RU149348U1 - Двигатель - Google Patents
Двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU149348U1 RU149348U1 RU2014129559/06U RU2014129559U RU149348U1 RU 149348 U1 RU149348 U1 RU 149348U1 RU 2014129559/06 U RU2014129559/06 U RU 2014129559/06U RU 2014129559 U RU2014129559 U RU 2014129559U RU 149348 U1 RU149348 U1 RU 149348U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- protrusions
- flow channels
- engine
- stator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
1. Двигатель, содержащий статор с соплами и размещенный в нем ротор с наружными выступами, отличающийся тем, что ротор оснащен внутренними выступами, при этом ротор выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных выступов и внутренних выступов, а между внутренними и наружными выступами в роторе выполнены проточные каналы, с обеспечением гидравлической связи проточных каналов в роторе с соплами в статоре.2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ротор с его проницаемой объемной сотовой структурой сформирован из сетчатого материала, где нитями сетчатого материала сформированы наружные и внутренние выступы, а ячейки сетчатого материала объединены в проточные каналы между наружными и внутренними выступами.3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что статор оснащен, по крайней мере, одним входным каналом для перекачиваемой среды и одним выходным каналом, причем входной канал для перекачиваемой среды и выходной канал гидравлически связаны между собой через проточные каналы в роторе, который имеет проницаемую объемную сотовую структуру.
Description
Полезная модель относится к области гидромашиностроения и к области тепловых машин. Полезная модель может быть использована в нефтяной, газовой промышленности и в других отраслях промышленности, в том числе может быть использована при создании технологий и техники для получения экологически чистой энергии.
Известен двигатель, содержащий статор с соплами и размещенный в нем цилиндрический ротор с наружными выступами (патент РФ №1273632, F03B 5/00. Двигатель. Опубликовано: 30.11.1986. Бюл. 44).
Недостатком известного двигателя является относительно низкая его эффективность из-за неполного использования кинетической энергии, в связи с этим, просматривается относительно узкая область применения таких двигателей.
Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является повышение эффективности и расширение области применения двигателя.
Техническим результатом является создание более совершенной конструкции двигателя, что позволит повысить эффективность преобразования энергии в проточной части двигателя, для широкого спектра свойств рабочего тела.
Указанный технический результат достигается тем, что двигатель содержит статор с соплами и размещенный в нем ротор с наружными выступами. Ротор оснащен внутренними выступами, при этом ротор выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных выступов и внутренних выступов. А между внутренними и наружными выступами в роторе выполнены проточные каналы, с обеспечением гидравлической связи проточных каналов в роторе с соплами в статоре.
Двигатель может иметь исполнение, в котором ротор с его проницаемой объемной сотовой структурой сформирован из сетчатого материала, где нитями сетчатого материала сформированы наружные и внутренние выступы. А ячейки сетчатого материала объединены в проточные каналы между наружными и внутренними выступами.
Двигатель может иметь исполнение, в котором статор оснащен, по крайней мере, одним входным каналом для перекачиваемой среды и одним выходным каналом. Причем входной канал для перекачиваемой среды и выходной канал гидравлически связаны между собой через проточные каналы в роторе, который имеет проницаемую объемную сотовую структуру.
На фигурах 1-4 для удобства описания заявляемого технического решения представлены графические материалы.
На фигуре 1 представлена схема двигателя, разрез А-А.
На фигуре 2 представлена схема двигателя, разрез Б-Б по статору, для удобства описания на этой фигуре ротор показан полностью.
На фигуре 3 в изометрии представлен отдельно ротор с его проницаемой объемной сотовой структурой. Для удобства описания конструкции одна вторая часть ротора на фигуре удалена, секущая плоскость проведена через ось вращения ротора.
На фигуре 4 представлен вариант исполнения ротора из сетчатого материала.
Двигатель, по фигурам 1-4, содержит статор 1 с соплами 2 и размещенный в нем ротор 3 с наружными выступами 4. В конструкции двигателя может быть одно, или два сопла, или более. Ротор 3 оснащен внутренними выступами 5, при этом ротор 3 выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных выступов 4 и внутренних выступов 5. Выступы 4 и 5 имеют твердые стенки. А между внутренними 5 и наружными 4 выступами в роторе 3 выполнены проточные каналы 6, с обеспечением гидравлической связи проточных каналов 6 в роторе 3 с соплами 2 в статоре 1.
Двигатель может иметь исполнение, в котором ротор 3 с его проницаемой объемной сотовой структурой сформирован из сетчатого материала, где нитями 7 сетчатого материала сформированы наружные 4 и внутренние 5 выступы. А ячейки сетчатого материала объединены в проточные каналы 6 между наружными 4 и внутренними 5 выступами.
Ротор 3 может быть выполнен цилиндрической формы или конической формы, как и в известных гидравлических машинах динамического типа.
