SU1151707A1

SU1151707A1 - Heat engine

Info

Publication number: SU1151707A1
Application number: SU833677641A
Authority: SU
Inventors: Пятрас Повилович Пашкявичюс; Казимерас Миколо Рагульскис; Римантас-Тадас Антанович Толочка
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1985-04-23

Abstract

ТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор и ротор, между которыми расположены нагреваемые и охлаждаемые ролики , огибаемые поочередно и попарно тепловыми элементами из сплава с термомеханической пам тью в виде непрерывных колец , отличающийс тем, что, с целью уменьшени габаритов и увеличени удельной мощности, ротор имеет цилиндрическую рабочую поверхность, ролики вместе с попарно охватывающими их тепловыми элементами расположены вокруг этой поверхности ротора в два р да, ролики наружного р да закреплены на статоре с возможностью вращени , по одному из каждой пары этих роликов подвещено на пружине сжати , рабоча поверхность ротора охвачена прижа тыми к ней наружными сторонами колец внутреннего р да, по одному нагреваемому и одному соседнему охлаждаемому ролику разных пар внутреннего р да расположены между роликами одной пары наружного р да и охвачены наружной стороной кольца , установленного на этой паре роликов наружного р да, кольца наружного р да с одного конца прижаты к внутреннего р да нагреваемыми роликами обоих ,р дов, а с другого конца - охлаждаемыми 9 |сл роликами обоих р дов, и свободные участки каждого кольца между роликами дл осуществлени теплообмена между этими участками при их встречном движении расположены в непосредственной близости друг от друга.A THERMAL ENGINE, containing a stator and a rotor, between which are heated and cooled rollers, bending alternately and in pairs with thermal elements from an alloy with a thermomechanical memory in the form of continuous rings, characterized in that, in order to reduce dimensions and increase the power density, the rotor has a cylindrical the working surface, the rollers together with the thermal elements pairwise covering them are arranged around this rotor surface in two rows, the outer row rollers are fixed on the stator with the possibility One of each pair of these rollers is mounted on a compression spring, the working surface of the rotor is enclosed by the outer sides of the inner row rings pressed against it, one heated and one adjacent cooled roller of different pairs of the internal row are located between the rollers of one pair of the outer row and are covered by the outer side of the ring installed on this pair of rollers of the outer row, the rings of the outer row are pressed from one end to the inner row and heated by the rollers of both rows and from the other end are cooled 9 mi | cl rollers of both rows, and the availability of each ring portions between the rollers to effect heat transfer between these portions at their opposite movement are located in close proximity to each other.

Description

СДSD

ОABOUT

Изобретение относитс к теплоэнергетике , а именно к преобразовател м тепловой энергии в механическую за счет деформаций тепловых элементов из материала с термомеханической пам тью, и может быть использовано дл привода различного рода потребителей механической энергии.The invention relates to a power system, namely to converters of thermal energy into mechanical energy due to the deformations of thermal elements from a material with a thermomechanical memory, and can be used to drive various kinds of consumers of mechanical energy.

Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов и увеличение удельной мощности .The aim of the invention is to reduce the size and increase the power density.

Поставленна цель достигаетс за счет рациональной реализации теплообмена между нагреваемыми (охлаждаемыми) роликами и компактно расположенными между ними в два р да взаимодействующими между собой тепловыми элементами, а также за счет введени регенеративного теплообмена между нагретыми и охлажденными участками одного и того же теплового элемента при их встречном движении.The goal is achieved through the rational realization of heat exchange between heated (cooled) rollers and compactly interconnected thermal elements between them in two rows, as well as by introducing regenerative heat exchange between heated and cooled parts of the same thermal element when they meet. movement.

На чертеже представлена схема двигател .The drawing shows a diagram of the engine.

