье движение с изменением объема осуществляется мгновенным переключением соединения между спиральной канавкой и концевой полостью и изменением длины соединенной секции между ними, которое вызвано непрерывным движением уплотненного положения. Движение с изменением объема ведет к изменению объема полости с пилообразным колебанием, причем механизмом изменения объема является винтовой шток. Цилиндрическая поверхность винтового штока является поверхностью динамического уплотнения. Предельные потери на трение, создаваемые при вращении с потоком утечки, находятся в прямой пропорции кубу линейной скорости и, таким образом, вызывают повышенные механические потери, приводящие к снижению эффективности. Червяные насосы, которые обычно используются для подачи текучей среды высокой вязкости, имеют низкий внутренний механический коэффициент полезного действия, но не могут быть заменены на основе существующей технологии. В винтовых компрессорах используют смазочное масло в качестве уплотняющей среды. Внутренние механические потери, создаваемые трением, все еще значительны из-за того, что площадь уплотнения велика. Очевидно, что внутренний механический коэффициент полезного действия все еще является узким местом эффективности машин этого типа.

Тип с зубчатым зацеплением движения с изменением объема имеет характеристики непрерывного смещения свободного хода и исчезновение свободного хода в точке сопряжения. Для полости, соединенной с выходным концом для текучей среды, вращение зубчатого колеса создает непрерывное пульсирующее изменение, наложенное с положительным приращением импульса и с отрицательным приращением импульса, при этом разность фаз определяется геометрическим взаимоотношением. Компенсационное изменение происходит в полости, соединенной с входным концом. Их темп изменения очень небольшой. Подобно спиральному движению, практически работающая полость имеет только непрерывное движение свободного хода. Отличие этого типа состоит в том, что мгновенный расход не постоянный, и изменяется как функция импульса, и практическое движение с изменением объема является импульсным поступательным перемещением полости. Мгновенный объем рабочей полости может быть выражен как характеристика последовательности дельта-функции Дирака (δ-функция) после последовательной фильтрации. Зубчатые насосы или редукторные двигатели обладают хорошим самоуравновешиванием системы сил и реверсивностью. Их конструкции просты и стоимость невелика, в результате чего они используются в течение длительного времени. Этот способ изменения объема создает следующие проблемы: удельный рабочий объем (отношение рабочего объема к пространству движения), получаемый при изменении объема, настолько мал, что относительный размер уплотняемой поверхности увеличен, и внутренние механические потери, соответствующие показателю масштаба высокого порядка, также увеличены. Пульсация высокой частоты на выходе также неблагоприятна. При работе одновременно существует три типа потерь, содержащих внутренние механические потери, в основном вызванные предельным трением на торцевой поверхности, объемные потери, в основном существующие в районе точки сопряжения, и гидравлические потери в основном в точке сопряжения. Пропорции этих трех потерь изменяются согласно конкретной ситуации, но внутренние механические потери являются преобладающими. Когда скорость вращения высока, гидравлические потери увеличиваются и могут вызвать кавитационную коррозию. Объемные потери велики при низкой вязкости и низкой скорости. Внутренние механические потери являются узким местом эффективности для изменения объема с зубчатым зацеплением. Поскольку это узкое место трудно преодолеть, невозможно значительно повысить эффективность изменения объема этого типа.

Способ вращательного изменения объема эксцентриковым колесом означает, что размещение в канале эксцентрично установленного ротора в полости обегает канал благодаря вращению ротора. Эта конструкция была разработана недавно, и различные новые ее варианты описаны в патентной литературе. Вращение эксцентрикового колеса несомненно обладает лучшей приспособляемостью, чем спиральное движение и зубчатое зацепление. Его объемный коэффициент полезного действия и гидравлический коэффициент полезного действия могут быть повышены благодаря его хорошей конструкции и расчету. Следовательно, оно имеет определенные преимущества. Однако существуют две следующие проблемы.

Во-первых, скорость вращательного движения с изменением объема слишком высока. Когда ротор обегает канал, относительная скорость уплотняемой поверхности прямо пропорциональна соответствующему масштабу и скорости вращения ротора. Поскольку для экономичной конструкции для эффек

- 12 010345 тивности обегания канала требуются определенная скорость вращения и размеры, соответственно, генерируются большие потери. В первую очередь, торцевая поверхность ротора и поток утечки могут создавать предельное трение. Сила трения на бесконечно малой площади прямо пропорциональна квадрату линейной скорости. После ее интегрирования потери на трение торцевой поверхности прямо пропорциональны показателю пятого порядка диаметра и также прямо пропорциональны кубу скорости вращения. Следовательно, они составляют большую часть внутренних механических потерь. Потери на трение между цилиндрической поверхностью ротора и перегородкой, разделяющей полость высокого давления и полость низкого давления, составляют другую часть внутренних механических потерь и прямо пропорциональны линейной скорости. Единственным способом уменьшения потерь является уменьшение скорости, что может понизить экономическую эффективность машины.

Во-вторых, способ вращательного изменения объема эксцентриковым колесом предусматривает движение фиксированной материальной точки с большим геометрическим местом точек, сформированным движением согласно эргодической функции. Среднее значение и вариантность линейной скорости материальной точки в роторе очень велики. Следовательно, момент количества движения ротора слишком большой, что ведет к плохим динамическим характеристикам. Эксцентриковый ротор может также вызывать трудность конструирования с точки зрения динамического равновесия.

Машины не объемного типа на текучей среде могут не относиться к области техники, соответствующей настоящему изобретению, но настоящее изобретение может применяться с ними благодаря переходным характеристикам объекта настоящего изобретения. В качестве альтернативы, настоящее изобретение может применяться в отношении машин не объемного типа на текучей среде, поскольку области их применения полностью аналогичны. Машины не объемного типа на текучей среде имеют простую конструкцию, уравновешенные напряжения и большую удельную мощность и, таким образом, всегда представляли интерес. Существующая проблема машин этого типа состоит в том, что они имеют узкое место, связанное с большими гидравлическими потерями и низкой эффективностью в отношении жидкой среды. Существует два типа гидравлических потерь в этих машинах, работа которых зависит от скорости на основе закона гидродинамики, то есть потери на локальное сопротивление и потери на сопротивление движению. Их потери удельной энергии и мощности, соответственно, прямо пропорциональны квадрату и кубу скорости. Даже если все локальные потери могут быть устранены посредством развития технологии, потери на движение не могут быть устранены никогда.

Для газовой среды, которая не чувствительна к гидравлическим потерям, существует дополнительное ограничение эффективности относительно гидромашин не объемного типа. На примере газовой турбины, ее гидравлический коэффициент полезного действия составляет около 90%, но ее эффективность ограничена цепочкой ограничений из скорости, центробежной силы, прочности крыльчатки, температуры газа, эффективности теплового цикла, которая создает узкое место эффективности теплового цикла, вызванное скоростью, таким образом, что тепловой коэффициент полезного действия одного цикла не может преодолеть 50% на долгосрочной основе. Тепловой коэффициент полезного действия комбинированного цикла может достигать 60%, но сложность его процесса и состава системы повышает стоимость конструкции почти в два раза. Эксперты прогнозируют, что предел теплового коэффициента полезного действия комбинированного цикла составляет 70%, и необходимо 100 лет для получения материала и технологии, включая технику охлаждения лопастей, для достижения этого предела. Часть выходной энергии комбинированного цикла представляет собой низкокачественное низкотемпературное тепло, генерированное наряду с термоэлектричеством. Этот цикл предпочтителен в настоящее время, но он необязательно будет конкурентоспособным в будущем.

Было отмечено, что в процессе усилий по модернизации машин не объемного типа на текучей среде, хотя было осуществлено техническое усовершенствование, существенное ограничение преодолеть трудно.

Помимо узкого места эффективности другой серьезной проблемой существующих машин на текучей среде является монотонная техническая цель и монотонный ее результат. То есть тип продукта используется только с одной целью в определенных условиях, и даже конкретные параметры не могут быть модифицированы во многих условиях.

Но требуется универсальность, и она рассматривается как шкала для оценки приспособляемости и потребительской стоимости продукта. Продукт с большей универсальностью имеет большую ценность для пользователей. Очевидно, что универсальный гаечный ключ имеет потребительскую стоимость, отличную от нераздвижного гаечного ключа. Но это мало касается запросов пользователей в области существующих гидромашин. До сих пор функции почти каждого типа продукта являются монотонными, и даже параметры применения продукта также предварительно заданы (не могут быть изменены). Например, фаза текучей среды предварительно задана, и газовая или жидкостная машина не может использоваться альтернативно. В качестве другого примера, водяные насосы с высотой нагнетания 20 м не могут использоваться для высоты нагнетания 100 м. Если водяные насосы с высотой нагнетания 100 м использовать для нагнетания на высоту 20 м, эффективность будет значительно уменьшена. Такая степень свободы не обеспечивается или не может обеспечиваться существующими техническими приемами.

Недостаток универсальности существующих машин на текучей среде приводит к результату, за

- 13 010345 ключающемуся в том, что условная оценка возвращается к нулю, а именно, если состояние реализации потребительской стоимости не возникает, оценка в реальном масштабе времени равна нулю. Это математическая логика и может создавать огромные общественные отходы. Продукция производителя, товары в обороте и оборудование в руках пользователя потребляют природные ресурсы и общественную рабочую силу, которые превращаются в потребительскую стоимость. Монотонность делает потребительскую стоимость значением с условной вероятностью. Когда условие не возникает, потребительская стоимость не существует. Сложность мира иногда вызывает много условий, не существующих во многих местах и временах, что вызывает нестатистическую потерю оценки, возвращающейся к нулю.

Другим результатом отсутствия универсальности является высокая цена. Причина проста: отсутствие универсальности в качестве следствия ведет к сложности типа и спецификации и приводит к большому количеству типов продукции малыми производственными партиями. И согласно принципу коммерческого производства высокая стоимость неизбежна. Например, центробежный насос, который относится к области гидромашин, машин лопаточного, не объемного типа и с радиальным потоком, имеет свыше 10000 видов по Каталогу продукции предприятий Китая. Сложность проектирования продукции, организации производства, денежного обращения и применения всегда ведет к высокой стоимости закупки и обслуживания.

Машины на текучей среде громоздки, включают множество типов с разными функциями и разными параметрами, охватывающими несколько порядков величины, и используются в большинстве областей производства и жизни людей. Если подсчитать и оценить, например, центробежные насосы, во всем мире существует более сотни тысяч типов и спецификаций машин на текучей среде. Если осуществить универсальность конструкции, могут понадобиться только тысячи типов для удовлетворения потребностей. Численность средней партии может возрасти более чем в 10 раз. Стоимость может быть уменьшена наполовину, парк оборудования может быть уменьшен на треть или более, и потребление природных ресурсов может быть уменьшено в таком же масштабе. Конкретную величину невозможно вычислить точно, но она определенно велика.

Отсутствие универсальности давно существует как в отношении машин объемного типа на текучей среде, так и не объемного типа. Чрезмерные рецессивные отходы существуют всю историю. Согласно традиционной экономической теории производители, предприниматели и пользователи принимают на себя указанную выше потерю возвращения оценки к нулю и высокую стоимость одновременно. Однако это предпринимает фактически все человечество. Отсутствие универсальности вызывает повышенное в несколько раз потребление природных ресурсов, что приводит к серьезным отходам ресурсов и увеличению загрязнения окружающей среды в таком же масштабе. Это чрезмерно для экологического блага человечества и будущего устойчивого развития.

Коротко говоря, существуют такие проблемы, как низкий коэффициент полезного действия, загрязнение окружающей среды и отсутствие универсальности в области машин на текучей среде. Серьезность проблемы отсутствия универсальности известна большинству людей; или она рассматривается только как теоретическая проблема, а не как практическая проблема; или проблема осознана, но не может быть решена на практике.

В частности, в отношении проблемы эффективности машин объемного типа на текучей среде существуют два недостатка двух типов движений с изменением объема. Внутренние механические потери за счет трения механизма серьезны в механизме с линейным поступательным движением, и они приводят к производным проблемам, таким как тщательная смазка, конфликт возгорания и загрязнение окружающей среды. Внутренние механические потери от предельного трения являются основными потерями во вращательных машинах. Эти два движения страдают от механических потерь. Очевидно, что небольшое усовершенствование не может дать большой выгоды. Узкое место эффективности может быть преодолено только посредством поиска нового способа изменения объема и устранения препятствия.

Если новый способ изменения давления может не только решить проблему трения механизма в механизме с линейным поступательным движением, но также решить проблему предельного трения во вращательных машинах и решить другие производные проблемы с одновременным существенным увеличением внутренней механической эффективности, узкое место эффективности смещения может быть преодолено.

Ожидаемый прорыв будет касаться не только машин объемного типа на текучей среде, но также всей области машин на текучей среде. Это связано с тем, что машины не объемного типа на текучей среде также ограничены сдерживающей цепочкой скорость-эффективность. Несмотря на то, что комбинированный цикл газовой турбины, а также различные процессы и конструкции становятся все более и более совершенными, возможность усовершенствования будет все больше уменьшаться, если не будет предложено революционное изобретение. Во всех вариантах применения машины не объемного типа на текучей среде могут быть заменены машинами объемного типа на текучей среде. Если существуют преимущества по основным технико-экономическим показателям, таким как эффективность, защита окружающей среды и стоимость, замена не может быть отклонена по субъективным соображениям людей.

Если новый способ изменения объема также решает проблему монотонности и делает продукцию в области машин на текучей среде многофункциональной, универсальной, он займет хорошее положение.

- 14 010345

Порядок типов и серий машин на текучей среде будет уменьшен; порядок условной вероятности достижения потребительской ценности продукции будет повышен; устройства пользователей будут более полезны, и объемы складируемой продукции значительно уменьшатся; порядок величины партий при производстве будет увеличен, расходы будут значительно уменьшены, и стоимость будет меньше. В таком случае потребление ресурсов и загрязнение окружающей среды будут значительно снижены.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на решение указанных выше проблем.

Первым объектом настоящего изобретения является создание нового способа движения с изменением объема для машин объемного типа на текучей среде, включая новый тип движения и новый механизм, для значительного увеличения эффективности машин этого типа. Ввиду сложности выполнения машин на текучей среде также предусмотрены несколько производных типов и соответствующих конструкций осуществления способа движения с изменением объема, которые выведены из принципа механики этого нового способа.

Второй объект настоящего изобретения предусматривает одновременное конструирование различных вариантов применения машин объемного типа на текучей среде и разработку нового способа изменения объема. Функционирование и характеристики могут быть испытаны на варианте осуществления изобретения, который разработан как его объект и необходим и достаточен для определения новой концепции и новых характеристик. Конструкция варианта осуществления настоящего изобретения относится к визуализации концепции, и глубина визуализации зависит от способности его воплощения специалистами в соответствующих областях техники. Многие варианты осуществления изобретения не могут быть воплощены на основе существующих технологий.

Третий объект настоящего изобретения предусматривает комбинирование функций и условных функций при конструировании варианта осуществления нового способа изменения объема для машин на текучей среде. Универсальности машин на текучей среде, включающие универсальность функций, универсальность параметров и универсальность рабочей среды, задают и рассчитывают на основе этого объекта. Говоря просто, этот объект касается конструирования машин на текучей среде как многофункциональных машин. Одна машина может использоваться в разных вариантах применения, что означает, что она может быть не только двигателем, но также водяным насосом или компрессором, или вакуумным насосом и т.д.

Согласно объекту настоящего изобретения рассматриваются существенные и универсальные инновационные требования в области машин на текучей среде, и требование о подведении соответствующей теоретической базы также надлежащим образом принято во внимание. Когда изобретен тип способа движения для типа машин, все задачи по изобретению указанной машины являются необходимым следствием, поскольку движение является сущностью машины. Движение машины включает режим движения, механизм движения, принцип движения и функцию движения. Проблемой является составление простого технического решения, которое может с преимуществом использоваться во многих вариантах применения. Такое большое количество содержится в настоящем изобретении, и здесь необходимо вновь и вновь упрощать выражение содержания и текст.

Решением согласно настоящему изобретению является способ «Роудонг» изменения объема для машин объемного типа на текучей среде. Этот способ включает движение «Роудонг» с изменением объема, механизм «Роудонг» и его конструкцию, принцип механики «Роудонг» и движения «Роудонг» с изменением объема и установки функций и характеристик и классификацию вариантов применения машин «Роудонг» на текучей среде с изменением объема и т.д.

Согласно способу изменения объема «Роудонг» движение с изменением объема полости является движением «Роудонг» посредством комбинирования кругового движения и вращения в обратном направлении, но с такой же скоростью. Механизм «Роудонг» изменения объема включен в машины объемного типа на текучей среде и состоит из механизма «Роудонг», полости «Роудонг» и следящей разделительной перегородки. Ротор «Роудонг» механизма «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в полости, и оно направлено по касательной к внутренней стенке полости, формирующей серповидную цилиндрическую полость. Полость разделена на полость переменного давления и полость постоянного давления разделительной перегородкой. Две полости соединены отдельно с одним и другим из входа и выхода. Объемы двух полостей периодически и комплементарно изменяются. Объем текучей среды активно увеличивается и пассивно уменьшается при движении с изменением объема полости переменного давления при непрерывном или ступенчатом уменьшении или увеличении давления и при непрерывном увеличении или уменьшении удельного объема сжимаемой текучей среды. Движение с изменением объема в полости постоянного давления создает только перекачивание текучей среды внутрь и наружу под постоянным давлением. Работа машины осуществляется непосредственно движением с изменением объема одной из двух полостей. Движение с изменением объема другой полости является вспомогательным процессом.

Полость постоянного давления и полость переменного давления состоят из внутренней поверхности полости «Роудонг», внешней поверхности ротора «Роудонг» и уплотняемой поверхности следящей разделительной перегородки, и две полости разделены линией уплотнения полости «Роудонг» и следя

- 15 010345 щей разделительной перегородкой. Когда механизм «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в полости «Роудонг», пространство, занимаемое ротором «Роудонг», вращается вокруг оси «Роудонг» вследствие совершения кругового движения. Вращение пространства, занимаемого ротором «Роудонг», формирует непрерывное движение с обеганием стенки канала или обжиманием стенки канала. Соответственно, положение и объем полости переменного давления и полости постоянного давления периодически меняют ся.

Когда основной вал вращается на один период, объем полости переменного давления непрерывно увеличивается от нуля до максимального значения или уменьшается от максимального значения до нуля. Это формирует рабочий период с изменением переменного давления и переменного объема, причем давление уменьшается с высвобождением энергии текучей среды, или давление увеличивается с передачей энергии текучей среде. Объем полости постоянного давления уменьшается соответственно от максимального значения до нуля или увеличивается от нуля до максимального значения, при этом текучая среда перекачивается наружу и внутрь под постоянным давлением. Этот процесс проходит синхронно с процессом с переменным давлением.

Указанный выше способ изменения давления «Роудонг» включает режим изменения объема «Роудонг», кинетическую характеристику движения «Роудонг», состав механизма изменения объема, осуществление изменения объема «Роудонг» и его воздействие на движение текучей среды.

Движение «Роудонг» внедрено в машины на текучей среде как тип движения с изменением объема с целью уменьшения скорости и на основе выведения из основного понятия механики. Этот тип движения имеет отличную динамическую характеристику механизма и преимущественный коэффициент потерь на трение. Анализ представлен следующим образом.

Цилиндрический ротор «Роудонг», совершающий чистое движение «Роудонг», сравнивается с цилиндрическим ротором с таким же отношением. Предположив, что радиус - это В, высота цилиндра - это Н, плотность - это р, угловая скорость это - ω и отношение «Роудонг» - это δ, то линейные скорости круглой поверхности ротора «Роудонг» и ротора с таким же отношением составляют ωδΒ И ωΒ соответственно, и отношение скоростей равно (суЖ)-г(бУЛ)= δ/14

Дифференциалы момента ротора «Роудонг» и ротора с таким же отношением составляют (ωδΒ) р2пгНбг и (ωδ) р2пгНбг, соответственно, и отношение моментов равно | {ωδΚ}ρ2τΐτΗάΓ + £ (учг)р2дгН(1г = 5(1-5//?³+(2/3/^)=1,55-3541,5541,55(2)

Дифференциалы момента количества движения ротора «Роудонг» и ротора с таким же отношением составляют (ωδΒ) δΒρ2πτΗάτ и (<лг)гр2пгНбг, соответственно, и отношение между моментами количества движения равно ' (аЗК)3}1р2лг/Мг + ^(ц>г)гр2лгН<1г = 5²(1-25-5^?)/?' + (о,5Я“)=25^г -45425“ «25³0)

Дифференциалы кинетической энергии ротора «Роудонг» и ротора с таким же отношением составляют 0,5 (ωδΒ)²ρ2πτΗάτ и 0,5 (<лг)²р2пгНбг, соответственно, и отношение между кинетическими энер гиями равно

0,5(й>5А//?2лг5/5г + 0,5(^г/р2лг/Л/г = 5²(1 - 25+ 5²)л4(о,5/?⁴) = 25¹ - 45'4 25“ «25²

Дифференциалы потерь на торцевой поверхности ротора «Роудонг» и ротора с таким же отношением составляют δ(ωδΒ)³2πτάτ и δ(ωΓ)³2πτάτ, соответственно, и отношение между потерями на торцевой поверхности равно ( '' 5(бц5/?)³2лт5г + | (мт/2ягбг = 5³(|-25 + 5²)/?⁵ + (θ,4Λ⁵ )=2,55³-55“ +2,55’ ~ 2,55³ (5)

Удельные потери на цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» и ротора с таким же отношением составляют δ(ωδΒ)³ и δ(δτ)³, соответственно, и отношение между потерями на цилиндрической по верхности равно

5(^/+(5(^/)=5³ ₍₆₎

Из приведенных выше вычислений и дедукции можно заключить, что изменение объема «Роудонг» имеет преимущество на порядки величины в кинетических и динамических характеристиках. Все эти характеристики могут быть получены просто и быстро при качественной оценке динамического качества механизма и предельных потерь на трение текучей среды. Кроме того, при конструировании механизма

- 16 010345 изменения объема «Роудонг» эти отношения можно использовать для оценки и регулирования соотношения между работой и характеристиками.

Практически используемый ротор «Роудонг» и механизм «Роудонг» и практически используемый ротор во вращательном механизме могут быть сконструированы во многих конфигурациях, и они могут не быть сплошными. Таким образом, практические сравнительные параметры будут отличаться в каждом случае, но ошибки не будут большими. Приведенный выше анализ дан только на основе порядков величины и использован только для оценки на основе порядков величины.

Механизм изменения объема «Роудонг» может быть разработан для разных движений, ограничений и конструкций и т. д., включая другие работу и характеристики. Все они будут раскрыты в нижеследующем описании.

Механизм «Роудонг» включен в способ изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению. Этот механизм состоит из ротора «Роудонг» и коленчатого вала, удерживающего ротор «Роудонг». Ротор «Роудонг» установлен на эксцентричной секции коленчатого вала при помощи подшипников. Вращение коленчатого вала создает круговое движение ротора «Роудонг», и ротор «Роудонг» одновременно вращается вокруг эксцентричного вала на основе инерции в направлении, противоположном направлению кругового движения, с угловой скоростью, близкой или равной угловой скорости кругового движения, которое формирует вращение. Круговое движение и вращение скомбинированы в движение «Роудонг».

Механизм «Роудонг» является центральной частью движения с изменением движения «Роудонг», но его конструкция проста. Его базовая конструкция включает лишь две части, а именно, ротор «Роудонг» и коленчатый вал. Ротор «Роудонг» представляет собой облегченное вращающееся тело с цилиндрической внешней уплотняемой поверхностью. Осевое расстояние между эксцентричной секцией и секцией основного вала представляет собой радиус «Роудонг», а именно, радиус кругового движения.

Ротор «Роудонг» изготовляют посредством токарной обработки, и он может быть дополнительно обработан посредством шлифования. Когда его используют с низкотемпературной средой, он может быть получен посредством литьевого формования из конструкционных пластмасс, таких как политетрафторэтилен, или литьевого формования с облицовкой. Коленчатый вал для вариантов большой мощности изготовляют посредством резки после цельной ковки. Коленчатый вал для вариантов небольшой мощности собирают из эксцентрикового колеса и цилиндрического вала со шпоночным пазом, и эксцентриковое колесо составляет эксцентричную секцию вала. Конструкция, в которой ротор «Роудонг» соединен с коленчатым валом при помощи подшипников качения, предпочтительна для уменьшения потерь в подшипниках.

Тип механизма изменения объема «Роудонг» включен в этот способ изменения объема, соответствующий настоящему изобретению. Этот механизм состоит из механизма «Роудонг», следящей разделительной перегородки и статичной полости «Роудонг», содержащей ротор «Роудонг». Внутренняя поверхность полости «Роудонг», внешняя поверхность ротора «Роудонг» и уплотняемая поверхность следящей разделительной перегородки образуют полость переменного давления и полость постоянного давления, отнесенные друг от друга.

При работе ротор «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в полости «Роудонг» для осуществления непрерывного обегания поверхности канала или обжима поверхности канала таким образом, чтобы периодически изменять положение и объем полости переменного давления и полости постоянного давления. Когда основной вал поворачивается на один оборот, объем полости переменного давления непрерывно повышается от нуля до максимального значения или уменьшается от максимального значения до нуля. Это формирует период переменного давления и переменного объема, когда давление снижается для высвобождения энергии текучей среды, или давление повышается для передачи энергии текучей среде. Объем полости постоянного давления уменьшается соответственно от максимального значения до нуля или увеличивается от нуля до максимального значения. Текучая среда перекачивается наружу и внутрь через проход рядом с разделительной перегородкой под постоянным давлением. Эффективная площадь сечения прохода, соответственно, увеличивается или уменьшается при мгновенном изменении расхода.

Ротор «Роудонг» интегрирует внешние силы таким образом, что давление текучей среды и собственная внутренняя динамика противодействуют в реальном масштабе времени так, чтобы формировать результирующую силу и момент на основном валу. Результирующая сила уравновешивается сдерживающей силой подшипников на основном валу. Как линейный фактор мгновенной мощности на валу, этот момент имеет направление, противоположное направлению вращения основного вала производственных машин и имеет направление, аналогичное направлению вращения основного вала энергетических машин. Он имеет только одну точку нулевого значения за период вращения основного вала.

Указанный выше механизм изменения объема «Роудонг» относится к базовой конструкции, и его корпус неподвижен. Следящая разделительная перегородка имеет много ограничивающих типов в этой конструкции, и разные ограничивающие типы будут создавать разные кинетические характеристики и эффекты.

Другой тип механизма изменения объема «Роудонг» включен в этот способ изменения объема «Ро

- 17 010345 удонг», соответствующий настоящему изобретению. Этот механизм состоит из механизма «Роудонг», следящей разделительной перегородки и полости «Роудонг», содержащей ротор «Роудонг». Внутренняя поверхность полости «Роудонг», внешняя поверхность ротора «Роудонг» и уплотняемая поверхность разделительной перегородки образуют полость переменного давления и полость постоянного давления, изолированные друг от друга. Весь механизм вращается вокруг оси «Роудонг» в направлении, противоположном направлению кругового движения, с угловой скоростью, равной угловой скорости кругового движения. Таким образом, коленчатый вал неподвижен.

Следящая разделительная перегородка этого механизма жестко соединена как единое целое с полостью «Роудонг» и поддерживает динамическое равновесие как единое целое с ней. Разделительная перегородка ротора «Роудонг» сдерживается вентилем с прорезью и может ограниченно вытягиваться и вталкиваться в вентиле. Вентиль может поворачиваться в ограниченных пределах. Выход и вход для текучей среды находятся на поверхности ротора «Роудонг» рядом с разделительной перегородкой и соединены с проводящим каналом. Они соединены, соответственно, с передней полостью и с задней полостью, расположенными, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения, которые могут быть полостью переменного давления и полостью постоянного давления. Ротор «Роудонг» совершает качающееся движение «Роудонг» в комбинации с качанием с небольшой амплитудой с таким же периодом, как и во вращающейся системе координат. Полость «Роудонг» и разделительная перегородка вращаются вокруг оси вращения «Роудонг» в статической системе координат, и ротор «Роудонг» и выход и вход для текучей среды вращаются вокруг оси вращения в статической системе координат. Ось вращения представляет собой эксцентричную секцию неподвижного коленчатого вала. Выходная и входная трубы для текучей среды проходят сквозь расширенный конец коленчатого вала. Подшипники, которые ограничивают полость «Роудонг», установлены на конце вала, и их средние линии совпадают с осью «Роудонг».

В системе координат «Роудонг» ротор «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в полости «Роудонг» для осуществления непрерывного обегания поверхности канала или обжимания поверхности канала таким образом, чтобы периодически изменять положение и объем полости переменного давления и полости постоянного давления. Когда основной вал поворачивается на один оборот, объем полости переменного давления непрерывно увеличивается от нуля до максимального значения или уменьшается от максимального значения до нуля. Это формирует период переменного давления и изменения объема, за который давление снижается для высвобождения энергии текучей среды, или давление увеличивается для передачи энергии текучей среде. Объем полости постоянного давления уменьшается соответственно от максимального значения до нуля или увеличивается от нуля до максимального значения. Текучая среда перекачивается наружу и внутрь под постоянным давлением.

Полость «Роудонг» и жестко соединенная разделительная перегородка интегрируют силу давления текучей среды и силу трения механизма в реальном масштабе времени для формирования результирующей силы и момента, воздействующего на ось «Роудонг». Результирующая сила уравновешивается сдерживающей силой подшипников полости «Роудонг». Как линейный фактор мгновенной мощности на валу, этот момент имеет направление, противоположное направлению вращения полости «Роудонг», для производственных машин, и имеет направление, аналогичное направлению вращения полости «Роудонг», для энергетических машин. Он имеет только одну точку нулевого значения за период вращения основного вала.

Указанный выше корпус (система координат «Роудонг») механизма изменения объема «Роудонг» вращается вокруг оси «Роудонг» в направлении, противоположном круговому движению, но с такой же угловой скоростью. Таким образом, механизм «Роудонг» совершает вращательное движение «Роудонг», и основной вал неподвижен. Этот вид механизма также может широко применяться и имеет преимущества во многих вариантах применения. Следящая разделительная перегородка и вращающаяся полость «Роудонг» герметично соединены как единое целое, и они вращаются и сохраняют динамическое равновесие как единое целое.

