RU52930U1 - TURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
TURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU52930U1 RU52930U1 RU2004123891/06U RU2004123891U RU52930U1 RU 52930 U1 RU52930 U1 RU 52930U1 RU 2004123891/06 U RU2004123891/06 U RU 2004123891/06U RU 2004123891 U RU2004123891 U RU 2004123891U RU 52930 U1 RU52930 U1 RU 52930U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- internal combustion
- combustion engine
- gas collection
- turbine internal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Турбинный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, вал, турбину в виде диска, расположенные на турбине радиальные лопатки, компрессор, камеру сгорания, систему подачи и зажигания горючей смеси, выхлопную систему, при этом, по меньшей мере, одна камера сбора газов соединена каналом с по меньшей мере одним соплом, направленным на радиальные лопатки турбины и воздействующим на них потоком газов. Сечения каналов, соединяющих камеры сбора газа с соплами, увеличиваются по ходу движения турбины. Сечения сопел увеличиваются по ходу движения турбины. Турбинный двигатель внутреннего сгорания может содержать две турбины, соединенные между собой через блок шестерен и имеющие разные обороты вращения. Турбинный двигатель внутреннего сгорания может содержать три и более турбины.An internal combustion turbine engine comprises a housing, a shaft, a disk-shaped turbine, radial blades located on the turbine, a compressor, a combustion chamber, a fuel mixture ignition system, an exhaust system, and at least one gas collection chamber is connected by a channel to at least one nozzle directed to the radial blades of the turbine and the gas flow acting on them. The cross sections of the channels connecting the gas collection chamber to the nozzles increase along the turbine. The nozzle sections increase along the turbine. A turbine internal combustion engine may comprise two turbines interconnected via a gear unit and having different rotational speeds. A turbine internal combustion engine may comprise three or more turbines.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям силовых установок, включающим, турбинные двигатели внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering, in particular to the designs of power plants, including turbine internal combustion engines.
Известен газотурбинный двигатель (патент RU №2096639), состоящий из корпуса с рабочими камерами, вала, ротора турбины с лопатками, центробежного компрессора, систем приготовления, подачи и зажигания горючей смеси, в его корпусе, имеющем цилиндрическую форму, равномерно по окружности расположены рабочие камеры в количестве, кратном четырем, площади сечения которых имеют форму, соответственно, в плоскостях, совпадающих с осью корпуса, прямоугольников, а в плоскостях, перпендикулярных этой оси, круговых секторов, дисковая часть ротора турбины выполнена из равномерно чередующихся радиальных глухих выступов и впадин, в которых крепятся лопатки ротора, также в виде круговых секторов и при этом количество каждых из них равно одной второй от количества камер, а сумма их по окружности диска равна и составляет ее половину (180), в глухих же выступах, для обеспечения эффективного охлаждения ротора турбины, выполнены сквозные радиальные полости, а гладкие рабочие поверхности этих глухих выступов, находящихся в одной плоскости с боковыми поверхностями лопаток ротора двигателя и непосредственно прилегающих к его торцу со стороны открытых его рабочих камер, обеспечивают в процессе работы двигателя последовательное закрывание тех двух смежных камер, в которые подается и сгорает горючая смесь.Known gas turbine engine (patent RU No. 2096639), consisting of a housing with working chambers, a shaft, a turbine rotor with blades, a centrifugal compressor, systems for preparing, supplying and igniting a combustible mixture, in its housing having a cylindrical shape, working chambers are evenly distributed around the circumference in an amount multiple of four, the cross-sectional areas of which are shaped, respectively, in planes coinciding with the axis of the casing, rectangles, and in planes perpendicular to this axis, circular sectors, the disk part of the turbine rotor it is made up of uniformly alternating radial blind protrusions and depressions in which the rotor blades are attached, also in the form of circular sectors, and the number of each of them is equal to one second of the number of chambers, and their sum over the circumference of the disk is equal to half (180), in the blind protrusions, to ensure effective cooling of the turbine rotor, through radial cavities are made, and the smooth working surfaces of these blind protrusions are in the same plane with the side surfaces of the rotor blades of the engine and directly enno adjacent to its end with its open side working chambers provided during engine operation consistent closing the two adjacent chambers, which is supplied and combusted combustible mixture.
К недостаткам этого газотурбинного двигателя следует отнести сложность в изготовлении и низкий КПД.The disadvantages of this gas turbine engine include the difficulty in manufacturing and low efficiency.