Двигатель содержит стаТор 1 и ротор 2, между которыми расположены нагреваемые 3, 4 и охлаждаемые 5 и 6 ролики, огибаемые поочередно и попарно тепловыми элементами 7 и 8 из сплава с термомеханической пам тью, выполненными в виде непрерывных колец. Ротор 2 имеет цилиндрическую рабочую поверхиость 9. Ролики 3-6 вместе с попарно охватывающими их тепловыми элементами 7 и 8 расположены вокруг поверхности 9 ротора 2 в два р да, ролики 4 и 6 наружного р да закреплены на статоре 1 с возможностью вращени . По одному из каждой пары этих роликов 4 и 6 наружного р да подвещено на пружине 10 сжати . Рабоча поверхность 9 ротора 2 охвачена прижатыми к ней наружными сторонами кольцами-элементами 7 внутреннего р да. По одному нагреваемому 3 и одному соседнему охлаждаемому 5 ролику разных пар внутреннего р да расположены между роликами 4 и 6 одной пары наружного р да и охвачены наружной стороной кольца-элемента 8, установленного на этой паре роликов 4 и 6 наружного р да. Кольца-элементы 8 наружного р да с одного конца прижаты к кольцам-элементам 7 внутреннего р да, нагреваемыми роликами 3 и 4 обоих р дов. Свободные участки каждого кольца-элемента 7 и 8 между роликами 3 и 5, 4 и 6 дл осуц ествлени теплообмена между этими участками при их встречном движении расположены в непосредственной близости друг от друга.The engine contains a staTor 1 and a rotor 2, between which are heated 3, 4 and cooled 5 and 6 rollers, which are alternately and pairwise bending around thermal elements 7 and 8 from an alloy with thermomechanical memory, made in the form of continuous rings. The rotor 2 has a cylindrical working surface 9. The rollers 3-6 together with thermal elements 7 and 8 covering them in pairs are arranged around the surface 9 of the rotor 2 in two rows, the rollers 4 and 6 of the outer row are fixed on the stator 1 for rotation. One of each pair of these rollers 4 and 6 of the outer row is attached to the spring 10 of compression. The working surface 9 of the rotor 2 is enclosed by the outer ring of the elements 7 of the inner row that are pressed against it. One heated 3 and one adjacent cooled 5 rollers of different pairs of the inner row are located between the rollers 4 and 6 of one pair of the outer row and are covered by the outer side of the ring element 8 mounted on this pair of rollers 4 and 6 of the outer row. Rings-elements 8 of the outer row are pressed from one end to the rings-elements 7 of the inner row, heated by rollers 3 and 4 of both rows. The free areas of each ring element 7 and 8 between the rollers 3 and 5, 4 and 6 for the realization of heat exchange between these areas when they are moving oppositely are located in close proximity to each other.

Двигатель работает следуюпим образом .The engine works as follows.

При вращении ротора 2 в указанном стрелкой направлении посредством сил треии в движение привод тс наход щиес в контакте с ротором 2 тепловые элементы 7, которые в свою очередь привод т в движение тепловые элементы 8. Те участки тепловых элементов 7 и 8, которые движутс в контакте с -нагреваемыми роликами 3 и 4, достигают температуры структурного превращени , и до момента отрыва от роликов 3 и 4 претерпевают структурное превращение, в результате чего они про вл ют эффект термомеханической пам ти, т. е. нагретые участки элемеитов 7 и 8 принимают свою первоначальную пр молинейную форму. Это приводит к изменению конфигурации тепловых элементов 7 и 8, что на фиг. 1 показано пунктирными лини ми. Изменение конфигурации тепловых элементов 7 и 8 вызывает изменение межцентровых рассто ний роликов 3 и 5, 4 и 6, которые компенсируют пружины 10 сжати ,осуществл ющие также тепловых элементов 7 и 8. В результате восстановлени формы нагретыми участкамиWhen the rotor 2 rotates in the direction indicated by the arrow, the thermal elements 7, which in turn drive the thermal elements 8, move in contact with the rotor 2, which in turn drive the thermal elements 8 and 8 that move in contact with heated rollers 3 and 4, reach the temperature of structural transformation, and till the moment of separation from rollers 3 and 4 undergo structural transformation, as a result of which they exhibit a thermomechanical memory effect, i.e. heated sections of elements 7 and 8 accept dissolved its original straight form. This leads to a change in the configuration of thermal elements 7 and 8, which in FIG. 1 is shown by dashed lines. A change in the configuration of thermal elements 7 and 8 causes a change in the center-to-center distances of the rollers 3 and 5, 4 and 6, which compensate for the compression springs 10, which also carry out the thermal elements 7 and 8. As a result of the restoration of the shape by heated sections

