RU2121065C1 - Rotary-vane internal combustion engines - Google Patents
Rotary-vane internal combustion engines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2121065C1 RU2121065C1 RU96103147A RU96103147A RU2121065C1 RU 2121065 C1 RU2121065 C1 RU 2121065C1 RU 96103147 A RU96103147 A RU 96103147A RU 96103147 A RU96103147 A RU 96103147A RU 2121065 C1 RU2121065 C1 RU 2121065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- combustion chamber
- combustion
- working fluid
- outlet
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике, транспорту, машиностроению и может быть использовано в качестве транспортных и стационарных двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to energy, transport, mechanical engineering and can be used as transport and stationary internal combustion engines.
Известен роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, включающий корпус с рубашкой охлаждения, перепускные клапана, установленные в гнездах, и камеру сгорания рабочего тела (см. патент Англии 795898, кл. F 01 C 1/20, 1958). Known rotary vane internal combustion engine, comprising a housing with a cooling jacket, bypass valves installed in the sockets, and the combustion chamber of the working fluid (see England patent 795898, CL F 01 C 1/20, 1958).
Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит перепускные клапана, установленные в гнездах, и встроенную камеру сгорания, состоящую из двух отсеков, в которых происходит сгорание рабочего тела. Двигатель отличается тем, что камера сгорания образована стенкой гнезда и торцевыми полостями одного из перепускных клапанов, при этом на боковой поверхности каждого отсека выполнен вырез для впуска рабочего тела. The rotary vane internal combustion engine contains a bypass valve installed in the sockets, and an integrated combustion chamber, consisting of two compartments in which the combustion of the working fluid. The engine is characterized in that the combustion chamber is formed by the wall of the socket and the end cavities of one of the bypass valves, while a cutout for the inlet of the working fluid is made on the side surface of each compartment.
Задачей, на решение которой направленно изобретение, является создание экономичного, компактного и менее материалоемкого роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания. The problem to which the invention is directed is to create an economical, compact and less material-intensive rotary vane internal combustion engine.
Газотурбинный роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания содержит перепускные клапана, установленные в гнездах, и камеру сгорания рабочего тела. Газотурбинный двигатель отличается тем, что состоит из двух секций, первой, сжимающей и подающей рабочее тело в камеру сгорания, и второй, воздействующей продуктами сгорания на лопасти вращаемого ротора, каждая из которых включает часть кольцевого канала, впускное и выпускное окна и перепускной клапан, при этом камера сгорания выполнена выносной и соединена патрубками с выпускным окном первой секции и впускным окном второй секции. The gas turbine rotary vane internal combustion engine contains a bypass valve installed in the sockets and a combustion chamber of the working fluid. A gas turbine engine is characterized in that it consists of two sections, the first, compressing and supplying the working fluid to the combustion chamber, and the second, acting on the rotor rotor blades by combustion products, each of which includes a part of the annular channel, inlet and outlet windows and an overflow valve, this combustion chamber is made remote and connected by nozzles to the exhaust window of the first section and the inlet window of the second section.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание компактного, экономичного и менее материалоемкого газотурбинного роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания (РЛДВС). The problem to which the invention is directed, is the creation of a compact, economical and less material-intensive gas turbine rotary vane internal combustion engine (RLDV).
РЛДВС с теплоутилизационным контуром включает кольцевой канал, перепускные клапана, установленные в гнездах, камеру сгорания рабочего тела. РЛДВС отличается тем, что он состоит из трех секций и снабжен конденсатором и парогенератором. Камера сгорания соединена подводящим патрубком с первой секцией и отводящим патрубком с второй секцией и подводящим паропроводом с третьей секцией и водопроводом с парогенератором. Radar engine with heat recovery circuit includes an annular channel, bypass valves installed in the sockets, the combustion chamber of the working fluid. RLDVS differs in that it consists of three sections and is equipped with a condenser and a steam generator. The combustion chamber is connected by a supply pipe with a first section and a discharge pipe with a second section and a steam supply pipe with a third section and a water pipe with a steam generator.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание экономичного, компактного и высокоэффективного роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания (РЛДВС). The problem to which the invention is directed, is the creation of an economical, compact and highly efficient rotary vane internal combustion engine (RLDV).
