RU2000457C1 - Газотурбинный двигатель - Google Patents

Abstract

Использование: в отрасл х промышленности , зан тых производством двигателей внутреннего сгорани , силовых установках, транспортных средств, например, автомобилей . Сущность изобретени : двигатель снабжен маховиком, лопатки расположены между последним и диском, направл ющий аппарат размещен концентрично рабочему колесу, а выход из камеры сгорани  подключен к выходам из межлопаточных каналов. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к механике и может быть использовано в отрасл х промышленности , зан тых производством двигателей внутреннего сгорани . Наибольший эффект ожидаетс  от использовани  изобретени  в качестве силовой установки транспортных средств.

Известны газотурбинные двигатели, состо щие из компрессора и газовой турбины 1. Они широко примен ютс  в качестве силовой установки на электростанци х, корабл х , автомобил х большой грузоподъемности . Как правило, газотурбинные двигатели работают в посто нном режиме при низком рабочем давлении газов.

Известен также газотурбинный двигатель 2, который состоит из направй ющего аппарата, диска, центробежного рабочего колеса с лопатками, выходы из межлопаточных каналов которых подключены к входу камеры сгорани , имеющей клапаны.

Известный газотурбинный двигатель имеет низкий КПД и небольшую мощность.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и мощности газотурбинного двигател .

Дл  достижени  цели в отличие от прототипа двигатель снабжен маховиком, лопатки расположены между последним и диском, направл ющий аппарат размещен концентрично рабочему колесу, а выход из камеры сгорани  подключен к выходу из межлопаточных каналов. При этом повышение КПД св зано с тем, что используетс  одно центробежное рабочее колесо и в качестве компрессора, и в качестве газовой турбины, Камера сгорани  охватывает концентрично рабочее колесо, благодар  чему снижены до минимума тепловые потери. С этой же целью направл ющий аппарат размещен внутри камеры сгорани  и расположен концентрично рабочему колесу. Выход камеры сгорани  подключен выходам из межлопаточных каналов рабочего колеса. Устройство работает при более высоком рабочем давлении, чем прототип, а это ведет к росту КПД и мощности. Энерги  дл  работы компрессора наслаиваетс  в маховике, который также способствует стабилизации вращени  рабочего колеса при импульсных нагрузках.

Я)

С

го о о

g

ел

vl О

На фиг. 1 изображен газотурбинный двигатель с частичным изъ тием корпуса и рабочего колеса; на фиг. 2 - он же в разрезе вдоль осевой линии.

Корпус 1 газотурбинного двигател  выполнен из металла или керамики в виде полого цилиндра и может иметь систему охлаждени . Корпус имеет крышки 2, 3 и тороидальную камеру сгорани , оборудованную клапанами 4, 5 продувки, которые имеют электромагнитный силовой привод и осуществл ют периодическую разгерметизацию камеры сгорани  с целью продувки. Внутри камеры сгорани  установлен датчик 6 потока, выводы которого расположены вне камеры сгорани . Датчик управл ет системой поджига горючей смеси в камере сгорани  и работой свечей 7, 8 зажигани . Крышка 2 выполнена с воздухозаборным отверстием 9, через которое в двигатель поступает воздух. Воздухозаборное отверстие 9 имеет стойки 10, на которых крепитс  подшипник 12 оси. Концентрично камере сгорани  установлено рабочее колесо 19, выполненное как центробежное рабочее колесо . Колесо 19 имеет отверстие 11 дл  забора воздуха. Устройство имеет рабочий вал 13 дл  отбора мощности. Рабочий вал 13 оборудован золотником 14 дл  подачи топлива в двигатель. Золотник сообщен с канала 15, 16, по которым топливо поступает в форсунки 18. В канале 16 установлен конус 17 дл  обеспечени  движени  топлива по каналу за счет сил центробежного характера . Рабочее колесо 19 оборудовано маховиком 20, который закреплен на рабочем валу 13. На рабочем колесе 19 закреплены профилированные газовые лопатки 21, выходы из межлопаточных каналов которых подключены к входу камеры сгорани . При этом направл ющий аппарат 23, установленный в камере сгорани , сообщен с выходами из межлопаточных каналов рабочего колеса 19. С целью запуска двигател  и обеспечени  его функционировани  на рабочем валу 13 закреплен мотор-генератор 22.

Газотурбинный двигатель работает следующим образом.

При раскрутке рабочего вала 13 силой мотора-генератора 22 в отверстие 9 и отверстие 11 поступает воздух из вне. В центральной части рабочего колеса 19 создаетс 

разрежение. Под действием центробежных сил из форсунок в полость рабочего колеса 19 поступает и разбрызгиваетс  жидкое топливо, которое смешиваетс  с воздушным потоком и под действием профилированных лопаток 21 устремл етс  в полость камеры сгорани . Происходит акт работы рабочего колеса 19 в качестве центробежного компрессора. Поток топливной воздушной смеси взаимодействует с датчиком 6

Claims (1)

1. потока. По заполнении камеры сгорани  топливной смесью датчик потока дает импульс на систему, включающую ток к свечам 7,8 зажигани , которые поджигают газовоздушную топливную смесь. Давление в камере сгорани  растет. Газы через направл ющий аппарат 23 устремл ютс  на лопатки 21 и за счет изменени  вектора движени  на 180о передают рабочему колесу 19 кинетическую энергию. После этого газы выход т из корпуса через отверсти  11 и 9. Это рабочий цикл двигател . Энерги  газового потока аккумулируетс  в маховике 20 и частично расходуетс  дл  следующего акта - забора топливной смеси и сжати  ее в камере сгорани . Камера сгорани  после выхода газов разгерметизируетс  посредством клапанов 4, 5. После заполнени  камеры сгорани  новой порцией газовоздушной топливной смеси цикл повтор етс  и рабочее колесо вращаетс  только от энергии топлива . Мотор-генератор 22 переключаетс  в режим работы генератора тока, Формула изобретени  Газотурбинный двигатель, содержащий

   направл ющий аппарат, диск центробежного рабочего колеса с лопатками, выходы из межлопаточных каналов которых подключены к выходу камеры сгорани , имеющей клапаны , отличающийс  тем, что, с целью

   повышени  КПД и мощности, двигатель снабжен маховиком, лопатки расположены между последним и диском, направл ющий аппарат размещен концентрично рабочему колесу, а выход из камеры сгорани  подключеч к выходам из межлопаточных каналов.