Согласно способу изменения объема «Роудонг», соответствующему настоящему изобретению, движение с изменением объема, механизм изменения объема и практические движения его материальных точек разделены на коррелятивное движение разных тел с разными траекториями и разными скоростями. Свобода движения «Роудонг» механизма осуществляется благодаря жестким ограничениям или жестким ограничениям в комбинации с гибкими ограничениями. Связи между механизмами «Роудонг» и движениями с изменением объема с очень большой разностью скоростей осуществляется переменным механизмом движения материальных точек механизмов «Роудонг». Движение с изменением объема «Роудонг», устроенное как описано выше, рассчитывают для получения следующих новых механизмов и характеристик. Механизмы и характеристики включают в конкретные конструкции машин объемного типа на текучей среде для исключения или уменьшения факторов, приводящих к относящимся к делу внутренним механическим потерям, для соответствующего устранения потерь или снижения их порядка величины. Параметры движения с изменением объема рассчитывают в соответствии с требуемой функцией в конкретной конструкции и затем параметры движения практической материальной точки и механизма определяют согласно параметрам движения с изменением объема. Когда для оптимизации конструкции используют математическое проектирование, отношение δ «Роудонг» используют как оптимизи

- 18 010345 рующий параметр, и он содержится в индексном равенстве и в ограничивающем неравенстве для оптимизации целевых индексов, таких как эффективность. Указанные выше механизмы и характеристики представлены следующим.

Механизм «Роудонг» совершает движение «Роудонг» с небольшой амплитудой и низкой скоростью. Материальная точка совершает круговое или эллиптическое движение с небольшой амплитудой и низкой скоростью, и пространство, занимаемое ротором «Роудонг», совершает движение обегания поверхности канала с большой амплитудой и высокой скоростью. Движение занимаемого пространства приводит к изменению объема рабочей полости. Движение материальной точки является аналитическим элементом, связанным с кинетическим и динамическим коэффициентом машины. Механизм является последовательной совокупностью материальных точек и служит организатором движения для определения способов вычисления индексов характеристик и их граничных условий.

Самоуравновешивание формируется и используется для системы сил механизма движения для устранения нормального давления, воздействующего на цилиндрические стенки рабочей полости и, таким образом, исключения внутренних механических потерь на трение. Проблема трения механизма, вызванная старением и случайными факторами, может быть устранена быстро и автоматически его механизмом самовосстановления без принятия дополнительных мер. Предварительное условие состоит в том, что сила трения составляет низкий порядок величины, и динамическая скорость является скоростью «Роудонг» с пониженным порядком величины. Таким образом, потери на трение заданы как незначительная величина более высокого порядка. Таким образом, этого достаточно для предотвращения выключения и аварии с тепловым повреждением.

Предварительно выбранный диапазон отношения δ «Роудонг» определяют до математического проектирования для создания фактического рабочего объема, скорости, момента и снижения инерциального динамического противодействия материальной точки и ротора «Роудонг» приблизительно на один порядок величины для снижения момента количества движения и кинетической энергии приблизительно на два порядка величины и для снижения внутренних механических потерь от предельного трения торцевой поверхности приблизительно на три порядка величины или по существу их устранения.

Существенным признаком движения «Роудонг» согласно способу изменения объема «Роудонг» является то, что движение с изменением объема и практическое движение материальной точки и механизма изменения объема разделены на коррелятивные движения разных тел с разными траекториями движения и разными скоростями. Механизмы и полученные их характеристики являются основой принципа работы и преимущественных характеристик. Применение этой основы может быть запланировано при конструировании. Функциональные параметры и рабочие параметры разрабатывают посредством классического математического проектирования. Функциональные параметры в основном влияют на экономическую эффективность, и рабочие параметры в основном влияют на коэффициент полезного действия и при использовании являются экономическими характеристиками. Оптимизация двух видов параметров в основном регулируется отношением δ «Роудонг». Только разработка при помощи математического конструирования наиболее экономична. Максимальный потенциал технологии изменения объема «Роудонг» может быть достигнут посредством планирования.

Механизм самовосстановления при износе является важной программируемой конструкцией. Потери на трение механизма могут быть устранены посредством использования этой конструкции, при этом может быть продлен срок службы. Это инновационная функциональная конструкция, а также инновационный способ конструирования.

Способ изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, включает количественное планирование и конструирование состояний движения и характеристик применения движения с изменением объема, особенно параметров, относящихся к потерям, и конструкцию, в которой смазка и смазочное устройство не требуются в рабочей полости при этих состояниях, характеристиках и параметрах.

a. Параметрами, определяющими рабочее состояние, динамическое качество и характеристику потерь для изменения объема «Роудонг», являются: параметр скорости «Роудонг» = δ, параметр момента «Роудонг» » 1,5δ, параметр момента количества движения «Роудонг» » 2δ², параметр кинетической энергии «Роудонг» » 2δ², параметр потерь на торцевой поверхности «Роудонг» » 2,5δ² и параметр удельных потерь на цилиндрической поверхности «Роудонг» » δ³.

b. Механическое трение на цилиндрической стенке рабочей полости отсутствует. Потери на механическое трение на стенке торцевой поверхности для жидкой среды отсутствуют. Для газовой среды уплотнительное кольцо, которое можно применять, совершает движение «Роудонг» с малой скоростью, и потери на механическое трение снижены на порядок величины по сравнению с машиной, соответствующей существующей технологии, в таких же условиях. Оценочные потери на механическое трение составляют около 10%.

c. В районах динамического уплотнения на торцевой поверхности и цилиндрической поверхности рабочей полости предельные потери на трение снижены на два порядка величины по сравнению с машиной, соответствующей существующей технологии, в таких же условиях. Оценочное значение меньше 1%.

- 19 010345

Содержание приведенного выше описывает основную часть рабочего состояния и характеристики варианта применения способа изменения объема «Роудонг» и особенно количественное планирование и разработку параметров, включая потери и показатель эффективности. Эти утверждения и характеристики указывают, что тип движения при изменении объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, может устранять или значительно снижать механические потери двух типов в машинах объемного типа на текучей среде, а именно потери на трение в механизме и предельное трение. Таким образом, узкое место эффективности преодолено.

Благодаря использованию указанных выше состояний и характеристик настоящее изобретение представляет совершенно новое техническое предложение, состоящее в том, что в рабочей полости не используют смазку и смазочное устройство. Конструкция без смазки может снижать стоимость производства и эксплуатации. Как указано в анализе предшествующего уровня техники, загрязнение окружающей среды двигателем внутреннего сгорания происходит от жестких требований смазки. Отсутствие смазки является функцией настоящего изобретения и конструкции. Эта функция или конструкция имеют ключевое значение для уменьшения загрязнения окружающей среды двигателем внутреннего сгорания.

Первый механизм изменения объема «Роудонг», включенный в способ изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, также включает некоторый вид производной конструкции. В конструкции этого типа следящая разделительная перегородка удерживается в пазу для линейного поступательного перемещения. На внешнем конце разделительной перегородки расположена пружина или пневматическая пружина, которая прилагает постоянную подпружинивающую силу или подпружинивающую силу, изменяющуюся при смещении разделительной перегородки таким образом, что она прижимает разделительную перегородку к цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» для формирования уплотнения. Статическое трение формируется большей из силы трения между ротором «Роудонг» и полостью «Роудонг» и силы трения между ротором «Роудонг» и следящей разделительной перегородкой. Алгебраическая сумма моментов, прилагаемых к оси вращения ротора «Роудонг» двумя силами трения, равна нулю или является знакопеременной функцией. Ротор «Роудонг» совершает движение качения «Роудонг» или движение качания «Роудонг».

Указанный выше корпус механизма изменения объема «Роудонг» неподвижен. Следящая разделительная перегородка совершает линейное поступательное движение, будучи постоянно соединенной с ротором «Роудонг» и уплотненной относительно него. Следящая разделительная перегородка может совершать поступательное движение в направляющем пазу или в направляющем пазу, снабженном шариками. На выходе и входе направляющего паза и полости «Роудонг» расположены динамические уплотнения. Следящая разделительная перегородка является облегченной конструкцией для уменьшения собственной силы инерции и увеличения скорости срабатывания. Гибкие ограничения обеспечивают степень свободы для двигателя «Роудонг», допуская качание со знакопеременной силой. Это создает простые ограничения и способствует повышению эффективности. Для жидкой среды напряжения ротора «Роудонг» более сложные. Момент силы трения жидкости имеет направление, противоположное направлению силы трения полости «Роудонг», и компонент знакопеременной силы разделительной перегородки увеличивается.

Первый механизм изменения объема «Роудонг», включенный в способ изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, также включает другую производную конструкцию. В конструкции этого типа следящая разделительная перегородка удерживается в пазу для линейного поступательного перемещения. На внешнем конце разделительной перегородки расположена пружина или пневматическая пружина, которая прилагает постоянную подпружинивающую силу или подпружинивающую силу, изменяющуюся при смещении разделительной перегородки, таким образом, что она прижимает разделительную перегородку к цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» для формирования уплотнения. Ротор «Роудонг» упруго прижимается к гибкой пленке стенки полости. В установившемся состоянии момент силы трения, воздействующий на ось вращения ротора «Роудонг», адаптивно равен моменту динамического трения ротора «Роудонг» и следящей разделительной перегсродки. Таким образом, собственное вращение ротора «Роудонг» накладывается на вращение с малой скоростью и положительным направлением, формируя движение качения «Роудонг». Между ротором «Роудонг» и стенкой полости обеспечивается статическое уплотнение катящегося типа.

Указанный выше корпус механизма изменения объема «Роудонг» статичен, и следящая разделительная перегородка осуществляет линейное поступательное движение. Разница состоит в том, что действие гибкой пленки полости «Роудонг» будет вызывать катящееся движение «Роудонг» роторов «Роудонг», как в случае с газовой средой.

Первый механизм изменения объема «Роудонг», включенный в способ изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, также включает другую рекомбинированную конструкцию. В этой конструкции следящая разделительная перегородка и ротор «Роудонг» жестко и герметично соединены как единое целое. Пересечение цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» и следящей разделительной перегородки может быть скошено с образованием гладкой изогнутой переходной поверхности с малым коэффициентом локального сопротивления. Разделительная перегородка удерживается в вентиле, снабженном пазом снаружи от ротора «Роудонг», и она может вытягиваться и вталки

- 20 010345 ваться в ограниченном диапазоне в вентиле. Вентиль может поворачиваться в ограниченном диапазоне. Ротор «Роудонг» при работе совершает качающееся движение «Роудонг».

Указанный корпус механизма изменения объема «Роудонг» все еще остается неподвижным. Однако ротор «Роудонг» сдерживается другим жестким ограничением вблизи коленчатого вала в конструкции, в которой следящая разделительная перегородка и ротор «Роудонг» жестко соединены, и разделительная перегородка сдерживается вентилем вне полости. Жесткое ограничение не нарушает степень свободы «Роудонг» ротора «Роудонг». Однако качающееся движение «Роудонг» ротора «Роудонг» ограничено. Качающееся движение «Роудонг» благоприятно для повышения эффективности относительно жидкой среды. Недостаток состоит в том, что динамическая сила будет увеличиваться при высокой скорости, и ее необходимо учитывать для уменьшения инерции или регулирования скорости в данный момент.

Согласно движению типа «Роудонг», механизму «Роудонг», механизму изменения объема «Роудонг» и его различным производным типам способа изменения объема «Роудонг», соответствующим настоящему изобретению, могут быть разработаны различные машины объемного типа на текучей среде. Эти машины отличаются тем, что они включают механизмы изменения объема «Роудонг» и осуществляют их основную функцию при помощи указанных механизмов.

Когда эти машины работают, движение «Роудонг» механизма «Роудонг» вызывает вращение пространства, занимаемого ротором «Роудонг», и периодическое изменение и преобразование полости переменного давления и полости постоянного давления. Типы работы машин «Роудонг» на текучей среде отдельно называются насосным типом и двигательным типом согласно тому, приводит ли ротор «Роудонг» в действие текучую среду, или текучая среда приводит в действие ротор «Роудонг». Соответственно, полость переменного давления находится спереди или сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», и полость постоянного давления находится сзади или спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», полностью в зависимости от типа работы. Для механической конструкции разницы нет. Это является отличительным признаком настоящего изобретения, и машины на текучей среде для изменения объема «Роудонг», таким образом, обладают полной реверсивностью, включая реверсивность функций и реверсивность направления потока и направления вращения. Движение, параметры состояния и динамическая характеристика машины «Роудонг» на текучей среде соотносятся с типом работы в связи с указанной реверсивностью, что невозможно описать просто. Связующее выражение «в качестве альтернативы» используется в описании, когда возможно множество альтернатив.

Законы генерирования силы и момента между механизмом и текучей средой при движении с изменением объема «Роудонг» теперь кратко описаны, и на них основаны качественный анализ принципов работы согласно изобретению и ее нагрузочные характеристики.

Когда входной крутящий момент, воздействующий на основной вал, имеет направление, аналогичное направлению вращения, момент определяется как положительный момент. Очевидно, что когда входной момент положительный, это насос. Его полость переменного давления находится перед линией уплотнения полости «Роудонг», и давление в полости выше, чем в находящейся сзади полости постоянного давления. Когда входной момент основного вала имеет направление, противоположное направлению вращения, момент является отрицательным моментом. Когда входной момент отрицательный, - это двигатель. Полость переменного давления расположена сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», и давление в полости выше, чем в передней полости постоянного давления. Перепад давления между двумя полостями делает векторный интеграл давления текучей среды на цилиндрическую поверхность ротора «Роудонг» не равным нулю и генерирует силу, которая направлена к оси собственного вращения и вращает вперед с половиной угловой скорости, и значение силы прямо пропорционально перепаду давления и площади внутренней хордовой поверхности в полости переменного давления. Эта сила создает момент на оси «Роудонг» (то есть на основном валу), который прямо пропорционален силе и прямо пропорционален синусу половины внутреннего центрального угла в полости переменного давления. Согласно указанным выше перепадам этот момент является моментом, противодействующим моменту нагрузки, и его значение отрицательное. В другом случае, это приводной момент, и его значение положительное. Поскольку в моменте фактор синусной функции и его угловая скорость уменьшены вдвое, период 0~2π приводит к функции момента с полуволновым периодом 0~π. Полуволновой период преобразуется в целый период благодаря периодическому преобразованию полости переменного давления и полости постоянного давления.

Для несжимаемой текучей среды давление в полости переменного давления совершает ступенчатое изменение на границе временного окна, и создаваемая функция момента является простой гармонической функцией трансляционного типа с разделенной пополам частотой. Для сжимаемой текучей среды процесс изменения объема в полости переменного давления является в целом многовариантным тепловым процессом, и в него также включены специальные случаи адиабатического или изотермического процесса. Давление текучей среды изменяется экспоненциально непрерывным образом наряду с процессом изменения объема. Правило переменного времени будет более сложным после введения правила изменения объема полости. Соответственно, функция момента становится более сложной и больше не является простой гармонической функцией. Однако периодичность и длительность периода времени не будет нарушена.

- 21 010345

По сравнению с поршневыми машинами, не только устраняются потери на трение на стенке в механизме, но также коэффициенты мгновенных потерь и средних потерь в силовой передаче уменьшаются наполовину благодаря удвоенному периоду. В результате того, что район внутренней нестандартной поверхности в полости переменного давления также включает синусный коэффициент полувнутреннего углового радиуса, функция момента включает квадратный коэффициент этого синуса полувнутреннего центрального угла, и его знак не изменяется. По сравнению с поршневыми машинами, характеристика постоянности знака момента может значительно улучшить состояние напряжения вала и подшипников, и пиковое значение напряжения и темп его изменения существенно снижаются. Этот тип движения «Роудонг» не только имеет преимущество динамической характеристики механизма, которая снижает порядок величины момента и момента количества движения, но также имеет преимущество в силе нагрузки и характеристике крутящего момента. Оба преимущества благоприятны для уменьшения потребности в прочности коленчатого вала. Таким образом, может использоваться коленчатый вал меньшего размера. Кроме того, потери в силовой передаче дополнительно снижаются.

В анализе движения «Роудонг» интеграл векторной поверхности давления текучей среды на поверхности ротора «Роудснг» является базой анализа осуществления работы механизмом «Роудонг». Она значительно более сложная, чем работа пневматического цилиндра. В полости постоянного давления отсутствует процесс выполнения работы. Проблему гидродинамики можно игнорировать, если канал на выходе и входе сконструирован надлежащим образом. Таким образом, давление рассматривается как везде одинаковое.

Настоящее изобретение обеспечивает особенно активные эффекты, которые заметно показаны многими аспектами. Эффекты, непосредственно создаваемые изменением объема «Роудонг», проанализированы ниже и включают:

во-первых, оно имеет существенное преимущество, связанное с трением в механизме, гидравлическими потерями в поле течения и т.д. благодаря самоуравновешиванию системы сил механизма и вращательной структуре поля течения, которая достаточна для преодоления недостатков возвратнопоступательного движения;

во-вторых, по сравнению с изменением объема вращательного типа, линейная скорость ротора «Роудонг» в полости «Роудонг» снижена на один порядок величины, момент количества движения и кинетическая энергия снижены на два порядка величины, и предельные потери на трение снижены на три порядка величины (снижение более чем на 99%). Таким образом, настоящее изобретение имеет преимущество в связи с предельными потерями на трение над возвратно-поступательным движением и вращательным движением;

в-третьих, сила, генерируемая машиной «Роудонг», вращает с половиной угловой скорости таким образом, что длительность периода удваивается, и коэффициент использования времени увеличивается на 100%. Общий крутящий момент большой, а мгновенный крутящий момент небольшой. Таким образом, показатель удельной мощности и показатель нормы амортизации потерь в два раза превышают эти показатели поршневых машин.

Другие характеристики и относительные преимущества способа изменения объема «Роудонг» приведены ниже.

По сравнению с изменением объема с возвратно-поступательным движением, он не предусматривает наличие поршня, соединительного штока и клапанных механизмов на выходе и на входе, что существенно упрощает конструкцию. Его принципиальным преимуществом является то, что нормальное давление и потери на трение по существу устранены. Локальные характеристики каналов на выходе и входе для текучей среды улучшены во много раз, и потери на дросселирование на входе очень малы.

По сравнению с вращательным лопаточным механизмом не объемного типа, настоящее изобретение имеет преимущество уменьшения гидравлических потерь на порядки величины и пригодно для низкой и очень низкой скорости благодаря тому, что выходное давление не зависит от скорости.

Когда оно используется для двигателей внутреннего сгорания, всасывание воздуха, сжатие и сгорание могут быть полностью отдельными. Могут быть полностью осуществлены локальная и глобальная оптимизации. Кроме того, оно имеет преимущество одновременного комбинирования процесса расширения и совершения работы с процессом выпуска воздуха и преимущество поглощения тепла и сжатия с постоянным объемом. Удельная мощность может быть удвоена. Эффективность может быть почти удвоена.

Когда вариант осуществления изобретения используется в качестве насоса и двигателя, поскольку он работает на основе статического давления, он работает независимо от скорости вращения и скорости движения текучей среды. Характеристика работы с малой скоростью снижает на порядок величины предельное трение вне канала и гидравлические потери в канале. Он имеет беспрецедентно широкую приспособляемость к окружающей среде и условиям работы.

Однако пульсация все же существует, поскольку сила, осуществляющая работу, и крутящий момент, соответствующие способу изменения объема «Роудонг», все же имеют точку нулевого значения, и базовая частота пульсации равна частоте вращения. Темп изменения объема и расхода также имеют пульсацию с одинаковой частотой. Две конструкции, дополняющие друг друга, должны использоваться

- 22 010345 для устранения пульсации, когда они работают с высокой скоростью. Кроме того, хотя момент количества движения уже снижен на порядок величины, динамическая нагрузка механизма увеличивается, когда он работает с высокой скоростью, и все еще требуются конструирование и эксперимент в отношении динамического равновесия.

Преимущественные эффекты настоящего изобретения не ограничены указанными выше эффектами. Некоторые особые признаки и эффекты настоящего изобретения имеют особое преимущество в том, что усовершенствование некоторых функций и характеристик может производить новые функции и характеристики, которые крайне ценны и могут применяться в некоторых новых широких областях, как в случае, когда преодолеваются ограничения функций или характеристик существующих технологий. Например, машина объемного типа на текучей среде не может использоваться экономично из-за ее низкой эффективности, что делает ее характеристику с постоянным расходом несущественной. На практике выходное давление продукта задано с постоянным значением, существующим в поршневом воздушном компрессоре. Это явление названо ограничением эффективности, что, в частности, означает, что хорошая характеристика не может применяться из-за низкой эффективности и представляется бесполезной. Настоящее изобретение существенно повышает эффективность машин объемного типа на текучей среде и достигает значения характеристики установившегося потока, которая затем используется для разработки таких характеристик, как приспособляемость давления и универсальность фазы текучей среды. Хотя эффективность изменяется по мере изменений давления и фазы текучей среды, изменение небольшое и допустимо. Улучшенная эффективность обеспечивает получение универсальных конструкций и создает новые перспективы и т.д. Характеристики и функциональные эффекты настоящего изобретения приведены в табл. 1 после введения.

Таблица 1. Признаки, характеристики, функции и эффект способа изменения объема «Роудонг».

№	Признаки и характеристики	Функции и эффекты
1	Движение «Роудонг» с изменением объема.	Ротор «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в небольшом диапазоне, материальная точка совершает круговое движение с малой скоростью, и расположение в пространстве совершается с вращением с высокой скоростью в большом диапазоне.
2	Расположение в пространстве совершается с вращением с высокой скоростью в относительно большом диапазоне.	Соответствие требованиям экономичной работы параллельно механизму вращения.
3	Скорость движения «Роудонг» = радиусу «Роудонг» х угловую скорость.	Малый радиус движения «Роудонг», малая скорость движения «Роудонг», коэффициент «Роудонг» δ«0,1 является основой уменьшения потерь и повышения эффективности.

- 23 010345

4	Ротор «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в небольшом диапазоне, материальная точка совершает круговое движение с малой скоростью	Скорость движения «Роудонг», момент «Роудонг», момент количества движения «Роудонг» и кинетическая энергия «Роудонг» уменьшены на порядки величины.
5	Движение материальной точки с механизмом непрерывной перемены.	Улучшение работы и скорости, кратное усиления = отношение обратных величин «Роудонг» δ'ΜΟ.
€	Малый момент количества движения «Роудонг», уменьшенный на 98%.	Хорошие динамические характеристики, небольшие потери, облегчение динамического уравновешивания, оптимизированный порядок величины.
Ί	Небольшая скорость движения «Роудонг», уменьшенная на 90%.	Потери на трение между поверхностью и цилиндром уменьшены более чем на 99% или почти устранены.
8	Механизм «Роудонг» состоит из коленчатого вала и ротора «Роудонг».	Простой и дешевый ротор «Роудонг» вместо соединения, вентиля, болта и т.д.
9	Цилиндрический облегченный ротор «Роудонг».	Простой процесс производства, низкая стоимость, малая инерция вращения, хорошее динамическое качество.
10	Полость «Роудонг» представляет собой полость с цилиндрическим объемом.	Простой процесс производства, низкая стоимость, рациональная конструкция, высокое сопротивление давлению, хорошие рабочие характеристики.

- 24 010345

11	Следящая разделительная перегородка представляет собой плоский элемент с тремя ограничениями.	В некоторой степени сложная структура ограничений, небольшие потери на трение, умеренная общая сложность и стоимость.
12	Самоуравновешивание сил в механизме «Роудонг».	Устранение нормальной силы стенки полости «Роудонг», отсутствие потерь на трение в объемной полости, механизм самовосстановления.
13	Отсутствие потерь на трение в объемной полости.	Преодоление узкого места внутренней механической эффективности линейного поступательного движения, формирование предпосылок исключения смазки,
14	Механизм самовосстановления при трении, вызванном старением и деформацией.	Потери на трение составляют порядок величины 103 и являются мгновенными, не существует риска тепловых потерь и выключения.
15	Дополнительность и взаимозаменяемость полости переменного давления и полости г остоянного давления.	Параллельная работа, 100% коэффициент использования пространства и времени, полная реверсивность.
16	Параллельная работа, 100¾ коэффициент использования пространства и времени.	По сравнению с машинами поршневого типа использование времени, использование пространства и удельной мощности удвоены, потери уменьшены в два раза.
17	Потери на торцевой поверхности цилиндра уменьшены на 99%.	Преодоление узкого места внутренней механической эффективности способа вращательного изменения объема с предельным трением.

- 25 010345

18	Отсутствие смазки в рабочей объемной полости.	Низкая стоимость производства и использования, повышение температуры в полости и эффективности и уменьшение загрязнения окружающей среды при использовании в двигателе внутреннего сгорания.
19 1	Адаптивное изменяемое сечение входа и выхода без турбулентного сопротивления.	Уменьшение коэффициента сопротивления некоторых частей, повышение гидравлического коэффициента полезного действия, ускорение рабочего потока, уменьшение шумов.
20	Характеристика повышения давления по линии уплотнения полости «Роудонг».	Уменьшение потребляемой мощности и получение механизма обратной связи для потока утечки, смягчение требований по объемному коэффициенту полезного действия и уплотнению.
21	Касательный поток в районе потока объемной полости,	Хорошие характеристики потока в полости, повышенный гидравлический коэффициент полезного действия и повышенная скорость рабочего потока.
22	Полная реверсивность функций.	Двустороннее использование не теплового механизма преобразования мощности в энергию, который удваивает потребительскую ценность машины.
23	Приспособляемость энергии давления*	Адаптивная универсальность давления и мощности в пределах сопротивления давлению, прочности вала, спецификации рабочего объема.

24	Универсальность фазы	Универсальность	двухфазного
	среды для незапрещенных	потока газа, жидкости и газа и
	химических веществ *	жидкости в	пределах
		сопротивления	. давлению.
		прочности вала,	спецификации
		рабочего объема.

В табл. 1 пп.1-7 кратко указывают признаки и эффекты движения «Роудонг» с изменением объема; пп.8-12 кратко указывают признаки и эффекты механизма изменения объема «Роудонг»; пп.13-24 кратко указывают признаки и эффекты машин объемного типа на текучей среде, выполненных с использованием способа изменения объема «Роудонг».

- 26 010345

Пункт 22 описывает признаки реверсивности работы и ее положительный эффект. Реверсивность работы является важным разделом для увеличения обобщения машин на текучей среде и относительно легко реализуется. Немногие изделия, соответствующие существующим технологиям, обладают признаком реверсивности, но в большинстве случаев реверсивность работы не допускается некоторыми техническими соединениями. Настоящее изобретение направлено на обобщение и завершенность и соответственно приобретает эти ценные характеристики.

Машины объемного типа на текучей среде имеют характеристику постоянного расхода, но эта характеристика всегда рассматривалась как серая характеристика согласно существующим технологиям. Настоящее изобретение использует потенциал этой характеристики и комбинирует ее с многими новыми характеристиками способа изменения объема «Роудонг» и может применяться для типа технической конструкции с положительным эффектом, формирующим два отличительных признака, соответствующих пп.23 и 24, которые являются двумя видами универсальности, то есть универсальностью мощности давления и универсальностью фазы среды. Эти две универсальности обеспечивают положительные эффекты, такие как упрощение типизации и серий, улучшение потребительской ценности и коэффициента использования и снижение общей стоимости собственности.

Общий вид резюмирования положительных эффектов настоящего изобретения можно наблюдать в табл. 1. Потребуется много слов для изложения важности некоторых отличительных признаков и эффектов. Следует подробно описать особо отличительные признаки и эффекты, которые могут быть получены посредством осуществления реальной конструкции и имеют большую ценность. Далее следует дополнительное описание, в котором используются ссылочные позиции табл. 1 для изложения эффектов каждого важного аспекта настоящего изобретения.

Пункт 1 относится к движению с изменением объема «Роудонг», которое является основой настоящего изобретения. Разность движения и объединение небольшого движения «Роудонг» ротора «Роудонг», движения с малой скоростью материальной точки и вращения с высокой скоростью занимаемого пространства являются в высокой степени инновационным видом движения, который обеспечивает эффект уменьшения потерь на порядки величины и создает третий тип движения машин на текучей среде.

Пункт 3 относится к количественному определению диапазона скорости движения «Роудонг». Определение и вычисление скорости движения «Роудонг» и коэффициента «Роудонг» и демонстрация заданного диапазона использования скорости «Роудонг» устанавливает базис величины и значения уменьшения потерь и увеличения эффективности согласно настоящему изобретению. Таким образом, это важный теоретический аспект настоящего изобретения. Для краткости детали процесса доказательства опущены.

Пункт 4 относится к анализу движения «Роудонг» ротора «Роудонг» и к движению его материальной точки, который обеспечивает концепции скорости «Роудонг», момента «Роудонг», момента количества движения «Роудонг» кинетической энергии «Роудонг» и т.д. Они являются базовыми концепциями механики «Роудонг», которые очень полезны для анализа кинематики и динамики движения с изменением объема «Роудонг», и они очень сжаты. Благодаря использованию этих концепций мы можем быстро дать качественную и количественную оценку эффекта уменьшения потерь, что очень важно для понимания настоящего изобретения.

Пункт 5 относится к конструкции релейного механизма непрерывного движения материальной точки, что является модельным представлением для понимания теории волн и модуляции. Это техническая линия и ключ технологии осуществления разделения функционального движения и фактического движения материальной точки. Потери являются порядковой функцией мощности или полиномиальной функцией коэффициента «Роудонг», которую можно вывести из известного соотношения между потерями на трение и скоростью. Все положительные эффекты настоящего изобретения исходят от релейного механизма движения материальной точки.

Пункт 7 использует концепцию скорости «Роудонг» и коэффициента «Роудонг» для анализа и оценки предельного трения, который может привести к выводу и подтверждению, что настоящее изобретение имеет огромные преимущества в отношении потерь на предельное трение по сравнению с существующим вращательным движением с изменением объема. Потери на предельное трение могут быть уменьшены на два-три порядка величины, что достаточно для подтверждения преимуществ настоящего изобретения по сравнению с обычным вращательным движением с изменением объема.

Пункт 12 относится к конструкции и использованию механизма самоуравновешивания системы сил механизма «Роудонг», который является ключом для устранения нормальной силы стенки полости «Роудонг» и потерь на трение механизма. Это приводит к преодолению узкого места внутренних механических потерь на трение механизма при возвратно-поступательном движении с изменением объема и формирует необходимые условия для механизма самовосстановления.

Как указано в п.13, в полости не существует потерь на трение механизма, что является результатом указанного в п.12. Как указано выше, это приводит к преодолению узкого места внутреннего механического коэффициента полезного действия возвратно-поступательного движения. Это создает предпосылки для отсутствия смазки, что создает новые технические перспективы.

