RU2586236C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586236C1 RU2586236C1 RU2015101899/06A RU2015101899A RU2586236C1 RU 2586236 C1 RU2586236 C1 RU 2586236C1 RU 2015101899/06 A RU2015101899/06 A RU 2015101899/06A RU 2015101899 A RU2015101899 A RU 2015101899A RU 2586236 C1 RU2586236 C1 RU 2586236C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- housing
- evaporator
- heat
- rigidly
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано, в частности, в качестве двигателя летательного аппарата (ЛА).The invention relates to the field of power engineering and can be used, in particular, as the engine of an aircraft (LA).
Известно устройство двигателя [1], в котором содержатся внутренние и внешние радиаторы, содержащие тонкостенные пластины с развитой поверхностью теплообмена.A device of the engine is known [1], which contains internal and external radiators containing thin-walled plates with a developed heat exchange surface.
К недостаткам известного устройства следует отнести сравнительно низкую поверхность теплообмена радиаторов, что снижает мощность двигателя.The disadvantages of the known device include a relatively low heat exchange surface of radiators, which reduces engine power.
Вторым недостатком является отсутствие возможности безопасной транспортировки двигателя в нерабочем состоянии, обусловленное значительным количеством теплоносителя, свободно и хаотично перемещающегося в объеме герметичного корпуса двигателя.The second disadvantage is the inability to safely transport the engine in an idle state, due to a significant amount of coolant moving freely and randomly in the volume of the sealed engine casing.
Третьим недостатком являются сравнительно высокие массогабаритные характеристики двигателя, обусловленные наличием сплошного вала двигателя.The third disadvantage is the relatively high weight and size characteristics of the engine, due to the presence of a solid motor shaft.
Целью настоящего изобретения является повышение мощности двигателя, безопасной его транспортировки в нерабочем состоянии, а также уменьшение массогабаритных характеристик.The aim of the present invention is to increase the power of the engine, its safe transportation inoperative, as well as the reduction of overall dimensions.
Суть изобретения заключается в том, что для повышения эффективности теплообмена конусные тарелки радиаторов с обеих сторон подвергнуты технологической операции “накатка”, в результате чего поверхность теплообмена значительно возрастает, а на обеих поверхностях образуются многочисленные выступы, способствующие преобразованию мятого пара в конденсат.The essence of the invention lies in the fact that to increase the efficiency of heat transfer, the cone plates of the radiators are subjected to the “knurling” operation on both sides, as a result of which the heat transfer surface increases significantly, and numerous protrusions are formed on both surfaces, which facilitate the conversion of crushed steam into condensate.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На Фиг. 1 представлен внешний вид двигателя.In FIG. 1 shows the appearance of the engine.
На Фиг. 2 представлена одноступенчатая турбина.In FIG. 2 shows a single-stage turbine.
На Фиг. 3 изображен полый вал двигателя с конусными тарелками и теплопроводными стержнями.In FIG. 3 shows a hollow shaft of an engine with conical plates and heat-conducting rods.
На Фиг. 4 представлен профиль конусной тарелки после операции “накатка”.In FIG. 4 shows the profile of the cone plate after the knurling operation.
На Фиг. 5 представлены схема движения теплоносителя, схема движения атмосферного воздуха, а также треугольник раскладки сил, действующих на теплоноситель.In FIG. Figure 5 presents the motion diagram of the coolant, the motion diagram of atmospheric air, as well as the triangle of the distribution of forces acting on the coolant.
На Фиг. 6 представлен профиль поверхности конусной тарелки до операции “накатка”. Увеличено.In FIG. 6 shows the surface profile of the cone plate before the knurling operation. Increased.
На Фиг. 7 представлен профиль поверхности конусной поверхности после операции “накатка”.In FIG. 7 shows the surface profile of the conical surface after the knurling operation.
На Фиг. 8 представлены профили двух смежных конусных тарелок.In FIG. 8 shows profiles of two adjacent conical plates.