тепловых элементов 7 и 8 и изменени их конфигурации измен етс угол охвата тепловыми элементами 7 и 8 роликов 4, при этом угол охвата роликов 3 остаетс неизменным , так как тепловые элементы 8, огибающие наружной стороной ролики 3, прижимают к ним тепловые элементы 7 н неthermal elements 7 and 8 and changes in their configuration changes the angle of coverage of thermal elements 7 and 8 of rollers 4, while the angle of coverage of rollers 3 remains unchanged, as thermal elements 8, the outer envelopes of rollers 3, press thermal elements 7 n to them

позвол ют им оторватьс от роликов 3. В результате уменьшени угла охвата тепловыми элементами 7 и 8 роликов 4 возникают два момента, создаваемые соответственноallow them to detach from the rollers 3. As a result of a decrease in the angle of coverage of the thermal elements 7 and 8 of the rollers 4, two moments occur, respectively

тепловыми элементами 7 и 8, которые действуют на ролики 4 и привод т их во вращение . Ролики 4 привод т в движение св занные с ними тепловые элементы 8, которые соприкасаютс с тепловыми элементами 7 и привод т их в движение, а эти в своюthermal elements 7 and 8, which act on the rollers 4 and cause them to rotate. The rollers 4 drive the thermal elements 8 associated with them, which come into contact with the thermal elements 7 and set them in motion, and these in their

очередь вращают ротор 2. Впоследствии нагретые участки тепловых элементов 7 и 8 набегают на охлаждаемые ролики 5 и 6, охлаждаютс ниже температуры структурного превращени и деформируютс (изгибаютс ). В результате движени тепловых элементов 7 и 8 в контакт с нагреваемыми роликами 3 и 4 вступают другие их участки, которые описанным образом измен ют свою форму и способствуют дальнейщему вращению роторл2.the turn rotates the rotor 2. Subsequently, the heated sections of the thermal elements 7 and 8 overlap the cooled rollers 5 and 6, cool below the temperature of the structural transformation and deform (bend). As a result of the movement of the thermal elements 7 and 8, their other parts enter into contact with the heated rollers 3 and 4, which in the manner described change their shape and contribute to the further rotation of the rotor 2.

Таким образом, при посто нном подводе тепла к роликам 3 и 4 и отводе тепла от роликов 5 и 6 устанавливаетс непрерывное вращательное движение ротора 2.Thus, by continuously supplying heat to the rollers 3 and 4 and removing heat from the rollers 5 and 6, a continuous rotational movement of the rotor 2 is established.

Claims

A THERMAL ENGINE containing a stator and a rotor, between which are heated and cooled rollers, enveloped alternately and in pairs by thermal elements of an alloy with thermomechanical memory in the form of continuous rings, characterized in that, in order to reduce the dimensions and increase the specific power, the rotor has a cylindrical working the surface, the rollers together with the thermal elements in pairs covering them are arranged around this rotor surface in two rows, the rollers of the outer row are fixed on the stator with the possibility of rotation one of each pair of these rollers is suspended on a compression spring, the working surface of the rotor is covered by the outer sides of the rings of the inner row pressed against it, one heated and one adjacent cooled roller of different pairs of the inner row are located between the rollers of one pair of the outer row and covered by the outer side of the ring mounted on this pair of rollers of the outer row, the rings of the outer row are pressed at one end to the rings of the inner row by the heated rollers of both rows and, from the other end, cooled rollers of both rows, and the free sections of each ring between the rollers for the heat exchange between these sections during their oncoming movement are located in close proximity to each other.

>