Пункт 14 относится к механизму самовосстановления при отклонении формы и положения, созда

- 27 010345 ваемых деформацией от старения, который является конструкцией, основанной на том, что коэффициент потерь на трение снижен на порядок 10^-3, и он является мгновенным. Соответственно, риск остановки и отказа вследствие тепловых потерь может быть устранен, и выполнимость может быть подтверждена. Механизм самовосстановления является очень ценной инновацией. Согласно существующим технологиям машины требуют капитального ремонта, когда возникают проблемы, такие как трение, утечка и т.д., вызванные деформацией, износом и старением. Стоимость капитального ремонта эквивалентна половине стоимости нового изделия. Если машина имеет функцию самовосстановления, она подобна имеющей функцию самовыздоровления, что может продлить срок ее службы.

Износ и деформация возрастают синхронно, и трение всегда имеет низкий порядок величины. Механизм самовосстановления при самоизносе представляет надлежащую конструкцию, в которой использована указанная выше характеристика в комбинации с предположением движения с малой скоростью и характеристикой увеличения давления утечки и требованием свободного уплотнения. Эффект состоит в том, что когда возникают потери на трение, они могут быть устранены сами собой за короткое время без риска остановки или отказа из-за тепловых потерь. Если настоящее изобретение применить для двигателя «Роудонг» и в трансмиссионной системе «Роудонг» автомобиля или поезда, среднее время наработки на отказ и период между капитальными ремонтами могут быть увеличены в несколько раз, и экономическая выгода может быть неисчислимой. Стоимость производства механизма, соответствующего настоящему изобретению, может быть снижена благодаря снижению потребности в точности за счет использования механизма самовосстановления.

Как описано в п.15, полость переменного давления и полость постоянного давления могут дополнять, заменять друг друга и работать параллельно, что является особой конструкцией согласно настоящему изобретению. Согласно изобретению положение полости переменного давления и полости постоянного давления неопределенное и зависит от варианта применения, то есть взаимозаменяемость осуществляют по усмотрению. Их дополняющее взаимоотношение и взаимозаменяемость создают очень хорошее взаимодействие, что позволяет достигать 100%-го коэффициента использования пространства и времени и приводит к полной реверсивности вариантов применения.

Пункт 16 относится к эффекту достижения 100%-го коэффициента использования времени и пространства в результате характеристики, относящейся к параллельной работе полости переменного давления и полости постоянного давления и в большой степени способствующей повышению коэффициента полезного действия. Причиной, по которой коэффициент полезного действия поршневой машины очень низок, является очень низкий коэффициент использования времени и пространства. Например, из четырех тактов четырехтактного двигателя внутреннего сгорания только один такт создает мощность, и средняя мощность за суммарное время представляет собой среднюю мощность одного такта создания мощности, разделенную на четыре. Таким образом, удельная мощность также делится на четыре. Существуют потери в каждом такте. Сумма потерь за четыре такта добавляется к одному такту создания мощности для вычисления коэффициента полезного действия, что образует коэффициент потерь, умноженный на четыре. Эта арифметика следует из определения относящихся к делу параметров и называется пропорциональным распределением. По сравнению с поршневым типом, эффекты 100%-го коэффициента использования времени и пространства, соответствующие настоящему изобретению, состоят в том, что коэффициент использования времени, коэффициент использования пространства и удельная мощность удвоены, то есть в два раза выше, чем соответствующие показатели для поршневого типа, и коэффициент пропорционального распределения потерь уменьшен до 50%. По сравнению с существующим четырехтактным поршневым типом и с учетом потребности в пространстве согласно настоящему изобретению для параллельного сжатия, в случае с двигателем внутреннего сгорания, эффекты 100%-го коэффициента использования времени и пространства состоят в том, что коэффициент использования времени увеличен в три раза, что в четыре раза превышает данный показатель поршневого типа, использование пространства и удельная мощность удвоены по сравнению с поршневым типом, и коэффициент пропорционального распределения потерь уменьшен до 50%.

Как описано в п.17, потери на предельное трение уменьшены более чем на 99%, что означает, что узкое место внутреннего механического коэффициента полезного действия от предельного трения вращательных машин с изменением давления на текучей среде может быть преодолено. Механические потери, соответствующие настоящему изобретению, являются в основном потерями в подшипниках, и коэффициент полезного действия может превышать 96%. Таким образом, механический коэффициент полезного действия, соответствующий настоящему изобретению, должен составлять более 95%. Для вращательного способа изменения объема, соответствующего существующим технологиям, механический коэффициент полезного действия редко превышает 80%, и для зубчатого зацепления механический коэффициент полезного действия обычно не превышает 60%.

Как описано в п.8, рабочая полость не имеет смазки, что может уменьшить производственные и эксплуатационные расходы. Более важный эффект состоит в том, что в случае с двигателем внутреннего сгорания нет необходимости использовать смазочное масло, что может повышать температуру стенки полости (не температуру источника охлаждения цикла Карно) выше температуры выпуска (реальной температуры источника охлаждения цикла Карно). Нет необходимости в водяной системе охлаждения.

- 28 010345

Потери на излучение в полости будут снижены, и сгорание в граничном слое будет более достаточным. Все это способствует повышению эффективности. Эффект защиты окружающей среды состоит в том, что выпуск угарного газа будет значительно уменьшен, и темный компонент из сажи и тумана смазочного масла и его желатина и т.д. больше не будет появляться. Таким образом, загрязнение окружающей среды будет существенно снижено.

Настоящее изобретение может также внести большой вклад в области снижения загрязнения окружающей среды двигателями внутреннего сгорания, поскольку коэффициент полезного действия может быть существенно повышен. Повышение коэффициента полезного действия может уменьшить выделение парникового газа в обратной пропорции к нему, в результате чего эффект значителен.

Пункт 22 относится к полной реверсивности функций, которой уделено особое внимание согласно общему замыслу этого изобретения. Ее положительный эффект состоит в том, что все нетепловые машины для преобразования мощности в энергию могут использоваться двумя путями, что повышает потребительскую ценность машины в несколько раз.

Пункт 23 относится к приспособляемости давления, которая вычитается из характеристики постоянного расхода машин объемного типа на текучей среде. Эта характеристика рекомендуется и применяется в технических конструкциях для предложения больших экономических выгод потребителям. Максимальные сопротивление давлению, прочность вала и прочность системы вала могут быть определены при планировании типа и серии и разработке изделия и могут легко использоваться как номинальный показатель. Потребитель может планировать в пределах этого показателя и определять давление или мощность, как необходимо, без снижения эффективности посредством использования характеристики постоянного расхода. Этого существующая технология не предусматривает.

Пункт 24 относится к осуществлению универсальности текучей среды в разных фазах в пределах давления и прочности вала, которая является популяризованным вариантом применения адаптивности давления и мощности. Таким образом, потребительская ценность оборудования возрастает, и суммарная стоимость собственности снижается. Это популярная технология как для компаний, так и для индивидуальных пользователей. Это будет очень ценным приобретением, если насос может быть не только водяным насосом, но также работает как компрессор и вакуумный насос с двухфазным потоком и т.д. Однако это не предусматривается существующими технологиями. Например, при перекачивании воздуха вакуумным насосом, насос может сгореть, если воздух содержит воду.

Каждый из пп.22-24 составляет один аспект универсальности машин с изменением объема «Роудонг». Это является внутренней характеристикой, возможностью. До эксплуатации эта характеристика только известна, используется и осуществляется специалистами и не может быть характеристикой изделия, которое может использоваться всеми пользователями. Третьим объектом настоящего изобретения является определение и разработка универсальности машин на текучей среде, то есть использование указанной выше внутренней характеристики. Как задача применения способа, соответствующего настоящему изобретению, конкретное требование и примененный способ будут описаны ниже.

Эффект улучшения гидравлического коэффициента полезного действия, соответствующий настоящему изобретению, также кратко приведен в пп.19-21 табл. 1. Гидравлический коэффициент полезного действия является умножающим коэффициентом общей эффективности машин на текучей среде. Для машин не объемного типа на текучей среде гидравлический коэффициент полезного действия является основным фактором. Для машин объемного типа на текучей среде гидравлический коэффициент полезного действия также является важным фактором анализа для жидкой среды, особенно для жидкой среды высокой вязкости.

Линейное поступательное движение с изменением объема и его структура, соответствующая существующим технологиям, имеют очень плохие гидравлические характеристики. Основные гидравлические потери создаются на входе и выходе, которые часто открываются и закрываются. Каналы с резким расширением сечения на входе и выходе имеют большой коэффициент локального сопротивления, и динамические изменения в процессе открывания и закрывания также являются факторами, увеличивающими потери. Кроме того, движение обратной тяги приводит к частым изменениям скорости и направления потока, что неизбежно вызывает потерю момента и кинетической энергии. Из-за больших гидравлических потерь линейное поступательное движение обычно непригодно для вязкой или несжимаемой рабочей среды. Жидкость обычно используют во вращательных машинах с изменением объема. Из трех вращательных типов изменения объема машины с зубчатым зацеплением создают наибольшие гидравлические потери, после которых следуют машины винтового типа. Вращательный тип с эксцентриковым ротором дает лучший эффект.

Настоящее изобретение обеспечивает очевидное преимущество повышения гидравлического коэффициента полезного действия. По сравнению с вращательным типом, структура поля потока на входе и выходе, соответствующая настоящему изобретению, может устранять потери, вызванные локальными силами. Его адаптивный механизм с изменяющимся сечением может уменьшать коэффициент локального сопротивления наряду с увеличением мгновенного расхода, что значительно снижает гидравлические потери во входном и выходном районах. Жидкость проходит в тангенциальном направлении в полости и, таким образом, обладает хорошей непрерывностью направления. Кроме того, за исключением движения

- 29 010345 качения «Роудонг», тангенциальная скорость ротора «Роудонг» всегда положительна, и его тангенциальная скорость выше скорости «Роудонг» в районах центрального угла 90-270° качания «Роудонг». Все это содействует снижению относительной скорости и уменьшению гидравлических потерь.

Особенно преимущественным механизмом для движения «Роудонг» с изменением объема является обратная связь по энергии утечки линии уплотнения полости «Роудонг» и низкая чувствительность. Это не может быть выражено концепцией обычного объемного коэффициента полезного действия. Хотя утечка негативно влияет на объемный коэффициент полезного действия, существенная часть энергии давления, теряемой в процессе утечки, может быть возвращена при помощи обратной связи. Механизм рециркуляции состоит в том, что потенциальная энергия расхода утечки преобразуется в кинетическую энергию с высокой эффективностью в ходе процесса снижения скорости и повышения давления до утечки, и кинетическая энергия, которая не потеряна, преобразуется в потенциальную энергию давления отводным механизмом повышения давления после утечки и воздействует на ротор «Роудонг». В энергетических машинах этот тип вновь преобразованной потенциальной энергии может производить прирост давления спереди от полости постоянного давления, когда она всасывает жидкость, и прирост давления воздействует на ротор «Роудонг» в его динамическом районе для уменьшения потребления мощности на валу. В динамических машинах указанная потенциальная энергия может производить снижение давления сзади от полости постоянного давления, когда она выпускает жидкость, и снижение давления воздействует на ротор «Роудонг» в его динамическом районе для увеличения подводимой мощности на валу. Этот тип механизма смягчает требование уплотнения линии уплотнения полости «Роудонг» и делает объемный коэффициент полезного действия уже не линейным элементом общего коэффициента полезного действия. Его действующая мощность меньше 1, и соответствующая формула эффективности должна быть скорректирована.

Для машин объемного типа, соответствующих способу изменения объема «Роудонг», их скорость вращения может быть очень низкой в некоторых вариантах применения, а их давление может быть очень высоким в некоторых вариантах применения. Особенно для некоторых вновь разработанных вариантов применения характеристики низкой скорости и высокого давления значительны. Здесь объемный коэффициент полезного действия становится основным фактором. Конструкция, соответствующая настоящему изобретению, предусматривает повышение объемного коэффициента полезного действия посредством принятия динамического уплотнения с малой скоростью или статического уплотнения таким образом, чтобы получить удовлетворительный объемный коэффициент полезного действия. Статическое уплотнение получают при помощи движения качения «Роудонг», при котором ротор «Роудонг» катится по гибкой пленке полости для формирования статического уплотнения. Движение качения «Роудонг» очень подходит для газовой среды с высоким перепадом давления.

5. Краткое описание чертежей

Далее даны простые разъяснения способа изменения объема «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, со ссылками на прилагаемые фигуры. Прилагаемые фигуры также включают три конструкции, которые можно рассматривать как конкретные варианты осуществления изобретения без указания размеров.

Уравнения для вычисления рабочего объема, расхода, момента и мощности также даны соответственно.

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид, показывающий, как получают движение «Роудонг» посредством комбинирования кругового движения и вращения;

фиг. 2 - схематичный вид, показывающий соотношение между траекторией движения материальной точки твердого тела и траекторией кругового движения;

фиг. 3 - осевую проекцию;

фиг. 4 - осевую проекцию высокоскоростного механизма изменения объема со смещенной фазой, соединенного параллельно для исключения биения;

фиг. 5 - осевую проекцию вращающегося механизма изменения объема «Роудонг», полость «Роудонг» которого вращается.

Как показано на фиг. 1 в плоскости орбиты движения, цилиндрическое твердое тело совершает круговое движение вокруг оси О с угловой скоростью ω; при этом оно вращается вокруг своей оси против часовой стрелки с угловой скоростью -ω. Как показано, твердое тело осуществляет чистый процесс «Роудонг». Как показано на фигуре, когда ось вращения твердого тела находится в положении А, сегмент АС радиальной линии твердого тела направлен в центр О кругового движения. Когда твердое тело совершает круговое движение на угол α, ось вращения достигает положения В, и одновременно твердое тело поворачивается на угол -α. Таким образом, сегмент АС радиальной линии будет в положении ΒΌ. ΒΌ находится в одной плоскости с АС и с продолженной линией ОА. ΒΌ, ОА и пересекающая их линия ОВ формируют пару внутренних противоположных углов одинаковой абсолютной величины. Таким образом, ΒΌ параллельна АС и проходит в одном направлении с ней. Этот простой признак очень важен и удостоверяет, что твердое тело находится в состоянии поступательного движения, и все линейные сегменты твердого тела движутся параллельно друг другу в ходе периодического цикла движения. Это дос

- 30 010345 таточное и необходимое условие для генерирования чистого движения «Роудонг».

Как видно на фиг. 1, в плоскости, содержащей ось кругового движения и ось вращения, в результате вращения с угловой скоростью -α, линейная скорость материальной точки твердого тела «Роудонг», которая находится на расстоянии от центра «Роудонг», нейтрализуется алгебраической величиной, которая прямо пропорциональна ω и прямо пропорциональна расстоянию до оси вращения. Если расстояние между материальной точкой и осью вращения увеличивается, соответственно, линейная скорость движения материальной точки будет линейно снижаться. Этот признак формирует механизм снижения скорости «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению. Механизм снижения скорости «Роудонг» имеет динамические и статические преимущества в движении механизмов общего машинного оборудования. При использовании для конструирования движущихся механизмов машин на текучей среде он будет обеспечивать многие дополнительные преимущества в гидродинамике.

На фиг. 2 показано в плоскости орбиты соотношение между траекторией движения материальной точки цилиндра «Роудонг» и траекторией кругового вращения его оси вращения. На фигуре заштрихованный круг 1 представляет собой проекцию круга поверхности цилиндра, видимой в исходном положении наблюдения цилиндра, и круги 2, 3, 4 представляют собой проекции круга поверхности цилиндра, когда центральный угол «Роудонг» изменяется на π/2, π и 3π/2 соответственно. Позицией 5 обозначена окружность траектории кругового движения цилиндра, центр которой является центром Р «Роудонг», и РО представляет собой радиус «Роудонг». Окружность 6 представляет собой траекторию движения материальной точки Е на цилиндрической поверхности тела «Роудонг» при движении «Роудонг». Точка Е, в которой окружность 6 проходит по касательной к окружности 1, является исходным положением наблюдения материальной точки. Точки Е, Н пересечения и точка С касания окружности 6 и окружностей 2, 3, 4 соответствуют положениям материальной точки Е, когда центральный угол «Роудонг» изменяется на π/2, π и 3π/2. Это легко подтвердить согласно геометрии, соответствующей признакам «Роудонг». Также можно утверждать, что окружность 6 совпадает с траекторией 5 кругового движения. Фактически, траектория движения любой материальной точки на чистом твердом теле «Роудонг» представляет собой окружность. Движение материальной точки синхронно с круговым движением при одной линейной скорости с круговым движением, при этом линейная скорость равна произведению радиуса «Роудонг» и угловой скорости кругового движения. Этот признак может использоваться для определения траектории движения и мгновенного значения линейной скорости материальной точки на твердом теле «Роудонг». Мгновенное значение линейной скорости составляется величиной и направлением вектора скорости.

Окружность 7 на фигуре представляет собой огибающую кривую траектории движения цилиндра, которая огибает все возможные проекции пространства, занятого цилиндром. И она окружает все пространство, занимаемое цилиндром «Роудонг». Сумма пространства, занимаемого цилиндром «Роудонг», также представляет собой цилиндр, что является другим важным признаком принципа «Роудонг» и является геометрической основой изменения объема «Роудонг». Согласно настоящему изобретению используют огибающую окружность, формирующую полость «Роудонг». Как видно на фигуре, радиус огибающей окружности 7 равен сумме радиуса «Роудонг» и радиуса цилиндра «Роудонг». Радиус огибающей окружности обозначен буквой К, и отношение 5 «Роудонг» можно получить посредством нормализации радиуса «Роудонг» в соответствии с единицей К нормализации. Отношение «Роудонг» является наиболее важным параметром в конструкции «Роудонг» и анализе «Роудонг».

На фиг. 3 показан вид механизма изменения объема, соответствующий настоящему изобретению, и он представляет собой пример конструкции, которую можно использовать в реальном варианте осуществления изобретения. На фиг. 3 корпус полости «Роудонг» обозначен ссылочной позицией 10. Он представляет собой часть в форме плоской пластины с планарными верхней и нижней поверхностями, а другие внутренние и внешние его поверхности являются цилиндрическими поверхностями, которые сформированы при помощи расточно-фрезерной головки или электроэрозионным способом и посредством штамповки при серийном производстве. Рабочая полость обозначена ссылочной позицией 11 и разделена на полость переменного давления и полость постоянного давления линией уплотнения полости «Роудонг» и разделительной перегородкой. Ротор «Роудонг» обозначен ссылочной позицией 12. Опорное кольцо ротора «Роудонг» обозначено ссылочной позицией 13. Выступ эксцентричной части кривошипа обозначен ссылочной позицией 14. Впускное отверстие для жидкости обозначено ссылочной позицией 18. Полость для движения разделительной перегородки обозначена ссылочной позицией 19. Вентиль обозначен ссылочной позицией 20. Выпускное отверстие для жидкости обозначено ссылочной позицией 21. Семь отверстий для винтов обозначены ссылочной позицией 22. Соединительная и вращающаяся полость для выходной трубы для жидкости обозначена ссылочной позицией 23.

Механизм изменения объема, показанный на этой фигуре, в основном состоит из полости 10 «Роудонг» и механизма качания «Роудонг». Механизм качания «Роудонг» включает облегченный ротор 12 «Роудонг» и кривошип (эксцентричная часть показана на этой фигуре) 14, между которыми расположен подшипник 13. Ротор «Роудонг» жестко соединен со следящей разделительной перегородкой 15. Процесс соединения, как показано на фигуре, представляет собой запрессовку перегородки в соединение типа ласточкина хвоста в осевом направлении (невозможно использовать сварочный процесс). Раздели

- 31 010345 тельная перегородка вставлена в вентиль 20 и может совершать возвратно-поступательное движение и поворачиваться в ограниченных пределах. Цилиндрическая эллипсовидная полость 19 с симметричной поверхностью содержит выступающую часть, когда разделительная перегородка совершает возвратнопоступательное движение и поворачивается в ограниченных пределах. Скорость движения и потери на трение вентиля очень малы, и его ускорение качания «Роудонг» может обеспечиваться силой инерции кривошипа и давлением жидкости посредством регулирования положения центров тяжести ротора «Роудонг» и разделительной перегородки. Таким образом, сила удерживания вентиля может быть уменьшена до минимума, и вентиль может смазываться рабочей средой.

Когда он совершает движение «Роудонг» в направлении, показанном на фигуре, жидкость непрерывно поступает в рабочую полость за линию уплотнения полости «Роудонг» из впускного отверстия; тем временем жидкость в полости перед линией уплотнения непрерывно выпускается через выпускное отверстие 21. При работе в качестве насоса передняя часть является полостью переменного давления, из которой жидкость вытесняется мощностью, генерируемой ротором «Роудонг»; при работе в качестве двигателя, задняя часть полости является полостью переменного давления, при этом жидкость приводит в действие ротор «Роудонг» для совершения движения «Роудонг», и давление жидкости снижается непрерывно или ступенчато. Когда сжимаемая текучая среда поступает в полость уменьшения давления для уменьшения давления, эффективность может быть повышена благодаря использованию импульсного запорного клапана.

Допуская, что радиус ротора «Роудонг» - это К(т), длина цилиндра - это Н(т), отношение «Роудонг» - это δ и угловая скорость кругового движения - это ω(§^-1), объемное вытеснение У(т³) механизма изменения объема и объемный расход О,.-(т³/5) равны:

V = 7^11(26-6¹) (7)

()_у=Ъ,5а>И²м(26-6^г) (8)

Принимая во внимание изменение удельного объема, объемное вытеснение и объемный расход сжимаемой жидкости следует задавать с давлением в полости постоянного давления как стандартным давлением. Для варианта применения в качестве газовых дозирующих насосов следует отметить, что давление должно быть стабилизировано.

На фиг. 4 показана конструкция высокоскоростного механизма изменения объема с полным динамическим равновесием и без биения. Этот механизм составлен тремя симметричными качающимися механизмами изменения объема «Роудонг», расположенными соосно и с фазовым смещением на 180°. Два внешних механизма изменения объема имеют одинаковые размеры, причем размеры и рабочий объем составляют половину от этих величин для среднего механизма. Ротор «Роудонг» внешнего механизма обозначен ссылочной позицией 30. Ротор «Роудонг» среднего механизма обозначен ссылочной позицией 31. Подшипник ротора «Роудонг» внешнего механизма обозначен ссылочной позицией 32, причем между внутренней поверхностью подшипника 32 и эксцентричной частью кривошипа вставлена втулка, состоящая из двух полукруглых опор. Коленчатый вал обозначен ссылочной позицией 33, причем три секции эксцентричного вала находятся на двух линиях, которые симметричны относительно основного вала таким образом, что они формируют симметричный механизм с фазовым смещением на 180°. Подшипники основного вала обозначены ссылочной позицией 34, причем их количество может составлять 2 или 4 в зависимости от нагрузки. Облегчающее и регулирующее давление соединительное отверстие или соединительное отверстие для выпуска утекающей жидкости обозначено ссылочной позицией 35. Следящая разделительная перегородка, вставленная в ротор «Роудонг» внешнего механизма, обозначена ссылочной позицией 36. Втулка, состоящая из кольцевых опор, в подшипнике ротора «Роудонг» оболочки вала среднего механизма обозначена ссылочной позицией 37. Подшипники среднего механизма обозначены ссылочной позицией 38. Семь или более крепежных болтов обозначены ссылочной позицией 39. Крышка у выступающего конца вала обозначена ссылочной позицией 40. Разделительная перегородка, расположенная между средним механизмом и внешним механизмом, обозначена ссылочной позицией 41. Следящая разделительная перегородка среднего механизма, вставленная в ротор «Роудонг», обозначена ссылочной позицией 42. Продолжение остальной части полости, которое является пространством для движения конца следящей разделительной перегородки среднего механизма, обозначено ссылочной позицией 43. Конец следящей разделительной перегородки среднего механизма, отступающий от вентиля, обозначен ссылочной позицией 44. Разделительная перегородка, расположенная между средним механизмом и другим внешним механизмом, обозначена ссылочной позицией 45. Продолжение оставшейся части пространства для движения следящей разделительной перегородки внешнего механизма обозначено ссылочной позицией 46. Крышка не выступающего конца вала обозначена ссылочной позицией 47.

Функцией этого примера в основном является исключение биения. Конструкция симметричных трех механизмов с фазовым смещением на 180° выполнена с возможностью балансирования силы инерции при работе с высокой скоростью, а также для исключения биения. Поскольку конструкция механизма изменения объема «Роудонг» очень проста и по существу однообразна, стоимость не увеличивается в

- 32 010345 значительной степени для узла из нескольких механизмов, особенно для штампуемых деталей. Повышение стоимости касается в основном стоимости сборки. Для машинного оборудования, собранного из нескольких механизмов, включающих энергообменный механизм, передаточный механизм, распределительный механизм и т.д., независимо от того, является ли механизм симметричным или имеет высокую скорость вращения, в нем следует использовать конструкцию, максимально возможно подобную показанной в данном примере, для исключения биения и повышения динамического равновесия всей машины.

На фиг. 5 показана осевая проекция вращательного механизма изменения давления «Роудонг» с вращающейся полостью «Роудонг». Вращающаяся полость «Роудонг» обозначена ссылочной позицией 50. Часть рабочего объема полости за линией уплотнения полости «Роудонг» обозначена ссылочной позицией 51. Выпускное отверстие для жидкости обозначено ссылочной позицией 52. Следящая разделительная перегородка в жестком уплотнительном соединении с полостью «Роудонг» обозначена ссылочной позицией 53. Вентиль, заделанный в цилиндр ротора «Роудонг», обозначен ссылочной позицией 54. Полость для обеспечения поступательного движения следящей разделительной перегородки, которая входит в нее и выходит, обозначена ссылочной позицией 55. Впускное отверстие для жидкости обозначено ссылочной позицией 56. Ротор «Роудонг» обозначен ссылочной позицией 57. Полость для уменьшения веса ротора «Роудонг» обозначена ссылочной позицией 58, причем каналы с открытыми концами сообщаются друг с другом для увеличения активной площади как впускных, так и выпускных каналов. Предельная линия на поверхности полости «Роудонг» для ограничения опоры обозначена ссылочной позицией 59, причем полость «Роудонг» вращается в противоположном направлении вокруг оси «Роудонг» для уравновешивания кругового движения. Эксцентричный сегмент стационарного коленчатого вала, а именно, вала вращения ротора «Роудонг», обозначен ссылочной позицией 60, причем ротор «Роудонг» вращаеся вокруг оси вращения и одновременно качается. Передняя часть полости рабочего объема перед линией уплотнения полости «Роудонг» обозначена ссылочной позицией 61.

В случае с насосом полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части 61 и к задней части 51, расположенным спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», соответственно. В случае с двигателем, наоборот, полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части 51 и передней части 61, расположенным сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», соответственно. Между двумя режимами нет различия в отношении механизма; кроме того, вход и выход могут быть реверсированы, по существу, с реверсированием функций, но вращение полости «Роудонг» не изменяет эту симметрию.

Механизм вращения «Роудонг» с вращающейся камерой «Роудонг» имеет хорошее механическое динамическое равновесие. Полость 50 «Роудонг» и следящая разделительная перегородка 59 составляют вращающееся отдельно твердое тело, динамическое равновесие которого может достигаться независимо. Сама полость «Роудонг» имеет хорошее инерциальное равновесие. Векторный интеграл давления жидкости, воздействующего на полость «Роудонг», производит результирующую силу в осевом направлении, уравновешиваемую подшипниками без создания какого-либо момента. Таким же образом, ротор 57 «Роудонг», так же как и прикрепленный к нему вентиль, представляют собой отдельно вращающийся механизм с постоянной инерцией вращения, и его динамическое равновесие может быть достигнуто независимо. Его сила инерции также самоуравновешивается. Векторный интеграл давления жидкости, воздействующего на ротор «Роудонг», включающий входное и выходное отверстия, приводит к направлению силы на вал вращения и уравновешивается им без создания какого-либо момента.

В механизме этого типа следящая разделительная перегородка является единственным элементом, способным производить момент. Перепад давления между полостью переменного давления и полостью постоянного давления непосредственно создает тангенциальную силу, прямо пропорциональную перепаду давления и площади разделительной перегородки, открытой для воздействия жидкости. Эта сила создает момент, воздействующий на ось «Роудонг», передающую момент полости «Роудонг», через которую момент взаимодействует с внешними частями. Знакопеременный момент, вызывающий качание ротора «Роудонг», также передается следящей разделительной перегородкой.

Дифференциал 6М = НДРгбг мгновенного момента может быть вычислен на основе перепада давления ДР (Па) в реальном масштабе времени между полостью переменного давления и полостью постоянного давления, радиуса Я (м) объемной полости, длины Н (м) колонны объемной полости, мгновенной открытой длины Ь (м) разделительной перегородки и координаты радиуса г (м) полости «Роудонг». Мгновенный момент М (Нм) и мгновенная мощность N (Вт) могут быть вычислены посредством интегрирования 6М, как показано уравнениями (9) и (10).

М = ^ЯДРг(/г = (лА-0,5Е)?7ДР (9)

Ν = ωΜ =сЦЯ1-0,5Е)ЯДР (10)

В двух уравнениях мгновенная открытая ширина Ь = Κ-Κ(1-2δ(1-δ) (1-со§ш!)) ^0,5 периодически колеблется между 0~2δΚ Для несжимаемой текучей среды, когда центральный угол составляет ωΐ = (2η+1)π, будут максимальные значения мгновенного момента и мощности. Для сжимаемой текучей сре- 33 010345 ды, поскольку давление увеличивается или снижается при изменении объема, максимальное значение мгновенного момента и мощности возникает позже для насоса и раньше для двигателя.

Подробное описание изобретения

Далее будут описаны конструкции для разных вариантов осуществления настоящего изобретения.

Конструирование различных вариантов осуществления способов изменения объема «Роудонг» в машинах объемного типа на текучей среде является вторым объектом настоящего изобретения; и конструирование машин на текучей среде для их универсальности является третьим объектом настоящего изобретения. Эти два объекта включены в конструкцию варианта осуществления способа. Ценность настоящего изобретения в основном воплощена в замысле использования и в варианте осуществления. Для ясности варианты осуществления изобретения пронумерованы.

