RU2200848C1 - Method and turbine for producing mechanical energy - Google Patents

Method and turbine for producing mechanical energy Download PDF

Info

Publication number
RU2200848C1
RU2200848C1 RU2002105974/06A RU2002105974A RU2200848C1 RU 2200848 C1 RU2200848 C1 RU 2200848C1 RU 2002105974/06 A RU2002105974/06 A RU 2002105974/06A RU 2002105974 A RU2002105974 A RU 2002105974A RU 2200848 C1 RU2200848 C1 RU 2200848C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
shell
nozzles
turbine
working fluid
Prior art date
Application number
RU2002105974/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.Н. Воробьев
А.М. Зелинский
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К"
Priority to RU2002105974/06A priority Critical patent/RU2200848C1/en
Priority to EP03744077A priority patent/EP1489262B1/en
Priority to AU2003235542A priority patent/AU2003235542A1/en
Priority to PCT/RU2003/000083 priority patent/WO2003076767A1/en
Priority to EA200401149A priority patent/EA005904B1/en
Priority to US10/506,753 priority patent/US20050147493A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2200848C1 publication Critical patent/RU2200848C1/en
Priority to UA20041008255A priority patent/UA74302C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/32Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with pressure velocity transformation exclusively in rotor, e.g. the rotor rotating under the influence of jets issuing from the rotor, e.g. Heron turbines

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: method of producing mechanical energy using turbine containing Segner's wheel comes to delivery of working medium into channels of turbine rotor and acceleration of working medium at its flowing out of channels in one direction along circumference square to radius of rotor with provision of rotation of rotor. Working medium is delivered from rotor channels into space around rotor formed by envelope. Working medium interacts with envelope with friction and gets out through holes in envelope accelerating in one direction with provision of rotation of envelope. Space around rotor formed by envelope is made closed over radius of circumference along outlet holes pf rotor channels. Working medium flowing out through holes in envelope accelerates along circumference square to envelope radius in direction opposite to direction of medium flow out of rotor. EFFECT: increased efficiency. 9 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим, пневматическим и паровым турбинам для привода электрогенераторов, компрессоров холодильных установок, тепловых насосов и тому подобное. The invention relates to mechanical engineering, namely to hydraulic, pneumatic and steam turbines for driving electric generators, compressors of refrigeration units, heat pumps and the like.

Известен способ получения механической энергии в турбине, включающий подачу рабочего тела в каналы ротора турбины и разгон рабочего тела при истечении из каналов в одном направлении с обеспечением вращения ротора, рабочее тело из каналов ротора подают в образованное оболочкой закрытое пространство вокруг ротора и оно взаимодействует с трением с оболочкой и истекает через отверстия в оболочке, разгоняясь в одном направлении. Истечение из каналов ротора и оболочки осуществляется в одну сторону. Ротор и оболочка приводят во вращение один вал, на котором они жестко закреплены (патент США 3282560, НКИ: 415-80, 1965). A known method of producing mechanical energy in a turbine, comprising supplying a working fluid to the channels of the turbine rotor and accelerating the working fluid when flowing out of the channels in one direction to ensure rotation of the rotor, the working fluid is fed from the rotor channels into the enclosed space around the rotor and it interacts with friction with the shell and expires through holes in the shell, accelerating in one direction. The outflow from the channels of the rotor and shell is carried out in one direction. The rotor and the sheath rotate one shaft on which they are rigidly fixed (US patent 3282560, NKI: 415-80, 1965).

Недостатком известного способа является невозможность получения механической энергии для турбины от ее ротора, так как момент, создаваемый на роторе при истечении из его каналов рабочего тела, по закону сохранения момента количества движения, компенсируется обратным моментом, создаваемым при торможении отработанного рабочего тела в роторе на внутренней поверхности оболочки, а полезный момент создается лишь при истечении рабочего тела из отверстий оболочки под давлением, оставшимся после расширения рабочего тела в каналах ротора, что приводит к большим потерям энергии (~ 50%). The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining mechanical energy for the turbine from its rotor, since the moment created on the rotor when the working fluid flows out of its channels, according to the law of conservation of angular momentum, is compensated by the reverse moment created by braking the spent working fluid in the rotor on the inner the surface of the shell, and a useful moment is created only when the working fluid expires from the holes of the shell under the pressure remaining after the expansion of the working fluid in the rotor channels leads to large energy losses (~ 50%).

Известен способ получения механической энергии в турбине, включающий подачу рабочего тела в каналы ротора турбины и разгон рабочего тела при истечении из каналов в одном направлении вдоль окружности, перпендикулярном радиусу ротора, с обеспечением вращения ротора, рабочее тело из каналов ротора подают в образованное оболочкой пространство вокруг ротора и оно взаимодействует с трением с оболочкой и истекает через отверстия в оболочке, разгоняясь в одном направлении с обеспечением ее вращения. Оболочка выполнена в виде радиальной лопаточной турбины и вращается встречно ротору (патент Швейцарии 669428, МПК: F 01 D 1/28, 1989, ближайший аналог). A known method of producing mechanical energy in a turbine, comprising supplying a working fluid to the channels of the turbine rotor and accelerating the working fluid when flowing out of the channels in one direction along a circle perpendicular to the radius of the rotor, ensuring rotation of the rotor, the working fluid from the rotor channels is fed into the space around the shell rotor and it interacts with friction with the shell and expires through holes in the shell, accelerating in one direction to ensure its rotation. The shell is made in the form of a radial blade turbine and rotates counter to the rotor (Swiss patent 669428, IPC: F 01 D 1/28, 1989, the closest analogue).

Недостатком известного способа является недостаточно высокое количество получаемой механической энергии вследствие того, что при истечении через четыре канала ротора рабочего тела и подачи его в образованное оболочкой в виде лопаточной турбины пространство вокруг ротора и истечении через отверстия в оболочке между лопатками турбины рабочее тело, находящееся между лопатками, в момент соприкосновения с потоками от каналов ротора выталкивается - "выколачивается", разгоняясь до скорости потока, попадающего из каналов ротора, на что затрачивается часть энергии потока. The disadvantage of this method is the insufficiently high amount of obtained mechanical energy due to the fact that when the working fluid expands through the four channels of the rotor and feeds it into the space around the rotor formed by the shell in the form of a scapular turbine and the working fluid located between the blades expands through the openings in the shell between the turbine blades , at the moment of contact with the streams from the rotor channels it is pushed out - it is “knocked out”, accelerating to the speed of the stream falling from the rotor channels, which costs part of the energy of the flow.

При истечении через отверстия в оболочке в виде радиальной лопаточной турбины существуют потери на ускорение рабочего тела в радиальных лопатках от центробежных сил. When flowing through openings in the shell in the form of a radial blade turbine, there are losses due to the centrifugal forces accelerating the working fluid in the radial blades.

Кроме того, есть потери на вентиляцию за счет циркуляции рабочего тела между лопатками при истечении через отверстия в оболочке. In addition, there is a loss of ventilation due to the circulation of the working fluid between the blades when it flows through openings in the shell.

Также из вращающейся оболочки в виде радиальной лопаточной турбины рабочее тело истекает со скоростью, значительно отличающейся от скорости вращения оболочки, что приводит к потерям энергии. Also, from the rotating shell in the form of a radial blade turbine, the working fluid flows out at a speed significantly different from the speed of rotation of the shell, which leads to energy loss.