Известен компрессорно-роторно-турбинный двигатель внутреннего сгорания (патент RU №2109969, 27.04.98, F 02 C 3/04). В предлагаемом двигателе на передней стороне диска размещены лопасти центробежного компрессора, устроенные внутри кольцевого ротора, наружная поверхность которого имеет камеру сгорания, форма которой с направляющим отверстием кольца крышки и отверстием рабочего кольца диска оптимально близка форме реактивного сопла, ось которого проходит по касательной к кольцевому ротору, а с обратной стороны диска устроена полая конусная турбина, задняя часть которой переходит в цилиндрическое выхлопное сопло, а наружная поверхность Known compressor-rotor-turbine internal combustion engine (patent RU No. 2109969, 04/27/98, F 02 C 3/04). In the proposed engine on the front side of the disk there are centrifugal compressor blades arranged inside an annular rotor, the outer surface of which has a combustion chamber, the shape of which with the guide hole of the cap ring and the hole of the working ring of the disk is optimally close to the shape of the jet nozzle, whose axis is tangent to the ring rotor and a hollow cone turbine is arranged on the back of the disk, the back of which goes into a cylindrical exhaust nozzle, and the outer
снабжена газовыми каналами, боковые стенки которых образованы винтообразными ребрами, берущими начало с отверстия кольца диска и нисходящими по перфорированной части цилиндрического выхлопного сопла, внутри которого расположен шнековый лабиринт с переменным шагом свивки.equipped with gas channels, the side walls of which are formed by helical ribs originating from the hole of the disk ring and descending along the perforated part of the cylindrical exhaust nozzle, inside which there is a screw labyrinth with a variable pitch.
Недостатками данного технического решения является сложность в изготовлении и низкий КПД.The disadvantages of this technical solution is the difficulty in manufacturing and low efficiency.
В качестве прототипа выбран газотурбинный двигатель (патент RU №2161714), содержащий корпус, камеры сгорания с соплами, вал, ротор турбины с лопатками, центробежный компрессор с по меньшей мере двумя ступенями, системы подачи и зажигания горючей смеси и теплообменник с выхлопными патрубками, при этом количество камер сгорания кратно трем, одна ступень компрессора расположена по всей окружности, а вторая выполнена в виде двух симметрично расположенных друг относительно друга секторов с центральным углом по 90° каждый, при4ем ротор выполнен с глухим выступом, расположенным с возможностью перекрытия сопел камер сгорания.As a prototype, a gas turbine engine (RU Patent No. 2161714) was selected, comprising a housing, combustion chambers with nozzles, a shaft, a turbine rotor with blades, a centrifugal compressor with at least two stages, a fuel mixture ignition system and a heat exchanger with exhaust pipes, when this number of combustion chambers is a multiple of three, one compressor stage is located around the entire circumference, and the second is made in the form of two sectors symmetrically located relative to each other with a central angle of 90 ° each, and the rotor is made with h with a protrusion located with the possibility of blocking the nozzles of the combustion chambers.
Недостатком данного технического решения является низкий КПД.The disadvantage of this technical solution is the low efficiency.
Задачей изобретения является повышение КПД двигателя.The objective of the invention is to increase engine efficiency.
Технический результат достигается тем, что, турбинный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус, вал, турбину в виде диска, расположенные на турбине радиальные лопатки, компрессор, камеру сгорания, систему подачи и зажигания горючей смеси, выхлопную систему, при этом, по меньшей мере, одна камера сбора газов соединена каналом с по меньшей мере одним соплом, направленным на радиальные лопатки турбины и воздействующим на них потоком газов. Сечения каналов, соединяющих камеры сбора газа с соплами, увеличиваются по ходу движения турбины. Сечения сопел увеличиваются по ходу движения турбины. Турбинный двигатель внутреннего сгорания может содержать две турбины, соединенные между собой через блок шестерен и имеющие разные обороты вращения. Турбинный двигатель внутреннего сгорания может содержать три и более турбины.The technical result is achieved in that the turbine internal combustion engine comprises a housing, a shaft, a disk-shaped turbine, radial vanes located on the turbine, a compressor, a combustion chamber, a fuel supply and ignition system, an exhaust system, and at least one the gas collection chamber is connected by a channel with at least one nozzle directed to the radial blades of the turbine and the gas flow acting on them. The cross sections of the channels connecting the gas collection chamber to the nozzles increase along the turbine. The nozzle sections increase along the turbine. A turbine internal combustion engine may comprise two turbines interconnected via a gear unit and having different rotational speeds. A turbine internal combustion engine may comprise three or more turbines.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 показан разрез описываемого турбинного двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - разрез А-А турбинного двигателя внутреннего сгорания; на фиг.3 - разрез турбинного двигателя внутреннего сгорания, содержащего две турбины в виде дисков, соединенные между собой через блок шестерен.Figure 1 shows a section of the described turbine internal combustion engine; figure 2 is a section aa of a turbine internal combustion engine; figure 3 is a section of a turbine internal combustion engine containing two turbines in the form of disks connected to each other through a block of gears.
Турбинный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, вал 2, турбину 3 с радиальными лопатками 4, компрессор 5, камеру сгорания 6, канал подачи воздуха 7, The turbine internal combustion engine comprises a housing 1, a shaft 2, a turbine 3 with radial blades 4, a compressor 5, a combustion chamber 6, an air supply channel 7,
канал подачи топлива 8 и свечу зажигания 9, выхлопную систему, состоящую из камер сбора газов 10, каналов 11, сопел 12 и окна для выброса отработанных газов 13. Турбинный двигатель внутреннего сгорания содержит шестерни 14.a fuel supply channel 8 and a spark plug 9, an exhaust system consisting of gas collection chambers 10, channels 11, nozzles 12 and a window for exhaust gas 13. The turbine internal combustion engine contains gears 14.
