RU2142054C1

RU2142054C1 - Turbine

Info

Publication number: RU2142054C1
Application number: RU97101255A
Authority: RU
Inventors: М.М. Лесковский
Original assignee: Лесковский Михаил Михайлович
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1999-11-27

Abstract

FIELD: machines with nonvolumetric expulsion. SUBSTANCE: given turbine can be used on stationary and mobile objects. Turbine is made of vacuum- treated stator part of which in the form of disc is placed in space of vacuum-tight rotor manufactured in the form of rotor of centrifugal machine with working conduits formed by blades arranged near axis in space of rotor. Working conduits formed by blades are also located on disc, in disc conduits are arranged over arc and their outlets are brought outside center of disc to create vortex movement of heat transfer agent in central space of disc. Heat is supplied to center of vortex from heat-emitting member placed in center of space of rotor and from tube with hot heat transfer agent that is placed uniaxially with disc and rotor. Supply of heat to center of rotating and expanding vortex from heat transfer agent converts supplied heat to work most effectively, closed toroidal-vortex movement of heat transfer agent is transformed into acceleration field of rotating rotor and is making it possible to store heat energy in circulating heat transfer agent and to rise energy of rotation of rotor to design limit. All losses of dynamic motion of heat transfer agent for friction and removal of motion ( execution of work ) are restored thanks to supply of heat that increases speed of motion of vortex at moment of its supply. All losses of dynamic motion of heat transfer agent for friction transformed to heat remain in rotor due to its arrangement in vacuum. EFFECT: capability of collection of heat energy in circulating heat transfer agent and of increase of rotation energy of rotor to design limit. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машинам и двигателям необъемного вытеснения и может быть использовано на стационарных и движущихся объектах. The invention relates to machines and engines of continuous displacement and can be used on stationary and moving objects.

Известна турбина см. авторское свидетельство от 5.09.1989 г. N 759732. Турбина, содержащая рабочее колесо с рабочими каналами в периферийной стенке рабочего колеса, статор, часть которого расположена в полости рабочего колеса, выполненная в виде диска с сопловыми каналами в диске с отводящей и подводящей трубой, расположенной по оси диска. A well-known turbine see copyright certificate dated September 5, 1989, N 759732. A turbine containing an impeller with impellers in the peripheral wall of the impeller, a stator, part of which is located in the impeller cavity, made in the form of a disk with nozzle channels in a drive disk and a supply pipe located along the axis of the disk.

Данная турбина недостаточно эффективно преобразует подведенное тепло в работу. This turbine does not efficiently convert the supplied heat into operation.

На увеличение преобразования подводимого тепла в работу и направлено предлагаемое техническое решение достигаемое тем, что в турбине статор выполнен герметичным, в котором расположен полый герметизированный ротор центрифуги, в полости которого закреплено рабочее колесо с каналами, расположенными около оси на расстоянии L-R, и часть статора в виде диска расположена в полости герметизированного ротора, выполнена с полостью в центре диска, с рабочими каналами, образованными лопатками, расположенными на диске и в диске выполнены каналы таким образом, что входы каналов расположены на периферии диска, а выходы каналов расположены по дуге, заходят за центр диска, образуя вращающийся вихрь в полости диска и замкнутое тороиодально-вихревое движение в полости ротора. Тепловыделяющий элемент расположен в центре внутренней полости ротора и подводит тепло в центр вращающегося вихря. Подводящая горячий теплоноситель труба, выполненная внутри отводящей, расположенной в центре диска и ротора, подводит тепло к центру вихря. The proposed technical solution achieved by the fact that the stator in the turbine is sealed in which the hollow sealed centrifuge rotor is located in the cavity of which the impeller with channels located near the axis at a distance LR and a part of the stator in the form of the disk is located in the cavity of the sealed rotor, made with a cavity in the center of the disk, with working channels formed by the blades located on the disk and in the disk channels are made so m a manner that the input channels are located at the periphery of the disc, and the channel outputs are arranged in an arc extending beyond the disk center, forming a rotating vortex in the disc cavity and a closed-toroiodalno swirling motion in the rotor cavity. The fuel element is located in the center of the inner cavity of the rotor and brings heat to the center of the rotating vortex. The pipe leading the hot heat carrier, made inside the outlet located in the center of the disk and the rotor, brings heat to the center of the vortex.

Сопоставительный анализ с ближайшим прототипом показывает, что турбина, в которой осуществляется замкнутое тороиодально-вихревое движение теплоносителя в герметизированной полости вращающегося ротора, соответствует критериям "Изобретение" и "Новизна". Comparative analysis with the closest prototype shows that the turbine, in which the closed toroidal-vortex motion of the coolant in the sealed cavity of the rotating rotor is carried out, meets the criteria of "Invention" and "Novelty".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими турбинами позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Изобретательский уровень". Comparison of the proposed solution, not only with the prototype, but also with other turbines allows us to conclude that the criterion of "Inventive step".

На фиг. 1 изображен общий вид турбины с продольным вырезом, на фиг. 2 - расположение каналов в диске с поперечным разрезом, на фиг. 3 показано взаимное расположение каналов с циркуляцией теплоносителя. In FIG. 1 is a perspective view of a longitudinally cut turbine; FIG. 2 shows the arrangement of channels in a cross-sectional disk, in FIG. 3 shows the mutual arrangement of the channels with the circulation of the coolant.

