RU2017126639A

RU2017126639A - Устройство и способ создания вихревой воронки во вращающейся текучей среде

Info

Publication number: RU2017126639A
Application number: RU2017126639A
Authority: RU
Inventors: Мишель Жорж ЛАБЕРЖЕ; Дэвид Франклин ПЛАНТ; Виктория СУПОНИТСКИ; Юнис КУАТСЬЯХ
Original assignee: Дженерал Фьюжн Инк.
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2019-01-25
Also published as: KR20170103808A; RU2017126639A3; JP6689863B2; RU2696974C2; US10546660B2; BR112017014238A2; EP3245654A1; KR102323744B1; WO2016112464A1; CN107112053A; EP3245654B1; CN107112053B; CA2969934A1; BR112017014238B1; CA2969934C; JP2018510297A; US20180286522A1; EP3245654A4

Claims

1. Устройство для создания вихревой воронки во вращающейся текучей среде, представляющее собой:

сосуд, который содержит:

первый вращатель с вращающейся лицевой поверхностью, свободно вращающейся внутри сосуда;

второй вращатель, отстоящий от первого вращателя и характеризующийся наличием вращающейся лицевой поверхности, свободно вращающейся во внутреннем пространстве сосуда; при этом вращающаяся лицевая поверхность второго вращателя располагается на одной оси с вращающейся лицевой поверхностью первого вращателя и обращена в его сторону,

систему циркуляции текучей среды, содержащую, по меньшей мере, один впускной патрубок для нагнетания текучей среды, сообщающийся по текучей среде с внутренним пространством сосуда, и, по меньшей мере, один сливной патрубок для отвода текучей среды, сообщающийся по текучей среде с внутренним пространством сосуда, благодаря чему текучая среда может впрыскиваться в сосуд и отводиться из сосуда таким образом, что между первым и вторым вращателями образуется вращающийся поток текучей среды; при этом текучая среда вращается с угловым моментом, достаточным для образования вихревой воронки, которая занимает все пространство между первым и вторым вращателями; и при этом один конец вихревой воронки располагается на вращающейся лицевой поверхности первого вращателя, а противоположный конец вихревой воронки располагается на вращающейся лицевой поверхности второго вращателя.

2. Устройство по п. 1, в котором, по меньшей мере, один сливной патрубок располагается на одной оси с первым и вторым вращателям.

3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее систему трубопроводов, сообщающуюся по текучей среде с жидкостным насосом и, по меньшей мере, с одним впускным патрубком для нагнетания текучей среды и, по меньшей мере, одним сливным патрубком для отвода текучей среды, благодаря чему вращающаяся текучая среда, отводимая из сосуда через, по меньшей мере, один сливной патрубок для отвода текучей среды, возвращается обратно в сосуд через, по меньшей мере, один впускной патрубок для нагнетания текучей среды.

4. Устройство по п. 1, в котором вращающаяся лицевая поверхность, по меньшей мере, одного из первого и второго вращателей дополнительно содержит центральное отверстие, охваченное цельным ободом, ширина которого достаточна для удержания вихревой воронки.

5. Устройство по п. 4, в котором, по меньшей мере, один из первого и второго вращателей представляет собой полую трубку, на одном из концов которой располагается вращающаяся лицевая поверхность, содержащая центральное отверстие, охваченное цельным ободом.

6. Устройство по п. 5, в котором полая трубка дополнительно содержит внутреннюю боковую стенку с пазом, проходящим по ее окружности; подвижную крышку; и приводной механизм, сообщающийся с подвижной крышкой; при этом приводной механизм выполнен с возможностью приведения в движение подвижной крышки, перемещающейся между первым положением, в котором центральное отверстие закрыто, и вторым положением, в котором центральное отверстие не закрыто.

7. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее, по меньшей мере, один электродвигатель, выполненный с возможностью вращения первого и второго вращателей с заданной скоростью вращения.

