EA016275B1 - Engine converting rotary gas stream into tractive force - Google Patents
Engine converting rotary gas stream into tractive force Download PDFInfo
- Publication number
- EA016275B1 EA016275B1 EA201000351A EA201000351A EA016275B1 EA 016275 B1 EA016275 B1 EA 016275B1 EA 201000351 A EA201000351 A EA 201000351A EA 201000351 A EA201000351 A EA 201000351A EA 016275 B1 EA016275 B1 EA 016275B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- conical part
- truncated conical
- cylindrical
- cylindrical part
- engine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетических установок, в частности к двигателям, преобразующим вращательный поток газа в тяговое усилие, и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства.The invention relates to the field of power plants, in particular to engines that convert the rotational flow of gas into traction, and can be used in many sectors of the economy.
Известен движитель, содержащий корпус в форме усеченного конуса с цилиндрическими частями в верхнем и нижнем основаниях, в котором цилиндрическая часть в верхнем основании установлена соосно с корпусом и снабжена присоединенным к нему до касательной соплом Лаваля, а в нижней плоскости цилиндрической части корпуса соосно установлен дополнительный корпус в форме усеченного конуса, причем верхнее основание последнего имеет одинаковый с нижней цилиндрической частью основного корпуса диаметр, а нижнее основание - также цилиндрическую часть, внутри которой на приводном валу соосно установлено лопастное колесо (патент Республики Беларусь N 2477).A propulsion device is known comprising a truncated cone-shaped body with cylindrical parts in the upper and lower bases, in which the cylindrical part in the upper base is aligned with the body and provided with a Laval nozzle attached to it tangentially, and an additional body coaxially mounted in the lower plane of the cylindrical part of the body in the form of a truncated cone, the upper base of the latter having the same diameter as the lower cylindrical part of the main body, and the lower base also having a cylindrical hour t, inside of which an impeller is coaxially mounted on the drive shaft (patent of the Republic of Belarus N 2477).
Известен также движитель, содержащий ведущий вал с рабочими лопатками, установленный в корпусе, выполненном в форме усеченного конуса, имеющего в верхнем оснований входное отверстие для забора рабочего тела, а в нижнем основании - цилиндрическую часть, в которой соосно с рабочими лопатками установлены циркуляционные лопатки, соединенные посредством ступицы и редуктора с ведущим валом (патент Республики Беларусь N 2642).A propulsion device is also known, comprising a drive shaft with rotor blades mounted in a housing made in the form of a truncated cone having an inlet in the upper bases for intake of the working fluid, and in the lower base a cylindrical part in which circulating blades are aligned with the rotor blades, connected by a hub and gearbox with a drive shaft (patent of the Republic of Belarus N 2642).
Известен движитель, содержащий выполненный в виде тарелки корпус, имеющий верхнюю и нижнюю цилиндрические части, расположенное в верхней цилиндрической части сопло, компрессор, турбину для привода, топливную систему и систему зажигания (патент США № 3041040).Known mover containing a plate-shaped body having upper and lower cylindrical parts located in the upper cylindrical part of the nozzle, compressor, turbine for the drive, fuel system and ignition system (US patent No. 3041040).