Турбина состоит из: статора 1, ротора 2, с рабочим колесом 3 с каналами, расположенными около оси на расстоянии L-R, где L-диаметр дуги канала, R-радиус диска в котором выполнены каналы 7 тепловыделяющего элемента 4, подводящего тепло к центру вихря, диска 5, закрепленного в статоре и расположенного в герметизированной полости ротора 2, а на диске расположены рабочие каналы 6, образованные лопатками, и в диске расположены каналы 7, выполненные по дуге, диаметр которой L>R диска, входы каналов расположены на периферии диска 5, а выходы каналов 7 заходят за центр диска, в центре которого расположена полость 8, подводящей трубы 9, расположенной внутри отводящей 10, расположенной соосно с диском и ротором, герметизирующих элементов 11, подшипников 12, емкости 13 для теплоносителя, внешнего нагревателя теплоносителя 14. The turbine consists of: a stator 1, a rotor 2, with an impeller 3 with channels located near the axis at a distance LR, where L is the diameter of the channel arc, R is the radius of the disk in which the channels 7 of the fuel element 4 are made, which supplies heat to the center of the vortex, a disk 5, mounted in a stator and located in a sealed cavity of the rotor 2, and on the disk there are working channels 6 formed by blades, and in the disk there are channels 7 made in an arc whose diameter is L> R of the disk, the channel inputs are located on the periphery of the disk 5 , and the outputs of channels 7 go in center of the disc, which is located in the center of the cavity 8, the feed pipe 9 located inside the outlet 10 situated coaxially with the disk and the rotor, sealing members 11, bearings 12, container 13 for heat medium heater 14 of the external coolant.

Работает турбина следующим образом: при подаче теплоносителя из источника 13 в трубу 9 и по трубе во вращающийся ротор 2 теплоноситель скапливается в полости ротора на наиболее удаленной стенке от оси вращения. Когда уровень теплоносителя достигает каналов 7 в диске 5, то он начнет поступать по каналам 7 к полости 8. При расположении выходных концов каналов за центром диска в полости диска и ротора образуется вихрь из теплоносителя. Увеличение энергии движения вихря за счет подвода тепла в центре вращения вихря от тепловыделяющего элемента 4 и горячего теплоносителя, поступающего по трубе 9, позволяет создать замкнутое тороидально-вихревое движение теплоносителя в поле ускорения при его вращении относительно диска, является изобретением. Так как скорость вращения теплоносителя в вихре больше скорости вращения лопаток ротора, расположенных ближе к центру вращения, то теплоноситель, изменяя на лопатках направление своего движения на 180^o, передает энергию вращения ротору. Каналы 6, расположенные на диске, обратно разворачивают поток теплоносителя на 180^o, согласуя с направлением вращения ротора. Вращающийся ротор турбины может быть ротором электрической машины (с вращающимся ротором) или энергия вращения ротора может отводиться другим путем. Все термодинамические процессы, происходящие в устройстве, осуществляются по циклу, происходящему в полях ускорений.The turbine operates as follows: when the coolant is supplied from the source 13 to the pipe 9 and through the pipe to the rotating rotor 2, the coolant accumulates in the rotor cavity at the outermost wall from the axis of rotation. When the coolant level reaches channels 7 in the disk 5, it will begin to flow through the channels 7 to the cavity 8. When the output ends of the channels are located behind the center of the disk in the cavity of the disk and the rotor, a vortex is formed from the coolant. The increase in the energy of vortex movement due to the supply of heat in the center of rotation of the vortex from the heat-generating element 4 and the hot coolant entering through the pipe 9 allows us to create a closed toroidal vortex motion of the coolant in the acceleration field when it is rotated relative to the disk, is an invention. Since the speed of rotation of the coolant in the vortex is greater than the speed of rotation of the rotor blades located closer to the center of rotation, the coolant, changing the direction of its movement by 180 ^o on the blades, transfers rotational energy to the rotor. Channels 6, located on the disk, reverse the flow of the coolant 180 ^o , in accordance with the direction of rotation of the rotor. The rotating rotor of the turbine may be the rotor of an electric machine (with a rotating rotor) or the rotational energy of the rotor may be diverted in another way. All thermodynamic processes occurring in the device are carried out according to the cycle occurring in the acceleration fields.

Claims

A turbine consisting of a stator, an impeller with channels, a disk with nozzle grooves in the disk, an outlet and supply pipe located in the center of the disk, characterized in that a hollow sealed centrifuge rotor is located in the sealed cavity of the stator, in the cavity of which there is an impeller with channels at a distance L - R from the axis, where L is the diameter of the channel arc, R is the radius of the disk and part of the stator in the form of a disk with working channels on the disk and in the disk, the channels are located along the arc L> R of the disk with the channel inputs located on the periphery of the disc ka, the exits go beyond the center of the disk, forming a vortex of the coolant in the central cavity of the disk, and the fuel element is located in the center of the rotor cavity, and the inlet pipe is located inside the outlet, the latter is coaxial with the disk and rotor, in which the closed toroidal vortex movement of the coolant relative to a fixed disk.