SU964212A1

SU964212A1 - Exterior heat supply engine

Info

Publication number: SU964212A1
Application number: SU813258037A
Authority: SU
Inventors: Гияс Якубович Умаров; Василий Степанович Трухов; Ильдар Абдуллаевич Турсунбаев; Аброр Гиясович Умаров; Евгений Прокофьевич Орда; Виктор Александрович Фишман
Original assignee: Физико-технический институт им.С.В.Стародубцева
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1981-03-05
Publication date: 1982-10-07

Description

(5) ДВИГАТЕЛЬ С BHEIIJHHM ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ(5) ENGINE WITH BHEIIJHHM HEAT SUPPLY

1one

Изобретение относитс к двигателестроению и может быть использовано в двигател х с внешним подводом тепло ты, работающих по замкнутому циклу и использующих преимущественно солнечную энергию..FIELD OF THE INVENTION The invention relates to engine-building and can be used in engines with an external heat supply operating in a closed loop and using predominantly solar energy.

Известны двигатели с внешним подводом теплоты, использующие преимущественно солнечную энергию, содержащие цилиндр, установленные в нем смещенные по фазе рабочий и вытеснительный поршни, отдел ющие в . полости цилиндра гор чую и холодную камеры, примыкающий к гор чей камере нагреватель в виде полого цилиндрического теплоприемника, размещенного в торце цилиндра и образующего с вытеснительным поршнем кольцевой канал дл прохода рабочего тепа, охладитель, подключенный к холодной камере и кольцевой регенератор , сообщающий кольцевой канал с охладителем 1.Motors with external heat supply are known, using predominantly solar energy, containing a cylinder, displaced in phase working and displacement pistons installed in it, separating c. the cylinder cavity is hot and cold chambers; a heater in the form of a hollow cylindrical heat sink placed in the cylinder end and forming an annular channel with the pressure piston; a cooler connected to the cold chamber and an annular regenerator, which connects the annular channel chiller 1.

Известным двигател м присущи зна чительные потери тепла через стенки теплоприемника и регенератора.Significant heat losses through the walls of the heat collector and regenerator are inherent in known engines.

Цель изобретени - повышение коэффициента полезного действи путем уменьшени тепловых потерь.The purpose of the invention is to increase the efficiency by reducing heat losses.

Дл достижени поставленной цели теплоприемник выполнен с внутренними нагревательными поверхност ми, регенератор и охладитель размещены в цилиИдре концентрично с теплоприемником , причем регенератор охватывает кольцевой канал, а охладитель выполнен в виде кольцевой щели между стенкой цилиндра и регенератором .To achieve this goal, the heat sink is made with internal heating surfaces, the regenerator and the cooler are placed in the cylinder concentric with the heat sink, the regenerator covers the annular channel, and the cooler is made in the form of an annular gap between the wall of the cylinder and the regenerator.