Известен двигатель, содержащий выполненный в виде тарелки корпус с верхней и нижней цилиндрическими частями, снабженный конусной частью, расположенной между цилиндрическими частями, расположенное в верхней цилиндрической части сопло, выполненное в форме сопла Лаваля, направленное по касательной к внутренней образующей верхней цилиндрической части корпуса и установлено горизонтально, компрессор, турбину для его привода, топливную систему и систему зажигания (патент РФ N 2080469).A known engine comprising a plate-shaped body with upper and lower cylindrical parts, provided with a conical part located between the cylindrical parts, a nozzle located in the upper cylindrical part, made in the form of a Laval nozzle, directed tangentially to the inner generatrix of the upper cylindrical part of the body and installed horizontally, a compressor, a turbine for its drive, a fuel system and an ignition system (RF patent N 2080469).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двигатель, содержащий выполненный в виде тарелки корпус с верхней и нижней цилиндрическими частями, снабженный усеченной конусной частью, расположенной между цилиндрическими частями, установленное горизонтально в верхней цилиндрической части сопло, с камерой сгорания и направленное по касательной к внутренней образующей верхней цилиндрической части корпуса, компрессор, топливную систему и систему электроснабжения, корпус снабжен нижней конусной частью, присоединенной большим основанием к нижней цилиндрической части, внутренней усеченной конусной частью с цилиндрической частью, установленной концентрично с зазором к верхней усеченной конусной части и верхней цилиндрической части, а внутри нижней конусной части установлена приводная турбина, связанная с компрессором и системой электроснабжения (Евразийский патент № 004224).The closest in technical essence to the proposed one is an engine containing a plate-shaped body with upper and lower cylindrical parts, equipped with a truncated conical part located between the cylindrical parts, a nozzle installed horizontally in the upper cylindrical part, with a combustion chamber and directed tangentially to the inner forming the upper cylindrical part of the housing, the compressor, the fuel system and the power supply system, the housing is equipped with a lower conical part, connected with a large base to the lower cylindrical part, the inner truncated conical part with the cylindrical part mounted concentrically with a gap to the upper truncated conical part and the upper cylindrical part, and a drive turbine connected to the compressor and the power supply system is installed inside the lower conical part (Eurasian patent No. 004224 )
Однако известный двигатель успешно работает в одном режиме заданном параметрами конструкции, например, при поступлении большей порции топлива нарушается равномерность истечения рабочего тела между верхней конусной частью и внутренней усеченной конусной частью, а при истечении рабочего тела в нижнюю усечённую конусную часть из-за отсутствия регулировочных механизмов будет происходить срыв потока, при переходе к другому режиму работы.However, the known engine successfully operates in one mode specified by the design parameters, for example, when a larger portion of fuel is received, the uniformity of the flow of the working fluid between the upper conical part and the inner truncated conical part is violated, and when the working fluid expands into the lower truncated conical part due to the lack of adjusting mechanisms there will be a disruption of the flow when switching to another mode of operation.
Задачей настоящего изобретения является увеличение мощности и эффективности в работе, плавном переходе на другие режимы и устойчивой работе двигателя на разных режимах.The objective of the present invention is to increase power and efficiency in operation, a smooth transition to other modes and stable operation of the engine in different modes.
Согласно изобретению двигатель содержит выполненный в виде тарелки корпус с верхней и нижней цилиндрическими частями, снабженный усеченной конусной частью, расположенной между цилиндрическими частями, установленное по касательной к внутренней образующей верхней цилиндрической части корпуса сопло, например сопло Лаваля с камерой сгорания, внутренней конусной частью с внутренней цилиндрической частью с датчиками давления, уплотнением и механизмами для изменения положения внутренней части относительно верхней конусной части, компрессор, топливную систему и систему электроснабжения.According to the invention, the engine comprises a plate-shaped casing with upper and lower cylindrical parts, provided with a truncated conical part located between the cylindrical parts, a nozzle, for example, a Laval nozzle with a combustion chamber, an internal conical part with an inner, tangential to the inner forming part of the upper cylindrical part a cylindrical part with pressure sensors, a seal and mechanisms for changing the position of the inner part relative to the upper conical part, a compressor dirty, fuel system and electrical system.
От известных двигатель отличается тем, что внутренняя конусная часть снабжена механизмами для изменения положения относительно верхней конусной части и снабжена системой уплотнений, направляющей расположенной в нижней цилиндрической части, спиралью расположенной в нижней конусной части соединенной с валом, датчиками для измерения давления расположенными на внутренней конусной части.The engine differs from the known ones in that the inner conical part is equipped with mechanisms for changing position relative to the upper conical part and is equipped with a sealing system, a guide located in the lower cylindrical part, a spiral located in the lower conical part connected to the shaft, and pressure sensors located on the inner conical part .
Такая конструкция позволяет более эффективно использовать энергию сгораемых газов при незначительных изменениях и сохранении компактности двигателя.This design allows more efficient use of the energy of combustible gases with minor changes and maintaining the compactness of the engine.
Конструкция такого двигателя может быть проиллюстрирована приводимым ниже примером конкретного выполнения и чертежами.The design of such an engine can be illustrated by the following specific example and drawings.
На фиг. 1 изображен двигатель, общий вид;In FIG. 1 shows an engine, a general view;
на фиг. 2 - разрез А-а на фиг. 1.in FIG. 2 is a section Aa in FIG. one.