Первый вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, предусматривает использование механизма изменения объема «Роудонг» и движения для изменения объема «Роудонг» для получения двигателя внутреннего сгорания «Роудонг». Указанный двигатель представляет собой вид машины на текучей среде с прикрепленной к нему частью на основе сгорания газа, в которой механизм изменения объема «Роудонг» действует как основная часть генерирования мощности для расширения газа. Полость переменного давления и полость постоянного давления механизма изменения объема «Роудонг», соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг». Вход полости переменного давления и выход полости постоянного давления соединены с теплопоглощающей импульсной камерой сгорания постоянного объема, которая действует как источник давления газа и вытяжная труба, сообщающаяся с атмосферой. Часть, осуществляющая сгорание газа, включает небольшую полость теплопоглощающей импульсной камеры сгорания постоянного объема и дополнительные элементы, используемые для сжатия воздуха, повышения давления топлива, согласования по времени впрыска воздуха и топлива или также включает средство зажигания. С элементом для сжатия воздуха и элементом для сжатия топлива может использоваться комплект распределительного насоса высокого давления «Роудонг» для оптимизации пропорции воздуха и топлива, который приводится в действие основным валом, или может использоваться средство раздельного типа, приводимое в действие отдельно, в котором насосным элементом дозирования давления воздуха может быть компрессор «Роудонг» постоянной температуры с форсуночным охлаждением.

В двигателе внутреннего сгорания «Роудонг» импульсная камера сгорания установлена вокруг входа механизма «Роудонг» и имеет небольшой объем, который обычно меньше 1/200 полости «Роудонг». Чем выше степень сжатия, тем меньше указанный объем. Трубы для впрыска воздуха и топлива соединены с камерой сгорания. Две впрыскивающие трубы последовательно впрыскивают адекватное количество сжатого воздуха и жидкого топлива с согласованием по времени, когда вращается основной вал. Температура сжатого воздуха ниже или выше температуры воспламенения, и импульсное зажигание осуществляется впрыском топлива или воспламенением свечой зажигания. Генерируемый газ мгновенно нагревается с повышением давления в постоянном объеме. Когда вход полости «Роудонг» открывается, газ поступает в полость переменного давления и непрерывно приводит в действие ротор «Роудонг» для выработки мощности. После выделения газом большей части его энергии при адиабатическом расширении, полость переменного давления, содержащая газ, мгновенно преобразуется в полость постоянного давления, и газ непрерывно выпускается под постоянным давлением в ходе следующего цикла. Давление газа при выпуске зависит от давления первоначального впрыска, коэффициента усиления давления при импульсном сгорании и коэффициента расширения при адиабатическом расширении. Тепловой коэффициент полезного действия может быть повышен, и шумность выпуска газа может быть снижена посредством надлежащего расчета параметров, связанных с указанными параметрами в тепловом процессе, таким образом, чтобы достигать давления выпуска, равного атмосферному давлению. Наивысшая эффективность теплового цикла будет достигаться, если температура выпускаемого газа снижена достаточно до температуры окружающей среды в пределах термостойкости и сопротивления давлению камеры сгорания посредством надлежащего расчета параметров, связанных с температурой впрыска, коэффициентом повышения температуры при импульсном сгорании и коэффициента расширения при адиабатическом расширении. При работе цикл двигателя начинается от 0° центрального угла «Роудонг», когда линия уплотнения полости «Роудонг» проходит и открывает вход и выход почти одновременно. Таким образом, полость переменного давления преобразуется в полость постоянного давления. Новая полость переменного давления вновь формируется от входа. Цикл завершается, когда основной вал поворачивается на 360°.

Благодаря применению способа изменения объема «Роудонг» в двигателях внутреннего сгорания может быть получена конструкция, в которой сжатие, сгорание и расширение могут быть разделены и оптимизированы соответственно, что предпочтительно с точки зрения принципа движения и общей конструкции. Признаки новизны и характеристика отдельной оптимизации каждой части могут содействовать повышению эффективности или даже играть в этом ключевую роль. По сравнению с существующими совершающими возвратно-поступательное движение поршневыми двигателями, сжатие, сгорание

- 34 010345 и расширение в двигателях «Роудонг» осуществляются одновременно и непрерывно или в ходе импульсного процесса. Цикл соответствует одному такту расширения, что, таким образом, повышает эффективность затрат времени в 3 раза и снижает коэффициент распределения потерь наполовину; соотношение воздуха и газа может точно регулироваться без изменения с рабочими условиями, что, таким образом, обеспечивает достаточное сгорание, уменьшает выбросы угарного газа и минимизирует поток выхлопных газов и сопутствующий тепловой поток. Степень сжатия ограничивается только прочностью конструкции, в результате чего она может быть значительно увеличена. Цикл нагрева с постоянным объемом и постоянным сжатием, который возможно будет принят, может уменьшать требуемую энергию сжатия до небольшой доли энергии адиабатического сжатия. Направление движущей силы непрерывно изменяется при вращении основного вала, и может поддерживаться угол для увеличения момента. Цилиндр (полость «Роудонг») и ротор «Роудонг» могут работать без смазки, что, таким образом, допускает высокую рабочую температуру, достаточное сгорание граничного слоя и меньшее излучение. В камере сгорания нет подвижного механизма, в результате чего там может применяться теплоизолирующая керамика для повышения коэффициента сжатия и рабочей температуры и одновременного уменьшения тепловых потерь. Эти новаторские меры и эффекты приводят к улучшению характеристик, таких как более высокий тепловой коэффициент полезного действия и механический коэффициент полезного действия, чем у существующих двигателей внутреннего сгорания, и продемонстрированное повышение коэффициента полезного действия составляет свыше 25%.

Двигатель внутреннего сгорания «Роудонг» представляет собой вид машины на текучей среде, снабженной частью на основе сгорания газа, и это очень важный вариант осуществления настоящего изобретения с большими преимуществами, такими как высокая степень сжатия, высокий коэффициент полезного действия, высокая удельная мощность, малое загрязнение окружающей среды, отсутствие смазки и длительный срок службы. Этот тип двигателя внутреннего сгорания устраняет все недостатки двигателей внутреннего сгорания с циклом Отто и циклом Дизеля и является двигателем внутреннего сгорания новой торговой марки, который может внести существенный вклад в смягчение глобального энергетического кризиса и кризиса окружающей среды.

Второй вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, предусматривает получение водяного двигателя «Роудонг» благодаря использованию способа «Роудонг» движения с изменением объема и конструкции, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180°, и которая пригодна для приведения в действие чистой водой или водой под давлением с мелкозернистым песком контролируемого размера, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг».

Механизм изменения объема «Роудонг» может использоваться непосредственно для формирования водяного двигателя, причем конструкция, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно, облегчает исключение мертвой точки при запуске. Значительным преимуществом этого типа двигателя является высокий коэффициент полезного действия и приспособляемость к разным высотам перепада и расходам. По сравнению с гидротурбинным двигателем, который чувствителен к расходу и скорости, преимущество, заключающееся в высоком коэффициенте полезного действия и стабилизации этого типа двигателя, довольно очевидно. При использовании для приведения в действие скомбинированных сетевых генераторов двигатель этого типа демонстрирует постоянный расход, и генерируемая мощность прямо пропорциональна перепаду высоты; при использовании для приведения в действие небольших не скомбинированных сетевых генераторов он имеет большую гибкость и приспособляемость для разных перепадов высот и расходов. Однако требования относящихся к делу стандартов к выходному напряжению и частоте должны приниматься во внимание при применении средств контроля возбуждения.

Третий вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, предусматривает использование механизма изменения объема «Роудонг» для формирования гидравлического двигателя «Роудонг», который может использоваться как выходное вращательное средство высокоэффективных гидравлических трансмиссионных систем, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг». В альтернативном варианте может использоваться конструкция, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180°.

Гидравлический двигатель также может быть просто и непосредственно составлен механизмом изменения объема «Роудонг», который отличается от водяного двигателя тем, что рабочее давление гидравлического двигателя выше. Его входное давление должно составлять несколько МПа или более 10 МПа, что в несколько раз или в несколько десятков раз больше, чем давление в водяном двигателе, в результате чего он требует особо прочной конструкции для сопротивления давлению. Конструкция, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно, облегчает устранение мертвой точки

- 35 010345 при запуске и пульсации потока. Гидравлический двигатель «Роудонг» имеет высокую эффективность и является новаторской частью для технологии гидравлической трансмиссии, которая может широко применяться. В примере с автомобилем, в течение десятилетий в промышленности необходим автомобиль с гидравлической трансмиссией, и главным узким местом в этой области является эффективность. Настоящее изобретение уделяет внимание трансмиссии в технологии производства автомобиля в первую очередь и усовершенствованию автомобиля с целью экономии энергии, защиты окружающей среды и снижения затрат. Если гидравлический двигатель «Роудонг» используется, например, для трансмиссии поезда, он будет превосходить существующую гидравлическую или электрическую трансмиссию.

Четвертый вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, предусматривает получение пневматического двигателя или расширителя воздуха с механизмом изменения объема «Роудонг», работающим непосредственно или с дополнительным клапанным устройством, активизируемым синхронизирующим импульсом, и тепловым насосом «Роудонг» для повышения эффективности. Пневматический двигатель «Роудонг» или расширитель воздуха служит вращающейся выходной частью пневматической передаточной системы или используется для возврата энергии, высвобождаемой в процессе расширения сжатого воздуха, для замещения дроссельной расширительной части с пневматическим сопротивлением для экономии энергии. Полость переменного объема и полость постоянного объема, соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг». Конструкция, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180°, используется для исключения мертвой точки при запуске.

Пневматический двигатель «Роудонг» представляет собой вариант машины на текучей среде «Роудонг», работающий в режиме двигателя. Как описано согласно изобретению, полость переменного давления, которая находится сзади от линии уплотнения, является полостью, где воздух теряет давление и работает, и перед линией уплотнения находится полость постоянного давления, которая соединена с выходом низкого давления. При работе воздух расширяется и работает в полости переменного давления, которая соединена с входом для жидкости под давлением. Когда центральный угол равен нулю, полость постоянного давления исчезает, и полость переменного давления преобразуется в полость постоянного давления с воздухом, который прекратил расширение. В ходе нового цикла новая полость переменного давления начинает расширяться и вновь работает, и полость постоянного давления выпускает воздух низкого давления под постоянным давлением. Две полости периодически меняются, и их объемы комплементарно меняются. Жидкость поступает и выпускается одновременно. Интеграл векторной поверхности давления двух полостей на цилиндрическую поверхность ротора «Роудонг» генерирует силу, направленную на вращающийся вал. Эта сила создает приводной момент относительно оси «Роудонг» и приводит в действие основной вал для непрерывного вращения. Конструкция, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением, дополнительно исключает мертвую точку при запуске и пульсацию давления в каналах.

Согласно указанной конструкции пневматический двигатель «Роудонг» может хорошо работать. Если темп изменения удельного объема может контролироваться для соответствия объему полости или даже увеличивать ее входную удельную энергию с низкими затратами, эффективность будет повышена, поскольку газовая среда является сжимаемой текучей средой, и процесс падения ее давления также является процессом расширения. Необходимым являются клапанное устройство с синхронизирующим импульсом и тепловой насос «Роудонг». Первое является клапаном, который открывает входной проход для воздуха на пригодный период времени, начиная от нулевого центрального угла «Роудонг», и закрывает в другое время; последнее является тепловым насосом «Роудонг» (который будет описан ниже), используемым для перекачки тепла из окружающей среды с малыми затратами и передачи тепла входному воздуху при помощи его конденсатора. Два этих требования исходят из анализа оптимизации параметров уравнением адиабатического процесса в термодинамике и их сложно подтвердить, и последнее, в котором заключается преимущество, также сложно и не будет описано здесь подробно.

Пневматические двигатели широко не используются в существующих технологических системах. За исключением используемых в энергетических системах в горной инженерии, геотехнической инженерии и на больших предприятиях, пневматические двигатели редко используют в обычных передаточных системах. Это связано с тем, что пневматическая трансмиссия существующего уровня техники имеет два важных ограничения в механической области и в тепловой области, которые вызывают низкую эффективность. Вариант осуществления настоящего изобретения и компрессор «Роудонг», который будет описан ниже, могут решить главную проблему ограничения эффективности таким образом, чтобы существенно повысить эффективность. Технология пневматической трансмиссии с высокой эффективностью и без загрязнения окружающей среды представляет собой технологию передачи без использования воды или масла. В настоящее время количество воды и масла в мире ограничено, но воздух в изобилии и может использоваться свободно, и не требует доставки или хранения. Если пневматическая трансмиссия осуществит прорыв в эффективности, она будет иметь такие преимущества, как отсутствие загрязнения окружающей среды, низкая стоимость, отсутствие биения, отсутствие ударных нагрузок и отсутствие риска возгорания, по сравнению с гидравлической трансмиссией.

- 36 010345

Пятый вариант осуществления способа изменения давления «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, предусматривает создание насоса высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды, включающий нагнетательный вентилятор «Роудонг», компрессор «Роудонг» и вакуумный насос «Роудонг», посредством использования механизма изменения объема «Роудонг», в котором полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и задней части, расположенным, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг». Насос высокого давления можно классифицировать по способу использования на вентилятор «Роудонг», нагнетатель «Роудонг», встроенный вытяжной вентилятор «Роудонг», воздушный компрессор «Роудонг», изотермический компрессор «Роудонг» с форсуночным охлаждением, насос высокого давления «Роудонг» с двухфазным потоком, вакуумный насос «Роудонг» и т.д. Изотермический компрессор с форсуночным охлаждением представляет собой тип компрессора с двухфазным потоком, в котором охлаждение осуществляется посредством впрыска воды в процессе сжатия, и вода и воздух разделяются на выходе. Насос высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды может использоваться для подачи воздуха или двухфазной текучей среды из воздуха и жидкости и изменения ее давления, включая наддув и снижение давления от атмосферного давления до отрицательного давления. При разработке физических параметров указанного насоса высокого давления с двухфазным потоком необходимо принимать во внимание только три проектных параметра, то есть объемный расход, максимальное давление и максимальную скорость среды. Признак установившегося потока с самоприспособлением давления насоса высокого давления с двухфазным потоком повышает его приспособляемость и упрощает типы спецификаций.

Нагнетательные насосы для сжимаемой текучей среды в основном представляют собой вентиляторы и воздушные компрессоры; последние функционируют реверсивно относительно пневматических двигателей. Направление перепада давления между входом и выходом насоса высокого давления, внутренние положения полости переменного давления и полости постоянного давления насоса высокого давления, знак интеграла давления текучей среды и момент насоса высокого давления реверсивны относительно пневматического двигателя. Однако конструкция насоса высокого давления полностью идентична конструкции пневматического двигателя, но обычно она не требует ни двух дополнительных устройств, ни других дополнительных устройств. Только в его изотермическом компрессоре «Роудонг» с форсуночным охлаждением, основанном на воздушном компрессоре «Роудонг», добавлены вход и устройство форсуночного охлаждения полости «Роудонг», и на выходе добавлено устройство разделения воздуха и воды. Распыление предусматривает рабочее состояние машины с двухфазным потоком. Когда степень сжатия очень высока, количество распыляемой воды должно быть увеличено, и ее давление также должно быть увеличено для образования меньших тонких капель, которые могут формировать более высокую плотность рассеивания тонких капель и большую теплообменную поверхность в пространстве повышенного давления. Воздух и вода могут быть разделены просто благодаря силе тяжести, например, разделительным амортизирующим регулятором с поплавковым клапаном, который регулирует поток холодной воды на основе сигнала уровня жидкости с высокой чувствительностью для приспособления к потоку пониженного давления. Выход для воды сепаратора выполнен в форме дроссельного клапана или соединен с гидравлическим двигателем «Роудонг», который установлен соосно с ним для рециркуляции энергии давления.

Насосы высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды, сконструированные на основе способа изменения объема «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, имеют очень высокую эффективность по сравнению с устройствами, соответствующими существующему уровню техники. Вентилятор и компрессор существующего уровня техники имеют низкий коэффициент полезного действия, и они за исключением насосов за последние десятилетия привлекли в промышленности главное внимание с точки зрения экономии энергии. Они привлекали меньше внимания, чем насосы, просто из-за того, что вся их установленная мощность меньше мощности насосов, но фактически эффективность значительно ниже, чем у насосов. Вентилятор и компрессор также создают шумовое загрязнение и хорошо известны как шумное оборудование. Низкая эффективность и шум от движения исходят от движения вращающегося рабочего колеса, которое не является движением объемного типа и возвратнопоступательным движением объемного типа. Проблема аэродинамики первого и проблема механического трения и термодинамики последнего не могут быть решены полностью. Как описано выше, единственным путем решения проблемы является принятие способа изменения объема «Роудонг».

Насос высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды обладает приспособляемостью по давлению. Его характеристики относительно давления зависят только от прочности конструкции, и его практическое рабочее давление не зависит от движения механизма. При использовании в качестве вентилятора нет ни турбулентных потерь, ни турбулентного шума и нет ни изменения динамического давления, ни потерь скоростного напора, в результате чего он имеет высокую эффективность и больше не является источником шума. При использовании в качестве компрессора он имеет высокий внутренний механический коэффициент полезного действия, высокий объемный коэффициент полезного действия и высокую эффективность гидравлической энергии, в результате чего общий коэффициент полезного действия может быть существенно повышен. Наибольшим преимуществом насоса высокого давления «Ро

- 37 010345 удонг» для сжимаемой текучей среды является его приспособляемость и простота, что означает, что могут использоваться вентилятор, компрессор и вакуумный насос при условии, что расход и мощность пригодны, и они могут использоваться с двухфазным потоком и жидкостью в определенном диапазоне скорости и вязкости, что невозможно представить в известных технических решениях. Высокая приспособляемость будет упрощать планирование спектра типов, и преимущества от этого упрощения при разработке, производстве, использовании и обслуживании превышают сумму всех преимуществ, получаемых от развития всех машин.

Вариант с двухфазным потоком насоса высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды включает три типа машин или вариантов применения, то есть двухфазный насос высокого давления «Роудонг», вакуумный насос «Роудонг» с двухфазным потоком и изотермический компрессор «Роудонг» с форсуночным охлаждением, которые имеют характеристики новой технологии, новой работы, нового типа, высокой эффективности и очень положительный демонстрационный эффект. Устройство с изменяемым давлением с двухфазным потоком является простым решением для многих реальных потребностей, таких как проблема сжатия в трубопроводе для природного газа и для бензина и проблема напорной транспортировки сжиженного водорода, сжиженного кислорода, сжиженного азота и других сжиженных газов, которые могут быть частично в форме двухфазной текучей среды. Кроме того, например, во многих устройствах в области химического машиностроения поток в основном является двухфазным потоком, и устройство разделения газа и жидкости используется просто для сжатия. Изотермический компрессор «Роудонг» с форсуночным охлаждением ориентирован на узкое место в термодинамике, которое вызывает низкую эффективность и создает проблемы в течение свыше 100 лет. Теперь проблема окончательно решена простым способом.

Изотермический компрессор «Роудонг» с форсуночным охлаждением используется в основном как независимая сжимающая часть для двигателя внутреннего сгорания, включающего газовую турбину, и его функция изотермического сжатия, достигаемая простым и высокоэффективным путем, является важной частью технологии повышения коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания. Этот компонент может повышать коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания на 10%, и эффект повышения коэффициента полезного действия газовой турбины значительно более существенный. Это происходит благодаря тому, что при изотонной циркуляции в газовой турбине потребление компрессором с червячным колесом отнимает большую часть входной мощности турбины с расширением газа. Например, если изотермический компрессор «Роудонг» с форсуночным охлаждением замещает газовую турбину, которая работает с давлением 10 мПа (около 10 бар), эффект экономии энергии в термодинамическом процессе сжатия газа может составлять 39% без сравнения коэффициента полезного действия этой машины и турбины. Если первоначальный коэффициент потерь на сжатие (знаменатель является энергией расширения) составляет 60%, 60%х39%=23,4% сэкономленной энергии становится увеличенной полезной отдачей, при этом выходная мощность увеличивается с 40 до 63,4%, и приращение выходной силы составляет 58,5%. Хотя величина 23,4% не является приращением коэффициента полезного действия, она является ключевым параметром. При его сложном ограничении тепловой циркуляции, при принятии таких мер, как противоточный обратный нагрев, большая часть указанных 23,4% будет преобразовываться в приращение коэффициента полезного действия, которое может достигать 15% при приблизительной оценке.

Шестой вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, предусматривает создание жидкостного насоса высокого давления «Роудонг» с использованием механизма изменения объема «Роудонг». Указанный жидкостный насос высокого давления «Роудонг» включает насос «Роудонг», масляный насос «Роудонг» и насос «Роудонг» объемного типа, пригодный для текучей среды в другой фазе и пригодный для использования для подачи и сжатия текучего материала. Полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и задней части, расположенным, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг». В качестве альтернативы используют конструкцию, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180° для исключения биения. При разработке физических параметров машины необходимо принимать во внимание только три проектных параметра, то есть объемный расход, максимальное давление и максимальную вязкость среды. Признак приспособляемости давления упрощает планирование спектра типов.

Жидкостный насос высокого давления «Роудонг» является простейшим, но одним из наиболее важных вариантов осуществления способа изменения объема «Роудонг». Он прост, поскольку жидкостный насос высокого давления может быть получен без использования дополнительных механизмов просто посредством использования способа изменения объема «Роудонг» и сборки механизма любого типа, производного от механизма «Роудонг». Таким образом, то, что уже было описано, не будет здесь повторяться. Однако необходимо подробно изложить важность и эффект варианта осуществления изобретения этого типа.

Как указано выше, насос является первым объектом усовершенствования экономии энергии в современном обществе. В первую очередь, это происходит в связи с тем, что его установленная мощность

- 38 010345 очень велика и, например, установленная мощность насосов в Китае превышает 160 ГВт, и они потребляют свыше 400 миллиардов кВт-ч электроэнергии. Суммарное потребление в мире неизвестно, но оно может превышать в 6 раз потребление в Китае. Во вторых, коэффициент полезного действия насоса невысок. В частности, насосы среднего и малого размера, которые составляют наибольшее задействованное количество, в целом имеют коэффициент полезного действия ниже 60%. Коэффициент полезного действия малых насосов в огромном количестве составляет от 30 до 50%. Потребление энергии, выделение парникового газа и загрязнения других типов, вызванные работой насосов, крайне велики и требуют усовершенствования насосов.

Несколько водяных насосов, включая другие типы жидкостных насосов высокого давления, являются насосами объемного типа. Они являются машинами лопаточного типа не объемного типа, и большинство из них относятся к центробежным насосам с радиальным потоком. Как отмечено выше, эффективность машин объемного типа на текучей среде существующего уровня техники очень низка, значительно ниже эффективности вращающегося лопаточного насоса.

Однако настоящее изобретение преобразует это взаимоотношение. Наиболее подходящим типом для жидкостного насоса высокого давления будет объемный тип, то есть насос объемного типа с изменением объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению. Анализ и демонстрация согласно многим аспектам гидромеханики и механики показали, что коэффициент полезного действия жидкостного насоса высокого давления «Роудонг» может превышать 90% и является регулируемым. Например, можно получать коэффициент полезного действия, достигающий 95 или даже 97%, но при этом другие характеристики могут быть снижены, и это экономически эффективно. Экономическая эффективность не может быть точно проанализирована временно, но она может составлять приблизительно 90%. Это дает возможность задавать эффективность как необходимо таким образом, чтобы получать наиболее удовлетворяющие рабочие условия. Это немыслимо и невозможно для центробежного насоса не объемного типа, параметры и характеристики которого являются фиксированными. Хотя расход для центробежного насоса не объемного типа может регулироваться дроссельным клапаном или изменением высоты нагнетания в небольших пределах, его эффективность будет снижаться при отходе от заданных рабочих условий. Эффективность центробежного насоса не объемного типа является однозначной функцией расхода с одной точкой экстремального значения.

В свете повышения эффективности, экономии энергии и защиты окружающей среды, замена центробежного насоса насосом «Роудонг» является выбором, основанным на положительном эффекте в областях горного дела, топливной, химической промышленности, энергетической, транспортной, легкого текстиля, охраны водных ресурсов, городского и сельского строительства, сельского хозяйства, лесного хозяйства, земледелия и рыболовства. Возможно люди не смогут понять или использовать замену в течение короткого времени, но после сравнения экономических характеристик они несомненно придут к этому.

Другим важным вариантом применения жидкостного насоса высокого давления «Роудонг» является действие в качестве элемента подачи входной мощности на валу в жидкостной трансмиссии. Давление насоса высокого давления этого типа очень высокое. Замена плунжерного насоса гидравлическим насосом «Роудонг» является неизбежной экономической акцией вследствие эффективности и экономического преимущества жидкостного насоса «Роудонг» по сравнению с плунжерным насосом. Главной проблемой является не замена, а усовершенствование. Причиной того, почему вращательная жидкостная трансмиссия не находит широкого применения, является ее ограниченная эффективность. При устранении узкого места в отношении эффективности, популяризация этого варианта применения будет естественным процессом. Области, в которых может использоваться технология жидкостной трансмиссии «Роудонг», относятся к транспортным машинам, таким как автомобили, поезда и суда. При использовании существенные технические и экономические преимущества жидкостной трансмиссии «Роудонг» будут обнаружены быстро, замена будет быстрой, и технический вид промышленности претерпит существенные изменения.

Седьмой вариант осуществления способа изменения объема «Роудснг», соответствующего настоящему изобретению, предусматривает формирование водяного двигателя при помощи по меньшей мере одного механизма изменения объема «Роудонг», в котором полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и к задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг». В качестве альтернативы, используется конструкция, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180° для исключения образования мертвой точки. Насос с одним выходом или с многими выходами может быть сформирован одним или более механизмов изменения объема «Роудонг», причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и к передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг». Все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены соосно, и все полости переменного давления действуют на одном валу «Роудонг» для формирования гидравлического насоса с приспособляемостью к входному потоку и выходному давлению, включая гидравлический насос «Роудонг» с переменным расходом и гидравлический насос «Роудонг» с переменным давлением. Первый является гид

- 39 010345 равлическим водяным насосом, который создает поток с малой высотой нагнетания и большим расходом потоком с высоким перепадом и малым расходом; последний является гидравлическим водяным насосом, который создает поток с большой высотой нагнетания и малым расходом потоком с малым перепадом и большим расходом таким образом, чтобы заменить центробежный насос низкой эффективности. В машинах с многими выходами в каждом входном канале устанавливают стопорный клапан. Мощность на входном валу равна взвешенной сумме фактической выходной мощности на каждом выходе, взвешенной по взаимной эффективности. Приспособляемость определяет фактические параметры, такие как скорость вращения, расход и распределение высоты нагнетания. Перекрывание одного выхода и уменьшение высоты нагнетания могут вызывать увеличение скорости вращения и увеличение расхода других выходов.

Седьмой вариант осуществления настоящего изобретения очень отличается от обычных водяных насосов. Этот водяной насос представляет собой узел гидравлического двигателя-насоса с отличными характеристиками и относится к жидкостному энергообменному устройству «Роудонг» или называется жидкостным вариатором давления или вариатором расхода. Он сконструирован как водяной двигатель «Роудонг» с пригодным рабочим объемом, скомбинированный с соосным водяным насосом «Роудонг» для формирования объединенного узла. Новым добавленным признаком является соосная конструкция, которая может передавать энергию с такой же скоростью вращения и такой же мощностью (подводимая мощность немного больше обоснованной эффективности), то есть конструкция сосной трансмиссии. При его неравенстве работы произведение входной удельной энергии или высоты нагнетания и расчетного рабочего объема и эффективности должно быть больше, чем произведение требуемой выходной удельной мощности или высоты нагнетания и расчетного рабочего объема. Коэффициент полезного действия узла двигатель-насос «Роудонг» может достигать 90% или более, и его входная гидравлическая мощность может произвольно колебаться или изменяться в очень небольших пределах. Когда поток воды небольшой, он не будет неблагоприятно влиять на работу, и только скорость вращения снижается прямо пропорционально входной мощности, и выходная гидравлическая мощность снижается в такой же пропорции. В этом отношении водяной насос «Роудонг» имеет преимущество над другими водяными двигателями.

В гидравлическом водяном двигателе «Роудонг» используется потенциальная энергия статического давления, и он имеет высокую эффективность и приспособляемость, что означает, что когда приводной поток воды изменяется от большого потока до малого потока, он все же будет устойчиво поддерживать работу и не будет останавливаться, если удельная энергия не изменяется. Благодаря поразительным характеристикам водяного двигателя «Роудонг», он очень подходит для подъема воды из источника с большим перепадом или ручья посредством изменения расхода и для дамб с небольшим перепадом посредством изменения давления. В период низкого уровня воды все же можно поднимать воду, пока поток перекрыт, как можно предусматривать в обычном оборудовании, таком как насос с водяной турбиной и водяное лопастное колесо. В южной части Китая, особенно в холмистых районах, много воды, но часто возникают засухи, и требуется нагнетающее ирригационное оборудование. Использование ирригации и дренажа с применением электроэнергии не является экологичным и цивилизованным путем и является неправильным путем использования индустриальным обществом. Гидравлический насос «Роудонг» имеет очень простую конструкцию с оболочкой и двумя или тремя колесами, которая имеет небольшие размеры и легко укрывается. Гидравлический насос «Роудонг» может использоваться в более чем 60% районов нашей страны.

Восьмой вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, предусматривает создание гидравлического насоса при помощи двух механизмов изменения объема «Роудонг», соединенных параллельно с фазовым смещением на 180°, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и к задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг». Гидравлический двигатель сформирован двумя механизмами изменения объема «Роудонг», соединенными с фазовым смещением на 180°, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и к передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг». Все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены соосно, и все полости переменного давления действуют на одной оси «Роудонг» таким образом, чтобы формировать трансмиссионные устройства типов гидравлических устройств понижения скорости или повышения скорости «Роудонг». Необходимая степень понижения скорости или повышения скорости может достигаться во время, соответствующее отношению, с которым коэффициент изменения скорости находится в обратной пропорции рабочему объему. Устройство управления остановкой может представлять собой устройство с входным клапаном жидкостного насоса. В качестве альтернативы, клапан может быть снабжен буфером, который смягчает ударный эффект спереди по потоку. Может применяться обводный клапан остановки дросселирования между входным и выходным трубопроводами, который регулируют вручную или автоматически при помощи программы синхронизации таким образом, чтобы формировать трансмиссионные устройства типов гидравлических устройств понижения или повышения ско

- 40 010345 рости «Роудонг» с обводным дросселированием и с функцией сцепления.