Двигатель может иметь исполнение, в котором статор 1 оснащен, по крайней мере, одним входным каналом 8 для перекачиваемой среды и одним выходным каналом 9. Причем входной канал 8 для перекачиваемой среды и выходной канал 9 гидравлически связаны между собой через проточные каналы 6 в роторе 3, который имеет проницаемую объемную сотовую структуру. Сопла 2, входной канал 8 и выходной канал 9 могут располагаться на различном расстоянии от оси вращений 10 ротора 3, с учетом условий применения заявляемого двигателя.
Двигатель работает следующим образом.
Статор 1 с соплами 2 обеспечивают формирование потока (или нескольких потоков) рабочего тела по направлению к ротору 3, фигура 1. В качестве рабочего тела может выступать жидкость, газожидкостная смесь или газ (в том числе пар или высокотемпературные продукты горения топливовоздушной смеси). Поток рабочего тела воздействует на наружные выступы 4 ротора 3, и приводит ротор 3 в движение. Таким образом, кинетическая энергия потока рабочего тела преобразуется в механическую энергию при вращательном движении ротора 3. Ротор 3, для дальнейшей передачи энергии, может быть связан с внешними механизмами, которые на фигурах не показаны. Также поток рабочего тела через проточные каналы 6 проникает в полость ротора 3, который выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры. Поток рабочего тела в этой части ротора 3 взаимодействует с внутренними выступами 5, что способствует повышению эффективности преобразования энергии, поскольку с уменьшением скорости течения рабочего тела поток может смещаться ближе к оси вращения ротора 3. Кроме того, обеспечивается многократное взаимодействие отдельных порций рабочего тела с выступами 4 и 5 в роторе 3, что позволяет повысить мощность двигателя при неизменных габаритах ротора 3 и статора 1, что, в свою очередь, способствует расширению области применения заявляемого двигателя. Рассматриваются как возможности непрерывной подачи рабочего тела, так и возможности импульсной подачи рабочего тела к ротору 3 двигателя. За счет проницаемой объемной сотовой структуры ротора 3 обеспечивается высокая эффективность преобразования энергии при различных свойствах рабочего тела, в том числе при использовании газожидкостных смесей, отличающихся по плотности, вязкости или по содержанию газовой фракции. Как следствие, достигается технический результат по созданию более совершенной конструкции двигателя, с обеспечением роста эффективности преобразования энергии в проточной части двигателя, для широкого спектра свойств рабочего тела. Пройдя через проточные каналы 6 в роторе 3, рабочее тело отводится из статора 1, как и в известных двигателях через выходные каналы. Выходные каналы, как и в известных технических решениях, могут быть выполнены в статоре 1 вблизи оси вращения 10 ротора 3 или же в зоне ближе к периферии ротора 3.
Двигатель может иметь исполнение, в котором ротор 3 с его проницаемой объемной сотовой структурой сформирован из сетчатого материала, где нитями 7 сетчатого материала сформированы наружные 4 и внутренние 5 выступы, фигура 4. А ячейки сетчатого материала объединены в проточные каналы 6 между наружными 4 и внутренними 5 выступами. С учетом скорости и свойств рабочего тела можно подбирать соответствующие сетчатые материалы, отличающиеся размерами нитей 7, размерами ячеек в сетке и отличающиеся конструкционными материалами для изготовления нитей (или проволок, или лент) 7 (к примеру, такие материалы, как полимеры; металлы; жаропрочные конструкционные материалы; стекловолокно, базальтовое волокно, кевлар и другие сверхпрочные материалы). Отдельные части ротора 3 могут быть выполнены из плоской сетки. Для формирования проницаемой объемной сотовой структуры ротора 3 может быть использован и сетчатый материал, поставляемый в рулонах, при этом сама объемная сотовая структура ротора 3 также может быть сформирована в виде рулона из этого сетчатого материала, путем намотки сетчатого материала по спирали вокруг оси вращения 10 ротора 3. Или, к примеру, ротор 3 может содержать концентрично расположенные оболочки цилиндрической формы, расположенные одна в другой, с образованием слоев из сетчатого материала. Заявляемая более совершенная, и более технологичная конструкция двигателя позволяет использовать расширенный спектр конструкционных материалов и сетчатых материалов. Также могут быть использованы возможности трехмерной печати изделий из металлов и полимеров, с применением соответствующих принтеров. Подобная технологичность при производстве и при ремонте двигателя способствует расширению области применения таких двигателей.
Ротор 3 выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных выступов 4 и внутренних выступов 5. А между внутренними 5 и наружными 4 выступами в роторе 3 выполнены проточные каналы 6, с обеспечением гидравлической связи проточных каналов 6 в роторе 3 с соплами 2 в статоре 1. При таком исполнении ротора 3 ввод потока рабочего тела в ротор 3 может осуществляться в различных зонах, на различных расстояниях от оси вращения 10 ротора 3, в том числе и в зонах по торцевой поверхности ротора 3. При этом можно обеспечить более эффективное преобразование энергии, в условиях, если параметры (скорость потока, в частности) у рабочего тела (или у нескольких рабочих тел) отличаются на выходах из одного и другого сопла 2.