На фиг. 1 дан роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - перепускной клапан; на фиг. 4 - вид по Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вид по В на фиг. 3; на фиг. 6 - вид по Г на фиг. 3; на фиг. 7 - перепускной клапан; на фиг. 8 - сечение по Д-Д на фиг. 7; на фиг. 9 - вид Е на фиг. 7; на фиг. 10 - работа РЛДВС со встроенной камерой сгорания - первая фаза; на фиг. 11 - работа РЛДВС со встроенной камерой сгорания - вторая фаза; на фиг. 12 - работа РЛДВС со встроенной камерой сгорания - третья фаза; на фиг. 13 - устройство газотурбинного РЛДВС; на фиг. 14 - устройство трехсекционного РЛДВС; на фиг. 15 -устройство четырехсекционного РЛДВС; на фиг. 16 - устройство трехсекционного РЛДВС с теплоутилизационным контуром; на фиг. 17 - газотурбинный РЛДВС многоступенчатый; на фиг. 18 - то же, сечение Ж-Ж на фиг. 17. In FIG. 1 is given a rotary vane internal combustion engine; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one; in FIG. 3 - bypass valve; in FIG. 4 is a view according to B in FIG. 3; in FIG. 5 is a view along B in FIG. 3; in FIG. 6 is a view along D in FIG. 3; in FIG. 7 - bypass valve; in FIG. 8 is a section along DD in FIG. 7; in FIG. 9 is a view E of FIG. 7; in FIG. 10 - operation of the radar engine with a built-in combustion chamber - the first phase; in FIG. 11 - operation of the radar engine with a built-in combustion chamber - the second phase; in FIG. 12 - operation of the radar engine with a built-in combustion chamber - the third phase; in FIG. 13 - device gas turbine radar; in FIG. 14 - device three-section radar; in FIG. 15 -device four-section radar; in FIG. 16 - device three-section radar engine with heat recovery circuit; in FIG. 17 - gas turbine radar multi-stage; in FIG. 18 is the same, section MF in FIG. 17.
РЛДВС (фиг. 2) со встроенный камерой сгорания включает кольцевой канал 1, подразделенный на две рабочие секции и ротор с тремя лопастями 2, 3, 4. RLDVS (Fig. 2) with an integrated combustion chamber includes an annular channel 1, divided into two working sections and a rotor with three
Первая рабочая секция предназначена для подачи рабочего тела во встроенную камеру сгорания, расположенную в гнезде 5, и включает впускное окно 6 и перепускной клапан 7. The first working section is designed to supply the working fluid to the built-in combustion chamber located in the
Вторая рабочая секция предназначена для передачи момента вращения на вал ротора под воздействием продуктов сгорания на лопасти, включает выпускное окно 8 и перепускной клапан 9. The second working section is designed to transmit the torque to the rotor shaft under the influence of combustion products on the blades, includes an
Перепускные клапана 7 (фиг. 2) и 9 (фиг. 2) для перепуска лопастей имеют по две боковые полости 17. Отношение их взаимного вращения и ротора взято как 3:2. The bypass valves 7 (Fig. 2) and 9 (Fig. 2) for bypassing the blades have two
Длина цилиндрической части клапана 7 (по сравнению с клапаном 9) увеличена на глубину устроенных в его торцевой части двух полостей 10 и 11, которые совместно с боковой стенкой гнезда 5 образуют два отсека камеры сгорания. The length of the cylindrical part of the valve 7 (compared with the valve 9) is increased by the depth of the two
Для газораспределения в центре радиальной поверхности каждой торцевой полости имеются вырезы 12 и 13, через которые осуществляется впуск (выпуск) в камеры (из камер) рабочего тела. For gas distribution in the center of the radial surface of each end cavity there are
Окна соединения гнезда 5 с кольцевым каналом 1 увеличены за счет уменьшения рабочих поверхностей 14 и 15 до минимально возможного размера, обеспечивающего перекрытие кольцевого канала от перетекания рабочего тела при любом угловом положении клапана 7. The connection windows of the