Восьмой вариант осуществления настоящего изобретения относится к трансмиссионному устройству гидротрансформатора и в основном используется в качестве понижающего скорость и повышающего момент устройства и иногда в качестве ускорителя. В устройстве этого типа механизмы изменения объема «Роудонг» также устанавливают соосно, и, таким образом, они не будут описаны подробно вновь за исключением признака, устраняющего биение. Поскольку инерционные параметры системы и фактический диапазон скорости динамической характеристики довольно отличны от периода пульсации, пульсация потока должна устраняться посредством противодействия пульсации слиянием двухфазных смещенных потоков или упруго поглощаться с малыми потерями посредством осуществления фильтрации низких частот с использованием обхода фильтрации верхних частот. В частности, подключен устойчивый к давлению буфер, который имеет гибкую стенку или границу раздела, такую как пневмоподушечный азотный накопитель, который является буфером быстрого реагирования, широко используемым согласно существующему уровню техники.

Также необходимо особо описать эффект применения гидравлического трансмиссионного устройства «Роудонг». С тех пор, как был изобретен поточный двигатель Ватта, технология трансмиссии развивается и усовершенствуется наряду с развитием и усовершенствованием динамических машин. Механическая трансмиссия или электрическая трансмиссия со многими другими функциями имеет отличные характеристики. Однако в области гидравлической трансмиссии, за исключением гидравлического цилиндра, который преобразует вращение в поступательное движение, гидравлическая система с вращательным выходом не развивается хорошо из-за узкого места, относящегося к эффективности. Узкое место, относящееся к эффективности, приписывают к типу движения с вращением объема.

Гидравлическая трансмиссия с вращательным выходом может демонстрировать ее большое преимущество, если повышена ее эффективность, даже если она немного меньше, чем у механической трансмиссии. Механическая трансмиссия фактически не очень хороша. Максимальное передаточное отношение одноступенчатого редуктора составляет 4, и если необходимо большее передаточное отношение, требуется многоступенчатая последовательная конструкция. Одна ступень трансмиссии требует одну зубчатую пару и два дополнительных подшипника. Предположим, что коэффициент полезного действия подшипника составляет 98% и коэффициент полезного действия зубчатой пары составляет 97%, уменьшенный коэффициент полезного действия одной ступени равен 98%х97%=95% и составляет только 90% для двух ступеней понижения. Например, суммарный коэффициент полезного действия цепочки трансмиссии автомобиля, которая включает сцепление, коробку передач с многоуровневыми зубчатыми передачами, кардан, дифференциал, раздаточную коробку и т.д., составляет менее 70%. Однако он все же считается высоким коэффициентом полезного действия, который трудно превысить. Механическую трансмиссию используют до сих пор, хотя она требует высокой точности формы и позиционирования, имеет высокую стоимость и частоту отказов и сложна в разработке, производстве и установке. Простота гидравлической трансмиссионной системы с вращательным выходом хорошо известна, но ее не сертифицируют в основном из-за ограничения в отношении эффективности.

Высокая эффективность вариантов осуществления настоящего изобретения, описанных выше, способствует решению этой проблемы. Их теоретический коэффициент полезного действия превышает 80%, и их стоимость представляет собой небольшую часть стоимости механической трансмиссии. Как естественное преимущество, простота и гибкость конструкции и компоновки варианта осуществления настоящего изобретения беспрецедентны. Когда настоящее изобретение используют для трансмиссии автомобиля, необходимо только закрепить несколько фиксаторов на шасси в дополнение к двигателю и устройству из комбинации трансмиссии, редуктора и сцепления. Огромные преимущества колеса «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, получены благодаря его простой конструкции, которая может работать просто благодаря соединительным трубам.

Настоящее изобретение может быть осуществлено во многих вариантах применения в дополнение к трансмиссии автомобиля. В частности, при использовании в качестве редуктора на судне, скорость вращения винта судна очень мала в результате ограничения эффективности и линейной скорости лопаточных механизмов. Чем больше гребной винт, тем меньше скорость вращения. Из-за ограничения понижения редуктора этого типа и его большого момента, который, например, может составлять 1000 кНм при мощности 10 МВт и угловой скорости 10 рад/с, такой редуктор очень громоздок. Когда диаметр вала достигает нескольких сотен миллиметров, трудно конструировать многоуровневый зубчатый редуктор, поскольку его эффективность и громоздкая конструкция недопустимы. В результате, механический редуктор становится узким местом в движущей системе судна. В результате этого ограничения разработан стандарт малооборотного судового дизельного двигателя. Скорость вращения дизельного двигателя для большого судна составляет около 100 об./мин без редуктора. Дизельный двигатель имеет низкие характеристики по удельной мощности, и его коэффициент полезного действия неэкономичен. Если использовать гидравлический редуктор «Роудонг», можно непосредственно достигать снижение скорости от 6000 до 60 об./мин. В результате, можно использовать высокоскоростные двигатели или более совершенные двигатели. Технологию «Роудонг» можно широко использовать для технологической инновации для судовых двигателей, трансмиссий и тяговых средств.

- 41 010345

Девятый вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг», соответствующий настоящему изобретению, предусматривает создание гидравлического насоса при помощи нескольких механизмов изменения объема «Роудонг», причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и к задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», и управление открыванием и закрыванием входов может осуществляться при помощи ручного или автоматического отсечного клапана. Гидравлический двигатель может быть сформирован одним или более механизмом изменения объема «Роудонг», причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и к передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», и управление открыванием и закрыванием входов может осуществляться при помоши ручного или автоматического отсечного клапана. Когда вход перекрыт, полость постоянного давления гидравлического насоса и полость переменного давления гидравлического двигателя не действуют из-за вакуумного состояния. Отношения рабочего объема гидравлического насоса и двигателя изменяются как функция фактического значения двух двухэлементных управляющих векторов, и возможные отношения могут формировать последовательность. Планирование последовательности и разработка структуры их смещений основаны на фактически требуемом смещении. Все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены, и все полости переменного давления действуют на одном валу «Роудонг» для образования интегрированного вариатора скорости. В качестве альтернативы, гидравлический насос и двигатель относятся к раздельному типу, и их устанавливают соосно с первичным двигателем и с приводимой машиной, соответственно, таким образом, чтобы образовать гидравлический вариатор скорости раздельного типа в комбинации с конструкцией, которая может устранять биение и упруго поглощать биение. В качестве альтернативы, между трубами высокого давления и низкого давления может быть установлен обводной клапан отсечки дросселя с ручным или автоматическим запрограммированным по времени средством регулирования для получения гидравлического вариатора скорости «Роудонг» с муфтой с обводным дросселированием, который может использоваться как многофункциональный вариатор скорости с функциями замедления, изменения скорости и автоматического сцепления.

Девятый вариант осуществления настоящего изобретения очень новый. Хотя он называется вариатором скорости, он фактически является многофункциональным трансмиссионным устройством, которое может решить все проблемы цепочки трансмиссии одновременно. В отношении его конструкции, он также является устройством с механизмами изменения объема «Роудонг», которые собраны частично или полностью соосно. Трансмиссионное устройство этого типа имеет дополнительное требование относительно расчета управляющего воздействия. Проблема планирования сложной системы может быть решена для получения хорошей конструкции, и указанный выше вариант осуществления изобретения является лишь базовой конструкцией. Нет необходимости описывать конструкцию и принцип работы гидравлического насоса и двигателя. Ключом для формирования вариатора скорости является то, что насос и двигатель имеют признак принятия режима многопутевой регулируемой работы соосно и параллельно. Можно легко понять причину, которая основана на принципе совмещения потока и смещения. Увеличение и уменьшение смещения, вызванное контролируемыми комбинациями многопутевого смещения насоса, приводит к увеличению и уменьшению потока. Контролируемая комбинация многопутевого смещения двигателя вызывает увеличение и уменьшение смещения. Комбинации увеличения и уменьшения потока и смещения двигателя могут создавать разные комбинации степени изменения скорости, поскольку скорость вращения двигателя обратно пропорциональна смещению при данном расходе. Конечный динамический диапазон представлен максимальным отношением скорости и минимальным отношением скорости, и отношение двух предыдущих отношений равно произведению отношения верхнего предела и нижнего предела рабочего объема насоса и отношения верхнего предела и нижнего предела рабочего объема двигателя. Распределение переключений зависит от проектирования и структуры управления. Для ступенчатого вариатора скорости, хотя он будет требовать больше переключений, например вариатора скорости автомобиля, который всегда имеет больше 5 переключений, насос и двигатель всего с двумя путями достаточны для более 5 переключений.

Что касается конструкции, конструкции интегрированного типа и раздельного типа являются двумя видами разного назначения. Интегрированный тип используют для непосредственного изменения скорости подключенного вала. Его вход соединен с валом силовой установки, а его выход соединен с валом нагрузки. Входная мощность и выходная мощность представляют собой механическую энергию на одном валу, и вращательная скорость и момент изменяются вариатором скорости. Насос раздельного типа соединен с валом силовой установки и преобразует входную механическую энергию в гидравлическую энергию с разным расходом и давлением. Гидравлическая энергия передается в другое геометрическое положение при помощи трубопровода. Двигатель раздельного типа соединен с валом нагрузки. Он принимает гидравлическую энергию и преобразует ее в выходную механическую энергию. Между тем, существует важная проблема, которой является пульсация. Интегрированный тип может синхронизировать пульсацию, которая не будет вызывать повреждение. Однако раздельный тип не может синхронизировать пульсацию, и ответное взаимное влияние скорости, вызванное пульсацией потока, может привести к остановке или повреждению машины. Таким образом, необходима конструкция, исключающая или по

- 42 010345 глощающая пульсацию. Простейшая конструкция предусматривает добавление буфера в трубопроводы высокого давления и низкого давления, такого как электрически управляемый азотный бачок, для фильтрации, и другая конструкция предусматривает принятие структуры с двумя полостями, расположенными параллельно с фазовым смещением на 180°, или могут использоваться обе конструкции.

Гидравлический вариатор скорости «Роудонг» является многофункциональным вариатором скорости, выполняющим функции понижения скорости, изменения скорости и автоматического сцепления, которые отличаются от функций цепочки механической трансмиссии. И их отличия в эффективности, стоимости, частоте отказов, сроке службы и структуре установки очень существенны.

Гидравлический вариатор скорости «Роудонг» имеет высокую эффективность и низкую стоимость, и его раздельная конструкция проста в установке. Следовательно, он очень подходит для таких транспортных средств, как автомобили, поезда, суда и т. д. и способствует упрощению конструкций трансмиссионных систем этих средств. Он способствует существенному уменьшению общей стоимости оборудования, которая включает расходы на разработку и производство и стоимость потребляемой энергии, которая составляет главную часть эксплуатационных расходов. Он также способствует защите окружающей среды. Таким образом, он заслуживает широкого использования.

Десятый вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает создание дозирующего насоса «Роудонг» с механизмом изменения объема «Роудонг». Дозирующий насос «Роудонг» включает насос подкачивающего типа и насос постоянного давления и используется для непосредственного считывания, контроля и интегрирования объемного расхода текучей среды или для непосредственного считывания, контроля и интегрирования массового расхода текучей среды посредством функционального преобразования по другим стабилизированным и выявляемым параметрам. Дозирующий насос «Роудонг» подкачивающего типа может быть жидкостным подкачивающим насосом, который также имеет измерительную функцию и может выдерживать высокую мощность на валу или может быть жидкостным подкачивающим насосом, в основном используемым для измерения и контроля, и его диапазон подкачки основан только на изменении давления на самоприспосабливающемся выходном конце. Полость переменного давления и полость постоянного давления подкачивающих насосов двух типов, соответственно, относятся к задней части и передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг». Дозирующий насос «Роудонг» постоянного давления представляет собой насос или двигатель, и полость переменного давления и полость постоянного давления последнего, соответственно, относятся к задней части и передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг».

Основной частью жидкостного дозирующего насоса «Роудонг» является простой вариант выполнения механизма изменения давления «Роудонг», и нет необходимости повторять описание его конструкции и принципа работы. Как у измерительного устройства, его устройство выборки измерительной информации и устройство отображения могут иметь разные конструкции, соответствующие разным вариантам применения, которые могут включать функции отображения и контроля скорости вращения, отображения счета количества оборотов и цифровой передачи, диапазона измерения и смещения, стабильного контроля давления, температуры и удельного объема или вычисления компенсации функции и т. д.

Дозирующий насос «Роудонг» включает подкачивающий тип и не подкачивающий тип, который включает тип постоянного давления. Функцией не подкачивающего типа или типа с постоянным давлением является просто измерение, и его используют для отображения состояния потока и контроля при управлении промышленным процессом. Другим вариантом применения является измерение текучей среды в коммерческой области. Например, тепловой измерительный прибор «Роудонг» определенного типа, используемый для измерения подаваемого тепла, может измерять объем теплоносителя посредством счета количества оборотов, а затем вычисления суммарного значения и темпа изменения (энергии в реальном масштабе времени) подаваемого тепла согласно формуле (тепло = количество оборотов х рабочий объем х плотность х удельная теплоемкость х перепад температур). И может быть необходимо показывать и своевременно посылать данные в руководящий центр и т.д. Вычисление, отображение и связь могут осуществляться системой управления цепочками поставок.

Комбинация функций измерения и подкачки является особым преимуществом дозирующего насоса «Роудонг». Кроме того, признаки соосного соединения и синхронизации являются дополнительными особыми преимуществами. Эти два преимущества увеличивают количество вариантов его применения во многих областях техники. Дозирующий подкачивающий насос «Роудонг» и многожидкостный распределительный насос, который будет дополнительно описан, причем первый из них, в частности, включает дозирующий воздушный компрессор, дозирующий воздушный компрессор изотермического сжатия и т.д., являются вариантами конструкций на основе продленной цепи функций.

Одиннадцатый вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает создание распределительного насоса «Роудонг» с постоянной пропорцией, в котором все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены соосно, и все полости переменного давления действуют на одной оси «Роудонг» с измерительным компонентом «Роудонг», который содержит по меньшей мере два механизма изменения объема «Роудонг» и снабжен отдельным каналом, причем его объемный коэффициент определяется пре

- 43 010345 образованием коэффициента массового расхода. Указанный распределительный насос «Роудонг» с постоянной пропорцией включает подкачивающий распределительный насос «Роудонг» с постоянной пропорцией и распределитель «Роудонг» постоянного давления с постоянной пропорцией. В подкачивающем распределительном насосе «Роудонг» с постоянной пропорцией, который может быть распределительным подкачивающим насосом с постоянным отношением воздуха и газа двигателя внутреннего сгорания, состоящим из компрессорного элемента «Роудонг» и подкачивающего топливного насоса «Роудонг», соединенных соосно, полость переменного давления и полость постоянного давления механизма изменения объема «Роудонг», соответственно, относятся к задней части и передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг». Механическая конструкция распределителя «Роудонг» постоянного давления с постоянной пропорцией аналогична конструкции подкачивающего распределительного насоса «Роудонг» с постоянной пропорцией или содержит снижающий давление двигательный элемент без дополнительной мощности на валу. Те устройства, которые включают дозирующий двигательный элемент для масла с постоянным давлением сгорания и дозирующий двигательный элемент для сжатого газа, полость переменного давления и полость постоянного давления которых, соответственно, относятся к передней части и задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», могут производить самоприспосабливаемую передаточную мощность для приведения в действие других элементов. Эти два вида распределительных устройств «Роудонг» с постоянной пропорцией могут применяться для тепловых машин, в тепловой инженерии и химических процессах для получения высокой эффективности и преимущественной защиты окружающей среды. Среди распределительных устройств «Роудонг» с постоянной пропорцией, которые содержат снижающий давление элемент, распределительное устройство с постоянной пропорцией для газовой печи является ключевым элементом, предназначенным для эффективных экологически чистых печей.

Комбинация с соосным соединением жидкостного дозирующего насоса «Роудонг» и дозирующего подкачивающего насоса «Роудонг» создает эффект контроля синхронизации с одной скоростью и, таким образом, создает техническое пространство для жидкостного распределительного насоса и жидкостного подкачивающего распределительного насоса, используемых для пропорционального регулирования потока многих видов жидкости в реальном масштабе времени. Этот вид регулирования очень желателен во многих областях, и, таким образом, предложен одиннадцатый вариант осуществления настоящего изобретения. Функции распределительного насоса «Роудонг» с постоянной пропорцией, который включает подкачивающий распределительный насос с постоянной пропорцией и распределитель постоянного давления с постоянной пропорцией, особенно распределительный подкачивающий насос с постоянной пропорцией двигателя внутреннего сгорания, содержащий компрессор «Роудонг» и топливный подкачивающий насос «Роудонг», в высокой степени креативны и могут использоваться в областях химической промышленности, энергетических и динамических машин. Распределительный компрессорный насос с постоянной пропорцией двигателя внутреннего сгорания и изотермический компрессорный насос с постоянной пропорцией двигателя внутреннего сгорания особенно подходят для двигателей внутреннего сгорания для получения наиболее предпочтительного двигателя внутреннего сгорания. Распределитель с постоянной пропорцией для газовой печи является необходимым элементом для повышения качества бытовых газовых печей и экономии энергии.

Двенадцатый вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг» предусматривает создание систем «Роудонг» использования произвольного потока энергии с механизмами изменения объема «Роудонг», таких как бытовая система дистилляции и очистки питьевой воды, система «Роудонг» генерирования электроэнергии с использованием гидравлической энергии и аккумулирования энергии, высокоадаптивная ветроэнергетическая система «Роудонг» и т.д. Этот тип систем содержит один или более элементов, которые могут преобразовывать произвольный поток энергии в мощность на валу машины в реальном масштабе времени. Указанным элементом может быть ветроэнергетическая крыльчатка, включающая высокоадаптивную ветроэнергетическую крыльчатку или гидравлический двигатель «Роудонг», приводимый в действие перепадом давления. Генерирующие энергию элементы распределяют по местам, где они могут принимать произвольный поток энергии, и каждый генерирующий энергию элемент соосно соединяют с воздушным насосом «Роудонг». Указанный воздушный насос является вакуумным насосом «Роудонг» или воздушным компрессором «Роудонг». Вакуумный насос «Роудонг» соединяют с вакуумной нагрузкой трубопроводом. Например, вакуумный насос «Роудонг» бытовой системы дистилляции и очистки питьевой воды, соединенный соосно с двигателем «Роудонг», установленный в водопроводных трубах, соединяют на месте с дистилляционным конденсатором для перекачки двухфазного потока, содержащего чистую воду и неконденсирующийся воздух. Воздушный компрессор «Роудонг» соединяют с баллонами для сжатого воздуха трубопроводами. Баллон объединяет, собирает и накапливает энергию сжатия, используемую для приведения в действие машины или генерирования электроэнергии. Энергия используется пневматическим двигателем «Роудонг», входная труба которого может содержать теплообменник теплового насоса для использования произвольной низкотемпературной тепловой энергии. Электрические генераторы в системе «Роудонг» генерирования электроэнергии с использованием гидравлической энергии и аккумулирования энергии и в высокоадаптивной ветроэнергетической

- 44 010345 системе «Роудонг» являются электрическими генераторами с цифровым управлением, пуском которых, состоянием покоя и работой управляет компьютер. Управление пуском, состоянием покоя и возбуждения при взаимосвязанном генерировании электроэнергии оптимально планируют согласно принципу максимальной производительности воздушного компрессора. Программу управления записывают в системе цифрового управления цепочками поставок. Ассоциированная процедура повышения температуры внешнего сгорания заложена в ветроэнергетическую систему «Роудонг» для формирования ветроэнергетической тепловой безводной системы генерирования электроэнергии с внешним сгоранием. Эта система содержит воздушный компрессор «Роудонг» с ветроэнергетической крыльчаткой, трубу слияния, резервуар для газа, камеру повышения температуры внешнего сгорания с управляемым теплообменным противотоком, пневматический двигатель «Роудонг» или турбину и электрогенератор, которые расположены отдельно и управляются компьютером таким образом, что они имеют очень высокий объединенный коэффициент полезного действия и низкую стоимость генерирования электроэнергии.

Система «Роудонг» использования произвольного потока энергии является экологически чистым источником энергии, включенным в окружающую среду. Она, в частности, включает произвольные природные источники энергии текучей среды, которые в основном содержат энергию давления текучей среды, энергию воды и энергию ветра. В первую очередь, энергия текучей среды преобразуется в энергию давления воздуха при помощи машины «Роудонг» с изменением давления. После интегрированного накопления в резервуаре она при помощи пневматического двигателя «Роудонг» преобразуется в механическую энергию или используется для генерирования электроэнергии. График интегрированного накопления и работы позволяет включать ее в установку для системы с минимальными расходами и в управление в реальном масштабе времени с максимальной производительностью системы.

Система «Роудонг» использования произвольного потока энергии включает два этапа, которыми являются накопление и преобразование, и обработка, и использование.

Накопление и преобразование происходят в реальном масштабе времени, что означает, что накапливающее оборудование срабатывает немедленно для выдачи механической мощности на валу, когда появляется поток энергии. Устройства для накопления энергии давления текучей среды, водной энергии и энергии ветра, соответствуют гидравлическому двигателю «Роудонг», двигателю «Роудонг» на гидравлической энергии и ветроэнергетической крыльчатке или высокоадаптивной ветроэнергетической крыльчатке. Воздушный компрессор (или вакуумный насос), соединенный соосно с устройством, эффективно преобразует мощность на валу в энергию сжатия (или энергию вакуума), которая передается по трубопроводу.

Существует два типа обработки и использования, которые являются высокоадаптивным использованием энергии в реальном масштабе времени и экономичным использованием интегрированной накопленной энергии.

Примером высокоадаптивного использования в реальном масштабе времени является бытовая система дистилляции и очистки питьевой воды, в которой используется произвольный поток водопроводной воды для соосного приведения в действие гидравлического двигателя «Роудонг» и двухфазного вакуумного насоса, который откачивает чистую воду и неконденсируемый воздух. Она обладает приспособляемостью и количественным соответствием мощности и энергии. Таким образом, она очень экономична.

Примерами экономичного использования интегрированной накопленной энергии являются система «Роудонг» генерирования электроэнергии с использованием гидравлической энергии и аккумулирования энергии и высокоадаптивная ветроэнергетическая система «Роудонг». Один или более трубопроводов распределительного типа для сжатого воздуха сходятся в резервуар для накопления воздуха, и электроэнергия генерируется пневматическим двигателем-электрогенератором «Роудонг», управляемым по оптимальному графику. Таким образом, он имеет очень экономичное регулирование и управление. Централизованная стратегия использования отфильтровывает неблагоприятные факторы случайного характера времени и дисперсности пространства и удовлетворяет потребностям людей. С другой стороны, планирование обеспечивает получение механизма управления для достижения максимальной производительности накопления и преобразования. Этот механизм осуществляется программным обеспечением. Управление возбуждением используется для получения стандартного интерфейса для электрических параметров. Вся система может осуществлять оптимизацию выходной мощности и стоимости. По сравнению с оборудованием распределительного типа отдельной машины и отдельного генератора, характеристики возрастают приблизительно в несколько раз.

В описанной выше системе выходное давление воздушного компрессора «Роудонг» является давлением в резервуаре для воздуха, которое определяет нагрузку крутящего момента принимающего устройства. Благодаря планированию, управляемому компьютером, крутящий момент изменяется как функция силы ветра, что означает, что система может работать независимо от того, сильный ветер или слабый. Кроме того, воздушный компрессор «Роудонг» и его трубопроводы имеют хорошую охлаждающую способность и могут обеспечивать изменяемое сжатие с небольшим повышением температуры. Его эффективность сжатия очень высока.

В гидравлической системе «Роудонг» для генерирования электроэнергии с интегрированным накоплением энергии устройство приема и преобразования потока энергии является комбинацией гидравли

- 45 010345 ческого двигателя «Роудонг» и воздушного компрессора, которая работает благодаря гидравлической энергии с большим перепадом и малым расходом или малым перепадом и большим расходом и называется гидравлическим интегрированным воздушным компрессором. Он имеет конструкцию комплексного машинного узла, содержащего гидравлический двигатель «Роудонг» с пригодным рабочим объемом в комбинации с соосным воздушным компрессором «Роудонг» с подходящим рабочим объемом. Этот машинный узел может иметь дополнительное автоматическое устройство регулирования сброса нагрузки, которое состоит из датчика частоты вращения и входного дроссельного клапана. Машинный узел будет автоматически увеличивать сопротивление дросселирования для уменьшения нагрузки при малой скорости или в состоянии покоя и в другом случае регулировать наоборот таким образом, чтобы компрессор сохранял вращение с высокой скоростью как можно дольше. Его неравенство работы состоит в том, что произведение входной удельной энергии, расчетного рабочего объема и коэффициента полезного действия должно быть больше, чем произведение выходной удельной энергии и расчетного массового объема.

Коэффициент полезного действия интегрированного воздушного компрессора на гидравлической энергии может достигать около 80%. Интегрированный воздушный компрессор на гидравлической энергии допускает произвольные колебания входной гидравлической энергии, и он все же может ровно работать с очень малым расходом воды. Он является хорошим охладителем при работе с малой скоростью и может достигать изотермического или низкотемпературного сжатия при помощи способов охлаждения, таких как распыление сжатым воздухом на входе, опыление полости «Роудонг» и т. д. при работе с высокой скоростью. Его воздушные трубопроводы являются хорошими охладителями, и при охлаждении трубопроводами нет потерь энергии сжатия в резервуаре для воздуха. Пневматический двигатель «Роудонг» расположен на конце, где мощность используется централизованно. Входной трубопровод пневматического двигателя соединен с солнечным нагревателем, нагревателем с угольной печью и другими устройствами последовательно. Двигатель обеспечивает расширение согласно уравнению адиабатической постоянной энтропии и может преобразовывать низкотемпературное тепло в механическую энергию таким образом, чтобы дополнительно преимущественно повышать коэффициент использования и эффективность системы. Это является преимуществом использования энергии сжатия. Интегрированный воздушный компрессор «Роудонг» на гидравлической энергии работает посредством использования потенциальной энергии статического давления и имеет высокий коэффициент полезного действия и хорошую адаптивность. Он особенно пригоден для приема, накопления и использования энергии из небольших источников гидравлической энергии, которые широко распространены в горных районах. Энергетическая сеть может быть сформирована многими воздушными компрессорами этого типа для производства сельскохозяйственной продукции, освещения сел и подачи электроэнергии с регулируемой пиковой нагрузкой в сети электроснабжения.

Крыльчатка высокоадаптивной ветроэнергетической системы «Роудонг» приводит в действие соосный воздушный компрессор «Роудонг» для создания распределительной сети, которая централизована относительно одного воздушного резервуара. Воздушный компрессор может производить максимальную выходную мощность при интеллектуальном планировании выходного давления. Если используется высокоадаптивная крыльчатка с регулируемым углом поворота лопастей, адаптивный диапазон энергии ветра будет значительно расширен. Таким образом, не только выходная мощность может быть увеличена в несколько раз, но также турбулентный шум при работе может быть значительно уменьшен. При этом способность выдерживать сильный ветер также повышается. Коэффициент полезного действия ветроэнергетических систем существующего уровня техники очень низок. Стоимость киловатта слишком высока, и шум турбулентного потока беспокоит людей, что испытывают в Голландии, Германии, США и т.д.

Высокоадаптивная ветроэнергетическая система «Роудонг» пригодна для установки на вершинах холмов и генерирования электроэнергии у подножья холмов и может представлять собой установку высокой производительности. По оценкам стоимость киловатта высокопроизводительной системы составляет около трети стоимости, касающейся систем существующего уровня техники.

В высокоадаптивной ветроэнергетической системе «Роудонг» внедрена процедура внешнего теплообмена, как основная процедура теплового генерирования электроэнергии, в результате чего получена экономичная объединенная система генерирования электроэнергии от энергии ветра и внешнего сгорания. Система генерирования электроэнергии на внутреннем сгорании является безводной системой, но сжатие воздуха в ней является дорогой и трудоемкой процедурой. Неэкономно использовать малую удельную энергию, генерируемую пневматическим двигателем, который приводится в действие сжатым воздухом, генерируемым энергией ветра. Предпочтительно использовать и тепловую энергию, и энергию ветра, и добиться их лучшей работы посредством внедрения процедуры внешнего теплообмена в описанную выше высокоадаптивную ветроэнергетическую систему «Роудонг» таким образом, чтобы получить объединенную систему генерирования электроэнергии от энергии ветра и внешнего сгорания, и также использовать компьютер для планирования и управления объединенной системой. Максимальное давление сжатого воздуха в этой системе может составлять несколько мПа, и оно выше необходимого для внутреннего сгорания и может регулироваться согласно силе ветра в ограниченном диапазоне. Камера внешнего сгорания не является бойлером и не требует воды. Топливом может быть солома или уголь.

- 46 010345

Благодаря противоточному теплообменнику температура дыма может быть уменьшена до очень низкого уровня, и эффективность теплообмена может быть очень высокой. Температура нагрева изменяется в соответствии с давлением, при этом температура на выходе равна температуре атмосферы, когда давление снижено до 1 бар согласно уравнению изотермического расширения. При этом входная энергия полностью преобразуется в механическую энергию, что означает, что коэффициент полезного действия теплового цикла внутри системы может достигать 100% (вычисленный согласно входному теплу от теплообменника с пренебрежимо малыми механическими потерями) без какого-либо снижения эффективности энергии ветра. Эта система имеет очень высокий суммарный коэффициент полезного действия, и стоимость генерирования электроэнергии очень низка. По сравнению с отдельным тепловым генератором электроэнергии или ветровым генератором электроэнергии эта система наиболее экономична, безопасна для окружающей среды и заслуживает распространения.