Двигатель содержит выполненный в виде тарелки корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 цилиндрическими частями. Корпус 1 снабжен верхней усеченной конусной частью 4, расположенной между цилинThe engine comprises a plate 1 made in the form of a plate with upper 2 and lower 3 cylindrical parts. The housing 1 is equipped with an upper truncated conical part 4 located between
- 1 016275 дрическими частями 2 и 3, и нижней усеченной конусной частью 5 с выпускным соплом 6 для отработанных газов, присоединенной большим основанием к нижней цилиндрической части 3 и в которой размещена соосно приводная турбина 7. Корпус 1 также снабжён внутренней конусной частью 8 с цилиндрической частью 9, установленной концентрично с зазором к верхней усеченной части 4 и верхней цилиндрической части 2, образуя завихритель 10. В верхней цилиндрической части 2 корпуса 1 установлено сопло 11, установленное по касательной к внутренней образующей верхней цилиндрической части корпуса 2. Камера сгорания 12 соединена топливопроводом 13 с топливной системой 14 двигателя и содержит запальную свечу 15, соединенную электропроводом 16 с системой пуска. Над верхней цилиндрической частью 2 корпуса 1 на одной оси с приводной турбиной 7 установлен компрессор 17 с воздухозаборником 18, сообщенный газопроводом 19 с камерой сгорания 12. На внутренней конусной части 8 установлены датчики давления 20 и исполнительные механизмы 21 для принудительного перемещения и 22 для автоматического перемещения внутренней конусной части. В нижней цилиндрической части 3 установлены направляющие 23. В нижней конусной части 5 соосно установлен вал 24 с втулкой 25, на которой установлена лопатка 26 в виде спирали с изменяемым шагом навивки, навитой на втулку 25.- 1 016275 dricheskimi parts 2 and 3, and the lower truncated conical part 5 with an exhaust nozzle 6 for exhaust gases, connected by a large base to the lower cylindrical part 3 and in which is placed a coaxial drive turbine 7. The housing 1 is also provided with an inner conical part 8 with a cylindrical part 9, mounted concentrically with a gap to the upper truncated part 4 and the upper cylindrical part 2, forming a swirler 10. In the upper cylindrical part 2 of the housing 1, a nozzle 11 is installed that is tangential to the inner generatrix the entire cylindrical part of the housing 2. The combustion chamber 12 is connected by a fuel line 13 to the fuel system 14 of the engine and contains a spark plug 15 connected by an electric wire 16 to the start system. Above the upper cylindrical part 2 of the housing 1, on the same axis as the drive turbine 7, a compressor 17 with an air intake 18, connected by a gas line 19 to the combustion chamber 12, is installed. On the inner cone part 8 pressure sensors 20 and actuators 21 for forced movement and 22 for automatic movement are installed inner conical part. Guides 23 are installed in the lower cylindrical part 3. In the lower conical part 5, a shaft 24 is coaxially mounted with a sleeve 25, on which a blade 26 is mounted in the form of a spiral with a variable pitch of winding wound on the sleeve 25.
Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.
Сжатый в компрессоре 17 воздух по воздухопроводу 19 поступает в камеру сгорания 12, где перемешивается с топливом, поступающим от топливной системы 14 по топливопроводу 13, образуя горючую смесь. Искровой разряд, поступающий по электропроводу 16 от системы пуска на запальную свечу 15, воспламеняет горючую смесь, образуя горючие газы. В камере сгорания в результате горения горючей смеси образуется избыточное давление. Горючие газы с высокой скоростью истекают из камеры сгорания 15 по соплу 11 в завихритель 10, где обретают вращательное движение. Вращающиеся газы истекают далее в пространство образованное верхней усеченной конусной частью 4 и внутренней усеченной конусной частью 8, оказывая давление на верхнюю усеченную конусную часть. В процессе истечения образуется трубка тока ограниченная радиусами. На внешней стороне трубки тока образуется избыточное давление, воздействие которого на верхнюю усеченную конусную часть 4 образует тягу. Расстояние между верхней усеченной конусной частью 4 и внутренней усеченной конусной частью 8 подбирается так, чтобы на внутренней стороне трубки тока давление было равно нулю. В процессе работы двигателя появляется необходимость в изменении режима работы (в увеличении, или уменьшении мощности). Поэтому и трубка тока изменяется (изменяется разница между радиусами, ограничивающими трубку тока). Вследствие этого на внутреннюю усеченную конусную часть 8 при изменении режима работы будет действовать давление, поэтому может появиться сила направленная против силы тяги. Чтобы избежать этого, предусмотрено перемещение внутренней усеченной конусной части 8 как в автоматическом, так и в принудительном режиме. При увеличении мощности может возникнуть давление на внутренней усеченной конусной части. И эта часть перемещается, преодолевая сопротивление пружин исполнительного механизма 21 автоматического перемещения внутренней усеченной конусной