Турбинный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При запуске двигателя и начале вращения вала 2, компрессор 5 нагнетает воздух через канал подачи воздуха 7 в пространство между радиальными лопатками 4 турбины 3, образующими камеру сгорания 6. Далее при вращении турбины 3, камера сгорания 6 перемещается к каналу подачи топлива 8, где происходит подача топлива, в результате чего образуется горючая смесь. Горючая смесь, находясь в камере сгорания 6, перемещается к свече зажигания 9 и воспламеняется, в этот момент происходит резкое увеличение давления газов в камере сгорания 6. В момент совмещения камеры сгорания 6 с камерой сбора газов 10, последняя заполняется рабочими газами. Под действием давления рабочие газы проходят через канал 11 и сопло 12, воздействуя на радиальные лопатки 4 турбины 3. Далее рабочие газы попадают в следующую камеру сбора газов и проходят через канал и сопло больших размеров, придавая турбине дополнительное ускорение, что способствует дальнейшему увеличению оборотов и мощности двигателя. Рабочие газы, израсходовавшие свою энергию на вращение, выбрасываются через окно 13 выхлопной системы.A turbine internal combustion engine operates as follows. When starting the engine and the beginning of rotation of the shaft 2, the compressor 5 pumps air through the air supply channel 7 into the space between the radial blades 4 of the turbine 3 forming the combustion chamber 6. Then, when the turbine 3 rotates, the combustion chamber 6 moves to the fuel supply channel 8, where fuel supply, resulting in a combustible mixture. The combustible mixture, being in the combustion chamber 6, moves to the spark plug 9 and ignites, at this moment there is a sharp increase in gas pressure in the combustion chamber 6. At the time of combining the combustion chamber 6 with the gas collection chamber 10, the latter is filled with working gases. Under the influence of pressure, the working gases pass through the channel 11 and the nozzle 12, acting on the radial blades 4 of the turbine 3. Then, the working gases enter the next gas collection chamber and pass through the channel and the nozzle of large sizes, giving the turbine additional acceleration, which contributes to a further increase in speed and engine power. Working gases that have consumed their energy in rotation are ejected through the window 13 of the exhaust system.
Заявляемое устройство с многократным использованием рабочих газов позволяет значительно увеличить КПД турбинного двигателя внутреннего сгорания.The inventive device with multiple use of working gases can significantly increase the efficiency of a turbine internal combustion engine.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004123891/06U RU52930U1 (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | TURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004123891/06U RU52930U1 (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | TURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU52930U1 true RU52930U1 (en) | 2006-04-27 |
Family
ID=36656111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004123891/06U RU52930U1 (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | TURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU52930U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015122799A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-20 | Михаил Валерьевич КОШЕЧКИН | Gas turbine installation |
-
2004
- 2004-08-04 RU RU2004123891/06U patent/RU52930U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015122799A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-20 | Михаил Валерьевич КОШЕЧКИН | Gas turbine installation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10920662B2 (en) | Compound cycle engine | |
US10968824B2 (en) | Compound cycle engine | |
US9926843B2 (en) | Compound cycle engine | |
US6125814A (en) | Rotary vane engine | |
KR102126882B1 (en) | Nozzle assembly, combustor and gas turbine including the same | |
CN105972638B (en) | A kind of reverse-flow type pulse detonation combustor | |
KR102291801B1 (en) | Ring segment and gas turbine including the same | |
RU98102924A (en) | ROTARY INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JP5654533B2 (en) | Method of burning fuel in a rotary internal combustion engine | |
WO2016201567A1 (en) | Compound cycle engine | |
JP2011517741A (en) | Boundary layer gas turbine combined with rotary and mechanical reciprocating sliding metal vane air pump and pulse gas turbine engine system | |
RU52930U1 (en) | TURBINE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JPH01305131A (en) | Replaceable machine having high presssure stability | |
RU2291305C2 (en) | Internal combustion turbine engine | |
KR102319765B1 (en) | Gas turbine | |
EP3460194B1 (en) | Gas turbine | |
RU2096639C1 (en) | Gas-turbine engine | |
WO2016201568A1 (en) | Compound cycle engine | |
RU2161714C2 (en) | Gas-turbine engine | |
RU2362034C2 (en) | Pulse gas-turbine engine (versions) | |
US3955360A (en) | Integrated flow washboard turbine | |
RU2289028C2 (en) | Gas-turbine engine | |
RU2109969C1 (en) | Internal combustion air-injection-rotor-turbine engine | |
RU2311555C2 (en) | Pulsating gas-turbine engine | |
CN214577379U (en) | Miniature gas turbine with single-tube detonation combustion chamber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070805 |