Устройство двигателя внешнего сгоранияThe device of an external combustion engine
Двигатель внешнего сгорания содержит герметичный корпус 1 в форме усеченного конуса, частично заполненный теплоносителем. Корпус содержит испаритель 2 и конденсатор 3. В корпусе содержится теплоизоляционное кольцо 4, являющееся элементом корпуса и жестко скрепленное как с испарителем, так и с конденсатором двигателя. К теплоизоляционному кольцу жестко крепится рабочее колесо 5 турбины с рабочими лопатками, охваченные ободом 6. Рабочее колесо турбины жестко крепится к полому валу 7 двигателя. На полый вал установлено сопловое колесо 8 турбины, охваченное ободом 9, представляющим собою внутренний кольцевой магнит. Ободья обоих колес установлены с образованием кольцевого зазора 10 с корпусом. Колесо с сопловыми лопатками установлено с возможностью вращения по отношению к полому валу - на подшипниках 11. Над внутренним кольцевым магнитом установлен внешний кольцевой магнит 12, жестко связанный с корпусом 13 ЛА. На полый вал двигателя жестко крепится винт 14. В корпусе двигателя, в зоне конденсации, содержатся теплопроводные стержни 15, на которых жестко закреплены конусные тарелки 16, профиль которых образован технологической операцией “накатка” с обеих сторон. Вокруг испарителя расположена спиральная камера сгорания 17 с форсунками 18. Внутри испарителя содержится металлическая мелкопористая губка 19.The external combustion engine contains a sealed housing 1 in the form of a truncated cone, partially filled with coolant. The housing contains an evaporator 2 and a
Работа двигателяEngine operation
При подаче топлива к форсункам 18, а также сжатого воздуха в 2-спиральную камеру сгорания 17 происходит нагрев и испарение теплоносителя в испарителе 2. Пар под давлением поступает на лопатки соплового колеса 8. Поскольку сопловое колесо с направляющими лопатками зафиксировано от вращения с помощью внутренних и внешних магнитов, а рабочее колесо 5 жестко соединено посредством полого вала 7 с корпусом 1, двигатель приходит во вращение. Теплоноситель в парообразном состоянии, пройдя через турбину, поступает в конденсатор 3, где отдает часть тепла внешнему радиатору через теплопроводные стержни 15, и переходит в жидкую фазу - конденсат. Перейдя в жидкую фазу на внутренних конусных тарелках, теплоноситель осаждается на внутренней стенке конденсатора 3 и в виде тонкой пленки под действием центробежных сил возвращается в испаритель 2. Для этой цели между корпусом 1 и ободьями 9 колес турбины содержится зазор 10. В испарителе теплоноситель под действием тепла, полученного от камеры сгорания 17, вновь переходит в парообразное состояние и поступает на колеса турбин. Цикл замыкается.When fuel is supplied to the
Достоинство предложенного двигателя внешнего сгоранияThe advantage of the proposed external combustion engine
Любой тепловой двигатель должен содержать как минимум четыре устройства: 1. Источник энергии. 2. Тепловую машину. 3. Конденсатор. 4. Насос.Any heat engine must contain at least four devices: 1. An energy source. 2. The heat engine. 3. Capacitor. 4. The pump.
Обычно все эти устройства существуют самостоятельно, занимают большие площади и объем, и соединены между собою сложной системой коммуникаций. В предложенном техническом решении все необходимые устройства объединены в одном мобильном агрегате, а функции насоса исполняет сам двигатель, корпус которого выполнен в виде конуса.Typically, all these devices exist independently, occupy large areas and volume, and are interconnected by a complex communication system. In the proposed technical solution, all the necessary devices are combined in one mobile unit, and the pump itself performs the function of the engine, the casing of which is made in the form of a cone.
1. Задав необходимое значение конусности корпуса (угол α), число оборотов n и радиуса R, а также размер зазора между турбиной и корпусом, можно гарантированно обеспечить надежный проход теплоносителя со встречными направлениями. А именно: в газообразном состоянии - из испарителя в конденсатор, проходя через турбину, а обратно, в жидком состоянии - из конденсатора в испаритель. При этом ЛА с подобным двигателем, работа которого не зависит от ориентации в пространстве, может совершать любые фигуры высшего пилотажа.1. Having set the required value of the taper of the casing (angle α), the number of revolutions n and the radius R, as well as the size of the gap between the turbine and the casing, it is guaranteed to ensure reliable passage of the heat carrier with opposite directions. Namely: in the gaseous state - from the evaporator to the condenser, passing through the turbine, and vice versa, in the liquid state - from the condenser to the evaporator. Moreover, an aircraft with a similar engine, the operation of which does not depend on spatial orientation, can perform any aerobatics.
2. Плотная установка многочисленных конусных тарелок с развитой поверхностью теплообмена и наличие многочисленных выступов на поверхности, а также наличие многочисленных теплопроводных стержней обеспечивает переход мятого пара вначале в состояние насыщенного пара, а затем - в конденсат.2. The dense installation of numerous conical plates with a developed heat transfer surface and the presence of numerous protrusions on the surface, as well as the presence of numerous heat-conducting rods, ensure that crushed steam first goes into saturated steam and then into condensate.
3. Двигатель - всеядный, т.е. нетребовательный к качеству топлива. Форсунку можно настроить на любой вид топлива, при этом в жидком или газообразном виде.3. The engine is omnivorous, ie undemanding to fuel quality. The nozzle can be configured for any type of fuel, while in liquid or gaseous form.
4. Стационарный двигатель может работать на солнечной энергии.4. The stationary engine can run on solar energy.
5. Двигатель может работать в режиме силового агрегата (двигатель - эл. генератор).5. The engine can work in the power unit mode (engine - electric generator).