Тринадцатый вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг» предусматривает создание машин объемного типа на текучей среде, снабженных вращающимся кожухом, с использованием вращательного механизма изменения объема «Роудонг», включая вращательную машину с изменением объема «Роудонг» для производства электроэнергии или часть с вращающимся кожухом и вращательной энергетической машиной «Роудонг» с изменением объема или часть с вращающимся кожухом. Первый может быть вращательным цилиндрическим двигателем внутреннего сгорания с вращательным изменением объема «Роудонг» и вращательным цилиндрическим пневматическим двигателем с вращательным изменением объема «Роудонг», в котором вращающаяся полость может представлять собой внешние роторы машины-нагрузки, такой как циркулярная пила для резки ракет или древесины. Последний включает вращательный цилиндрический компрессор с вращательным изменением объема «Роудонг», вращательный цилиндрический вакуумный насос «Роудонг», вращательный цилиндрический двухфазный насос с вращательным изменением объема «Роудонг», вращательный цилиндрический двухфазный вакуумный насос с вращательным изменением объема «Роудонг» и т.д. Гидравлические вращающиеся роторы «Роудонг» могут использоваться как эффективные и простые по конструкции колеса автомобилей, поездов, тракторов и инженерных машин. В частности, полость переменного давления и полость постоянного давления вращательной пневматической машины с изменением давления «Роудонг» с вращающимися кожухами расположены, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг». Вращательный цилиндрический двигатель внутреннего сгорания с вращательным изменением объема «Роудонг» имеет вращательный механизм изменения объема «Роудонг» как основную часть и снабжен теплопоглощающей импульсной камерой сгорания постоянного объема и элементами сжатия воздуха, сжатия топлива, и синхронизированного впрыска воздуха и топлива. Камера сгорания расположена в роторе «Роудонг», причем вход расположен в торцевой поверхности ротора «Роудонг» и мгновенно соединяется с форсункой для впрыска воздуха и топлива в момент впрыска, и выход соединен с входом полости переменного объема на одной стороне разделительной перегородки. Выход полости постоянного давления соединен с входом, расположенным на другой стороне разделительной перегородки и также соединен с вытяжной трубой через внутренний канал вала и конец коленчатого вала ротора «Роудонг». Вход полости переменного давления и выход полости постоянного давления вращательного цилиндрического пневматического двигателя с вращательным изменением объема «Роудонг» расположены на цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» с двух сторон от разделительной перегородки. Первый соединяется с входной трубой внутренними каналами и отверстием в торцевой поверхности ротора «Роудонг» в должный период времени, и последний соединяется с выходной трубой внутренними каналами и каналом вала на конце коленчатого вала ротора «Роудонг». Полость переменного давления и полость постоянного давления вращательных энергетических машин «Роудонг» с изменением объема с вращающимися кожухами находятся спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», соответственно, при этом выход первой и вход последней, соответственно, расположены с двух сторон от разделительной перегородки и соединяются, соответственно с выходной трубой и входной трубой внутренними каналами ротора «Роудонг» и каналом коленчатого вала. Пневматические двигатели и гидравлические вращательные роторы «Роудонг» также включают структуру двойных полостей, соединенных параллельно со смещением на 180° для устранения мертвой точки при пуске и биения.

Конструкция тринадцатого варианта осуществления настоящего изобретения является большой системой, которая содержит почти все машины для преобразования работы в энергию и большинство передаточных машин, в частности, высокоскоростных машин. Эта конструкция широко используется, поскольку вращательное движение «Роудонг» с изменением объема имеет экстраординарные преимущества, причем характеристика, заключающаяся в том, что полость «Роудонг» вращается, а ось «Роудонг» неподвижна, удовлетворяет требованиям движения во многих машинах. В конструкции, в которой полость «Роудонг» неподвижна, стоимость конструкции, ограничения и трансмиссии высока. Таким образом, вращательное движение «Роудонг» хорошо удовлетворяет этому виду требования. Среди всех доступных типов машин двигатели внутреннего сгорания с вращающейся полостью и вращательным изменением объема «Роудонг» и гидравлические вращающиеся колеса «Роудонг» имеют наиболее широкие перспективы.

Наиболее существенным преимуществом способа вращательного изменения объема «Роудонг» яв

- 47 010345 ляется то, что он не имеет проблемы динамического баланса. Как отмечено выше, поскольку момент количества движения «Роудонг» уменьшен на два порядка величины, динамическая проблема механизма «Роудонг» уменьшена на порядки величины по сравнению со способом изменения объема посредством вращения с обеганием стенок канала эксцентриковым колесом. Однако при работе с большой скоростью необходима конструкция с симметричным балансом коленчатого вала и механизма изменения объема «Роудонг» для получения динамического баланса механизма изменения объема «Роудонг». При вращательном движении «Роудонг» корпус полости «Роудонг», жестко соединенный со следящей разделительной перегородкой, может быть просто сконструирован как динамический балансир, и это также может относиться к ротору «Роудонг». Коленчатый вал является неподвижным и не требует динамического баланса, в результате чего проблема динамического баланса может быть решена просто.

Другие преимущества способа вращательного изменения объема «Роудонг» можно описать на примерах. Например, предпочтительно характеристика охлаждения вращательного компрессора «Роудонг» с изменением объема при вращении полости очень хорошая, в результате чего дополнительная конструкция вентилятора не требуется. Вращающаяся полость насоса «Роудонг» с двухфазным потоком с изменением объема при вращении полости, используемая для компрессора с тепловым насосом, может быть ротором электродвигателя, в результате чего нет необходимости в передаточных конструкциях, и конструкция компактна в целом.

Гидравлическое вращающееся колесо «Роудонг» является наиболее предпочтительным и имеет неподвижный вал и простое подшипниковое соединение, и поворотное соединение с шасси. Подвеска и несущая конструкция, которая приводит вал автомобиля в соответствии с существующим уровнем техники, сложны, и поворотный механизм встраивать неудобно. Это является причиной того, что трансмиссии полноприводных внедорожных автомобилей являются дорогими. Способ сборки и передачи момента гидравлического вращающегося колеса «Роудонг» позволяет выполнить полноприводную трансмиссию просто посредством применения гидравлических вращающихся колес «Роудонг» для всех колес автомобиля. Насос раздельного автоматического сцепления и понижающей трансмиссии соосно объединен с двигателем, при этом ротор является колесом. В таком случае, трансмиссионное устройство на шасси автомобиля представляет собой лишь несколько параллельных трубопроводов, прикрепленных к колесам, и его стоимость пренебрежимо мала. Функция торможения без тормоза и выделения тепла может быть включена в гидравлическую коробку передач. При конструировании шасси необходимо принимать во внимание только подвеску и рулевой механизм, и его конструкция может быть сильно упрощена. Передаточные и дифференциальные характеристики автомобиля такого типа также очень хорошие.

Если применить гидравлические вращающиеся колеса «Роудонг» на поезде и осуществить привод каждого колеса и полностью гидравлическое торможение без выделения тепла, локомотив не требуется. В таком случае поезд может быть модифицирован в набор групп вагонов, каждый из которых снабжен небольшим двигателем внутреннего сгорания «Роудонг». Соответственно, уклон железной дороги можно увеличить с менее 2 до 20%, и риск горения букс при торможении на длинном уклоне устраняется. Если поезд может подниматься и спускаться по уклонам, можно строить железные дороги в районах, где это обычно невозможно сделать, без строительства мостов и тоннелей, и прочность мостов можно рассчитывать с учетом веса вагона, а не локомотива. Таким образом, стоимость строительства железной дороги может быть снижена в два раза, и можно развивать техническую реформу. В заключение можно сказать, что просто специальный вариант применения гидравлического вращающегося колеса «Роудонг» может существенно повлиять на автомобильный транспорт и железнодорожный транспорт. Если этот тип колеса применять для других транспортных средств, его преимущества также являются очень положительными.

Четырнадцатый вариант осуществления способа изменения объема «Роудонг» предусматривает создание компрессора «Роудонг» с двухфазным потоком с тепловым насосом и теплонасосной системы при помощи механизмов изменения объема «Роудонг», таких как холодильный компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком кондиционера воздуха, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком для холодильных складов и компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком с тепловым насосом для водонагревателя, используемые, соответственно, для охлаждения холодильников и охлаждающих складов, охлаждения или нагрева кондиционеров воздуха, перекачки тепла для водонагревателей посредством интегрирования и накопления тепла от солнечной установки или теплообменника окружающей среды и составления завершенных машин. Этот тип компрессора с тепловым насосом в основном состоит из компрессора «Роудонг» с двухфазным потоком и соосно соединен с двигателем «Роудонг» с обратной связью, который используется для понижения давления вместо дроссельной трубы таким образом, чтобы возвращать энергию давления, уменьшать мощность на основном валу и исключать тепло трения при дросселировании. В системе или завершенных машинах хладагент и нагревающий материал постоянно находятся в двухфазном состоянии смеси воздуха и жидкости. Будет проходить четыре процесса для завершения замкнутого цикла: процесс адиабатического сжатия, в ходе которого температура и давление двухфазного потока с низкой температурой и низким давлением и высокой пропорцией воздух-жидкость повышаются в компрессоре, процесс конденсации, в ходе которого двухфазный поток с высокой температурой и высокой пропорцией воздух-жидкость высвобождает тепло

- 48 010345 почти изотермически и изотонически в высокотемпературном конденсирующем устройстве, адиабатический процесс высвобождения энергии, в ходе которого температура и давление двухфазного потока с высокой температурой и высоким давлением с низкой пропорцией воздух-жидкость уменьшаются в двигателе с обратной связью, и процесс испарения, в ходе которого двухфазный поток с низкой температурой и низким давлением с низкой пропорцией воздух-жидкость поглощает тепло почти изотермически и изотонически. В испарителе используется расположение гравитационного потока с вертикальным падением, или он снабжается несколькими дополнительными ступенчатыми малогабаритными жидкостными уплотнениями, которые используются для продувки воздухом. Падение жидкости и продувка воздухом могут увеличивать внутреннее возмущение и конвекцию, и они также повышают вероятность возникновения выступающей поверхности испарения с малым радиусом кривизны для формирования механизма испарения с понижением температуры до температуры переохлажденного пара. В конденсаторе используется формирование направленного против гравитационного потока вертикального подъема для образования механизма всплытия пузырьков, который может увеличивать внутреннее возмущение жидкости и воздуха и конвекцию и вероятность образования вогнутой поверхности испарения с небольшим радиусом кривизны таким образом, чтобы формировать конденсацию перегретого пара с повышением температуры. Падение жидкости в ходе процесса извилистого падения и всплытие воздуха в процессе извилистого подъема механически перемешивают рабочую среду в разных фазах, соответственно, усиливая теплообмен в поперечном направлении. В продольном направлении и падение жидкости в процессе извилистого падения, и всплытие воздуха в процессе извилистого подъема производят эффект трубы отопления с естественной циркуляцией для устранения разности температур в процессе течения. Как среда с высокой теплопроводностью жидкость играет роль стабильного носителя поперечного теплообмена внутри двухфазного потока и между двухфазным потоком и стенкой трубы при перемешивании. Перемешивание и эффект трубы отопления очевидно уменьшает разность температур при теплообмене. Кроме того, жидкость играет роль уплотнения и смазки в компрессоре и двигателе. Ее потери утечки снижены почти до нуля. Компрессор может также вращаться способом вращения «Роудонг» и может быть заключен в один корпус вместе с электрическим двигателем, при этом ротор электродвигателя действует как полость «Роудонг». Таким образом, передаточные части не требуются, в результате чего конструкция упрощается. Очиститель воды или очищающее-нагревающее устройство на солнечной энергии может быть сформировано компрессорами «Роудонг» с тепловым насосом и двухфазным потоком с эффектом значительной экономии.

Особой функциональной характеристикой настоящего изобретения является то, что двухфазный поток может применяться в компрессоре, и пропорция воздуха и жидкости может быть подобрана в диапазоне от 0 до 100% по необходимости. Эта характеристика может использоваться широко, и компрессор с тепловым насосом с двухфазным потоком является только одним примером. Конструкция этого примера может давать новое решение для холодильника, кондиционера воздуха, компрессора холодильного склада и другой теплонасосной системы.

Согласно существующему уровню техники трудно поверить, что двухфазный поток может непосредственно поступать в компрессор. Двухфазный поток, существующий в природе, такой как нефть, содержащая компоненты с низкой точкой кипения, и природный газ, содержащий нефть и воду, может быть разделен на газ и жидкость строго перед сжатием. Жидкость не пропускается в компрессор. Если жидкость проходит в поршневой компрессор, она вызовет остановку машины или повреждение в результате гидравлического удара. Когда работает компрессор с червячным колесом, даже капли воды субмиллиметрового уровня могут вызвать повреждение лопастей. Технология форсуночного охлаждения газотурбинного компрессора требует туманных капель микронного уровня для впрыска горячей воды под высоким давлением около 200 кПа для доставки большого количества тепла охлаждающей водой.

Очевидно, что сжатие с двухфазным потоком является проблемой существующего уровня техники.

Сжатие с двухфазным потоком не является проблемой согласно настоящему изобретению и является средством повышения эффективности, которое может гибко изменяться. Такие меры, как снижение давления без дросселирования, самоперемешивание жидкости, эффект трубы отопления, по ходу уменьшающий разность температур, испарение со снижением температуры переохлажденного пара, конденсация с увеличением температуры перегретого пара, жидкостное уплотнение и т.д., добавленные в указанную конструкцию, все основаны на циркуляции двухфазного потока. Механизм повышения эффективности и его эффекты изложены ниже.

1. Понижение давления без дросселирования означает то, что понижение давления достигается тем, что толкающий двигатель выполняет работу вместо трения в традиционной дроссельной трубе. Таким образом, это не только возвращает энергию давления и уменьшает мощность на валу, но также устраняет тепло трения дросселирования. Это позволяет обеспечить сразу две цели.

2. Разность температур существенно снижается благодаря самоперемешиванию жидкости и по ходу эффекту отопительной трубы. Первое нарушает ламинарное течение с низкой теплообменной способностью для формирования турбулентности с хорошей теплообменной способностью, что будет значительно уменьшать поперечную разность температур до одной из нескольких долей. Последнее существенно уменьшает продольную разность температур до одной из нескольких долей или даже устраняет ее. Про

- 49 010345 дольная разность температур на одной стороне согласно существующему уровню техники может составлять от 10 до 20°С. Продольная разность температур является основной разностью температур процесса, которая является внутренней разностью температур. Коэффициент охлаждения тепловым насосом имеет обратную пропорцию относительно общей разности температур и очень чувствителен. Например, суммарная разность температур теплового насоса с нижней температурой 273 градуса Кельвина и коэффициентом охлаждения 4,55 составляет 60 К при вычислении по формуле Карно. Допуская, что внешняя разность температур (например, для кондиционера воздуха) составляет 20 К, суммарная внутренняя разность температур составляет 40 К. Если внутренняя разность температур может быть снижена на 75%, то есть на 10 К (5 К для каждой стороны), суммарная разность температур становится равной 30 К, и коэффициент охлаждения повышается до 9,1. Таким образом, для одинаковой внешней разности температур и охлаждающей способности расход электроэнергии может быть снижен на 50%.

3. Испарение со снижением температуры до температуры переохлажденного пара и конденсация с повышением температуры до температуры перегретого пара основаны на технологии молекулярной механики физики фазового перехода и могут быть поняты интуитивно как испарение ниже точки кипения и конденсация выше точки кипения. Ключом этой технологии является формирование выступающих поверхностей испарения и вогнутых поверхностей конденсации и получение как можно меньшей их кривизны. В конструкции с двухфазным потоком в текучем состоянии вероятность возникновения целевых условий может быть увеличена посредством использования процесса испарения в направлении действия гравитации со ступенчатой малогабаритной жидкостной герметизацией и процесса конденсации в направлении, противоположном направлению действия гравитации. Эта конструкция может производить эффект теплопередачи с изменением фазы и отрицательной разностью температур. При оценке согласно приведенным выше данным и допуская, что каждый показатель может производить приращение изменения температуры, составляющее -5 К, то есть разность температур -10 К, внутренняя разность температур станет удовлетворительной, и суммарная разность температур машины будет составлять 20 К. Соответственно, коэффициент охлаждения увеличивается до 13,65, и потребление мощности машины уменьшается на 67%.

Хотя механический коэффициент полезного действия, объемный коэффициент полезного действия и другие факторы не приняты во внимание в приведенных выше примерах, они серьезно не затрагиваются, и приведенные данные находятся в пределах практического и теоретического диапазона. В заключение следует отметить, что коэффициент изменения тепла теплонасосной системы «Роудонг» с двухфазным потоком может удваиваться, что означает, что для одной нагревающей или охлаждающей мощности потребление мощности может быть уменьшено на 50%. Это невероятно, но доступно согласно настоящему изобретению на научной основе.

Другой важный эффект теплонасосного компрессора «Роудонг» с двухфазным потоком состоит в том, что он может уменьшить стоимость производства и шумность и продлить срок службы. Например, конструкция и требования к обработке механизма «Роудонг», особенно вращательного механизма «Роудонг», проще, чем таковые для спирального компрессора известного уровня техники, в результате чего он дешевле в производстве.

Теплонасосный компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком и теплонасосная система не были известны до сих пор и включают, например, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком для холодильника, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком для кондиционера воздуха, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком для холодильного склада, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком с тепло вым насосом для водонагревателя и т. д. Эти варианты применения очень популярны и распространены в больших количествах. Как особый вариант осуществления настоящего изобретения теплонасосный компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком способствует экономии энергии и защите окружающей среды. Он дает много положительных эффектов, среди которых то, что коэффициент охлаждения и коэффициент нагрева может быть примерно удвоен или даже больше в случае с тепловым насосом с высокой заданной температурой и небольшой разностью температур. Водоочистное и водонагревательное устройство «Роудонг» с автоматическим приводом на солнечной энергии может быть сформировано с бойлерным теплонасосным компрессором «Роудонг» с двухфазным потоком. Это бытовое многофункциональное устройство «Роудонг», для которого используется остаточное давление водопроводной воды (около 200 кПа) в качестве механической мощности, и солнечная энергия используется в качестве источника тепла. Оно в основном состоит из узла «Роудонг» из двигателя, насоса с двухфазным потоком и водяного насоса, солнечной тепловой установки и воздушного теплообменника. Гидравлический двигатель «Роудонг», который соединен последовательно с водопроводом, работает, когда течет вода, и его мощность может достигать около 100 Вт. Если ежедневное потребление воды составляет 200 кг, усредненная энергия составляет около 40 кДж. Насос «Роудонг» с двухфазным потоком, соосный с гидравлическим двигателем «Роудонг», специально используется для откачивания всей дистиллированной воды и неконденсируемого газа для поддержания отрицательного давления. Другой соосный дроссельный насос с микрорасходом откачивает отработавшую воду, которая собирается на выходе для горячей воды. Количество ежедневно откачиваемой воды составляет около 5 кг для поддержания концентрации гидроксония на низком уровне, и суммарная энергия достаточна для работы. Используется клапан постоянного уровня

- 50 010345 жидкости для подачи жидкости таким образом, чтобы компенсировать испарение. Трубы солнечного нагрева подают воду с температурой около 50° в дистилляционное устройство посредством естественной конвекции. Пар проходит вниз для конденсации с получением дистиллированной воды на стороне кожуха или стороне трубы. Неконденсируемый воздух собирается у поверхности дистиллированной воды, что облегчает его удаление. Труба, которая присоединена после водяного двигателя, автоматически питается конденсационной водой. Ее выход расширен и соединен с нижней частью стороны кожуха или стороны трубы теплообменника через отражатель. Кран горячей воды расположен сверху. На северной широте 45° солнечная установка площадью 2 м² может в среднем принимать ежедневно 44000 кДж энергии. Соответственно, это устройство может производить около 20 кг дистиллированной воды ежедневно, что достаточно для снабжения семьи. И оно может производить 300 кг горячей воды с температурой 45° ежедневно, что достаточно для удовлетворения потребностей семьи в горячей воде. Это устройство имеет низкую стоимость производства и розничную цену и приводится в действие не требующей распределения энергией окружающей среды, в результате чего стоимость собственности низкая. Употребление дистиллированной воды и использование горячей воды может повысить качество жизни и улучшить здоровье людей. Оно особенно полезно для районов с низким качеством воды. Если оно будет распространено в больших районах, потребность в коммунальном водоснабжении может быть снижена. Это хорошо и для государства, и для людей.

Внедрение процедуры нагрева тепловым насосом в указанные выше систему с использованием энергии ветра для сжатия воздуха и генерирования электроэнергии и систему с использованием гидравлической энергии для сжатия воздуха и генерирования электроэнергии означает использование теплового насоса «Роудонг» с двухфазным потоком для перекачки низкотемпературного тепла (с температурой 350 К коэффициентом изменения температуры 10) из окружающей среды. Процесс нагрева является изотоническим процессом поглощения тепла и вызывает повышение температуры, объема и энтальпии. Ее тепловой коэффициент полезного действия может быть повышен на 7%. Здесь тепловой насос передает низкотемпературное тепло в ходе одного процесса, тогда как пневматический двигатель «Роудонг» эффективно преобразует низкотемпературное тепло в механическую мощность (коэффициент полезного действия может составлять 90%) в ходе другого процесса. Соединение в реальном масштабе времени этих двух процессов может давать преимущества увеличения в несколько раз механической мощности или высококачественной энергии. С точки зрения эффекта, необъяснимо, кажется, что для получения мощности используется «тепловая сущность Максвелла». Фактически, теплонасосная система передает низкотемпературное тепло другими силами, которые подчиняются второму закону термодинамики, и она преобразует низкотемпературное тепло в мощность, что является чудом, подразумеваемым в первом законе термодинамики. Ключом для совершения чуда является выбор увеличивающего энтальпию носителя и его теплового процесса и регулирование диапазона высоты нагнетания. Произвольно, носителем может быть низкотемпературный воздух, который близок к используемому для расширения или сгорания, низкотемпературное топливо, которое близко к возгоранию, низкотемпературная вода, которая близка к нагреванию, и т. д. Другими словами, получение мощности или высококачественной энергии при помощи теплового насоса обусловлено и ограничено определенным диапазоном.

Пятнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает создание распределительного подкачивающего насоса «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа для двигателя внутреннего сгорания и при помощи механизма изменения объема «Роудонг». Подкачивающий насос включает распределительный подкачивающий насос «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа, используемый для двигателя внутреннего сгорания «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, распределительный подкачивающий насос «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа для поршневого двигателя внутреннего сгорания для усовершенствования существующего уровня техники и распределительный подкачивающий насос «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа для газовой турбины, причем последние два требуют переоборудования основных машин на двухтактный газовый компрессор внешнего сжатия и газовый компрессор без червячных колес. Распределительный подкачивающий насос или распределительный компрессор смонтированы из соосных воздушного дозирующего подкачивающего насоса и топливного (включая газ и нефть) дозирующего подкачивающего насоса, соединенных с основным валом двигателя. В качестве альтернативы, они могут быть раздельного типа и для улучшения характеристики динамического регулирования приводиться дополнительным гидравлическим двигателем или электродвигателем «Роудонг» с регулируемой скоростью. Массовый расход воздушного дозирующего подкачивающего насоса и топливного дозирующего подкачивающего насоса распределяется в соответствии с оптимизированной пропорцией воздуха и газа и осуществляется посредством преобразования его в коэффициент входного объемного потока при определенном давлении. Например, давление воздуха на входе может быть атмосферным давлением или некоторым постоянным давлением, полученным при помощи мер стабилизации давления в зависимости от его высоты, это относится и к горючему газу. Принимая во внимание атмосферную влажность, может применяться дополнительное устройство автоматического управления для регулирования предельного коэффициента воздуха для стабилизации массового расхода кислорода. Воздушный

- 51 010345 компрессор работает в двухфазном состоянии. Он впрыскивает достаточно холодной воды в его входной канал для воздуха и полость «Роудонг» для формирования распределения тонких капель в диффузном состоянии и выпускает двухфазный поток из воды и воздуха. В процессе сжатия вода используется для охлаждения пространства, охлаждения стенки, нагружения теплового потока, динамического уплотнения и смазки и является ключевым элементом для осуществления эффективного изотермического сжатия. В процессе сжатия «Роудонг» воздух достигает заданного давления сразу. Заданное давление является бинарной функцией скорости вращения и объемного расхода и задается, как требуется. Выходной двухфазный поток поступает в разделяющее, амортизирующее и регулирующее устройство, которое повышает сухость отделенного воздуха для использования в качестве источника высококачественного воздуха высокого давления. Отделенная охлаждающая вода поступает в соосный двигатель «Роудонг» с обратной связью для возвращения энергии давления. Расход охлаждающей воды адаптивно регулируется поплавковым клапаном постоянного уровня жидкости разделяющего, амортизирующего и регулирующего устройства.

Распределительный подкачивающий насос «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа для двигателя внутреннего сгорания является особым вариантом осуществления настоящего изобретения и заметной технической инновацией в области двигателей внутреннего сгорания и отличается тем, что распределение расхода дозируется для осуществления оптимизированного и точного регулирования пропорции воздуха и газа, сжатие осуществляется при постоянной температуре для уменьшения удельной мощности сжатия до минимума, охлаждающая вода отделяется, и энергия давления рециркулирует для исключения скрытых потерь теплоты при выделении воздуха.

Дозированное распределение расхода облегчает точное и простое регулирование пропорции воздуха и газа. Согласно существующему уровню техники пропорцию воздуха и газа приблизительно регулируют в основном в результате ручной операции. Модуль РМС в автомобильном компьютере имеет лишь некоторые простые функции проверки и регулирования, например, диапазона открытия вентиля, давление во впускном коллекторе и контроль скорости управление изменением скорости, но без замкнутого контура регулирования пропорции воздуха и газа. Компьютерная система газовой турбины имеет функцию контроля и регулирования состояния потока, причем ошибка регулирования очень велика. В ручных или автоматических системах управления нет ни дозирующих, ни базовых компонентов пропорционального распределения. Когда обычные тепловые машины работают на разных высотах, в разных климатических условиях, разных рабочих условиях, например, в процессе изменения скорости, может происходить неправильная установка пропорции воздуха и газа, что приводит к таким проблемам, как загрязнение окружающей среды и недостаточная мощность. Так называемая болезнь плоскогорий или реакция на плоскогорье некоторых машин происходит от неправильной установки. Конструкция, соответствующая настоящему изобретению, играет ключевую роль для решения проблем генерирования электроэнергии, эффективности и загрязнения тепловых машин. Дозирование распределения расхода в реальном масштабе времени с постоянной пропорцией согласно оптимизированной пропорции воздуха и газа на основе химической реакции является крайним решением для характеристик регулирования пропорции воздуха и газа.

Изотермическое сжатие является важным путем увеличения мощности и эффективности. Удельная мощность при адиабатическом сжатии является наибольшей среди всех типов сжатия и в два и даже более раз превышает этот показатель при изотермическом сжатии с издержками в том, что в поршневом двигателе внутреннего сгорания сжатие занимает половину рабочего времени и половину пространства машины, что вызывает двойные механические потери и является ключевым ограничением, которое ограничивает степень сжатия и тепловой коэффициент полезного действия дизельных двигателей. По сравнению с технологией изотермического сжатия турбодизельного двигателя вариант осуществления настоящего изобретения более прост и практичен и может обеспечивать более высокую степень сжатия. Двухтактная модификация может удваивать удельную мощность и уменьшать удельные потери в два раза. Наиболее важно, что удельная мощность сжатия мала. В изотонической теплопоглощающей газовой турбине в результате адиабатического сжатия мощность сжатия со степенью сжатия менее 10 потребляет две трети мощности расширения. Хотя мощность сжатия включена в тепловой цикл, она вызывает серьезные круговые потери и увеличивает затраты на размеры машины и прочность.

Цикл ТОРНа!: (газовая турбина на влажном воздухе), разработанный в последние годы, осуществляется с использованием охлаждения распылением воды для уменьшения работы по сжатию. Технология сушки с мгновенным парообразованием вращательного потока, разработанная голландской компанией, может уменьшить диаметр капель тумана от 24 до 2,2 мкм и увеличить удельную мощность и повысить коэффициент полезного действия на 2%. Однако охлаждающая вода цикла ТОРНа! поступает в тепловой цикл непосредственно и вызывает скрытые тепловые потери при выпуске воздуха. Технология промежуточного охлаждения, разработанная в Японии, не будет повышать скрытые тепловые потери, но имеет ограниченный охлаждающий эффект, огромную кубатуру и высокую стоимость.

Конструкция, соответствующая настоящему изобретению, может осуществлять изотермическое сжатие, при котором коэффициент уменьшения удельной мощности сжатия составляет 39% по сравнению с бензиновым двигателем, степень сжатия которого составляет 10, и 47~63% по сравнению с ди

- 52 010345 зельным двигателем со степенью сжатия 18~80. Неудивительно, что она может экономить мощность в такой большой степени, поскольку изотермическое сжатие является крайним решением по рабочим характеристикам для уменьшения удельной мощности сжатия.

Теперь будет описано отделение охлаждающей воды и возвращение энергии давления, при этом отделение охлаждающей воды имеет большую важность. Как отмечено выше, если охлаждающая вода поступает в тепловой цикл, она внесет большие скрытые тепловые потери. Это происходит из-за того, что теплота испарения низкотемпературной воды составляет около 2250 кДж/кг. В частности, удельные потери энергии газа прямо пропорциональны процентному содержанию охлаждающей воды. Первоначально в воздухе содержится около 1~4% воды, и сгорание топлива также будет производить большое количество воды таким образом, что скрытые тепловые потери будут превышать 10%. Добавление охлаждающей воды будет дополнительно уменьшать тепловой коэффициент полезного действия. Охлаждающая вода прежде не могла быть отделена. Конструкция, соответствующая настоящему изобретению, может осуществлять полное отделение охлаждающей воды, что не будет вызывать новые скрытые тепловые потери, но увеличит сухость воздуха и уменьшит собственные потери, вызванные атмосферной влажностью. Изотермическое сжатие, указанное согласно настоящему изобретению, требует относительно большого расхода охлаждающей воды и имеет существенную энергию сжатия. Таким образом, рециркуляция энергии давления охлаждающей воды значительна. Благодаря эффективности каждого этапа и рециркуляции энергии давления потери водного цикла изотермического сжатия вызывают уменьшение коэффициента полезного действия менее чем на 0,2%. Таким образом, легко видеть, что отделение охлаждающей воды и рециркуляция энергии давления при изометрическом сжатии является крайним решением для рабочих характеристик для уменьшения скрытых тепловых потерь и увеличения коэффициента полезного действия.

Указанные три функции распределительного подкачивающего насоса «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа двигателя внутреннего сгорания и его типов с осуществлением изотермического сжатия являются беспрецедентными инновациями и все являются крайними решениями для рабочих характеристик, причем рабочие характеристики (коэффициент полезного действия) превосходят таковые для других решений. Если не существует ограничений по цене или чему-нибудь еще, она будет лучшим решением. По сравнению с существующими технологиями будет обнаружено, что конструкция, соответствующая настоящему изобретению, очень проста, но она является решением, которое может легко решить все проблемы. Соответственно, решение, соответствующее настоящему изобретению, осуществимо и является лучшим решением для распределения топлива и воздуха и системы сжатия двигателя внутреннего сгорания.

Шестнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает получение пропорционального распределителя «Роудонг» для газовой печи при помощи механизма изменения объема «Роудонг». Указанный распределитель пропорционально распределяет воздух и газ согласно оптимизированной пропорции воздуха и газа и обеспечивает пропорциональное поступление газа и воздуха в печь для осуществления закрытого сгорания и теплообмена таким образом, что газ может сгорать без образования загрязнения, при этом поток дыма и дымовые потери тепла, которые прямо пропорциональны расходу дыма, могут быть уменьшены до минимума. Распределитель состоит из газового дозирующего насоса и воздушного дозирующего насоса, соединенных соосно. В обоих элементах используется механизм с двумя полостями, соединенными соосно с фазовым смещением для исключения мертвой точки при пуске и биения. Распределитель установлен после регулировочного клапана и приводится в действие газом пониженного давления. Таким образом, газовый элемент работает как пневматический двигатель. Скорость его вращения очень мала, в результате чего потери очень невелики. Давление газа двух типов на четырех входах и выходах в целом почти одинаковое и в сумме равно атмосферному давлению. Рабочий объем газовой полости «Роудонг» и воздушной полости «Роудонг» распределителя равен объемному расходу, который является произведением массового расхода и удельного объемного расхода. Пропорция массового расхода воздуха вычислена на основе пропорции кислорода, требуемого при реакции сгорания газовых составов. Распределитель может содержать дроссельный клапан низкого сопротивления, который используется для тонкого регулирования давления на входе для воздуха, таким образом, чтобы изменять предельный коэффициент для воздуха. Предельный коэффициент для воздуха вычисляют на основе составов газа и диапазонов колебаний давления и влажности и рассчитан с учетом коэффициента рабочего объема согласно его верхнему пределу. Фактор повышения давления или снижения давления может быть включен при помощи уравнения баланса крутящего момента, закона Бойля-Мариотта или уравнения состояния.

Пропорциональный распределитель «Роудонг» газовой печи является реальным примером пропорционального распределителя атмосферного давления, в котором используется дозирующий насос, соответствующий настоящему изобретению. Газовая печь существующего уровня техники имеет низкий коэффициент полезного действия. Легко измерить ее коэффициент полезного действия, который даже ниже коэффициента полезного действия двигателя внутреннего сгорания. Существуют две причины низкого коэффициента полезного действия. Первая представляет собой отношение распределения. Для газовой

- 53 010345 печи с естественной конвекцией поток воздуха, вызванный конвекцией, в несколько раз выше необходимого. При измерении относительно среднего повышения температуры, повышение температуры обратно пропорционально расходу потока дыма. Потери, вызванные теплом, несомым дымом, прямо пропорциональны его расходу. Этот тип потерь фактически вызывает около половины потерь энергии и приводит к низкой эффективности. Другие типы потерь включают потери на излучение тепла, потери на теплообмен и т.д. Сумма этих потерь сильно превышает те, которые допустимы для эффективного использования.

Конструкция, соответствующая настоящему изобретению, может устранять указанные выше конвекционные потери посредством регулирования расхода воздуха и существенного увеличения эффективности. Поскольку газовые печи распространены в тысячах семей, увеличение эффективности газовой печи важно в связи с потреблением энергии и выделением парникового газа. Настоящее изобретение направлено на увеличение эффективности газовой печи.

Семнадцатый вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает получение универсальных машин «Роудонг» на текучей среде благодаря использованию механизма изменения объема «Роудонг», соответствующего способу изменения объема «Роудонг» и определению и конструкции универсальных машин на текучей среде. Это тип универсальных машин на текучей среде сконструирован с учетом универсальности и включает характеристики многофункциональности, универсальности фаз для разных сред, непрерывную адаптивность давления и мощности без нижнего предела. Он отмечен параметрами универсальности. Параметры универсальности содержат по меньшей мере 4 базовых параметра, то есть сопротивление давлению, прочность вала, ограничение скорости и рабочий объем, и другие параметры, такие как дополнительные функции и небазовые параметры. Этот тип машин работает в пределах универсальных параметров и имеет удовлетворительную эффективность.

Когда и только когда приняты параметры универсальности, машины «Роудонг» на текучей среде становятся универсальными машинами на текучей среде. Это может быть достигнуто тремя этапами. Первый этап представляет собой планирование универсальности, в ходе которого пространство базовых параметров универсальности разделяется научно и экономически, и критерии типа универсальности и последовательности определяются согласно разделению. Критерии типа универсальности и последовательности являются диапазоном типа универсальности и спецификации и соответствующими параметрами универсальности, включающими необходимые стандарты. Второй этап представляет собой разработку универсальности, в ходе которой спецификация типа универсальности и базовые параметры избираются из критериев типа универсальности и последовательности и, соответственно, разрабатывается изделие, и ему присваивается паспортная табличка. Третий этап представляет собой применение универсальности, когда универсальные изделия конфигурируют и используют в соответствии с суммой потребностей. Условия безопасности и фактические параметры работы должны быть заданы согласно базовым параметрам универсальности, или фактическая рабочая точка должна быть выбрана непосредственно на основе параметров универсальности по времени. Принцип экономической эффективности должен быть полностью принят во внимание.

Как указано выше, машины «Роудонг» на текучей среде включают все характеристики универсальности, которые являются реверсивностью функций, непрерывной адаптивностью давления и мощности без нижнего предела и универсальностью фаз для разных сред. Однако сложность теории и риск при осуществлении универсальности не позволяют непосредственно наделять продукт подразумеваемым свойством, поскольку наука должна быть ясно определена, и скрытую универсальность трудно понять. Границы универсальности будут неопределенными и не могут гарантировать надежность, если они не запланированы систематически и не разработаны конкретно. Продукт нельзя наделять свойством, которое трудно понять, и надежность которого не определена.

Благодаря осуществлению определения и замысла универсальности согласно настоящему изобретению концепция универсальных машин на текучей среде определенная и понимаемая, при этом универсальность изделия определенная, поддается контролю, распространяемая и практичная. Таким образом, изделие становится универсальной машиной на текучей среде. Универсальные машины на текучей среде являются расширением значения универсальности машин «Роудонг» на текучей среде и только с двумя и достаточными условиями, которые перенимают способ изменения объема «Роудонг» и разработаны с универсальностью. Способ изменения объема «Роудонг» является достаточным условием для придания универсальности изделию, и то, что он разработан с универсальностью, является необходимым условием придания изделию свойства универсальности.

Не существует особых трудностей разработки, изготовления и использования универсальных машин на текучей среде. Все трудности сфокусированы на планировании универсальности, что является существенно трудной математической проблемой. Таким образом, эта работа может быть завершена только специалистами в данной области, имеющими как можно больше технических и экономических знаний, посредством использования развитой математической модели и передовой вычислительной технологии. Следует отметить, что проектирование универсальных машин на текучей среде значительно проще, чем проектирование в существующем уровне техники, и объем работы может быть уменьшен на порядки величины.

После разработки универсальности машина «Роудонг» на текучей среде приобретает новое качест

- 54 010345 во, то есть универсальность на основе спецификации, и в таком случае становится универсальной машиной на текучей среде. Существует только одна характеристика для универсальных изделий, которая является паспортной табличкой, используемой для показа информации об универсальности и способе использования. Информация содержит спецификацию типа и параметры универсальности, выбранные при разработке универсальности. Кроме этого нет другой внешней характеристики универсальных изделий.

При использовании универсальной машины на текучей среде пользователю только необходимо подтверждение того, выходят ли рабочие параметры за пределы диапазона параметра универсальности, указанного в паспортной табличке. Если существуют только базовые параметры универсальности, необходимо только вычислить скорость вращения на основе рабочего объема и избранного расхода, затем вычислить крутящий момент на валу на основе скорости вращения, параметр среды и требуемое давление и, наконец, сравнить, выходят ли за пределы диапазона давление, крутящий момент и скорость вращения.

Универсальность машин на текучей среде относится к системной оптимальной инженерии в данной области техники, и она может существенно упростить диапазон типов. Принимая во внимание физическую и математическую сущность базовой системы квот, содержащей сопротивление давлению, прочность вала, ограничение скорости и рабочий объем, она очевидно четырехмерная, но по существу она трехмерная. Параметры сопротивления давлению и рабочего объема независимы и могут непосредственно формировать серию, которая должна покрывать многопорядковый диапазон фактической необходимости для соответствия полноте ее динамического диапазона. Ограничение скорости является функцией расхода, который является независимой переменной. Их серия должна планироваться согласно расходу и рабочему объему. Диапазон покрытия прочности вала определяется диапазонами распределения физических параметров, таких как давление, расход, плотность и вязкость любой возможной среды. Критерий планирования должен покрывать динамические диапазоны независимых или зависимых параметров таким образом, чтобы критерий был полным. Экономичность планирования определяется тем, на какое количество уровней разделен каждый параметр, и как определяется интервал уровней.

Универсальность исходит из и показана как покрытие параметров типа и серии. Скорость выбирают между 0 и пределом скорости. Таким образом, в отношении величины скорости вращения спецификация высокоскоростного вращения полностью покрывает спецификацию низкой скорости. В отношении величины расхода спецификация большого рабочего объема всегда полностью покрывает спецификацию малого рабочего объема. Давление выбирают между 0 и пределом давления таким образом, что в отношении величины давления, спецификация высокого сопротивления давлению всегда полностью покрывает спецификацию низкого сопротивления давлению. Поскольку крутящий момент выбирают между спецификацией минимальной прочности вала и спецификацией максимальной прочности вала, в отношении величины прочности вала, спецификация высокой прочности всегда полностью покрывает спецификацию низкой прочности. Кроме того, поскольку расход, давление, плотность среды и вязкость среды являются случайными переменными, заданными как необходимо, скорость вращения является унитарной функцией расхода, и крутящий момент является функцией многих переменных расхода, давления, плотности и вязкости, таким образом формируется взаимосвязанное ограничение, перекрывающее часть указанного выше покрытия, которое не может использоваться. Все остальные части покрытия, которые не перекрыты, таким образом формируют общую категорию для спецификации определенного типа. Исследования показали, что разработка согласно настоящему изобретению может использоваться в общем в широких категориях.

Универсальность, как систематическое произведение, отражает абсолютную приспособляемость. Спецификация универсальности является систематическим ресурсом для производителей для уменьшения затрат, и она также является систематическим ресурсом, который полезен пользователям благодаря увеличению вероятности использования и уменьшению стоимости при покупке. Увеличение коэффициента использования оборудования и потребительской ценности расширяет выгоды для пользователей и общества.

Универсальные машины «Роудонг» на текучей среде устраняют многие ограничения. В частности, все функции как объемного типа, так и не объемного типа могут быть эффективно осуществлены в машинах «Роудонг»; функции и насоса, и двигателя могут быть получены в одной конструкции «Роудонг» реверсивным образом; способ «Роудонг» может быть приспособлен ко всем уровням давления и уровням мощности и может быть приспособлен к средам разной плотности и состава; жидкость, газ и двухфазный поток интегрируются в одном без дифференциации способа «Роудонг». Очевидно, что универсальные машины «Роудонг» на текучей среде представляют беспрецедентную техническую панораму.

Один пример применения универсальных машин на текучей среде показан ниже. Паспортная табличка универсальной машины «Роудонг» на текучей среде содержит следующее: сопротивление давлению 1 мПа, прочность вала 2,54 кНм, предельная скорость 2900 об./мин, рабочий объем 1 л. Для электродвигателя с предельной скоростью 2900 об./мин объемный расход составляет 48,3 л/с. Он может быть определен после решения неравенства, состоящего в том, что когда этот двигатель качает воду в пределах высоты нагнетания 0~102 м или используется в качестве изотермического компрессора под давлени

- 55 010345 ем 0~1 мПа, он может работать надежно и эффективно (расчетный коэффициент полезного действия составляет 90%), и выходное давление и мощность задают как необходимо в пределах указанных выше ограничений (исключая выход по энергии электродвигателя).

Универсальная машина «Роудонг» на текучей среде отличается тем, что она является многофункциональной и универсальной (с непрерывной приспособляемостью без нижнего предела) машиной на текучей среде. По сравнению с ограничениями обычных машин на текучей среде, когда одна машина имеет только одну функцию и один вариант применения, многофункциональность и универсальность машин на текучей среде представляют гуманистическую конструкцию, нацеленную на возвращение свободы пользователям, максимизацию оценки ценности ресурсов и оценки ценности трудовых затрат и минимизацию ущерба для окружающей среды таким образом, что она представляет собой экологически рациональную конструкцию.

Промышленная применимость

Способ изменения объема «Роудонг» для машин на текучей среде, соответствующий настоящему изобретению, является вступительным новым способом, и движение «Роудонг» с изменением объема, соответствующее настоящему изобретению, является третьим типом движения для изменения энергии машин на текучей среде. При движении такого типа, которое линейно состоит из вращения и кругового движения, может быть получена высокая эффективность, и линейная скорость и соответствующий коэффициент потерь могут быть уменьшены на порядки величины по сравнению с традиционным движением. Термин «высокая эффективность» означает, что потребность в энергии и выпуск парникового газа, которые обратно противоположны эффективности, могут быть значительно уменьшены. Настоящее изобретение может удовлетворять срочному требованию современного промышленного общества, которое страдает от энергетического кризиса и экологического кризиса.

Движение «Роудонг», состоящее из двух вращательных движений, все же остается типом простого механического движения. Его кинематический и динамический анализы немного более сложны, чем относящиеся к движению поршня и движению крыльчатки, но эта работа является обязанностью специалистов. Структура динамики «Роудонг», соответствующей настоящему изобретению, включает динамику механизма, кинематику механизма, гидродинамику и термодинамику сжимаемой среды, и нет теоретического разрыва для глубокого вывода и анализа. Изобретение, имеющее теоретическую базу, наиболее ясно, наиболее надежно, наиболее осуществимо итеративно, и это является научной базой настоящего изобретения, а также предпосылкой корректности промышленной осуществимости.

Другим критерием промышленной применимости является экономическая эффективность на макро- и микроосновах. Указанные характеристики высокой эффективности и экологической чистоты показывают превосходство в работе, и преимущество в стоимости производства фактически даже более значительно. Машины «Роудонг» имеют простые конструкции и меньшее количество элементов и деталей. Помимо стандартных деталей, таких как крепежные средства, многие осуществимые отдельные машины, которые разработал лично изобретатель, содержат в сумме менее 20 деталей и в крайнем случае всего 9 деталей. Стоимость производства цилиндрической полости «Роудонг» и ротора «Роудонг» указанных машин «Роудонг» очень низка, и компактная конструкция и непрерывность времени и пространства при осуществлении работы указанных машин «Роудонг» производят очень высокую мощность и функциональную плотность. Это придает настоящему изобретению неожиданные характеристики простоты производства и низкой стоимости. По сравнению с существующим уровнем техники продемонстрированная стоимость многих видов примененных типов указанных машин «Роудонг» уменьшена на 50-80%. Универсальная машина «Роудонг» на текучей среде имеет еще меньшую стоимость технологии, основанной на крупной системе.

Основное преимущество промышленной применимости исходит из новизны типа движения. Этот инновационный тип существенен и появляется только раз в тысячи лет. В Китае история поршневого движения может уходить в прошлое к технологии дутьевого плавления бронзы, изобретенного Чиюй около 4000 лет назад; машины на текучей среде, которые включают круговое движение, также могут восходить в прошлое к водяному колесу лунгу, изобретенному народом в период Династии Хань. Поршневые тепловые двигатели Ватта, Отто и Дизеля и лопаточные гидромашины с круговым движением, которые относятся к новой и современной промышленной цивилизации, являются изобретениями после конца 17 века. В истории человеческой цивилизации существуют только два этих типа движения машин на текучей среде. Настоящее изобретение создает новый тип движения, то есть движение с изменением давления «Роудонг», и демонстрирует его преимущества в динамических характеристиках и широкую приспособляемость во многих областях, когда оно заменяет поршневое движение и движение крыльчатки. Тремя его основными преимуществами промышленного применения являются высокий коэффициент полезного действия, экологическая чистота и низкая стоимость. Представляется, что этот тип движения составляет основу нового промышленного принципа работы, который предложен и срочно востребован общественной экономикой.

Claims (25)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде, включающий задание и применение формы движения, составления конструкции, механического принципа, функций и рабочих характеристик, отличающийся тем, что движение с изменением объема объемной полости задают в форме движения «Роудонг» при помощи комбинации кругового движения и вращения в противоположном направлении, но с одинаковой скоростью; механизм «Роудонг» изменения объема включен в машину объемного типа на текучей среде и состоит из механизма «Роудонг», полости «Роудонг», сформированной в виде цилиндрической полости, и следящей разделительной перегородки, которая является пластинчатым элементом, выполненным с возможностью перемещения с ротором «Роудонг» и снабженным ограничениями многих типов, причем ротор «Роудонг» механизма «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в полости, направленное по касательной к внутренней стенке полости, формируя серповидную цилиндрическую полость, при этом полость разделена на полость переменного давления и полость постоянного давления разделительной перегородкой, и две полости соединяются отдельно с входом и выходом или с выходом и входом, при этом объемы двух полостей изменяются периодически, причем объем текучей среды активно увеличивается или пассивно уменьшается при движении с изменением объема полости переменного давления с непрерывным или ступенчатым уменьшением или увеличением давления и с дополнительным непрерывным увеличением или уменьшением удельного объема для сжимаемой текучей среды, причем движение с изменением объема в полости постоянного давления только перекачивает текучую среду внутрь и наружу под постоянным давлением, при этом работа машины осуществляется непосредственно движением с изменением объема одной из двух полостей, а движение с изменением объема другой полости является вспомогательным процессом, в частности, полость переменного давления и полость постоянного давления обе образованы внутренней поверхностью полости «Роудонг», внешней поверхностью ротора «Роудонг» и уплотняемой поверхностью следящей разделительной перегородки, и две полости отделены линией уплотнения полости «Роудонг» и следящей разделительной перегородки, при этом вращение пространства, занимаемого ротором «Роудонг», формирует непрерывное движение релейного обегания поверхности канала или обжимания поверхности канала, соответственно, при этом положение и объем полости переменного давления и полости постоянного давления изменяются периодически, когда основной вал поворачивается на один период, и объем полости переменного давления возрастает непрерывно от нуля до максимального значения или уменьшается от максимального значения до нуля, формируя рабочий период изменения переменного давления и переменного объёма, за который давление снижается для высвобождения энергии текучей среды, или давление увеличивается для передачи энергии текучей среде, и объем полости постоянного давления уменьшается, соответственно, от максимального значения до нуля или увеличивается от нуля до максимального значения, при этом текучая среда перекачивается наружу и внутрь под постоянным давлением, и этот процесс происходит синхронно с процессом переменного давления.
2. 2. Механизм «Роудонг», используемый согласно способу изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде, отличающийся тем, что указанный механизм «Роудонг» состоит из ротора «Роудонг» и коленчатого вала, удерживающего ротор «Роудонг», причем ротор «Роудонг» установлен на эксцентричной секции коленчатого вала при помощи подшипников, при этом вращение коленчатого вала создает круговое движение ротора «Роудонг» и ротор «Роудонг» одновременно вращается вокруг эксцентричного вала на основе инерции и в направлении, противоположном направлению кругового движения, формируя вращение, при этом круговое движение и вращение комбинируются в движение «Роудонг».
3. 3. Механизм изменения объема «Роудонг», используемый согласно способу изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде, отличающийся тем, что механизм изменения объема «Роудонг» состоит из механизма «Роудонг», следящей разделительной перегородки и стационарной полости «Роудонг», содержащей ротор «Роудонг», и внутренняя поверхность полости «Роудонг», внешняя поверхность ротора «Роудонг» и уплотняемая поверхность следящей разделительной перегородки образуют полость переменного давления и полость постоянного давления, отнесенные друг от друга; ротор «Роудонг» совершает движение «Роудонг» в полости «Роудонг» для создания непрерывного движения релейного обегания поверхности канала или обжимания поверхности канала таким образом, чтобы изменять периодически положение и объем полости переменного давления и полости постоянного давления, когда основной вал поворачивается на один период, и объем полости переменного давления возрастает непрерывно от нуля до максимального значения или уменьшается от максимального значения до нуля, формируя период изменения переменного давления и переменного объема, за который давление снижается для высвобождения энергии текучей среды, или давление увеличивается для передачи энергии текучей среде, и объем полости постоянного давления уменьшается, соответственно, от максимального значения до нуля или увеличивается от нуля до максимального значения, при этом текучая среда перекачивается наружу и внутрь через проход рядом с разделительной перегородкой под постоянным давлением; и ротор «Роудонг» интегрирует внешние силы таким образом, что давление текучей среды и собственная внутренняя динамика противодействуют в реальном масштабе времени таким образом, что формируется

   - 57 010345 результирующая сила и момент на основном валу, причем результирующая сила уравновешивается сдерживающей силой подшипников основного вала, при этом, как линейный фактор мгновенной мощности на валу, этот момент имеет направление, противоположное направлению вращения основного вала для рабочих машин, и имеет направление, аналогичное направлению вращения основного вала энергетических машин, и имеет только одну точку нулевого значения за период вращения основного вала.
4. 4. Механизм «Роудонг», используемый согласно способу изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде, отличающийся тем, что механизм изменения объема «Роудонг» состоит из механизма «Роудонг», следящей разделительной перегородки и полости «Роудонг», содержащей ротор «Роудонг», и внутренняя поверхность полости «Роудонг», внешняя поверхность ротора «Роудонг» и уплотняемая поверхность следящей разделительной перегородки образуют полость переменного давления и полость постоянного давления, отнесенные друг от друга, и весь механизм выполнен с возможностью вращения вокруг оси «Роудонг» в направлении, противоположном направлению кругового движения, таким образом, что коленчатый вал является неподвижным; следящая разделительная перегородка жестко соединена как единое целое с полостью «Роудонг» и поддерживает динамическое равновесие как единое целое, причем разделительная перегородка в роторе «Роудонг» удерживается в вентиле с пазом и выполнена с возможностью вытягивания и вталкивания в ограниченном диапазоне в вентиль, при этом вентиль выполнен с возможностью поворота в ограниченном диапазоне, при этом выход и вход для текучей среды находятся на поверхности ротора «Роудонг» рядом с разделительной перегородкой, соединены с проводящим каналом и соединены, соответственно, с передней полостью и задней полостью, расположенными, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения, которые могут быть полостью переменного давления и полостью постоянного давления, причем ротор «Роудонг» выполнен с возможностью совершения качающегося движения «Роудонг» в комбинации с качанием с небольшой амплитудой с таким же периодом во вращающейся системе координат, при этом полость «Роудонг» и разделительная перегородка выполнены с возможностью вращения вокруг оси «Роудонг» в неподвижной системе координат, и ротор «Роудонг», и выход, и вход для текучей среды выполнены с возможностью вращения вокруг оси вращения, причем осью вращения является эксцентричная секция неподвижного коленчатого вала, и выходная, и входная трубы для текучей среды проходят через конец расширенного коленчатого вала, и подшипники, которые ограничивают полость «Роудонг», установлены на конце вала, и их центральные линии совпадают с осью «Роудонг»; во вращающейся системе координат ротор «Роудонг» выполнен с возможностью совершения движения «Роудонг» в полости «Роудонг» для генерирования непрерывного движения релейного обегания поверхности канала или обжимания поверхности канала таким образом, чтобы изменять положение и объем полости переменного давления и полости постоянного давления периодически, когда основной вал поворачивается на один период, и объем полости переменного давления возрастает непрерывно от нуля до максимального значения или уменьшается от максимального значения до нуля, формируя рабочий период изменения переменного давления и переменного объема, за который давление снижается для высвобождения энергии текучей среды, или давление увеличивается для передачи энергии текучей среде, и объем полости постоянного давления уменьшается, соответственно, от максимального значения до нуля или увеличивается от нуля до максимального значения, при этом текучая среда перекачивается наружу и внутрь под постоянным давлением; и полость «Роудонг» и жестко соединенная разделительная перегородка объединяют силу давления текучей среды и силу трения механизма в реальном масштабе времени для формирования результирующей силы и момента, воздействующего на ось «Роудонг», результирующая сила уравновешивается удерживающей силой подшипников в полости «Роудонг», при этом, как линейный фактор мгновенной мощности на валу, этот момент имеет направление, противоположное направлению вращения полости «Роудонг» для производственных машин, и имеет направление, аналогичное направлению вращения полости «Роудонг» для энергетических машин, и имеет только одну точку нулевого значения за период вращения основного вала.
5. 5. Способ изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по п.1, отличающийся тем, что движение с изменением объема и практические движения механизма изменения объема и его материальных точек разделены на коррелятивное движение разных тел с разными траекториями и разными скоростями, свобода движения «Роудонг» механизма осуществляется благодаря жестким ограничениям или жестким ограничениям в комбинации с гибкими ограничениями, связи между механизмами «Роудонг» и движениями с изменением объема с очень большой разностью скоростей осуществляются релейным механизмом движения материальных точек механизма «Роудонг», при этом движение с изменением объема «Роудонг», устроенное, как описано выше, рассчитывают для получения следующих новых механизмов и характеристик, причем эти механизмы и характеристики включают в конкретные конструкции машин объемного типа на текучей среде для исключения или уменьшения факторов, приводящих к относящимся к делу внутренним механическим потерям, для соответствующего устранения потерь или снижения их порядка величины, параметры движения с изменением объема рассчитывают в соответствии с требуемой функцией в конкретной конструкции, и затем параметры движения практической материальной точки и механизма определяют согласно параметрам движения с изменением объема, и когда для оптимизации конструкции используют математическое проектирование, отношение

   - 58 010345 δ «Роудонг» используют как оптимизирующий параметр, и он содержится в индексном равенстве и в ограничивающем неравенстве для оптимизации целевых индексов, таких как эффективность, при этом указанные выше механизмы и характеристики являются следующими:

   механизм «Роудонг» совершает движение «Роудонг» с небольшой амплитудой и низкой скоростью, при этом материальная частица совершает круговое или эллиптическое движение с небольшой амплитудой и низкой скоростью, и пространство, занимаемое ротором «Роудонг», совершает движение обегания поверхности канала с большой амплитудой и высокой скоростью, при этом движение занимаемого пространства приводит к изменению объема рабочей полости, движение материальной точки является аналитическим элементом, связанным с кинетическим и динамическим коэффициентом машины, механизм является последовательной совокупностью материальных точек и служит организатором движения для определения способов вычисления индексов характеристик и их граничных условий;

   самоуравновешивание формируется и используется для системы сил механизма движения для устранения нормального давления, воздействующего на цилиндрические стенки рабочей полости и, таким образом, исключения внутренних механических потерь на трение, проблема трения механизма, вызванная старением и случайными факторами, может быть устранена быстро и автоматически его механизмом самовосстановления без принятия дополнительных мер, при этом предварительное условие состоит в том, что сила трения составляет низкий порядок величины, и динамическая скорость является скоростью «Роудонг» с пониженным порядком величины и, таким образом, потери на трение заданы как незначительная величина более высокого порядка, что достаточно для предотвращения выключения и аварии с тепловым повреждением; и предварительно выбранный диапазон отношения δ «Роудонг» определяют до математического проектирования для создания фактического рабочего объема, скорости, момента и снижения инерциального динамического противодействия материальной точки и ротора «Роудонг» приблизительно на один порядок величины для снижения момента количества движения и кинетической энергии приблизительно на два порядка величины и для снижения внутренних механических потерь от предельного трения торцевой поверхности приблизительно на три порядка величины или по существу их устранения.
6. 6. Способ изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по п.1, отличающийся тем, что осуществляют количественное планирование и конструирование состояний движения и характеристик применения движения с изменением объема, особенно параметров, относящихся к потерям, и, таким образом, смазка и смазочное устройство не требуются в рабочей полости при этих состояниях, характеристиках и параметрах:

   параметрами, определяющими рабочее состояние, динамическое качество и характеристику потерь для изменения объема «Роудонг», являются параметр скорости «Роудонг» = δ, параметр момента «Роудонг» » 1,5δ, параметр момента количества движения «Роудонг» » 2δ², параметр кинетической энергии «Роудонг» » 2δ², параметр потерь на торцевой поверхности «Роудонг» » 2,5δ² и параметр удельных потерь на цилиндрической поверхности «Роудонг» » δ³;

   механическое трение на цилиндрической стенке рабочей полости и потери на механическое трение на стенке торцевой поверхности для жидкой среды отсутствуют, для газовой среды уплотнительное кольцо, которое можно применять, совершает движение «Роудонг» с малой скоростью, и потери на механическое трение снижены на порядок величины по сравнению с машиной, соответствующей существующему уровню техники, в таких же условиях, и оценочные потери на механическое трение составляют около 10%; и в областях динамического уплотнения на торцевой поверхности и цилиндрической поверхности рабочей полости предельные потери на трение снижены на два порядка величины по сравнению с машиной, соответствующей существующему уровню техники, в таких же условиях, при этом оценочное значение составляет меньше 1%.
7. 7. Механизм изменения объема «Роудонг», используемый согласно способу изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде, по п.3, отличающийся тем, что следящая разделительная перегородка удерживается в пазу для линейного поступательного перемещения, на внешнем конце разделительной перегородки расположена пружина или пневматическая пружина, которая прилагает постоянную подпружинивающую силу или подпружинивающую силу, изменяющуюся при смещении разделительной перегородки таким образом, что она прижимает разделительную перегородку к цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» для формирования уплотнения, статическое трение формируется большей из силы трения между ротором «Роудонг» и полостью «Роудонг» и силы трения между ротором «Роудонг» и следящей разделительной перегородкой, при этом алгебраическая сумма моментов, прилагаемых к оси вращения ротора «Роудонг» двумя силами трения, равна нулю или является знакопеременной функцией, и ротор «Роудонг» совершает движение качения «Роудонг» или движение качания «Роудонг».
8. 8. Механизм изменения объема «Роудонг», используемый согласно способу изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде, по п.3, отличающийся тем, что следящая раздели