На чертеже изображен двигатель схематический разрез. Двигатель содержит ступенчатый цилиндр 1, установленные в нем смещенные по фазе рабочий 2 и вспомогательный 3 поршни, отдел ющие в полости цилиндра 1 гор чую и холодную 5 камеры. Поршни 2 и 3 кинемати чески св заны с приводным мexэнизмo который установлен в картере 6. Дви гатель снабжен нагревателем, примыкающим к гор чей камере , выполнеи ным в виде цилиндрического теплопри емника 7 с внутренними нагревательными поверхност ми, размещенными в торце цилиндра 1 и образующим с вытесните ьным поршнем 3 кольцевой ка нал 8 дл прохода забочего тепла. Дл уменьшени тепловых потерь тепл . применик 7 накрыт прозрачным кварцевь1м колпаком 9. . Регенератор 10 и охладитель 11 размещены в цилиндре 1 концёнтрично с теплоприемником 7, причем регенератор 10 охватывает кольцевой к нал 8, а охладитель 11 выполнен в Виде кольцевой щели между стенкрй цилиндра 1 и ре генератором Ю. Охладитель 11 снабжен ребрами 12 дл воздушного охлаждени . Двигатель работаетследующим образом . Поршень-вытеснитель 3, двига сь верхней мертвой точки вниз, перекачивает газ из холодной камеры 5 в гор чую камеру 4,.При этом газ, про ход радиально по насадке регенератора 10 и кольцевому каналу 8 теплоприемника 7, нагреваетс . Расшир сь, он производит работу и передает силовой импульс через рабочий по шень 2 на вал-отбора мощности. Дви га сь к верхней мертвой точке, поршень 3 перекачивает рабочий газ из гар чей камеры Ц в холодную камеру 5, а газ, проход радиально по насадке регенератора 10, отдает ей часть тепла, и после дальнейшего охлаждени в охладителе 11 и одновременного сжати за счет движени рабочего поршн 2 в холодной камере 5 газ может быть использован дл повторного цикла. Расположение регенератора и охладител вокруг теплоприемника и радиальное течение рабочего газа через регенератор уменьшает тепловые потери и устран ет необходимость в громоздкой теплоизол ции. Формула . изобретени Двигатель с внешним подводом теплоты , использующий преимущественно солнечную энергию, содержащий цилиндр , установленные в нем смещенные по фазе рабочий и вытеснительный поршни, отдел ющие в полости цилиндра гор чую и холодную камеры, примыкающий к гор чей камере нагреватель в виде полого цилиндрического теплоприемника, размещенного в торце цилиндра и образующего с вытеснительным поршнем кольцевой канал дл прохода рабочего тела, охладитель, подключенный к холодной камере и кольцевой регенератор, сообщающий кольцевой канал с охладителем, о тличающийс тем, что, с целью повышени коэффициента полезного действи путем уменьшени тепловых потерь через стенки, теплоприем ник выполнен с внутренними нагревательными поверхност ми, регенератор и охладитель размещены в цилиндре концентрично с теплоприемником, причем регенератор охватывает кольцевой канал, а охладитель выполнен в виде кольцевой щели между стенкой цилиндра и регенератором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 312062, кл. F 02 G 1/00, 1970.The drawing shows the engine schematic section. The engine contains a stepped cylinder 1, installed therein a worker 2 and an auxiliary 3 pistons out of phase, which separate the hot and cold 5 chambers in the cavity of the cylinder 1. Pistons 2 and 3 are kinematically connected with a drive mechanism that is installed in the crankcase 6. The engine is equipped with a heater adjacent to the hot chamber, made in the form of a cylindrical heat sink 7 with internal heating surfaces placed in the end face of the cylinder 1 and forming displace with a piston 3 annular channel 8 for the passage of heat from the process. To reduce heat loss Apply 7 is covered with a transparent quartz cap. 9.. The regenerator 10 and the cooler 11 are placed in the cylinder 1 with the heat sink 7, the regenerator 10 encloses the annular core 8, and the cooler 11 is made in the form of an annular gap between the wall of the cylinder 1 and the generator Y. The cooler 11 is equipped with fins 12 for air cooling. The engine works as follows. The displacer piston 3, moving the top dead center downward, pumps the gas from the cold chamber 5 into the hot chamber 4. The gas, while passing radially along the nozzle of the regenerator 10 and the annular channel 8 of the heat sink 7, heats up. Having expanded, it performs work and transmits a power impulse through the worker via Shen 2 to the power take-off shaft. Moving to the top dead center, the piston 3 pumps the working gas from the barrel chamber C to the cold chamber 5, and the gas, passing radially along the nozzle of the regenerator 10, gives it some heat, and after further cooling in the cooler 11 and simultaneously compressing By moving the working piston 2 in the cold chamber 5, the gas can be used to repeat the cycle. The location of the regenerator and cooler around the heat sink and the radial flow of the working gas through the regenerator reduces heat loss and eliminates the need for cumbersome thermal insulation. Formula. Invention Engine with external heat supply, using predominantly solar energy, containing a cylinder, installed in it displaced in phase working and displacement pistons, separating the hot and cold chambers in the cylinder cavity, the heater in the form of a hollow cylindrical heat sink placed in the cylinder cavity in the end of the cylinder and forming with the pressure piston an annular channel for the passage of the working fluid, a cooler connected to the cold chamber and an annular regenerator, communicating the annular channel with a cooler, which is characterized by the fact that, in order to increase the efficiency by reducing heat losses through the walls, the heat sink is made with internal heating surfaces, the regenerator and the cooler are placed concentrically with the heat sink in the cylinder, the regenerator encloses the annular channel and the cooler made in the form of an annular gap between the wall of the cylinder and the regenerator. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 312062, cl. F 02 G 1/00, 1970.

Claims

Formula inventions

An engine with an external supply of heat, using predominantly solar energy, containing a cylinder, phase-shifted working and displacement pistons installed in it, separating hot and cold chambers in the cylinder cavity, a heater adjacent to the hot chamber in the form of a hollow cylindrical heat receiver placed at the cylinder end and forming an annular channel with a displacement piston for passage of the working fluid, a cooler ^ connected to a cold chamber and an annular regenerator communicating the annular channel with cool The problem is that in order to increase the efficiency by reducing heat loss through the walls, the heat sink is made with internal heating surfaces, the regenerator and cooler are placed concentrically with the heat sink in the cylinder, and the regenerator covers the annular channel, and the cooler is made in in the form of an annular gap between the cylinder wall and the regenerator.