RU2324831C1 - Газотурбинный двигатель - Google Patents

Abstract

Газотурбинный двигатель содержит корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита (водного раствора электролита) через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер. Герметизирующая вход в корпус крышка выполнена с возможностью регулируемого забора воздуха в двигатель. Система подачи электролита выполнена с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива в камеру сгорания. Электролизер выполнен в виде кавитатора с центральным телом путем подводки постоянного электрического тока от источника питания к элементам кавитатора и установлен в обособленном корпусе, герметично соединенном с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором через этот электролизер в камеру сгорания. Изобретение направлено на повышение эффективных показателей двигателя. 2 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к газотурбинным двигателя, и может быть использовано в двигателе-строении.

Известен газотурбинный двигатель, содержащий корпус, компрессор, камеру сгорания, воспламеняющее устройство, систему подачи топлива и турбину /А.с. СССР №1329280, F02К 3/28, 30.04.1992 г./ [1].

Недостатком известного двигателя является его низкая экономическая и экологическая эффективность в эксплуатации.

Наиболее близким к предалагаемому изобретению является газотурбинный двигатель, содержащий корпус с герметизирующей его вход крышкой, электролизер, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство и турбину /Патент РФ 12280184, F02С 3/28, 20.07.2006 г./ [2].

Недостатком ближайшего аналога является высокий расход энергии на электролиз воды и низкий КПД электролизера.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении эффективных показателей двигателя.

Поставленная задача решается тем, что в газотурбинном двигателе, содержащем корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита /водного раствора электролита/ через форсунку с кавитатором, например местное сужение канала, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер. Герметизирующая вход в корпус крышка выполнена с возможностью регулируемого, например жалюзями, забора атмосферного воздуха в двигатель. Причем система подачи электролита выполнена с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива через форсунку в камеру сгорания. Электролизер при этом выполнен в виде кавитатора с центральным телом, например местного сужения канала с центральным телом, путем подводки постоянного электрического тока от источника питания, например от аккумулятора, к элементам кавитатора, например к местному сужению канала и к центральному телу, и установлен в обособленном корпусе герметично, например, на болтах соединенном с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси, под давлением за компрессором через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания.

Сущность изобретения схематично показана на чертежах, где: фиг.1 - разрез двигателя; фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Газотурбинный двигатель, содержит корпус 1 /фиг.1-2/, герметизирующую вход в корпус крышку 2, выполненную с возможностью регулируемого, например жалюзями 3, забора воздуха в двигатель. Систему подачи электролита, выполненную в виде форсунки 4 с кавитатором, например местного сужения ее канала /не показано/, подачи электролита в поток забираемого в двигатель воздуха и форсунки 5 подачи топлива в камеру сгорания. Размещенный в корпусе вал 6 компрессора 7 и турбины 8. Электролизер-кавитатор 9, например местное сужение 10 канала с центральным телом 11, образованный путем подводки постоянного электрического тока от, например, аккумулятора 12 к элементам кавитатора, например, к его местному сужению и к его центральному телу. Установлен электролизер-кавитатор в обособленном корпусе 13 герметично, например на болтах, соединенном с камерой сгорания 14 и с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором, через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания с воспламеняющим устройством 15.

Газотурбинный двигатель работает следующим образом.

Для пуска двигателя раскручивают его вал 6 /фиг.1-2/ и на электроды 10 и 11 электролизера-кавитатора 9 с центральным телом подают постоянный электрический ток от, например, аккумулятора 12. Работой компрессора 7 на его всасе создается разрежение. Благодаря чему производится регулируемый, например жалюзями 3, забор атмосферного воздуха в корпус 1 двигателя. В поток забираемого в двигатель воздуха форсункой 4 с кавитатором /не показано/ подают электролит, например водный раствор едкого калия. За счет кавитации в кавитаторе форсунки 4 вода частично, до неопасного для компрессора предела, диссоциирует, ионизируется, капельки ее тончайше распыляются и смешиваются с воздухом. Далее за счет разрежения на всасе компрессора электролит превращается в пар. Затем эта смесь сжимается компрессором 7 и под давлением за компрессором подается в обособленный корпус 13 электролизера-кавитатора 9 и прогоняется через, например, местное сужение 10 с центральным телом 11, где за счет кавитации и за счет протекания постоянного тока через электролит частично уже диссоциированный в кавитаторе форсунки 4 водяной пар, присутствующий в потоке, полностью разлагается на водород и кислород, чем и достигается высокая экономическая и экологическая эффективность двигателя. Затем эта газовая смесь поступает в камеру сгорания 14, куда также подают через форсунку 5 небольшое количество топлива и образовавшуюся обогащенную водородом и кислородом топливовоздушную смесь поджигают воспламеняющим устройством 15. Далее температура продуктов сгорания нормализуется в зоне смешения камеры сгорания 14. Затем продукты сгорания уже в виде рабочего тела поступают и расширяются в турбине 8, вращают вал 6 двигателя и выкидываются в атмосферу.

Предлагаемое изобретение существенно повышает экономические и экологические показатели газотурбинного двигателя и найдет широкое применение в двигателестроении.

Claims (1)

1. Газотурбинный двигатель, содержащий корпус и герметизирующую вход в корпус крышку, компрессор, камеру сгорания, систему подачи электролита (водного раствора электролита) через форсунку с кавитатором, воспламеняющее устройство, турбину и электролизер, отличающийся тем, что герметизирующая вход в корпус крышка выполнена с возможностью регулируемого забора воздуха в двигатель, система подачи электролита выполнена с возможностью подачи электролита через форсунку с кавитатором в поток забираемого в двигатель воздуха и с возможностью подачи топлива в камеру сгорания, электролизер при этом выполнен в виде кавитатора с центральным телом путем подводки постоянного электрического тока от источника питания к элементам кавитатора и установлен в обособленном корпусе, герметично соединенном с камерой сгорания, с возможностью подачи газовой смеси под давлением за компрессором через этот электролизер-кавитатор с центральным телом в камеру сгорания.

Images