Известна струйная реактивная турбина, содержащая рабочее колесо, выполненное в виде трубы с закрытым концом, скрепленной соосно с валом, установленной с возможностью вращения, на трубе радиально закреплена с противоположных сторон по крайней мере одна пара патрубков с открытыми концами, оболочку, установленную с возможностью вращения и охватывающую колесо, охватывающий колесо и оболочку корпус с отверстиями для размещения вала и со штуцерами для подачи и выхода рабочего тела. На оболочке закреплена с противоположных сторон по крайней мере одна пара патрубков с открытыми концами. Оболочка и рабочее колесо установлены на одном валу (патент США 3282560, НКИ: 415-80, 1965). Known jet jet turbine containing an impeller made in the form of a pipe with a closed end, fixed coaxially with a shaft mounted for rotation, radially mounted on the pipe at least one pair of nozzles with open ends radially mounted on opposite sides, a shell mounted for rotation and covering the wheel, covering the wheel and the shell of the housing with holes for accommodating the shaft and with fittings for the supply and exit of the working fluid. At least one pair of nozzles with open ends fixed to the shell from opposite sides. The shell and impeller are mounted on the same shaft (US patent 3282560, NKI: 415-80, 1965).

Недостатком известной турбины является жесткая связь оболочки и рабочего колеса, установленных на едином валу, и вращение рабочего колеса и оболочки в одну сторону, что обеспечивает получение механической энергии только от одной оболочки, а патрубки рабочего колеса являются лишь дросселирующими давление подачи рабочего тела элементами турбины, приводящими к бесполезным потерям энергии и низкому коэффициенту полезного действия. A disadvantage of the known turbine is the rigid connection of the shell and the impeller mounted on a single shaft, and the rotation of the impeller and the shell in one direction, which provides mechanical energy from only one shell, and the nozzles of the impeller are only throttling the supply pressure of the working fluid of the turbine elements, leading to useless energy losses and low efficiency.

Кроме того, низкая прочность длинной цилиндрической оболочки с многими отверстиями на ее поверхности ограничивает окружную скорость оболочки и еще больше понижает коэффициент полезного действия турбины. In addition, the low strength of a long cylindrical shell with many holes on its surface limits the peripheral speed of the shell and further reduces the turbine's efficiency.

Известна двухвальная радиальная турбина, содержащая сегнерово колесо, выполненное в виде трубы с закрытым концом, скрепленной соосно с валом, установленной с возможностью вращения, на трубе радиально закреплена с противоположных сторон по крайней мере одна пара патрубков с отогнутыми в противоположные стороны от их оси открытыми концами, причем оси отогнутых открытых концов патрубков перпендикулярны плоскости проходящей через оси пары патрубков и ось трубы, а в стенке трубы соответственно патрубкам выполнены отверстия, оболочку, скрепленную соосно с валом, установленным с возможностью вращения, и охватывающую сегнерово колесо, охватывающий сегнерово колесо и оболочку корпус с отверстиями для размещения трубы сегнерова колеса и валов сегнерова колеса и оболочки и со штуцером для выхода рабочего тела. Оболочка выполнена в виде лопаточной турбины (патент Швейцарии 669428, МПК: F 01 D 1/28, 1989, ближайший аналог). Known two-shaft radial turbine containing segner wheel made in the form of a pipe with a closed end, mounted coaxially with a shaft mounted for rotation, at least one pair of nozzles with open ends bent in opposite directions from their axis is radially fixed from opposite sides of the pipe moreover, the axes of the bent open ends of the nozzles are perpendicular to the plane of the pair of nozzles and the axis of the pipe passing through the axis, and holes, a sheath, fief coaxially with the shaft, rotatably mounted and covering Segner wheel covering Segner wheel and the body shell with holes to accommodate tubes segner wheels and wheel shafts segner and shell and with a nozzle for exit of the working body. The shell is made in the form of a blade turbine (Swiss patent 669428, IPC: F 01 D 1/28, 1989, the closest analogue).

Недостатком известной турбины является то, что в оболочке, выполненной в виде лопаточной турбины, лопатки крепятся к диску по его торцу, что увеличивает центробежную нагрузку на лопатки за счет дополнительного момента, а узел крепления лопаток неспособен нести высокую нагрузку, что требует понижения окружных скоростей лопаточной турбины и снижает коэффициент полезного действия лопаточной турбины. A disadvantage of the known turbine is that in the shell, made in the form of a blade turbine, the blades are attached to the disk at its end, which increases the centrifugal load on the blades due to the additional moment, and the mounting unit of the blades is unable to carry a high load, which requires a reduction in the peripheral speeds of the blade turbines and reduces the efficiency of a blade turbine.

Для прохода между лопатками поток рабочего тела от сопел ротора должен быть направлен на лопатки под определенным углом, определяемым формой лопаток и формой потока из сопел. В известной турбине поток рабочего тела из сопел попадает на лопатки под разными углами, что в среднем приведет к увеличенным углам, принятым в турбинах с отдельным сопловым аппаратом, и падению коэффициента полезного действия. For passage between the blades, the flow of the working fluid from the nozzles of the rotor must be directed to the blades at a certain angle, determined by the shape of the blades and the shape of the flow from the nozzles. In a known turbine, the flow of the working fluid from the nozzles enters the blades at different angles, which on average will lead to increased angles adopted in turbines with a separate nozzle apparatus and a decrease in the efficiency.

Использование полого ротора (сегнерова колеса) приводит к потерям на трение за счет возникновения в полости ротора циркуляции рабочего тела, увлекаемого за счет вязкости на стенках, и обратного течения в средней части полости ротора (сегнерова колеса), то есть образованием парного вихря. В результате теряется мощность, отбираемая от ротора с полостью. The use of a hollow rotor (Segner wheel) leads to friction losses due to the occurrence of a working fluid circulation in the rotor cavity, entrained by the viscosity on the walls, and back flow in the middle part of the rotor cavity (Segner wheel), i.e., the formation of a paired vortex. As a result, the power taken from the rotor with the cavity is lost.

При парциальном подводе рабочего тела к оболочке (лопаточной турбине) от четырех сопел ротора (сегнерова колеса), которое само вращается в обратную сторону, рабочее тело, находящееся между лопатками, при низком давлении, в момент соприкосновения с потоками от сопел ротора выталкивается - "выколачивается", разгоняясь до скорости потока, попадающего из сопел ротора, на что затрачивается часть энергии потока. When the working fluid is partially supplied to the shell (blade turbine) from four nozzles of the rotor (Segner wheel), which itself rotates in the opposite direction, the working fluid located between the blades, at low pressure, is pushed out at the moment of contact with the flows from the rotor nozzles - " ", accelerating to the speed of the stream falling from the nozzles of the rotor, which takes part of the energy flow.

В оболочке (лопаточной турбине) существуют потери на ускорение рабочего тела в радиальных лопатках от центробежных сил. In the shell (blade turbine) there are losses due to the acceleration of the working fluid in radial blades from centrifugal forces.

Кроме того, есть потери на вентиляцию за счет циркуляции рабочего тела между лопатками при истечении через отверстия в оболочке. In addition, there is a loss of ventilation due to the circulation of the working fluid between the blades when it flows through openings in the shell.

Также из вращающейся оболочки в виде лопаточной турбины рабочее тело истекает со скоростью, значительно отличающейся от скорости вращения оболочки, что приводит к потерям энергии. Also, from the rotating shell in the form of a blade turbine, the working fluid flows out at a speed significantly different from the speed of rotation of the shell, which leads to energy loss.

Известная турбина имеет сложную конструкцию и сложную технологию изготовления вследствие использования в качестве оболочки лопаточной турбины. The known turbine has a complex structure and complex manufacturing technology due to the use of a blade turbine as a shell.

Предлагаемым способом получения механической энергии в турбине решается задача увеличения механической энергии, получаемой в турбине, путем увеличения коэффициента полезного действия за счет максимального использования кинетической энергии потока отработанного рабочего тела, истекающего из каналов ротора турбины, и обеспечения минимальной абсолютной скорости потока при истечении из каналов оболочки. The proposed method for producing mechanical energy in a turbine solves the problem of increasing the mechanical energy obtained in the turbine by increasing the efficiency due to the maximum use of the kinetic energy of the flow of the spent working fluid flowing from the channels of the turbine rotor and ensuring the minimum absolute flow rate when flowing from the shell channels .