6. Анаэробный вариант двигателя, в котором радиоактивные ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы) в виде трубок плотно охватывают корпус испарителя, может быть использован в подводном положении.6. An anaerobic version of the engine, in which radioactive fuel elements (fuel elements) in the form of tubes tightly enclose the evaporator body, can be used in underwater position.
7. Анаэробный двигатель может быть также использован для космического машиностроения. Например, как БИП - бортовой источник питания, взамен солнечных батарей, вне зависимости от удаленности от Солнца.7. An anaerobic engine can also be used for space engineering. For example, as a BIP - an on-board power source, instead of solar panels, regardless of the distance from the Sun.
8. Металлическая мелкопористая губка представляет собою несколько слоев металлической сетки с размером ячеек 100-150 мкм [3].8. The finely porous metal sponge represents several layers of a metal mesh with a mesh size of 100-150 microns [3].
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2472005 с приоритетом от 18.01.2011 г.1. RF patent No. 2472005 with priority dated January 18, 2011.
2. Статья “накатка”. Политехнический словарь, издательство “Советская энциклопедия”, Москва, 1980 г., с. 319.2. The article "knurling". Polytechnical dictionary, publishing house "Soviet Encyclopedia", Moscow, 1980, p. 319.
3. Yandex. Фитиль или капиллярная структура.3. Yandex. Wick or capillary structure.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101899/06A RU2586236C1 (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015101899/06A RU2586236C1 (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2586236C1 true RU2586236C1 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015101899/06A RU2586236C1 (en) | 2015-01-22 | 2015-01-22 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2586236C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB591524A (en) * | 1944-06-07 | 1947-08-20 | Standard Telephones Cables Ltd | Turbo generator |
GB1372645A (en) * | 1971-11-12 | 1974-11-06 | Schur G O | Heat vapour differential engine |
SU1032322A1 (en) * | 1982-03-12 | 1983-07-30 | Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Coaxial heat pipe |
RU2056606C1 (en) * | 1993-01-21 | 1996-03-20 | Виктор Альбертович Пилюш | Heat energy-to-mechanical work converter |
-
2015
- 2015-01-22 RU RU2015101899/06A patent/RU2586236C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB591524A (en) * | 1944-06-07 | 1947-08-20 | Standard Telephones Cables Ltd | Turbo generator |
GB1372645A (en) * | 1971-11-12 | 1974-11-06 | Schur G O | Heat vapour differential engine |
SU1032322A1 (en) * | 1982-03-12 | 1983-07-30 | Грузинский Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.И.Ленина | Coaxial heat pipe |
RU2056606C1 (en) * | 1993-01-21 | 1996-03-20 | Виктор Альбертович Пилюш | Heat energy-to-mechanical work converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9091469B2 (en) | Apparatus and method for vapor driven absorption heat pumps and absorption heat transformer with applications | |
CA2101352C (en) | Rotary absorption heat pump of improved performance | |
Bellos et al. | Parametric analysis and optimization of a solar assisted gas turbine | |
JP4586632B2 (en) | Jet steam engine | |
US4089174A (en) | Method and apparatus for converting radiant solar energy into mechanical energy | |
CN101253310B (en) | Rotary displacement type steam engine | |
KR20180100700A (en) | Tapered spiral gas turbine with homo-polar DC generator for combined cooling, heating, power, pressure, work and water | |
CN101228352B (en) | Rotary steam engine | |
US11319813B2 (en) | Tapering spiral gas turbine with polygon electric generator for combined cooling, heating, power, pressure, work, and water | |
RU2586236C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN104392750B (en) | Low temperature nuclear reactor and the onboard power systems based on low temperature nuclear reactor | |
CN107255066B (en) | Temperature difference power engine heated by heat pump | |
JP6407089B2 (en) | Power generator | |
RU2472005C2 (en) | External combustion engine | |
RU2545107C2 (en) | External combustion engine | |
RU2056606C1 (en) | Heat energy-to-mechanical work converter | |
CN104165068A (en) | Pipeline flow medium runoff type pressure driver | |
CA2621752C (en) | Sealed thermal power battery charging method and system | |
CN212774784U (en) | Solar water pump | |
RU2386857C1 (en) | Method of vortex energy conversion of continuous medium, vortex energy converter (versions), solar energy converter, method of thermomagnetic energy conversion, vortex converter of thermomagnetic energy, vortex supercharger and vortex turbine | |
JPS60119306A (en) | Heat pipe power plant | |
WO2017133294A1 (en) | Tapering spiral gas turbine with homopolar dc generator for combined cooling, heating, power, pressure, work, and water | |
EP2233738A1 (en) | Converter and an energy conversion method, a torque flow pump and a turbine | |
KR20110085587A (en) | Vacuum engine | |
JP2005002985A (en) | External-combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180123 |