Полный рабочий цикл данного РЛДВС складывается из рабочих циклов всех лопастей. Рабочий цикл каждой лопасти осуществляется за один оборот ротора и подразделяется на четыре фазы (рассматривается на примере лопасти 2 и камеры 10): первая фаза (фиг. 10) - перемещение рабочего тела по участку рабочего хода первой секции под воздействием лопасти 2 и поступление его в камеру 10 (в процессе вращения перепускного клапана, вырез 12 выходит из-за рабочей поверхности 14, открывая доступ рабочему телу); вторая фаза (фиг. 11) - воспламенение и частичное сгорание рабочего тела в замкнутом объеме камеры 10 во время осуществления перепуска лопасти (вырез закрыт 12 рабочей поверхностью 15); третья фаза (фиг. 12) - перемещение лопасти 2 по участку рабочего хода второй секции под воздействием продуктов сгорания истекающих из камеры 10 через вырез 12, который открыт в направлении кольцевого канала второй секции; четвертая фаза - перепуск лопасти 2 через перепускной клапан 9. The full duty cycle of this radar is composed of duty cycles of all blades. The working cycle of each blade is carried out in one revolution of the rotor and is divided into four phases (considered by the example of the
При осуществлении следующего рабочего цикла лопасть 2 взаимодействует с камерой 11. In the implementation of the next duty cycle, the
Газотурбинный РЛДВС (фиг. 13) включает кольцевой канал 18, подразделенный на две рабочие секции, ротор с тремя лопастями 19 - 21 и камеру сгорания 22. Gas turbine radar engine (Fig. 13) includes an
Первая рабочая секция предназначена для подачи рабочего тела в камеру сгорания, включает впускное 23 и выпускное 24 окна, перепускной клапан 25. The first working section is designed to supply a working fluid to the combustion chamber, includes an
Вторая рабочая секция предназначена для передачи момента вращения на вал ротора под воздействием продуктов сгорания на лопасти, включает впускное 26 и выпускное 27 окна, перепускной клапан 28. The second working section is designed to transmit the torque to the rotor shaft under the influence of combustion products on the blades, includes
Работа газотурбинного РЛДВС осуществляется следующим образом:
воздух, поступающий в первую секцию через впускное окно 23, сжимается и через выпускное 24 окно и патрубку 29 подается в камеру сгорания 22, где производится сжигание топлива.The operation of the gas turbine radar engine is as follows:
the air entering the first section through the
продукты сгорания по патрубку 30 через впускное окно 26 устремляются во вторую секцию, где, воздействуя на лопасти 19 - 21, приводят во вращение ротор и через выпускное окно 27 выходят наружу. combustion products through the
Предложенные газотурбинные РЛДВС могут быть выполнены с любым количеством рабочих секций и ступеней, в качестве примера которых приведены:
трехсекционный РЛДВС (фиг. 14), имеющий пять лопастей 31 - 35, отношение взаимного вращения перепускных клапанов и ротора 5:1, где первая (перепускной клапан 36, впускное 37 и выпускное 38 окна ) и вторая (перепускной клапан 39, выпускное 40 и выпускное 41 окна) секции используются для перемещения рабочего тела (сжатия воздуха) и подачи его в камеру сгорания 45. Третья (перепускной клапан 42, впускное 43 и выпускное 44 окна) - для передачи момента вращения на вал ротора под воздействием продуктов сгорания на лопасти.The proposed gas turbine radar engines can be performed with any number of working sections and stages, as an example of which are given:
three-section radar engine (Fig. 14) having five blades 31 - 35, the ratio of mutual rotation of the bypass valves and rotor 5: 1, where the first (
четырехсекционный РЛДВС (фиг 15), имеющий шесть лопастей отношение взаимного вращения перепускных клапанов и ротора 6:1, где первая (перепускной клапан 54, впускное 55 и выпускное 56 окна) и третья (перепускной клапан 57, впускное 58 и выпускное 59 окна) секции используются для перемещения рабочего тела (сжатия воздуха) и подачи его в камеры сгорания 60 и 61, вторая (перепускной клапан 62, впускное 63 и выпускное 64 окна) и четвертая (перепускной клапан 65, впускное 66 и выпускное 67 окна) для передачи момента вращения на вал ротора под воздействием продуктов сгорания на лопасти. four-section radar engine (FIG. 15), having six blades, the ratio of mutual rotation of the bypass valves and the rotor 6: 1, where the first (
РЛДВС могут использоваться с теплоутилизационным контуром (ТУК), который предназначен для использования тепловой энергии, излучаемой стенками кольцевого канала, и выхлопными газами. РЛДВС представляет из себя замкнутый паровой контур, в качестве паровой машины которого используется ступень РЛДВС или одна из его рабочих секций. Radar engines can be used with a heat recovery circuit (TUK), which is designed to use the thermal energy emitted by the walls of the annular channel, and exhaust gases. RLDVS is a closed steam circuit, the steam engine of which is used stage RLDVS or one of its working sections.