Задача создания способа получения механической энергии в турбине решается тем, что в способе получения механической энергии в турбине, включающем подачу рабочего тела в каналы ротора турбины и разгон рабочего тела при истечении из каналов в одном направлении вдоль окружности, перпендикулярном радиусу ротора, с обеспечением вращения ротора, рабочее тело из каналов ротора подают в образованное оболочкой пространство вокруг ротора и оно взаимодействует с трением с оболочкой и истекает через отверстия в оболочке, разгоняясь в одном направлении с обеспечением ее вращения, согласно изобретению образованное оболочкой пространство выполнено закрытым и по радиусу окружности вдоль выходных отверстий каналов ротора, а истекающее через отверстия в оболочке рабочее тело разгоняется вдоль окружности перпендикулярно радиусу оболочки в направлении, противоположном истечению из ротора. The task of creating a method for producing mechanical energy in a turbine is solved in that in a method for producing mechanical energy in a turbine, comprising supplying a working fluid to the channels of the turbine rotor and accelerating the working fluid when flowing out of the channels in one direction along a circle perpendicular to the radius of the rotor, ensuring rotor rotation , the working fluid from the channels of the rotor is fed into the space around the rotor formed by the shell and it interacts with friction with the shell and expires through holes in the shell, accelerating in one direction According to the invention, according to the invention, the space formed by the casing is closed and radially circumferential along the outlet openings of the rotor channels, and the working fluid flowing through the openings in the casing is accelerated along the circumference perpendicular to the radius of the casing in the direction opposite to the outflow from the rotor.

Выполнение образованного оболочкой пространства закрытым и по радиусу окружности вдоль выходных отверстий каналов ротора и разгон истекающего через отверстия в оболочке рабочего тела вдоль окружности перпендикулярно радиусу оболочки в направлении, противоположном истечению из ротора, позволяет обеспечить вращение оболочки турбины за счет полезного использования избыточной кинетической энергии рабочего потока, истекающего из каналов ротора турбины, и приводит к увеличению механической энергии, получаемой в турбине. The execution of the space enclosed by the shell and closed along the radius of the circle along the outlet openings of the rotor channels and acceleration of the working fluid flowing through the holes in the shell of the working medium along the circumference perpendicular to the radius of the shell in the direction opposite to the outflow from the rotor allows the turbine shell to rotate due to the beneficial use of the excess kinetic energy of the working stream flowing from the channels of the turbine rotor, and leads to an increase in mechanical energy received in the turbine.

Кроме того, истечение через отверстия в оболочке рабочего тела происходит со скоростью, близкой к окружной скорости оболочки в обратном направлении, так что абсолютная скорость потока рабочего тела близка к нулю, что снижает потери механической энергии. In addition, the outflow through the holes in the shell of the working fluid occurs at a speed close to the peripheral speed of the shell in the opposite direction, so that the absolute flow rate of the working fluid is close to zero, which reduces the loss of mechanical energy.

Нагрузка может быть приложена к ротору и оболочке так, чтобы установить одинаковые окружные скорости вращения наружного диаметра ротора и внутреннего диаметра оболочки. The load can be applied to the rotor and the shell so as to establish the same peripheral rotation speed of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell.

Приложение нагрузки к ротору и оболочке так, чтобы установить одинаковые окружные скорости вращения наружного диаметра ротора и внутреннего диаметра оболочки позволяет получить наибольший коэффициент полезного действия турбины. Applying a load to the rotor and the casing in such a way as to establish the same peripheral rotational speeds of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the casing allows you to get the greatest efficiency of the turbine.

Предлагаемой турбиной решается задача увеличения механической энергии, получаемой в турбине, путем увеличения коэффициента полезного действия вследствие минимальных потерь энергии при истечении рабочего тела из оболочки, а также упрощения конструкции турбины. The proposed turbine solves the problem of increasing the mechanical energy obtained in the turbine by increasing the efficiency due to minimal energy loss during the expiration of the working fluid from the shell, as well as simplifying the design of the turbine.

Задача создания турбины решается тем, что в турбине, содержащей сегнерово колесо, выполненное в виде трубы с закрытым концом, скрепленной соосно с валом, установленной с возможностью вращения, на трубе радиально закреплена с противоположных сторон по крайней мере одна пара патрубков с отогнутыми в противоположные стороны от их оси открытыми концами, причем оси отогнутых открытых концов патрубков перпендикулярны плоскости, проходящей через оси пары патрубков и ось трубы, а в стенке трубы соответственно патрубкам выполнены отверстия, оболочку, скрепленную соосно с валом, установленным с возможностью вращения, и охватывающую сегнерово колесо, охватывающий сегнерово колесо и оболочку корпус с отверстиями для размещения трубы сегнерова колеса и валов сегнерова колеса и оболочки и со штуцером для выхода рабочего тела, согласно изобретению оболочка выполнена в виде цилиндрического барабана, цилиндрический поясок барабана примыкает к отогнутым концам патрубков сегнерова колеса с зазором, на цилиндрическом пояске барабана радиально закреплена с противоположных сторон по крайней мере одна пара патрубков с открытыми концами, отогнутыми в разные стороны от их оси, противоположные сторонам патрубков сегнерова колеса, причем оси отогнутых открытых концов патрубков барабана перпендикулярны плоскости, проходящей через оси пары патрубков барабана и ось трубы, в стенке пояска соответственно патрубкам выполнены отверстия. The task of creating a turbine is solved by the fact that in a turbine containing a Segner wheel made in the form of a pipe with a closed end, mounted coaxially with a shaft mounted for rotation, at least one pair of nozzles with bent in opposite directions is radially mounted on the pipe from opposite sides from their axis with open ends, and the axes of the bent open ends of the nozzles are perpendicular to the plane passing through the axis of the pair of nozzles and the axis of the pipe, and holes are made in the pipe wall, respectively, a goggle mounted coaxially with a rotationally mounted shaft and enclosing a segner wheel, enclosing a segner wheel and a housing shell with holes for accommodating a segner wheel pipe and shafts of a segner wheel and a shell and with a fitting for the outlet of the working fluid, according to the invention, the shell is made in the form cylindrical drum, the cylindrical belt of the drum adjacent to the bent ends of the nozzles of the segner wheels with a gap on the cylindrical belt of the drum is radially mounted from opposite sides to at least one pair of nozzles with open ends bent to different sides from their axis, opposite to the sides of the nozzles of the segner wheel, the axes of the bent open ends of the nozzles of the drum are perpendicular to the plane passing through the axis of the pair of nozzles of the drum and the pipe axis, holes are made in the wall of the girdle respectively .

Выполнение оболочки в виде цилиндрического барабана, примыкание цилиндрического пояска барабана к отогнутым концам патрубков сегнерова колеса с зазором, закрепление на цилиндрическом пояске барабана радиально с противоположных сторон по крайней мере одной пары патрубков с открытыми концами, отогнутыми в разные стороны от их оси, противоположные сторонам патрубков сегнерова колеса, причем оси отогнутых открытых концов патрубков барабана перпендикулярны плоскости, проходящей через оси пары патрубков барабана и ось трубы, а в стенке пояска соответственно патрубкам выполнены отверстия позволяет отработанному рабочему телу, выходящему из сегнерова колеса, взаимодействовать с цилиндрическим пояском барабана, установленным очень близко на расстоянии зазора от отогнутых концов патрубков сегнерова колеса, приводя его во вращение, и при истечении из открытых концов патрубков барабана усиливать вращение барабана, а также позволяет упростить конструкцию и технологию изготовления за счет замены лопаточной турбины. The execution of the shell in the form of a cylindrical drum, the adjoining of the cylindrical belt of the drum to the bent ends of the nozzles of the Segner wheel with a gap, fastening on the cylindrical belt of the drum radially from opposite sides of at least one pair of nozzles with open ends, bent in opposite directions from their axis, opposite to the sides of the nozzles Segner wheels, the axes of the bent open ends of the drum nozzles perpendicular to the plane passing through the axis of the pair of drum nozzles and the axis of the pipe, and in the wall along the openings corresponding to the nozzles are openings allowing the spent working fluid emerging from the Segner wheel to interact with the cylindrical drum belt installed very close to the gap from the bent ends of the nozzles of the Segner wheel, causing it to rotate, and to increase the rotation of the drum when open from the ends of the nozzles of the drum , and also allows to simplify the design and manufacturing technology by replacing the blade turbine.