8. Устройство по п. 7, дополнительно содержащее два электродвигателя, а именно; первый электродвигатель, связанный с первым вращателем, и второй электродвигатель, связанный со вторым вращателем.

9. Устройство по п. 7, дополнительно содержащее контроллер, электрически связанный, по меньшей мере, с одним электродвигателем и запрограммированный на управление, по меньшей мере, одним электродвигателем с целью регулирования скорости вращения, соответственно, первого и второго вращателей.

10. Устройство по п. 1, в котором как первый, так и второй вращатель дополнительно содержит множество выступающих пластин, соединенных с нижней поверхностью первого и второго вращателей и отходящих от них таким образом, что множество вступающих пластин оказываются ориентированными по существу перпендикулярно направлению вращения вращающейся текучей среды.

11. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее множество впускных патрубков для нагнетания текучей среды, размещенных по окружности боковой стенки сосуда и расположенных таким образом, что вращающаяся текучая среда впрыскивается в сосуд по касательной; при этом сосуд характеризуется наличием первого конца вблизи первого вращателя и второго конца вблизи второго вращателя, а, по меньшей мере, один сливной патрубок представляет собой один сливной патрубок, расположенный на втором конце сосуда и отстоящий на определенное расстояние от второго вращателя.

12. Устройство по п. 11, дополнительно содержащее еще один сливной патрубок, расположенный на первом конце сосуда и отстоящий на определенное расстояние от первого вращателя.

13. Устройство по п. 1, в котором сосуд дополнительно содержит разделительную стенку, снабженную, по меньшей мере, одним отверстием и разделяющую внутреннее пространство сосуда на первую камеру и вторую камеру; при этом в первой камере расположены первый и второй вращатели; при этом второй вращатель соединен с разделительной стенкой и отстоит на определенное расстояние от выполненного в ней, по меньшей мере, одного отверстия; при этом с первой камерой сообщается по текучей среде, по меньшей мере, один впускной патрубок для нагнетания текучей среды, а со второй камерой сообщается по текучей среде, по меньшей мере, один сливной патрубок; и при этом в разделительной стенке выполнено, по меньшей мере, одно отверстие, обеспечивающее слив вращающейся текучей среды из первой камеры во вторую камеру.

14. Устройство по п. 13, дополнительно содержащее множество перегородок, установленных в нижней части второй камеры таким образом, что вращающаяся текучая среда, поступающая во вторую камеру, замедляется при контакте с указанными перегородками.

15. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее множество перегородок, установленных, по меньшей мере, в одном сливном патрубке таким образом, что текучая среда, поступающая, по меньшей мере, в один сливной патрубок, замедляется после контакта с указанными перегородками.

16. Система сжатия плазмы, содержащая:

камеру сжатия плазмы для размещения в ней текучей среды, снабженную наружной стенкой, задающей внутреннее пространство камеры сжатия плазмы, и отверстием, обеспечивающим доступ во внутреннее пространство сосуда;

систему циркуляции текучей среды, содержащую, по меньшей мере, один впускной патрубок для нагнетания текучей среды и, по меньшей мере, один сливной патрубок для отвода текучей среды, отстоящий на определенное расстояние, по меньшей мере, от одного впускного патрубка для нагнетания текучей среды;

по меньшей мере, один плазменный генератор, выполненный с возможностью генерирования плазмы и снабженный выпускным патрубком, сообщающимся по текучей среде с внутренним пространством через отверстие таким образом, что сгенерированная плазма может впрыскиваться в камеру сжатия плазмы;

устройство генерирования вихревой воронки, содержащее:

первый вращатель с вращающейся лицевой поверхностью, свободно вращающейся во внутреннем пространстве камеры сжатия плазмы;

второй вращатель, отстоящий от первого вращателя и характеризующийся наличием вращающейся лицевой поверхности, свободно вращающейся в камере сжатия плазмы; при этом вращающаяся лицевая поверхность второго вращателя расположена на одной оси с вращающейся лицевой поверхностью первого вращателя и обращена в его сторону;