части. При уменьшении мощности давление на внутреннюю усеченную конусную часть уменьшается, и последняя под воздействием пружины исполнительного механизма 21 занимает прежнее место. Предусмотрен исполнительный механизм 22 для принудительного перемещения внутренней усеченной конусной части, датчики давления 20, которые передают данные давления на бортовой компьютер, компьютер по программе передает команды исполнительному механизму 22 для принудительного перемещения внутренней усеченной конусной части в положение, при котором давление в трубке тока на внутреннюю усеченную конусную часть будет равно нулю. Далее газы (рабочее тело) истекают в нижнюю цилиндрическую часть и, взаимодействуя с направляющей 23, отбрасываются в осевом и радиальном (к центру) направлении. В этом случае обеспечивается равномерный режим истечения в трубке тока в пространстве между верхней усеченной конусной частью и внутренней усеченной конусной частью. При изменении направления движения истекающих газов на направляющую 23 будет действовать сила, обеспечивая дополнительную тягу за счет торможения и изменения движения истекающих газов (рабочего тела). Далее газы (рабочее тело) истекают в нижнюю усеченную конусную часть 5, где взаимодействуют со спиралью 26 турбины 7, навитой на втулку 25, тормозятся, создавая дополнительную тягу за счет взаимодействия со спиралью, одновременно создавая крутящий момент, который через втулку 25 передается на вал 24. Вал 24, вращаясь, обеспечивает работу вспомогательных механизмов, компрессора 17, топливной системы 14, системы пуска и др.Compressed air in the compressor 17 through the air pipe 19 enters the combustion chamber 12, where it is mixed with the fuel coming from the fuel system 14 through the fuel pipe 13, forming a combustible mixture. A spark discharge coming through the electric wire 16 from the starting system to the spark plug 15 ignites the combustible mixture, forming combustible gases. In the combustion chamber as a result of combustion of the combustible mixture, excess pressure is formed. Combustible gases flow out at high speed from the combustion chamber 15 through the nozzle 11 into the swirler 10, where they gain rotational motion. Rotating gases flow further into the space formed by the upper truncated conical part 4 and the internal truncated conical part 8, exerting pressure on the upper truncated conical part. During the flow, a current tube is formed limited by the radii. On the outside of the current tube, excessive pressure is generated, the impact of which on the upper truncated conical part 4 forms a thrust. The distance between the upper truncated conical part 4 and the inner truncated conical part 8 is selected so that the pressure on the inner side of the current tube is zero. In the process of engine operation, it becomes necessary to change the operating mode (to increase or decrease power). Therefore, the current tube also changes (the difference between the radii restricting the current tube changes). As a result, pressure will act on the inner truncated conical part 8 when changing the operating mode, therefore, a force directed against the traction force may appear. To avoid this, it is provided for the movement of the inner truncated conical part 8 in both automatic and forced mode. With an increase in power, pressure may occur on the inner truncated conical part. And this part moves, overcoming the resistance of the springs of the actuator 21 for automatically moving the inner truncated conical part. With a decrease in power, the pressure on the inner truncated conical part decreases, and the latter under the influence of the spring of the actuator 21 takes its former place. There is an actuator 22 for forcibly moving the inner truncated conical part, pressure sensors 20 that transmit pressure data to the on-board computer, the computer programmatically sends commands to the actuator 22 for forcibly moving the inner truncated conical part to a position in which the pressure in the current tube to the inner the truncated conical part will be zero. Next, the gases (working fluid) flow into the lower cylindrical part and, interacting with the guide 23, are discarded in the axial and radial (to the center) direction. In this case, a uniform flow regime is ensured in the current tube in the space between the upper truncated conical part and the internal truncated conical part. When changing the direction of movement of the outgoing gases, a force will act on the guide 23, providing additional traction due to braking and changing the movement of the outgoing gases (working fluid). Then the gases (working fluid) flow into the lower truncated conical part 5, where they interact with the spiral 26 of the turbine 7, wound on the sleeve 25, are inhibited, creating additional traction due to interaction with the spiral, while simultaneously creating a torque that is transmitted through the sleeve 25 to the shaft 24. The shaft 24, rotating, provides the operation of auxiliary mechanisms, a compressor 17, a fuel system 14, a starting system, etc.