Кроме того, истечение из открытых концов цилиндрического барабана рабочего тела происходит со скоростью, близкой к окружной скорости цилиндрического барабана в обратном направлении, так что абсолютная скорость потока рабочего тела близка к нулю, что повышает коэффициент полезного действия турбины. In addition, the outflow from the open ends of the cylindrical drum of the working fluid occurs at a speed close to the peripheral speed of the cylindrical drum in the opposite direction, so that the absolute flow rate of the working fluid is close to zero, which increases the efficiency of the turbine.

Использование одной и более пар патрубков позволяет приводить во вращение барабан и получать от него дополнительную механическую энергию. Using one or more pairs of nozzles allows the drum to rotate and receive additional mechanical energy from it.

Таким образом, появляется дополнительная механическая энергия от вращения барабана, что повышает коэффициент полезного действия турбины. Thus, there is additional mechanical energy from the rotation of the drum, which increases the efficiency of the turbine.

Патрубки сегнерова колеса могут быть выполнены обтекаемой формы. The nozzles of the Segner wheels can be streamlined.

Выполнение патрубков сегнерова колеса обтекаемой формы, то есть имеющей внешние очертания, обеспечивающие при движении наименьшее сопротивление встречного потока рабочего тела, например в поперечном сечении в виде каплевидного профиля, позволяет снизить аэродинамические потери на трение при вращении сегнерова колеса в барабане, заполненном рабочим телом, что позволяет увеличить механическую энергию, получаемую в турбине. The implementation of the branch pipe segner wheels streamlined shape, that is, having an external shape that provides the least resistance to the oncoming flow of the working fluid during movement, for example in the cross section in the form of a teardrop-shaped profile, allows to reduce aerodynamic friction losses during rotation of the segner wheel in the drum filled with the working fluid, which allows you to increase the mechanical energy received in the turbine.

Обтекаемая форма патрубков сегнерова колеса может быть выполнена в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5,
где L - хорда крыла,
b - наибольшая толщина крыла.
The streamlined shape of the nozzles of the Segner wheel can be made in cross section in the form of a pterygoid profile with a ratio L / b≥5,
where L is the chord of the wing,
b is the largest thickness of the wing.

Выполнение обтекаемой формы патрубков сегнерова колеса в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5,
где L - хорда крыла,
b - наибольшая толщина крыла,
позволяет создать наиболее оптимальные условия при снижении аэродинамических потерь на трение при вращении сегнерова колеса в барабане, заполненном рабочим телом.
The execution of the streamlined nozzles of the Segner wheels in cross section in the form of a pterygoid profile with a ratio L / b≥5,
where L is the chord of the wing,
b is the largest thickness of the wing,
allows you to create the most optimal conditions while reducing aerodynamic friction losses during rotation of the Segner wheel in a drum filled with a working fluid.

Патрубки барабана могут быть выполнены обтекаемой формы. The nozzles of the drum can be made streamlined.

Выполнение патрубков барабана обтекаемой формы, то есть имеющей внешние очертания, обеспечивающие при движении наименьшее сопротивление встречного потока рабочего тела, например в поперечном сечении в виде каплевидного профиля, позволяет снизить аэродинамические потери на трение при вращении барабана в корпусе, заполненном рабочим телом. The execution of the nozzles of the streamlined drum, that is, having an external shape that provides the least resistance to the oncoming flow of the working fluid during movement, for example, in the cross section in the form of a tear-shaped profile, allows to reduce aerodynamic friction losses during rotation of the drum in the housing filled with the working fluid.

Обтекаемая форма патрубков барабана может быть выполнена в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5,
где L - хорда крыла,
b - наибольшая толщина крыла.
The streamlined shape of the drum nozzles can be made in cross section in the form of a pterygoid profile with a ratio L / b≥5,
where L is the chord of the wing,
b is the largest thickness of the wing.

Выполнение обтекаемой формы патрубков барабана в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5,
где L - хорда крыла,
b - наибольшая толщина крыла,
позволяет создать наиболее оптимальные условия при снижении аэродинамических потерь на трение при вращении барабана в корпусе, заполненном рабочим телом.
The execution of the streamlined shape of the nozzles of the drum in cross section in the form of a pterygoid profile with a ratio L / b≥5,
where L is the chord of the wing,
b is the largest thickness of the wing,
allows you to create the most optimal conditions while reducing aerodynamic friction losses during rotation of the drum in a housing filled with a working fluid.

На фиг. 1 изображен общий вид турбины в разрезе; на фиг.2 - вид по А на фиг.1; на фиг.3 - продольное сечение патрубка сегнерова колеса или барабана, выполненное в поперечном сечении в виде крыловидного профиля; на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.3; на фиг.5 - разрез по Б-Б на фиг.3. In FIG. 1 shows a General view of the turbine in section; figure 2 is a view along a in figure 1; figure 3 is a longitudinal section of the nozzle of the Segner wheel or drum, made in cross section in the form of a pterygoid profile; figure 4 is a section along aa in figure 3; figure 5 is a section along BB in figure 3.

Турбина содержит сегнерово колесо, выполненное в виде трубы 1 с закрытым концом, скрепленной соосно с валом 2, труба 1 с валом 2 установлены с возможностью вращения на подшипниках. На трубе 1 закреплены радиально с противоположных сторон по крайней мере одна пара патрубков 3 с отогнутыми в противоположные стороны открытыми концами 4, оси отогнутых открытых концов 4 патрубков 3 перпендикулярны плоскости, проходящей через оси пары патрубков 3 и ось трубы 1, а в стенке трубы 1 соответственно патрубкам 3 выполнены отверстия 13. Открытые концы 4 могут быть выполнены в виде сопел. Цилиндрический барабан 5, скрепленный соосно с валом 6, установлен соосно трубе 1 с возможностью вращения на подшипниках и охватывает сегнерово колесо. Цилиндрический поясок 7 цилиндрического барабана 5 примыкает к отогнутым открытым концам 4 патрубков 3 сегнерова колеса с зазором. На цилиндрическом пояске 7 цилиндрического барабана 5 закреплены радиально с противоположных сторон по крайней мере одна пара патрубков 8 с открытыми концами 9, отогнутыми в разные стороны от их оси, противоположные сторонам патрубков 3 сегнерова колеса. Оси отогнутых открытых концов 9 патрубков 8 цилиндрического барабана 5 перпендикулярны плоскости, проходящей через оси пары патрубков 8 цилиндрического барабана 5 и ось трубы 1. В стенке цилиндрического пояска 7 цилиндрического барабана 5 соответственно патрубкам 8 выполнены отверстия 10. Имеется корпус 11, охватывающий сегнерово колесо и цилиндрический барабан 5, с отверстиями для размещения трубы 1 сегнерова колеса и валов 6 и 2 цилиндрического барабана 5 и сегнерова колеса и со штуцером 12 для выхода рабочего тела. Корпус 11 соединен с входным патрубком 14 подачи рабочего тела. Труба 1 сегнерова колеса имеет на входной его части многочисленные проточки 15, образуя вместе с входным патрубком 14 лабиринтные уплотнения, обеспечивающие минимальные утечки рабочего тела, подаваемого в турбину. The turbine contains a Segner wheel made in the form of a pipe 1 with a closed end, fixed coaxially with the shaft 2, the pipe 1 with the shaft 2 are mounted for rotation on bearings. At least one pair of nozzles 3 with open ends 4 bent to opposite sides, are fixed on the pipe 1 radially from opposite sides, the axes of the bent open ends 4 of the pipes 3 are perpendicular to the plane passing through the axis of the pair of pipes 3 and the pipe axis 1, and in the pipe wall 1 respectively, the nozzles 3 are made holes 13. The open ends 4 can be made in the form of nozzles. The cylindrical drum 5, mounted coaxially with the shaft 6, is mounted coaxially to the pipe 1 with the possibility of rotation on the bearings and covers the segner wheel. The cylindrical girdle 7 of the cylindrical drum 5 is adjacent to the bent open ends 4 of the nozzles 3 of the Segner wheel with a gap. At least one pair of nozzles 8 with open ends 9, bent in opposite directions from their axis, opposite to the sides of the nozzles 3 of the segner wheel, are mounted radially from opposite sides on the cylindrical belt 7 of the cylindrical drum 5. The axis of the bent open ends 9 of the nozzles 8 of the cylindrical drum 5 is perpendicular to the plane passing through the axis of the pair of nozzles 8 of the cylindrical drum 5 and the axis of the pipe 1. In the wall of the cylindrical girdle 7 of the cylindrical drum 5, respectively, the nozzles 8 have holes 10. There is a housing 11 covering the segner wheel and a cylindrical drum 5, with holes for accommodating the pipe 1 of the Segner wheel and shafts 6 and 2 of the cylindrical drum 5 and the Segner wheel and with a fitting 12 for the outlet of the working fluid. The housing 11 is connected to the inlet pipe 14 of the supply of the working fluid. The pipe 1 of the Segner wheel has numerous grooves 15 at its inlet, forming together with the inlet pipe 14 labyrinth seals, ensuring minimal leakage of the working fluid supplied to the turbine.