   - 59 010345 тельная перегородка удерживается в пазу для линейного поступательного перемещения, на внешнем конце разделительной перегородки расположена пружина или пневматическая пружина, которая прилагает постоянную подпружинивающую силу или подпружинивающую силу, изменяющуюся при смещении разделительной перегородки, таким образом, что она прижимает разделительную перегородку к цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» для формирования уплотнения, при этом ротор «Роудонг» упруго прижимается к гибкой пленке стенки полости, причем в установившемся состоянии момент силы трения, воздействующий на ось вращения ротора «Роудонг», адаптивно равен моменту динамического трения ротора «Роудонг» и следящей разделительной перегородки, таким образом, собственное вращение ротора «Роудонг» накладывается на вращение с малой скоростью и положительным направлением, формируя движение качения «Роудонг», и между ротором «Роудонг» и стенкой полости обеспечивается статическое уплотнение катящегося типа.
9. 9. Механизм изменения объема «Роудонг», используемый согласно способу изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде, по п.3, отличающийся тем, что следящая разделительная перегородка и ротор «Роудонг» жестко и герметично соединены как единое целое, пересечение цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» и следящей разделительной перегородки скошено с образованием гладкой изогнутой переходной поверхности с малым коэффициентом локального сопротивления, причем разделительная перегородка удерживается в вентиле с пазом снаружи от ротора «Роудонг», и она выполнена с возможностью вытягивания и вталкивания в ограниченном диапазоне в вентиль, при этом вентиль может поворачиваться в ограниченном диапазоне, и ротор «Роудонг» при работе совершает качающееся движение «Роудонг».
10. 10. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что механизм изменения объема «Роудонг» и движение с изменением объема «Роудонг» используют для создания двигателя внутреннего сгорания «Роудонг», причем двигатель представляет собой вид машины «Роудонг» на текучей среде с прикрепленной к нему частью на основе сгорания газа, в которой механизм изменения объема «Роудонг» действует как основная часть генерирования мощности для расширения газа, при этом полость переменного давления и полость постоянного давления механизма изменения объема «Роудонг», соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», вход полости переменного давления и выход полости постоянного давления соединены с теплопоглощающей импульсной камерой сгорания постоянного объема, которая действует как источник давления газа и вытяжная труба, сообщающаяся с атмосферой, причем часть, осуществляющая сгорание газа, включает небольшую полость теплопоглощающей импульсной камеры сгорания постоянного объема и дополнительные элементы, используемые для сжатия воздуха, повышения давления топлива, согласования по времени впрыска воздуха и топлива или также включает средство зажигания, и как элемент для сжатия воздуха и элемент для сжатия топлива может использоваться комплект распределительного насоса высокого давления «Роудонг» для оптимизации пропорции воздуха и топлива, который приводится в действие основным валом, или может использоваться средство раздельного типа, приводимое в действие отдельно, в котором насосным элементом дозирования давления воздуха может быть компрессор «Роудонг» постоянной температуры с форсуночным охлаждением.
11. 11. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован водяной двигатель «Роудонг» путем использования способа «Роудонг» движения с изменением объема и конструкции, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180°, который подходит для приведения в действие чистой водой или водой под давлением с мелкозернистым песком контролируемого размера, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг».
12. 12. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что используют механизм изменения объема «Роудонг» для образования гидравлического двигателя «Роудонг», который используется как выходное вращательное средство высокоэффективных гидравлических трансмиссионных систем, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», причем в качестве альтернативы используется конструкция, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180°.
13. 13. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован пневматический двигатель или расширитель воздуха с механизмом изменения объема «Роудонг», работающим непосредственно или с дополнительным клапанным устройством, активизируемым синхронизирующим импульсом, и тепловым насосом «Роудонг» для повышения эффективности, причем пневматический двигатель «Роудонг» или расширитель воздуха служит вращающейся выходной частью пневматической передаточной системы или

    - 60 010345 используется для возврата энергии, высвобождаемой в процессе расширения сжатого воздуха, для замещения дроссельной расширительной части с пневматическим сопротивлением для экономии энергии, при этом полость переменного объема и полость постоянного объема, соответственно, относятся к задней части и передней части, расположенным, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», в качестве альтернативы используют конструкцию, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180°.
14. 14. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован насос высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды, включающий нагнетательный вентилятор «Роудонг», компрессор «Роудонг» и вакуумный насос «Роудонг», посредством использования механизма изменения объема «Роудонг», в котором полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и задней части, расположенным, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», причем насос высокого давления можно классифицировать по способу использования на вентилятор «Роудонг», нагнетатель «Роудонг», устройство подачи воздуха под давлением «Роудонг», воздушный компрессор «Роудонг», изотермический компрессор «Роудонг» с форсуночным охлаждением, насос высокого давления «Роудонг» с двухфазным потоком, вакуумный насос «Роудонг», вакуумный насос «Роудонг» с двухфазным потоком и т.д., причем изотермический компрессор с форсуночным охлаждением представляет собой тип компрессора с двухфазным потоком, в котором охлаждение осуществляется посредством впрыска воды в процессе сжатия, и вода и воздух разделяются на выходе, насос высокого давления «Роудонг» для сжимаемой текучей среды используют для подачи воздуха или двухфазной текучей среды из воздуха и жидкости и изменения ее давления, включая наддув и снижение давления от атмосферного давления до отрицательного давления, причем при разработке физических параметров указанного насоса высокого давления с двухфазным потоком необходимо принимать во внимание только три проектных параметра, то есть объемный расход, максимальное давление и максимальную скорость среды, и признак установившегося потока с самоприспособлением давления насоса высокого давления с двухфазным потоком повышает его приспособляемость и упрощает типы спецификаций.
15. 15. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован жидкостный насос высокого давления «Роудонг» с использованием механизма изменения объема «Роудонг», причем указанный жидкостный насос высокого давления «Роудонг» включает насос «Роудонг», масляный насос «Роудонг» и насос «Роудонг» объемного типа, подходящий для текучей среды в другой фазе и используемый для подачи и сжатия текучего материала, при этом полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и задней части, расположенным, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», и в качестве альтернативы используют конструкцию, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180°, причем при разработке физических параметров машины необходимо принимать во внимание только три проектных параметра, то есть объемный расход, максимальное давление и максимальную вязкость среды, и признак приспособляемости давления с постоянным расходом упрощает планирование спектра типов.
16. 16. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован водяной двигатель при помощи по меньшей мере одного механизма изменения объема «Роудонг», в котором полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и к задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», и в качестве альтернативы используют конструкцию, в которой два механизма «Роудонг» соединены соосно и параллельно с фазовым смещением на 180° для исключения образования мертвой точки, при этом насос с одним выходом или с множеством выходов образован одним или более механизмом изменения объема «Роудонг», причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и к передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», при этом все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены соосно, и все полости переменного давления действуют на одном валу «Роудонг» для образования гидравлического насоса с самоприспособляемыми входным расходом и выходным давлением, включая гидравлический насос «Роудонг» с переменным расходом и гидравлический насос «Роудонг» с переменным давлением, причем первый является гидравлическим водяным насосом, который создает поток с малой высотой нагнетания и большим расходом потоком с высоким перепадом и малым расходом, а последний является гидравлическим водяным насосом, который создает поток с большой высотой нагнетания и малым расходом потоком с малым перепадом и большим расходом таким образом, чтобы заменить центробежный насос низкой эффективности, при этом в машинах со множеством выходов в каждом входном канале устанавливают стопорный клапан, при этом мощность на входном валу равна взвешенной сумме фактической выходной мощности на каждом выходе, взвешенной по взаимной эффективности, причем самоприспособляемость определяет фактические параметры, такие как скорость вращения, расход и распре

    - 61 010345 деление высоты нагнетания, и перекрывание одного выхода и уменьшение высоты нагнетания могут вызывать увеличение скорости вращения и увеличение расхода других выходов.
17. 17. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован гидравлический насос при помощи двух механизмов изменения объема «Роудонг», соединенных параллельно с фазовым смещением на 180°, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и к задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», причем гидравлический двигатель образован двумя механизмами изменения объема «Роудонг», соединенными параллельно с фазовым смещением на 180°, причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и к передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», при этом все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены соосно, и все полости переменного давления действуют на одной оси «Роудонг» таким образом, чтобы образовать трансмиссионные устройства типов гидравлических устройств понижения скорости или повышения скорости «Роудонг», причем необходимая степень понижения скорости или повышения скорости может достигаться во время, соответствующее отношению, с которым коэффициент изменения скорости находится в обратной пропорции рабочему объему, при этом устройство управления остановкой может представлять собой устройство с входным клапаном жидкостного насоса, и в качестве альтернативы клапан может быть снабжен буфером, который смягчает ударный эффект спереди по ходу потока, при этом может применяться обводный клапан остановки дросселирования между входным и выходным трубопроводами, который регулируют вручную или автоматически при помощи программы синхронизации таким образом, чтобы образовать трансмиссионные устройства типов гидравлических устройств понижения или повышения скорости «Роудонг» с обводным дросселированием и с функцией сцепления.
18. 18. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован гидравлический насос при помощи нескольких механизмов изменения объема «Роудонг», причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к передней части и к задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», и управление открыванием и закрыванием входов может осуществляться при помощи ручного или автоматического отсечного клапана, при этом гидравлический двигатель образован одним или более механизмом изменения объема «Роудонг», причем полость переменного давления и полость постоянного давления, соответственно, относятся к задней части и к передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», и управление открыванием и закрыванием входов может осуществляться при помоши ручного или автоматического отсечного клапана, при этом, когда вход перекрыт, полость постоянного давления гидравлического насоса и полость переменного давления гидравлического двигателя находятся в неактивном вакуумном состоянии, причем отношения рабочего объема гидравлического насоса и двигателя изменяются как функция фактического значения двух двухэлементных управляющих векторов, и возможные отношения могут формировать последовательность, причем планирование последовательности и разработка комбинации их рабочих объемов основаны на фактически требуемом смещении, при этом все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены, и все полости переменного давления действуют на одном валу «Роудонг» для образования интегрированного вариатора скорости, и в качестве альтернативы гидравлический насос и двигатель относятся к раздельному типу, и их устанавливают соосно с первичным двигателем и с приводимой машиной, соответственно, таким образом, чтобы образовать отдельный гидравлический вариатор скорости в комбинации с конструкцией, которая может устранять биение и упруго поглощать пульсацию потока, и в качестве альтернативы между трубами высокого давления и низкого давления может быть установлен обводной клапан отсечки дросселя с ручным или автоматическим запрограммированным по времени средством регулирования для создания гидравлического вариатора скорости «Роудонг» с муфтой с обводным дросселированием, который может использоваться как многофункциональный вариатор скорости с функциями замедления, изменения скорости и автоматического сцепления.
19. 19. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован дозирующий насос «Роудонг» с механизмом изменения объема «Роудонг», причем дозирующий насос «Роудонг» включает насос подкачивающего типа и насос постоянного давления и используется для непосредственного считывания, контроля и интегрирования объемного расхода текучей среды или для непосредственного считывания, контроля и интегрирования массового расхода текучей среды посредством функционального преобразования по другим стабилизированным и выявляемым параметрам, при этом дозирующий насос «Роудонг» подкачивающего типа может быть гидравлическим подкачивающим насосом, который также имеет измерительную функцию и может выдерживать высокую мощность на валу или может быть гидравлическим подкачивающим насосом, в основном используемым для измерения и контроля, и его диапазон подкачки основан только на изменении давления на самоприспосабливающемся выходном конце, при этом по

    - 62 010345 лость переменного давления и полость постоянного давления подкачивающих насосов двух типов, соответственно, относятся к задней части и передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», причем дозирующий насос «Роудонг» постоянного давления представляет собой насос или двигатель, и полость переменного давления и полость постоянного давления последнего, соответственно, относятся к задней части и передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг».
20. 20. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образован распределительный насос «Роудонг» с постоянной пропорцией, в котором все механизмы изменения объема «Роудонг» соединены соосно, и все полости переменного давления действуют на одной оси «Роудонг» с измерительным узлом «Роудонг», который содержит по меньшей мере два механизма изменения объема «Роудонг» и снабжен отдельным каналом, причем его объемный коэффициент определяется преобразованием коэффициента массового расхода, при этом распределительный насос «Роудонг» с постоянной пропорцией включает в себя подкачивающий распределительный насос «Роудонг» с постоянной пропорцией и распределитель «Роудонг» постоянного давления с постоянной пропорцией, причем в подкачивающем распределительном насосе «Роудонг» с постоянной пропорцией, который может быть распределительным подкачивающим насосом с постоянным отношением воздуха и газа двигателя внутреннего сгорания, состоящим из компрессорного элемента «Роудонг» и подкачивающего топливного насоса «Роудонг», соединенных соосно, полость переменного давления и полость постоянного давления механизма изменения объема «Роудонг», соответственно, относятся к задней части и передней части, находящимся, соответственно, сзади и спереди от линии уплотнения полости «Роудонг», при этом механическая конструкция распределителя «Роудонг» постоянного давления с постоянной пропорцией аналогична конструкции подкачивающего распределительного насоса «Роудонг» с постоянной пропорцией или содержит снижающий давление двигательный элемент без дополнительной мощности на валу, причем те устройства, которые включают дозирующий двигательный элемент для масла с постоянным давлением сгорания и дозирующий двигательный элемент для сжатого газа, полость переменного давления и полость постоянного давления которых, соответственно, относятся к передней части и задней части, находящимся, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», могут производить самоприспосабливаемую передаточную мощность для приведения в действие других элементов, при этом эти два вида распределительных устройств «Роудонг» с постоянной пропорцией могут применяться для тепловых машин, в тепловой инженерии и химических процессах для получения высокой эффективности и преимущественной защиты окружающей среды, причем среди распределительных устройств «Роудонг» с постоянной пропорцией, которые содержат снижающий давление элемент, распределительное устройство с постоянной пропорцией для газовой печи является ключевым элементом, предназначенным для эффективных экологически чистых печей.
21. 21. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образована система «Роудонг» использования произвольного потока энергии с механизмами изменения объема «Роудонг», такими как бытовая система дистилляции и очистки питьевой воды, система «Роудонг» генерирования электроэнергии с использованием гидравлической энергии и аккумулирования энергии, высокоадаптивная ветроэнергетическая система «Роудонг» и т.д., причем этот тип систем содержит один или несколько элементов, которые могут преобразовывать произвольный поток энергии в мощность на валу машины в реальном масштабе времени, при этом элементом может быть ветроэнергетическая крыльчатка, включающая высокоадаптивную ветроэнергетическую крыльчатку или гидравлический двигатель «Роудонг», приводимый в действие перепадом давления, при этом генерирующие энергию элементы распределяют по местам, где они могут принимать произвольный поток энергии, и каждый генерирующий энергию элемент соосно соединяют с воздушным насосом «Роудонг», причем воздушный насос является вакуумным насосом «Роудонг» или воздушным компрессором «Роудонг», при этом вакуумный насос «Роудонг» соединяют с вакуумной нагрузкой трубопроводом, таким как вакуумный насос «Роудонг» бытовой системы дистилляции и очистки питьевой воды, соединенный соосно с двигателем «Роудонг», установленным в водопроводных трубах, соединяют на месте с дистилляционным конденсатором для перекачки двухфазного потока, содержащего чистую воду и неконденсирующийся воздух, при этом воздушный компрессор «Роудонг» соединяют с баллонами для сжатого воздуха трубопроводами, при этом баллон объединяет, собирает и накапливает энергию сжатия, используемую для приведения в действие машины или генерирования электроэнергии, причем энергия используется пневматическим двигателем «Роудонг», входная труба которого может содержать теплообменник теплового насоса для использования произвольной низкотемпературной тепловой энергии, при этом электрические генераторы в системе «Роудонг» генерирования электроэнергии с использованием гидравлической энергии и аккумулирования энергии и в высокоадаптивной ветроэнергетической системе «Роудонг» являются электрическими генераторами с цифровым управлением, пуском которых, состоянием покоя и работой управляет компьютер, при этом управление пуском, состоянием покоя и возбуждения при взаимосвязанном генерировании электроэнергии оптимально планируют согласно принципу максимальной производительности воздушного компрессора, причем программу

    - 63 010345 управления записывают в системе цифрового управления цепочками поставок, при этом ассоциированная процедура повышения температуры внешнего сгорания вложена в ветроэнергетическую систему «Роудонг» для формирования ветроэнергетической тепловой безводной системы генерирования электроэнергии с внешним сгоранием, причем эта система содержит воздушный компрессор «Роудонг» с ветроэнергетической крыльчаткой, трубу слияния, резервуар для газа, камеру повышения температуры внешнего сгорания с управляемым теплообменным противотоком, пневматический двигатель «Роудонг» или турбину и электрогенератор, которые расположены отдельно и управляются компьютером таким образом, что они имеют очень высокий объединенный коэффициент полезного действия и низкую стоимость генерирования электроэнергии.
22. 22. Разновидность применения механизма «Роудонг», используемого согласно способу изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по п.4, отличающаяся тем, что образована машина объемного типа на текучей среде, снабженная вращающимся кожухом, образованная с использованием вращательных механизмов изменения объема «Роудонг», включая вращательную машину с изменением объема «Роудонг» для производства электроэнергии или часть с вращающимся кожухом и вращательную машину с изменением объема «Роудонг» для производства электроэнергии или часть с вращающимся кожухом, причем первая может быть вращательным двигателем внутреннего сгорания с изменением объема «Роудонг» с вращающейся полостью и вращательным пневматическим двигателем с изменением объема «Роудонг» с вращающейся полостью, в котором вращающаяся полость может представлять собой внешние роторы машины-нагрузки, такой как циркулярная пила для резки ракет или древесины, а последняя включает вращательный компрессор с изменением объема «Роудонг» с вращающейся полостью, вращательный вакуумный насос «Роудонг» с вращающейся полостью, вращательный двухфазный насос с изменением объема «Роудонг» с вращающейся полостью, вращательный двухфазный вакуумный насос с изменением объема «Роудонг» с вращающейся полостью и т.д., причем гидравлические вращающиеся роторы «Роудонг» могут использоваться как эффективные и простые по конструкции колеса автомобилей, поездов, тракторов и инженерных машин, при этом, в частности, полость переменного давления и полость постоянного давления вращательной пневматической машины с изменением объема «Роудонг» с вращающимися кожухами расположены, соответственно, спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», причем вращательный двигатель внутреннего сгорания с изменением объема «Роудонг» с вращающейся полостью имеет вращательный механизм «Роудонг» изменения объема, как основную часть и снабжен теплопоглощающей импульсной камерой сгорания постоянного объема и элементами сжатия воздуха, сжатия топлива и синхронизированного впрыска воздуха и топлива, при этом камера сгорания расположена внутри ротора «Роудонг», причем вход расположен в торцевой поверхности ротора «Роудонг» и мгновенно соединяется с форсункой для впрыска воздуха и топлива в момент впрыска, и выход соединен с входом полости переменного объема на одной стороне разделительной перегородки, при этом выход полости постоянного давления соединен с входом, расположенным на другой стороне разделительной перегородки, и также соединен с вытяжной трубой через внутренний канал вала на конце коленчатого вала ротора «Роудонг», при этом вход полости переменного давления и выход полости постоянного давления вращательного пневматического двигателя с изменением объема «Роудонг» с вращающейся полостью расположены на цилиндрической поверхности ротора «Роудонг» с двух сторон от разделительной перегородки, причем первый соединяется с входной трубой внутренними каналами и отверстием в торцевой поверхности ротора «Роудонг» в должный период времени, а последний соединяется с выходной трубой внутренними каналами и каналом вала на конце коленчатого вала ротора «Роудонг», при этом полость переменного давления и полость постоянного давления вращательных энергетических машин «Роудонг» с изменением объема с вращающимися кожухами находятся спереди и сзади от линии уплотнения полости «Роудонг», соответственно, при этом выход первой и вход последней, соответственно, расположены с двух сторон от разделительной перегородки и соединяются, соответственно, с выходной трубой и входной трубой внутренними каналами ротора «Роудонг» и каналом коленчатого вала, причем пневматические двигатели и гидравлические вращательные роторы «Роудонг» также включают структуру двойных полостей, соединенных параллельно со смещением на 180° для устранения мертвой точки при пуске и биения.
23. 23. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по п.14, отличающаяся тем, что образованы компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком с тепловым насосом и теплонасосная система при помощи механизмов изменения объема «Роудонг», таких как холодильный компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком кондиционера воздуха, компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком для холодильных складов и компрессор «Роудонг» с двухфазным потоком с тепловым насосом для водонагревателя, используемые, соответственно, для охлаждения холодильников и охлаждающих складов, охлаждения или нагрева кондиционеров воздуха, перекачки тепла для водонагревателей посредством интегрирования и накопления тепла от солнечной установки или теплообменника окружающей среды и составления завершенных машин, причем этот тип компрессора с тепловым насосом в основном состоит из компрессора «Роудонг» с двухфазным потоком и соосно соединен с двигателем «Роудонг» с обратной связью, который используется для понижения давления вместо дроссельной трубы таким образом, чтобы возвра

    - 64 010345 щать энергию давления, уменьшать мощность на основном валу и исключать тепло трения при дросселировании, при этом в системе или завершенных машинах хладагент и нагревающий материал постоянно находятся в двухфазном состоянии смеси воздуха и жидкости, и будет проходить четыре процесса для завершения замкнутого цикла: процесс адиабатического сжатия, в ходе которого температура и давление двухфазного потока с низкой температурой и низким давлением и высокой пропорцией воздух-жидкость повышаются в компрессоре, процесс конденсации, в ходе которого двухфазный поток с высоким давлением и высокой температурой и высокой пропорцией воздух-жидкость высвобождает тепло по существу изотермически и изотонически в высокотемпературном конденсирующем устройстве, адиабатический процесс высвобождения энергии, в ходе которого температура и давление двухфазного потока с высокой температурой и высоким давлением с низкой пропорцией воздух-жидкость уменьшаются в двигателе с обратной связью, и процесс испарения, в ходе которого двухфазный поток с низкой температурой и низким давлением с низкой пропорцией воздух-жидкость поглощает тепло по существу изотермически и изотонически, при этом в испарителе используется расположение гравитационного потока с вертикальным падением, или он снабжается несколькими дополнительными ступенчатыми малогабаритными жидкостными уплотнениями, которые используются для продувки воздухом, причем падение жидкости и продувка воздухом могут увеличивать внутреннее возмущение и конвекцию, и они также повышают вероятность возникновения выступающей поверхности испарения с малым радиусом кривизны для формирования механизма испарения с понижением температуры до температуры переохлажденного пара, при этом в конденсаторе используется формирование направленного против гравитационного потока вертикального подъема для образования механизма всплытия пузырьков, который может увеличивать внутреннее возмущение жидкости и воздуха и конвекцию и вероятность образования вогнутой поверхности испарения с небольшим радиусом кривизны таким образом, чтобы формировать конденсацию перегретого пара с повышением температуры, причем падение жидкости в ходе процесса извилистого падения и всплытие воздуха в процессе извилистого подъема механически перемешивают рабочую среду в разных фазах, соответственно, усиливая теплообмен в поперечном направлении, при этом в продольном направлении и падение жидкости в процессе извилистого падения, и всплытие воздуха в процессе извилистого подъема производят эффект трубы отопления с естественной циркуляцией для устранения разности температур в процессе течения, причем как среда с высокой теплопроводностью жидкость играет роль стабильного носителя поперечного теплообмена внутри двухфазного потока и между двухфазным потоком и стенкой трубы при перемешивании, причем перемешивание и эффект трубы отопления очевидно уменьшает разность температур при теплообмене, при этом также жидкость играет роль уплотнения и смазки в компрессоре и двигателе, причем ее потери утечки снижены почти до нуля, при этом компрессор выполнен с возможностью вращения способом вращения «Роудонг» и размещения в один корпус вместе с электрическим двигателем, при этом ротор электродвигателя действует как полость «Роудонг», при этом, таким образом, передаточные части не требуются, в результате чего конструкция упрощается, и очиститель воды или очищающее-нагревающее устройство на солнечной энергии может быть образовано компрессорами «Роудонг» с тепловым насосом и двухфазным потоком с эффектом значительной экономии энергии.
24. 24. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по п.20, отличающаяся тем, что образован распределительный подкачивающий насос «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа для двигателя внутреннего сгорания при помощи механизма изменения объема «Роудонг», причем подкачивающий насос включает распределительный подкачивающий насос «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа, используемый для двигателя внутреннего сгорания «Роудонг», соответствующего настоящему изобретению, распределительный подкачивающий насос «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа для поршневого двигателя внутреннего сгорания для усовершенствования существующего уровня техники и распределительный компрессор «Роудонг» с оптимизированной пропорцией воздуха и газа для газовой турбины, причем последние два требуют переоборудования основных машин на двухтактный газовый компрессор внешнего сжатия и газовый компрессор без червячных колес, при этом распределительный подкачивающий насос или распределительный компрессор смонтированы из соосных воздушного дозирующего подкачивающего насоса и топливного (включая газ и нефть) дозирующего подкачивающего насоса, соединенных с основным валом двигателя, и в качестве альтернативы они могут быть раздельного типа и для улучшения характеристики динамического регулирования приводиться дополнительным гидравлическим двигателем или электродвигателем «Роудонг» с регулируемой скоростью, при этом массовый расход воздушного дозирующего подкачивающего насоса и топливного дозирующего подкачивающего насоса распределяется в соответствии с оптимизированной пропорцией воздуха и газа и осуществляется посредством преобразования его в коэффициент входного объемного потока при определенном давлении, при этом, например, давление воздуха на входе может быть атмосферным давлением или некоторым постоянным давлением, полученным при помощи мер стабилизации давления в зависимости от его высоты, это относится и к горючему газу, при этом, принимая во внимание атмосферную влажность, может применяться дополнительное устройство автоматического управления для регулирования коэффициента избыточности воздуха для стабилизации массового расхода кислорода, при этом воздуш- 65 010345 ный компрессор работает в двухфазном состоянии, причем он впрыскивает достаточно холодной воды в его входной канал для воздуха и полость «Роудонг» для формирования распределения тонких капель в диффузном состоянии и выпускает двухфазный поток из воды и воздуха, причем в процессе сжатия вода используется для охлаждения пространства, охлаждения стенки, нагружения теплового потока, динамического уплотнения и смазки и является ключевым элементом для осуществления эффективного изотермического сжатия, причем в процессе сжатия «Роудонг» воздух достигает заданного давления сразу, при этом заданное давление является бинарной функцией скорости вращения и объемного расхода и задается, как требуется, при этом выходной двухфазный поток поступает в разделяющее, амортизирующее и регулирующее устройство, которое может повышать сухость отделенного воздуха для использования в качестве источника высококачественного воздуха высокого давления, при этом отделенная охлаждающая вода поступает в соосный двигатель «Роудонг» с обратной связью для возвращения энергии давления, причем расход охлаждающей воды адаптивно регулируется поплавковым клапаном постоянного уровня жидкости разделяющего, амортизирующего и регулирующего устройства.
25. 25. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по п.20, отличающаяся тем, что образован пропорциональный распределитель «Роудонг» для газовой печи при помощи механизма изменения объема «Роудонг», причем распределитель пропорционально распределяет воздух и газ согласно оптимизированной пропорции воздуха и газа и обеспечивает пропорциональное поступление газа и воздуха в печь для осуществления закрытого сгорания и теплообмена, таким образом, что газ может сгорать без образования загрязнения, при этом поток дыма и дымовые потери тепла, которые прямо пропорциональны расходу дыма, могут быть уменьшены до минимума, при этом распределитель состоит из газового дозирующего насоса и воздушного дозирующего насоса, соединенных соосно, при этом в обоих элементах используется механизм с двумя полостями, соединенными соосно с фазовым смещением для исключения мертвой точки при пуске и биения, причем распределитель установлен ниже по потоку регулировочного клапана и приводится в действие газом пониженного давления, таким образом, газовый элемент работает как пневматический двигатель, и скорость его вращения очень мала, в результате чего потери очень невелики, при этом давление газа двух видов на четырех входах и выходах в целом почти одинаковое и у всех равно атмосферному давлению, причем рабочий объем газовой полости «Роудонг» и воздушной полости «Роудонг» распределителя равен объемному расходу, который является произведением массового расхода и удельного объемного расхода, при этом пропорция массового расхода воздуха вычислена на основе пропорции кислорода, требуемого при реакции сгорания газовых составов, причем распределитель может содержать дроссельный клапан низкого сопротивления, который используется для некоторого снижения давления на входе для воздуха, таким образом, чтобы изменять коэффициент избыточности воздуха, причем коэффициент избыточности воздуха вычисляют на основе составов газа и диапазонов колебаний давления и влажности и рассчитывают с учетом рабочего объема согласно его верхнему пределу, при этом фактор повышения давления или снижения давления может быть включен при помощи уравнения баланса крутящего момента, закона Бойля-Мариотта или уравнения состояния.

    25. Разновидность применения способа изменения объема «Роудонг» для машин объемного типа на текучей среде по пп.1, 5 или 6, отличающаяся тем, что образована универсальная машина «Роудонг» на текучей среде благодаря использованию механизма изменения объема «Роудонг», соответствующего способу изменения объема «Роудонг» и определению и конструкции универсальных машин на текучей среде, причем эта универсальная машина на текучей среде сконструирована с учетом универсальности и включает характеристики многофункциональности, универсальности фаз сред, непрерывной адаптивности давления и мощности без нижнего предела, причем параметры универсальности указаны на ней, при этом параметры универсальности содержат по меньшей мере 4 базовых параметра, то есть сопротивление давлению, прочность вала, ограничение скорости и рабочий объем, и другие параметры, такие как дополнительные функции и не базовые параметры, причем этот тип машин работает в пределах параметров универсальности и имеет эффективность, по существу, независимую от варианта применения, при этом, когда и только когда приняты параметры универсальности, машины «Роудонг» на текучей среде становятся универсальными машинами на текучей среде, причем это может быть достигнуто тремя этапами, то есть первый этап представляет собой планирование универсальности, в ходе которого пространство базовых параметров универсальности разделяется научно и экономически, и критерии типа универсальности и последовательности определяются согласно разделению, причем критерии типа универсальности и последовательности являются диапазоном типа универсальности и спецификации и соответствующими параметрами универсальности, включающими необходимые стандарты, второй этап представляет собой разработку универсальности, в ходе которого спецификация типа универсальности и базовые параметры избираются из критериев типа универсальности и последовательности и, соответственно, разрабатывается изделие, и ему назначается паспортная табличка универсальности, третий этап представляет собой применение универсальности, когда универсальные изделия конфигурируют и используют в соответствии с суммой потребностей, при этом условия безопасности и фактические параметры работы должны быть заданы согласно базовым параметрам универсальности, или фактическая рабочая точка должна быть выбрана непосредственно на основе параметров универсальности согласно времени, при

    - 66 010345 этом принцип экономической эффективности должен быть полностью принят во внимание.