Учитывая, что машины динамического типа являются обратимыми машинами (обратимая гидравлическая машина может использоваться и как двигатель, и как насос), заявляемое техническое решение может быть использовано также при создании насосов, компрессоров, вентиляторов (а также турбонасосов, турбокомпрессоров, турбовентиляторов). Это, в дополнение, способствует расширению области применения заявляемого технического решения. Так, к примеру, при работе заявляемого двигателя в центральный канал (входной канал 8 для перекачиваемой среды), где давление наименьшее, можно подвести поток перекачиваемой среды, фигура 2. Далее эта перекачиваемая среда частично заполнит проточные каналы 6 ротора 3. Ротор 3 за счет внутренних выступов 5 оказывает силовое воздействие на перекачиваемую среду, вовлекая ее во вращательное движение. А за счет центробежных сил перекачиваемая среда будет перемещаться в сторону выходного канала 9, а смесь перекачиваемой среды и рабочего тела отводится из статора 1 через выходной канал 9, при этом в роторе 3 реализуются одновременно два рабочих процесса, это турбинный (двигательный) процесс и насосный рабочий процесс. Массовый расход рабочего тела, к примеру, может быть уменьшен до нуля, но если при этом ротор 3 вращать за счет энергии от внешнего источника, то в камере статора 1 будет реализован только насосный рабочий процесс. Описанная выше универсальность полезной модели способствует расширению области применения заявляемого технического решения.
Claims (3)
1. Двигатель, содержащий статор с соплами и размещенный в нем ротор с наружными выступами, отличающийся тем, что ротор оснащен внутренними выступами, при этом ротор выполнен в виде проницаемой объемной сотовой структуры, состоящей из связанных между собой наружных выступов и внутренних выступов, а между внутренними и наружными выступами в роторе выполнены проточные каналы, с обеспечением гидравлической связи проточных каналов в роторе с соплами в статоре.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что ротор с его проницаемой объемной сотовой структурой сформирован из сетчатого материала, где нитями сетчатого материала сформированы наружные и внутренние выступы, а ячейки сетчатого материала объединены в проточные каналы между наружными и внутренними выступами.
3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что статор оснащен, по крайней мере, одним входным каналом для перекачиваемой среды и одним выходным каналом, причем входной канал для перекачиваемой среды и выходной канал гидравлически связаны между собой через проточные каналы в роторе, который имеет проницаемую объемную сотовую структуру.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129559/06U RU149348U1 (ru) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129559/06U RU149348U1 (ru) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Двигатель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU149348U1 true RU149348U1 (ru) | 2014-12-27 |
Family
ID=53291881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014129559/06U RU149348U1 (ru) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU149348U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167894U1 (ru) * | 2016-06-10 | 2017-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU167879U1 (ru) * | 2016-06-10 | 2017-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU192513U1 (ru) * | 2019-07-02 | 2019-09-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU203833U1 (ru) * | 2020-12-16 | 2021-04-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
-
2014
- 2014-07-18 RU RU2014129559/06U patent/RU149348U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU167894U1 (ru) * | 2016-06-10 | 2017-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU167879U1 (ru) * | 2016-06-10 | 2017-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU192513U1 (ru) * | 2019-07-02 | 2019-09-18 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
RU203833U1 (ru) * | 2020-12-16 | 2021-04-22 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Двигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU149348U1 (ru) | Двигатель | |
CN106661875A (zh) | 用于利用热能的装置、系统和方法 | |
EP2918945A1 (en) | Method and apparatus for heating liquids | |
CN104043382A (zh) | 水力空化发生装置 | |
AU2013302217B2 (en) | Turbine assembly | |
RU160288U1 (ru) | Двигатель | |
CN210290254U (zh) | 带分流叶片的离心叶轮 | |
RU167879U1 (ru) | Двигатель | |
CN104895617B (zh) | 无扇叶涡轮发动机 | |
CN102777423A (zh) | 300mw反应堆冷却剂泵水力部件 | |
Wu et al. | Numerical simulation and analysis of flow characteristics in the front chamber of a centrifugal pump | |
RU116188U1 (ru) | Винтовая машина | |
RU164736U1 (ru) | Силовая роторная турбина | |
CN105221476A (zh) | 一种非设计工况离心泵水力设计方法 | |
RU155824U1 (ru) | Устройство для уплотнения радиального зазора между статором и ротором энергосиловой машины | |
CN203847174U (zh) | 一种径流式汽轮机的定子进汽孔结构 | |
CN108425703B (zh) | 流体齿轮式汽能机 | |
Awasthi et al. | Experimental investigation of Tesla turbine and its underlying theory | |
CN205858670U (zh) | 单螺杆膨胀机螺槽排气余速利用系统 | |
CN200996387Y (zh) | 一种空气压缩机 | |
RU66789U1 (ru) | Насос-диспергатор | |
CN202597252U (zh) | 一种用于输油主泵的压水室 | |
CN204299977U (zh) | 蒸汽喷射泵 | |
RU158649U1 (ru) | Насос - диспергатор | |
Zaman et al. | Selection of a low-cost high efficiency centrifugal pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20150719 |