Патрубки 3 сегнерова колеса могут быть выполнены обтекаемой формы, например в поперечном сечении в виде каплевидного профиля. The nozzles 3 Segner wheels can be made streamlined, for example in cross section in the form of a teardrop-shaped profile.

Обтекаемая форма патрубков 3 сегнерова колеса может быть выполнена в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5,
где L - хорда крыла,
b - наибольшая толщина крыла.
The streamlined shape of the nozzles 3 of the Segner wheels can be made in cross section in the form of a pterygoid profile with a ratio L / b≥5,
where L is the chord of the wing,
b is the largest thickness of the wing.

Патрубки 8 цилиндрического барабана 5 могут быть выполнены обтекаемой формы, например в поперечном сечении в виде каплевидного профиля. The nozzles 8 of the cylindrical drum 5 can be made streamlined, for example in cross section in the form of a teardrop-shaped profile.

Обтекаемая форма патрубков 8 цилиндрического барабана 5 может быть выполнена в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5,
где L - хорда крыла,
b - наибольшая толщина крыла.
The streamlined shape of the nozzles 8 of the cylindrical drum 5 can be made in cross section in the form of a pterygoid profile with a ratio L / b≥5,
where L is the chord of the wing,
b is the largest thickness of the wing.

Выбор наименьших аэродинамических интегральных потерь при вращении патрубков 3 сегнерова колеса и патрубков 8 цилиндрического барабана 5, выполненных в поперечном сечении в виде крыловидного профиля, например симметричного профиля Жуковского, осуществлен по значению профильного сопротивления Сх= 0,02 по методике, изложенной в книге Г.И. Абрамовича "Прикладная газовая динамика", издательство "Наука", редакция физико-математической литературы, М, 1969, с. 545, рис. 10.12. Симметричный профиль Жуковского показан на фиг.3, 4 и 5. The lowest aerodynamic integral losses during the rotation of the nozzles 3 of the Segner wheel and the nozzles 8 of the cylindrical drum 5, made in cross section in the form of a wing-shaped profile, for example, a Zhukovsky symmetrical profile, were selected according to the profile resistance value Cx = 0.02 according to the method described in book G. AND. Abramovich "Applied gas dynamics", publishing house "Science", edition of the physical and mathematical literature, M, 1969, p. 545, fig. 10.12. The symmetric profile of Zhukovsky is shown in figure 3, 4 and 5.

Турбина работает следующим образом. The turbine works as follows.

Рабочее тело подают во входной патрубок 14 и трубу 1 сегнерова колеса и далее подают в каналы каждой пары патрубков 3. Рабочее тело истекает с высокой скоростью из противоположных открытых концов 4 патрубков 3, разгоняясь в одном направлении вдоль окружности перпендикулярно радиусу сегнерова колеса с обеспечением его вращения за счет создания момента реактивных сил. The working fluid is fed into the inlet pipe 14 and the pipe 1 of the Segner wheel and then fed into the channels of each pair of pipes 3. The working fluid flows out at high speed from the opposite open ends 4 of the pipes 3, accelerating in one direction along the circumference perpendicular to the radius of the Segner wheel to ensure its rotation by creating a moment of reactive forces.

Отработанный поток рабочего тела из открытых концов 4 патрубков 3 с высокой скоростью попадает в полость закрытого пространства вокруг сегнерова колеса, создаваемого цилиндрическим барабаном 5, и взаимодействует с трением со стенкой цилиндрического барабана 5, приводя его во вращение. Далее рабочее тело попадает в пару патрубков 8 цилиндрического барабана 5 и истекает через открытые концы 9 с высокой скоростью, разгоняясь и приводя во вращение цилиндрический барабан 5 за счет создания момента реактивных сил. The spent flow of the working fluid from the open ends 4 of the nozzles 3 with high speed enters the cavity of the enclosed space around the segner wheel created by the cylindrical drum 5 and interacts with friction with the wall of the cylindrical drum 5, bringing it into rotation. Next, the working fluid enters a pair of nozzles 8 of the cylindrical drum 5 and expires through the open ends 9 with high speed, accelerating and driving the cylindrical drum 5 by creating a moment of reactive forces.

В процессе вращения цилиндрического барабана 5 истекающий из открытых концов 4 поток рабочего тела затормаживается внутри цилиндрического барабана 5 силами трения до его окружной скорости, создавая момент трения, вращающий цилиндрический барабан 5. Одновременно, при вращении цилиндрического барабана 5 внутри него на рабочее тело действуют центробежные силы, создавая центробежное давление, под действием которого происходит истечение рабочего тела из открытых концов 9 цилиндрического барабана 5, создавая добавочный момент, суммирующийся с моментом трения. During the rotation of the cylindrical drum 5, the flow of the working fluid flowing from the open ends 4 is inhibited by the friction forces inside the cylindrical drum 5 to its peripheral speed, creating a friction moment that rotates the cylindrical drum 5. At the same time, when the cylindrical drum 5 rotates inside it, centrifugal forces act on it creating a centrifugal pressure, under the action of which the working fluid expires from the open ends 9 of the cylindrical drum 5, creating an additional moment, summing up with the moment of friction.

От вращающихся сегнерова колеса и цилиндрического барабана 5 вращения передаются соответственно валам 2 и 6 и от них - к потребителю. From the rotating Segner wheels and the cylindrical drum 5, the rotations are transmitted to the shafts 2 and 6, respectively, and from them to the consumer.

Таким образом, происходит полезное использование энергии отработанного в сегнеровом колесе рабочего тела и получение дополнительной мощности. Thus, there is a useful use of energy spent in the segner wheel of the working fluid and obtaining additional power.

Далее рабочее тело поступает в корпус 11 и выходит через штуцер 12 для выхода рабочего тела. Next, the working fluid enters the housing 11 and exits through the fitting 12 to exit the working fluid.

Использование патрубков 3 и 8 соответственно сегнерова колеса и цилиндрического барабана 5 обтекаемой формы позволяет снизить аэродинамические потери при вращении патрубков и повысить полученную механическую энергию в турбине. The use of nozzles 3 and 8, respectively, of the Segner wheel and cylindrical drum 5 of streamlined shape allows to reduce aerodynamic losses during rotation of the nozzles and increase the received mechanical energy in the turbine.