при этом система циркуляции текучей среды выполнена с возможностью обеспечения циркуляции текучей среды в сосуде путем ее впрыска в сосуд через, по меньшей мере, один впускной патрубок для нагнетания текучей среды и отвода из сосуда через, по меньшей мере, один сливной патрубок для отвода текучей среды таким образом, что текучая среда вращается с угловым моментом, достаточным для образования вихревой воронки, которая занимает все пространство между первым и вторым вращателями; при этом один конец вихревой воронки располагается на вращающейся лицевой поверхности первого вращатели, а противоположный конец вихревой воронки располагается на вращающейся лицевой поверхности второго вращатели,

при этом, по меньшей мере, один из первого и второго вращателей содержит центральное отверстие, охваченное цельным ободом, ширина которого достаточна для удержания вихревой воронки; при этом центральное отверстие расположено на одной оси с выпускным патрубком плазменного генератора и отверстием сосуда, благодаря чему плазма, генерируемая плазменным генератором, поступает в вихревую воронку; и

генератор волн давления, выполненный с возможностью генерирования волны давления во вращающейся текучей среде; при этом сгенерированная волна давления разрушает вихревую воронку и сжимает захваченную в ней плазму.

17. Система по п. 16, в которой, по меньшей мере, один сливной патрубок расположен на одной оси с первым и вторым вращателями.

18. Система по п. 16, в которой, по меньшей мере, один вращатель с центральным отверстием представляет собой полую трубку, на одном из концов которой располагается вращающаяся лицевая поверхность, содержащая центральное отверстие, охваченное цельным ободом.

19. Система по п. 18, в которой полая трубка дополнительно содержит внутреннюю боковую стенку с пазом, проходящим по ее окружности; подвижную крышку; и приводной механизм, сообщающийся с подвижной крышкой; при этом приводной механизм выполнен с возможностью приведения в движение подвижной крышки, перемещающейся между первым положением, в котором центральное отверстие закрыто, и вторым положением, в котором центральное отверстие не закрыто.

20. Система по п. 16, дополнительно содержащая, по меньшей мере, один электродвигатель, выполненный с возможностью вращения первого и второго вращателей с заданной скоростью вращения.

21. Система по п. 20, дополнительно содержащая два электродвигателя, а именно: первый электродвигатель, связанный с первым вращателем, и второй электродвигатель, связанный со вторым вращателем.

22. Система по п. 20, дополнительно содержащая контроллер, электрически связанный, по меньшей мере, с одним электродвигателем, и запрограммированный на управление, по меньшей мере, одним электродвигателем с целью регулирования скорости вращения, соответственно, первого и второго вращателей.

23. Система по п. 16, в которой как первый, так и второй вращатель дополнительно содержит множество выступающих пластин, соединенных с нижней поверхностью первого и второго вращателей и отходящих от них таким образом, что множество вступающих пластин оказываются ориентированными по существу перпендикулярно направлению вращения вращающейся текучей среды.

24. Способ создания вихревой воронки в системе сжатия плазмы, предусматривающий следующие стадии:

установку первого вращателя внутри камеры сжатия плазмы и второго вращателя внутри камеры сжатия плазмы таким образом, чтобы второй вращатель отстоял от первого вращателя; при этом каждый из первого и второго вращателей характеризуется наличием вращающейся лицевой поверхности, свободно вращающейся во внутреннем пространстве камеры сжатия плазмы таким образом, что первая и вторая вращающиеся лицевые поверхности сосны друг другу и обращены в сторону друг друга,

обеспечение циркуляции текучей среды в камере сжатия плазмы с угловым моментом, достаточным для образования вихревой воронки, которая занимает все пространство между первым и вторым вращателями; и

вращение вращающихся лицевых поверхностей первого и второго вращателей с такой скоростью, чтобы первый конец вихревой воронки располагался на вращающейся лицевой поверхности первого вращателя, а противоположный конец вихревой воронки располагался на вращающейся лицевой поверхности второго вращателя.