Таким образом, при использовании настоящего изобретения достигают увеличение мощности и эффективности двигателя в работе, плавном переходе на другие режимы и устойчивой работе двигателя на разных режимах.Thus, when using the present invention, an increase in engine power and efficiency in operation, a smooth transition to other modes, and stable operation of the engine in different modes are achieved.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000351A EA016275B1 (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Engine converting rotary gas stream into tractive force |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201000351A EA016275B1 (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Engine converting rotary gas stream into tractive force |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201000351A1 EA201000351A1 (en) | 2011-06-30 |
| EA016275B1 true EA016275B1 (en) | 2012-03-30 |
Family
ID=44356395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201000351A EA016275B1 (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Engine converting rotary gas stream into tractive force |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA016275B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2080469C1 (en) * | 1992-03-25 | 1997-05-27 | Иван Александрович Посвенчук | Engine |
| RU2123456C1 (en) * | 1997-01-24 | 1998-12-20 | Султанов Адхам Закирович | Flying saucer |
| EA004224B1 (en) * | 2000-10-27 | 2004-02-26 | Мищенко, Валентин Александрович | Engine |
| RU2237190C1 (en) * | 2003-01-30 | 2004-09-27 | Тульский государственный университет | Nozzle unit of solid-propellant rocket engine |
| RU2282047C1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. КУЗНЕЦОВА | Air-jet propulsion plant |
-
2009
- 2009-11-24 EA EA201000351A patent/EA016275B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2080469C1 (en) * | 1992-03-25 | 1997-05-27 | Иван Александрович Посвенчук | Engine |
| RU2123456C1 (en) * | 1997-01-24 | 1998-12-20 | Султанов Адхам Закирович | Flying saucer |
| EA004224B1 (en) * | 2000-10-27 | 2004-02-26 | Мищенко, Валентин Александрович | Engine |
| RU2237190C1 (en) * | 2003-01-30 | 2004-09-27 | Тульский государственный университет | Nozzle unit of solid-propellant rocket engine |
| RU2282047C1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. КУЗНЕЦОВА | Air-jet propulsion plant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201000351A1 (en) | 2011-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040020185A1 (en) | Rotary ramjet engine | |
| MXPA06013598A (en) | Orbital engine. | |
| US9062606B2 (en) | Combustion turbine in which combustion is intermittent | |
| KR20200038698A (en) | Nozzle assembly, combustor and gas turbine including the same | |
| RU2014113153A (en) | ROTARY ASSEMBLY WITH A CONCENTRIC LOCATION OF A TURBINE SECTION, A COOLING CHANNEL AND A REINFORCING WALL | |
| CN102168610B (en) | Non-turbine rotor internal combustion engine with partition blade chamber | |
| US4003672A (en) | Internal combustion engine having coaxially mounted compressor, combustion chamber, and turbine | |
| BG110826A (en) | GASTERWORK ENGINE | |
| EA016275B1 (en) | Engine converting rotary gas stream into tractive force | |
| CN108825340B (en) | Power generation device and method of new energy automobile | |
| CN103806948A (en) | Turbocharger and variable-nozzle cartridge therefor | |
| KR102120499B1 (en) | Cleaning device of an exhaust gas turbine | |
| CN100549366C (en) | The turbine stator protective gear | |
| WO2018060030A1 (en) | Compressor assembly for controlling mass flow in a gas turbine | |
| US20150007548A1 (en) | Rotary Pulse Detonation Engine | |
| CA2933364C (en) | Advanced distributed engine architecture-design alternative | |
| EA027375B1 (en) | Method for generating propulsion | |
| CN113883072B (en) | Cold rotor engine | |
| CN103089437B (en) | Fuel gas turbine | |
| CN104196620A (en) | Elliptical eccentric rotor engine | |
| EP3301279A1 (en) | A rotating device for controlling a mass flow in a compressor of a gas turbine | |
| RU2000457C1 (en) | Gas-turbine engine | |
| KR20120100676A (en) | Gas turbine | |
| CN208778100U (en) | A kind of geostationary punching press gas turbine | |
| RU2467188C2 (en) | Jet-type power plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): BY RU |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY RU |