Способ получения механической энергии в турбине осуществляют следующим образом. A method of obtaining mechanical energy in a turbine is as follows.

Рабочее тело подают в каналы ротора турбины. Рабочее тело разгоняют, то есть увеличивают его скорость, при истечении из каналов в одном направлении вдоль окружности радиуса ротора с обеспечением вращения ротора и получения механической энергии. При этом вместе с ротором вращается и его вал, с которого снимается полезная энергия. The working fluid is fed into the channels of the turbine rotor. The working fluid is accelerated, that is, its speed is increased when it flows out of the channels in one direction along the circumference of the radius of the rotor, ensuring rotor rotation and mechanical energy. At the same time, its shaft rotates with the rotor, from which useful energy is removed.

Рабочее тело поступает из каналов ротора в закрытое пространство вокруг ротора и взаимодействует с трением с оболочкой, образующей закрытое пространство и выполненной по радиусу окружности вдоль выходных отверстий каналов ротора. Выполнение оболочки по радиусу окружности вдоль выходных отверстий каналов позволяет вращаться оболочке вокруг ротора, а взаимодействие с трением рабочего тела с оболочкой приводит во вращение оболочку, одновременно создавая центробежное давление внутри оболочки. Оболочка, например, может быть выполнена в виде барабана. The working fluid enters from the rotor channels into a closed space around the rotor and interacts with friction with a shell forming a closed space and made along the radius of the circle along the outlet openings of the rotor channels. The execution of the shell along the radius of the circle along the outlet openings of the channels allows the shell to rotate around the rotor, and the interaction with the friction of the working fluid with the shell rotates the shell, while creating centrifugal pressure inside the shell. The shell, for example, can be made in the form of a drum.

Далее рабочее тело истекает под действием центробежного давления через отверстия в оболочке (это могут быть, например отверстия 10 в цилиндрическом барабане 5 и отверстия в патрубках 8), разгоняясь в одном направлении вдоль окружности, перпендикулярном радиусу оболочки и в противоположном направлению истечения из ротора с обеспечением вращения оболочки и получения механической энергии. Истечение с разгоном (увеличением скорости) из отверстий оболочки в одном направлении вдоль окружности, перпендикулярном радиусу оболочки, позволяет приводить во вращение оболочку, а торможение рабочего тела, истекающего из каналов ротора в оболочку, позволяет усиливать эффект вращения за счет сил трения рабочего тела об оболочку и реактивных сил. При этом вместе с оболочкой вращается ее вал, с которого снимается дополнительная полезная энергия. Further, the working fluid expires under the action of centrifugal pressure through the holes in the shell (it can be, for example, holes 10 in the cylindrical drum 5 and holes in the nozzles 8), accelerating in one direction along a circle perpendicular to the radius of the shell and in the opposite direction of flow from the rotor, providing rotation of the shell and the receipt of mechanical energy. The outflow with acceleration (increase in speed) from the shell openings in one direction along a circle perpendicular to the shell radius allows the shell to rotate, and the braking of the working fluid flowing from the rotor channels into the shell allows the rotation effect to be enhanced due to the friction forces of the working body against the shell and reactive forces. At the same time, together with the shell, its shaft rotates, from which additional useful energy is removed.

Нагрузка может быть приложена к ротору и оболочке так, чтобы установить одинаковые окружные скорости вращения наружного диаметра ротора и внутреннего диаметра оболочки. Это осуществляется подключением потребителей энергии, например электрогенераторов, к валам ротора и оболочки и установления таких режимов их работы, чтобы окружные скорости вращения наружного диаметра ротора и внутреннего диаметра оболочки были одинаковы. В этом случае можно получить наибольший коэффициент полезного действия турбины. The load can be applied to the rotor and the shell so as to establish the same peripheral rotation speed of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell. This is done by connecting energy consumers, for example, electric generators, to the rotor and casing shafts and setting their operating modes such that the peripheral rotational speeds of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the casing are the same. In this case, you can get the highest turbine efficiency.

По закону сохранения момента количества движения момент вращения, действующий на ротор M1, равен суммарному моменту вращения М2, действующему на оболочку: M1= М2. Если скорость истечения 1 кг/с рабочего тела из каналов ротора будет W1 на радиусе R, то
M1=M2=(W1-V1)•R,
где V1 - окружная скорость вращения ротора.
According to the law of conservation of angular momentum, the rotational moment acting on the rotor M 1 is equal to the total angular momentum M 2 acting on the shell: M 1 = M 2 . If the flow rate of 1 kg / s of the working fluid from the rotor channels will be W 1 at a radius R, then
M 1 = M 2 = (W 1 -V 1 ) • R,
where V 1 - peripheral speed of rotation of the rotor.

Развиваемая ротором мощность при угловой скорости
ω1 = V1/R
N1=(W1-V1)•R•V1/R=(W1-V1)•V1.
Power developed by the rotor at angular velocity
ω 1 = V 1 / R
N 1 = (W 1 -V 1 ) • R • V 1 / R = (W 1 -V 1 ) • V 1 .

Соответственно при том же моменте M12 мощность, развиваемая оболочкой, будет при ω2 = V2/R, где V2 - окружная скорость вращения оболочки
N2=(W1-V1)•R•V2/R=(W1-V1)•V2.
Accordingly, at the same moment M 1 = M 2, the power developed by the shell will be at ω 2 = V 2 / R, where V 2 is the peripheral speed of rotation of the shell
N 2 = (W 1 -V 1 ) • R • V 2 / R = (W 1 -V 1 ) • V 2 .

Следовательно, при одинаковых окружных скоростях V1=V2 и отсутствии аэродинамических и других потерь наличие вращающейся оболочки позволяет дополнительно получить такую же мощность, как и мощность ротора, то есть удвоить суммарную мощность системы ротор - оболочка и получить максимальный теоретический коэффициент полезного действия турбины.Therefore, at the same peripheral speeds V 1 = V 2 and the absence of aerodynamic and other losses, the presence of a rotating shell allows one to additionally obtain the same power as the power of the rotor, i.e., to double the total power of the rotor-shell system and obtain the maximum theoretical turbine efficiency.

При V1=V2=V коэффициент полезного действия составляет:
η=(N1+N2)/W12/2=4(V/W1-V2/W12).
When V 1 = V 2 = V, the efficiency is:
η = (N 1 + N 2 ) / W 1 2/2 = 4 (V / W 1 -V 2 / W 1 2 ).

При соотношении V/W1=0,25
η=4(0,25-(0,25)2)=0,75.
With a ratio of V / W 1 = 0.25
η = 4 (0.25- (0.25) 2 ) = 0.75.

В качестве рабочего тела в турбине могут использоваться жидкость, газ и пар. As a working fluid in a turbine, liquid, gas and steam can be used.

Пример применения способа. An example of the application of the method.

Турбина работает на водяном пару. Используют ротор типа сегнерово колесо с двумя каналами. Подают водяной пар в два канала ротора и разгоняют поток водяного пара при истечении из каналов в одном направлении вдоль окружности, перпендикулярном радиусу ротора, до скорости 790 м/с. Используют ротор с радиусом r=0,48 м и числом оборотов n=5000 об/мин. Окружная скорость ротора 251 м/с. Ротор вращается, и с его вала снимается механическая энергия. The turbine runs on steam. A rotor of the Segner wheel type with two channels is used. Water vapor is supplied into two rotor channels and the water vapor stream is accelerated when it flows from the channels in one direction along a circle perpendicular to the radius of the rotor to a speed of 790 m / s. A rotor with a radius of r = 0.48 m and a speed of n = 5000 rpm is used. The peripheral speed of the rotor is 251 m / s. The rotor rotates, and mechanical energy is removed from its shaft.