Простейший РЛДВС с ТУК (фиг. 16), в качестве паровой машины которого используется рабочая секция, включает кольцевой канал 68 с тремя секциями, камеру сгорания 69, конденсатор 70, парогенератор 71, подводящий 72, отводящий 73 и выхлопной 74, патрубки, подводящий 75 и отводящий 76 паропроводы и водопровод 77. The simplest radar control system with TUK (Fig. 16), which uses a working section as a steam engine, includes an
Первая (перепускной клапан 78, впускное 79 и выпускное 80 окна) рабочая секция используется для подачи рабочего тела через подводящий патрубок 72 в камеру сгорания 69. The first (
Вторая (перепускной клапан 81, впускное 82 и выпускное 83 окна) - для передачи момента вращения на вал ротора под воздействием продуктов сгорания, истекающих из камеры 69 по отводящему патрубку 73. The second (
Третья (перепускной клапан 84, впускное 85 и выпускное окна) - для передачи момента вращения на вал ротора под воздействием пара, истекающего из парогенератора 71 по отводящему паропроводу 75. The third (
Работа РЛДВС с ТУК, в качестве паровой машины которого используется рабочая секция, заключается в следующем: в первой и второй секции осуществляется работа в режиме РЛДВС (описание дано выше), после чего продукты сгорания из второй секции по выхлопному патрубку 74 попадают в парогенератор 71; в парогенераторе, вода преобразуется в пар и по паропроводу 75 поступает в третью секцию и воздействует на лопасти ротора; после прохождения рабочего участка третьей секции пар поступает в конденсатор 70, где преобразуется в воду и по водопроводу 77 поступает в парогенератор. The operation of the radar engine with a TUK, the working section of which is used as a steam engine, is as follows: in the first and second section, the radar engine is operated (described above), after which the combustion products from the second section through the
В одном корпусе могут быть объединены несколько газотурбинных РЛДВС (многоступенчатый РЛДВС) с общим для всех ротором и механизмом кинематической связи (см. фиг. 17 и 18), где показан двухступенчатый (ступени I и II) газотурбинный РЛДВС. In one housing, several gas turbine radar engines (multi-stage radar) can be combined with a common rotor and kinematic coupling mechanism (see Figs. 17 and 18), where a two-stage (stage I and II) gas turbine radar engine is shown.
Двухсекционный газотурбинный РЛДВС имеет соотношение взаимного вращения перепускных клапанов и ротора равным 3:1. The two-section gas turbine RLDVS has a ratio of mutual rotation of the bypass valves and the rotor equal to 3: 1.
Газотурбинный РЛДВС снабжен общим ротором 92 и механизмом кинематической связи 93 и имеет на каждую ступень по два впускных 94, 95 и два выпускных 96, 97 окна, два гнезда 98 и 99 с перепускными клапанами 100 и 101 и три лопасти 102, 103 и 104. The gas turbine radar engine is equipped with a
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96103147A RU2121065C1 (en) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | Rotary-vane internal combustion engines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96103147A RU2121065C1 (en) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | Rotary-vane internal combustion engines |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96103147A RU96103147A (en) | 1998-04-27 |
RU2121065C1 true RU2121065C1 (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=20177069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96103147A RU2121065C1 (en) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | Rotary-vane internal combustion engines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2121065C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002097249A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-05 | Domiko Trading, Ltd. | Operating method for a rotary engine and a rotary internal combustion engine |
-
1996
- 1996-02-19 RU RU96103147A patent/RU2121065C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002097249A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-05 | Domiko Trading, Ltd. | Operating method for a rotary engine and a rotary internal combustion engine |
US7100566B2 (en) | 2001-05-31 | 2006-09-05 | Domiko Trading Ltd. | Operating method for a rotary engine and a rotary internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3809020A (en) | Sliding vane rotary engines and process for obtaining high torque power | |
US4825827A (en) | Shaft power generator | |
US5758501A (en) | Sliding-blade vapor engine with vortex boiler | |
US5379736A (en) | Gas compressor/expander | |
US20050005898A1 (en) | Multi-stage modular rotary internal combustion engine | |
US10309222B2 (en) | Revolving outer body rotary vane compressor or expander | |
US7314035B2 (en) | Rotary vane engine and thermodynamic cycle | |
US3744940A (en) | Rotary expansion engine of the wankel type | |
RU98102924A (en) | ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JPH04320718A (en) | Gas turbine group and operating method thereof | |
US3940925A (en) | Rotary internal combustion engine | |
CN110114553B (en) | Double-center stator-rotor rotary steam engine | |
RU2121065C1 (en) | Rotary-vane internal combustion engines | |
US3921595A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US8056529B2 (en) | Rotary internal combustion engine for combusting low cetane fuels | |
JP2012255447A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US4187062A (en) | Bypass rotary gas expansion motor | |
US3311094A (en) | Rotary engine | |
US4507066A (en) | Fluid expansion device | |
US3811804A (en) | Rotary engine with interengaging rotating members and reversing valve | |
US4228654A (en) | Heat recuperative engine with improved recuperator | |
JPS6069201A (en) | Internal combustion engine | |
US845622A (en) | Gas turbine-engine. | |
CN103835769B (en) | steam turbine | |
RU2699864C1 (en) | Volumetric type rotary machine |