Далее водяной пар из каналов ротора поступает в закрытое пространство вокруг ротора и взаимодействует с трением с оболочкой, образующей закрытое пространство и выполненной по радиусу окружности вдоль выходных отверстий каналов ротора. Через отверстия в оболочке водяной пар истекает, разгоняясь до скорости 251 м/с в одном направлении вдоль окружности, перпендикулярном радиусу оболочки и в противоположном направлению истечения из ротора с обеспечением вращения оболочки. Радиус оболочки незначительно превышает радиус ротора и составляет 0,4805 м, а число оборотов оболочки n=4990 об/мин. Окружная скорость оболочки 251 м/с. Оболочка вращается, и с ее вала снимается дополнительная механическая энергия. Next, water vapor from the rotor channels enters the enclosed space around the rotor and interacts with friction with the shell forming the enclosed space and made along the radius of the circle along the outlet openings of the rotor channels. Water flows through the openings in the shell, accelerating to a speed of 251 m / s in one direction along a circle perpendicular to the radius of the shell and in the opposite direction of flow from the rotor, ensuring rotation of the shell. The radius of the shell slightly exceeds the radius of the rotor and is 0.4805 m, and the number of revolutions of the shell n = 4990 rpm The peripheral velocity of the shell is 251 m / s. The shell rotates, and additional mechanical energy is removed from its shaft.

К валам ротора и оболочки прикладывают нагрузку установкой отдельных электрогенераторов на оба вала и устанавливают такие режимы работы электрогенераторов, чтобы окружные скорости вращения наружного диаметра ротора и внутреннего диаметра оболочки стали одинаковы 251 м/с. В этом случае с турбины снимается наибольшая механическая энергия при теоретическом коэффициенте полезного действия η=0,86. A load is applied to the rotor and sheath shafts by installing separate electric generators on both shafts and the operating modes of the electric generators are set so that the peripheral rotational speeds of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the sheath become the same 251 m / s. In this case, the greatest mechanical energy is removed from the turbine at a theoretical efficiency of η = 0.86.

Предложенный способ получения механической энергии в турбине подтвержден экспериментально и турбина, реализующая этот способ, успешно прошла испытания. The proposed method for producing mechanical energy in a turbine is confirmed experimentally and the turbine that implements this method has been successfully tested.

Claims (7)

1. Способ получения механической энергии в турбине, включающий подачу рабочего тела в каналы ротора турбины и разгон рабочего тела при истечении из каналов в одном направлении вдоль окружности, перпендикулярном радиусу ротора, с обеспечением вращения ротора, рабочее тело из каналов ротора подают в образованное оболочкой пространство вокруг ротора и оно взаимодействует с трением с оболочкой и истекает через отверстия в оболочке, разгоняясь в одном направлении с обеспечением ее вращения, отличающийся тем, что образованное оболочкой пространство вокруг ротора выполнено закрытым по радиусу окружности вдоль выходных отверстий каналов ротора, а истекающее через отверстия в оболочке рабочее тело разгоняется вдоль окружности перпендикулярно радиусу оболочки в направлении, противоположном истечению из ротора. 1. A method of producing mechanical energy in a turbine, comprising supplying a working fluid to the channels of the turbine rotor and accelerating the working fluid when flowing out of the channels in one direction along a circle perpendicular to the radius of the rotor, while ensuring rotor rotation, the working fluid is fed from the rotor channels into the space formed by the shell around the rotor and it interacts with friction with the shell and expires through holes in the shell, accelerating in one direction to ensure its rotation, characterized in that the shell formed is simple the space around the rotor is made closed along the radius of the circle along the outlet openings of the rotor channels, and the working fluid flowing through the openings in the shell accelerates along the circumference perpendicular to the radius of the shell in the opposite direction to the outflow from the rotor. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прикладывают нагрузку к ротору и оболочке так, чтобы установить одинаковые окружные скорости вращения наружного диаметра ротора и внутреннего диаметра оболочки. 2. The method according to p. 1, characterized in that the load is applied to the rotor and the shell so as to establish the same peripheral speed of rotation of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell. 3. Турбина, содержащая сегнерово колесо, выполненное в виде трубы с закрытым концом, скрепленной соосно с валом, установленной с возможностью вращения, на трубе радиально закреплена с противоположных сторон, по крайней мере, одна пара патрубков с отогнутыми в противоположные стороны от их оси открытыми концами, причем оси отогнутых открытых концов патрубков перпендикулярны плоскости, проходящей через оси патрубков и ось трубы, а в стенке трубы соответственно патрубкам выполнены отверстия, оболочку, скрепленную соосно с валом, установленным с возможностью вращения, и охватывающую сегнерово колесо, охватывающий сегнерово колесо и оболочку корпус с отверстиями для размещения трубы сегнерова колеса и валов сегнерова колеса и оболочки со штуцером для выхода рабочего тела, отличающаяся тем, что оболочка выполнена в виде цилиндрического барабана, цилиндрический поясок барабана примыкает к отогнутым концам патрубков сегнерова колеса с зазором, на цилиндрическом пояске барабана радиально закреплена с противоположных сторон, по крайней мере, одна пара патрубков с открытыми концами, отогнутыми в разные стороны от их оси, противоположные сторонам патрубков сегнерова колеса, причем оси отогнутых открытых концов патрубков барабана перпендикулярны плоскости, проходящей через оси патрубков барабана и ось трубы, а в стенке пояска соответственно патрубкам выполнены отверстия. 3. A turbine containing a Segner wheel made in the form of a pipe with a closed end, mounted coaxially with a shaft mounted for rotation, at least one pair of nozzles with open bent in opposite directions from their axis radially mounted on the pipe from opposite sides ends, and the axes of the bent open ends of the nozzles are perpendicular to the plane passing through the axis of the nozzles and the axis of the pipe, and holes are made in the pipe wall, respectively, of the pipe, a shell fixed coaxially with the shaft is installed rotatable, and enclosing a segner wheel, a segner wheel and a shell housing with holes for accommodating a tube of a segner wheel and shafts of a segner wheel and a shell with a fitting for the outlet of the working fluid, characterized in that the shell is made in the form of a cylindrical drum, a cylindrical drum belt adjacent to the bent ends of the nozzles of the Segner wheel with a gap, at least one pair of nozzles with open to the cylindrical belt of the drum is radially fixed from opposite sides ntsami bent to opposite sides of their axes, the opposite sides of the wheel segner nozzles, the axes of the bent open ends of the nozzles are perpendicular to the plane of the drum passing through the drum axis and the axis of the pipe nozzle, and nozzles respectively girdle wall is provided with holes. 4. Турбина по п. 3, отличающаяся тем, что патрубки сегнерова колеса выполнены обтекаемой формы. 4. The turbine according to claim 3, characterized in that the nozzles of the Segner wheel are streamlined. 5. Турбина по п. 4, отличающаяся тем, что обтекаемая форма патрубков сегнерова колеса выполнена в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5, где L - хорда крыла, b - наибольшая толщина крыла. 5. The turbine according to claim 4, characterized in that the streamlined shape of the nozzles of the Segner wheel is made in cross section in the form of a wing-shaped profile with a ratio L / b≥5, where L is the wing chord, b is the largest wing thickness. 6. Турбина по п. 3, или 4, или 5, отличающаяся тем, что патрубки барабана выполнены обтекаемой формы. 6. The turbine according to claim 3, or 4, or 5, characterized in that the drum nozzles are streamlined. 7. Турбина по п. 6, отличающаяся тем, что обтекаемая форма патрубков выполнена в поперечном сечении в виде крыловидного профиля с отношением L/b≥5, где L - хорда крыла, b - наибольшая толщина крыла. 7. The turbine according to claim 6, characterized in that the streamlined shape of the nozzles is made in cross section in the form of a wing-shaped profile with a ratio L / b≥5, where L is the wing chord, b is the largest wing thickness.
RU2002105974/06A 2002-03-11 2002-03-11 Method and turbine for producing mechanical energy RU2200848C1 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002105974/06A RU2200848C1 (en) 2002-03-11 2002-03-11 Method and turbine for producing mechanical energy
EP03744077A EP1489262B1 (en) 2002-03-11 2003-03-07 Turbine
AU2003235542A AU2003235542A1 (en) 2002-03-11 2003-03-07 Improved turbine
PCT/RU2003/000083 WO2003076767A1 (en) 2002-03-11 2003-03-07 Improved turbine
EA200401149A EA005904B1 (en) 2002-03-11 2003-03-07 Improved turbine
US10/506,753 US20050147493A1 (en) 2002-03-11 2003-03-07 Turbine
UA20041008255A UA74302C2 (en) 2002-03-11 2003-07-03 Method for obtaining mechanical energy in turbine and turbine for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002105974/06A RU2200848C1 (en) 2002-03-11 2002-03-11 Method and turbine for producing mechanical energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2200848C1 true RU2200848C1 (en) 2003-03-20

Family

ID=20255387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002105974/06A RU2200848C1 (en) 2002-03-11 2002-03-11 Method and turbine for producing mechanical energy

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050147493A1 (en)
EP (1) EP1489262B1 (en)
AU (1) AU2003235542A1 (en)
EA (1) EA005904B1 (en)
RU (1) RU2200848C1 (en)
UA (1) UA74302C2 (en)
WO (1) WO2003076767A1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467188C2 (en) * 2011-02-01 2012-11-20 Михаил Вениаминович Малиованов Jet-type power plant
WO2013084036A1 (en) 2011-12-07 2013-06-13 Solaris Holdings Limited Method for producing mechanical work
DE202014100531U1 (en) 2014-02-06 2014-02-13 Dmitiri Georgievich Gita Single- and double-flow overpressure turbine and turbine air jet system for this
WO2015019294A1 (en) 2013-08-05 2015-02-12 Omarov, Valeriy Igorevich Method for producing mechanical energy, single-flow turbine and double-flow turbine, and turbo-jet apparatus therefor
RU2605994C2 (en) * 2012-12-14 2017-01-10 Николай Фомич Архипов Internal combustion engine
RU2632737C2 (en) * 2016-03-23 2017-10-09 Анатолий Дмитриевич Щербатюк Rotary machine
RU2635750C1 (en) * 2016-12-07 2017-11-15 Владимир Сергеевич Соколов Minipower plant
RU2729308C1 (en) * 2019-11-26 2020-08-05 Анатолий Дмитриевич Щербатюк Rotor inertial motor
RU2818137C1 (en) * 2022-11-15 2024-04-24 Общество С Ограниченной Ответственностью "Гарант-Газ" Cryogenic power generating plant and turbine used therein

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3832496B1 (en) * 2005-05-25 2006-10-11 いすゞ自動車株式会社 Jet steam engine
DE102008009669A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Plant for transporting an ore pulp in a line system arranged along a gradient and components of such a system
US20110107774A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-12 Linde Aktiengesellschaft Self-Powered Refrigeration Apparatus
RU2771106C1 (en) * 2021-09-28 2022-04-26 Владимир Викторович Михайлов Turbine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US494991A (en) * 1893-04-04 Centrifugal blower
DE172795C (en) *
US999776A (en) * 1908-03-07 1911-08-08 Edwin R Gill Reaction-engine.
SU9803A1 (en) * 1927-04-20 1929-05-31 В.М. Шувалов Reactive steam turbine
US3282650A (en) * 1963-02-11 1966-11-01 Philips Corp Ion indicating device
US3200588A (en) * 1963-02-26 1965-08-17 Friedrich C Math Jet reaction motor
US3282560A (en) * 1965-06-15 1966-11-01 Loyal W Kleckner Jet reaction turbine
US3828553A (en) * 1973-02-08 1974-08-13 M Eskeli Turbine having powered inner rotor for imparting additional velocity to entering fluid
US3930744A (en) * 1973-10-10 1976-01-06 Hollymatic Corporation Pressure gas engine
US4332520A (en) * 1979-11-29 1982-06-01 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Velocity pump reaction turbine
US4430042A (en) * 1979-11-29 1984-02-07 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Velocity pump reaction turbine
YU46140B (en) * 1984-03-07 1993-05-28 Stojčić, Tode TURBINE WITH OPPOSITE ROTARY ROTORS
US4674950A (en) * 1985-11-12 1987-06-23 Dresser Industries, Inc. Pitot tube for pitot type centrifugal pump
US6354800B1 (en) * 2000-03-31 2002-03-12 Lance G. Hays Dual pressure Euler turbine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467188C2 (en) * 2011-02-01 2012-11-20 Михаил Вениаминович Малиованов Jet-type power plant
WO2013084036A1 (en) 2011-12-07 2013-06-13 Solaris Holdings Limited Method for producing mechanical work
RU2605994C2 (en) * 2012-12-14 2017-01-10 Николай Фомич Архипов Internal combustion engine
WO2015019294A1 (en) 2013-08-05 2015-02-12 Omarov, Valeriy Igorevich Method for producing mechanical energy, single-flow turbine and double-flow turbine, and turbo-jet apparatus therefor
DE202014100531U1 (en) 2014-02-06 2014-02-13 Dmitiri Georgievich Gita Single- and double-flow overpressure turbine and turbine air jet system for this
RU2632737C2 (en) * 2016-03-23 2017-10-09 Анатолий Дмитриевич Щербатюк Rotary machine
RU2635750C1 (en) * 2016-12-07 2017-11-15 Владимир Сергеевич Соколов Minipower plant
RU2729308C1 (en) * 2019-11-26 2020-08-05 Анатолий Дмитриевич Щербатюк Rotor inertial motor
RU2818137C1 (en) * 2022-11-15 2024-04-24 Общество С Ограниченной Ответственностью "Гарант-Газ" Cryogenic power generating plant and turbine used therein

Also Published As

Publication number Publication date
EP1489262A1 (en) 2004-12-22
US20050147493A1 (en) 2005-07-07
EP1489262A4 (en) 2010-07-21
EP1489262B1 (en) 2012-06-27
UA74302C2 (en) 2005-11-15
WO2003076767A1 (en) 2003-09-18
EA005904B1 (en) 2005-06-30
AU2003235542A1 (en) 2003-09-22
EA200401149A1 (en) 2005-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2200848C1 (en) Method and turbine for producing mechanical energy
US6357998B1 (en) Ribbon drive pumping apparatus and method
RU2673431C2 (en) Method for producing mechanical energy, single-flow and double-flow reactive turbines and turbo-reactive installation therefor
AU8249598A (en) Windmill powerplant
EP2075459A2 (en) Multiple rotor windmill and method of operation thereof
KR19990028875A (en) Rotor
WO2001048374A2 (en) Turbine for free flowing water
WO2005124109A1 (en) Combined cycle boundary layer turbine
WO2011102746A2 (en) Turbine with radial inlet and outlet rotor for use in bidirectional flows
US20020150465A1 (en) Ribbon drive pumping apparatus and method
EA012818B1 (en) Rotor for rotary machine and a rotary machine
CN103306736B (en) A kind of power turbine and power engine thereof
CN104100301B (en) The multistage differential pressure radial-flow turbine of nozzle ring aperture can be regulated
JPH11159433A (en) Hydraulic machinery
RU2217596C1 (en) Turbine
RU2383775C1 (en) Rotor-type windmill
US6076354A (en) Power generator driven by environment's heat
CZ2011107A3 (en) Vane machine
RU2280168C1 (en) Method of producing mechanical energy in turbine, turbine and segner's wheel for implementing the method
CN208040454U (en) Rotor, steam turbine and prime mover equipment of steam turbine
RU2599096C2 (en) Method for imparting motion to rotor (versions) and rotor
RU2771106C1 (en) Turbine
CN207048822U (en) Rotor, steam turbine and the steam turbine equipment of multiple coil structure
RU2327898C1 (en) Power plant with active magnus effect-based wind treatment
RU2018116219A (en) RADIAL BIOTATIVE ACTIVE-REACTIVE TURBINE (OPTIONS)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080312

QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20090413

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150312