UA74302C2 - Method for obtaining mechanical energy in turbine and turbine for its implementation - Google Patents
Method for obtaining mechanical energy in turbine and turbine for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- UA74302C2 UA74302C2 UA20041008255A UA20041008255A UA74302C2 UA 74302 C2 UA74302 C2 UA 74302C2 UA 20041008255 A UA20041008255 A UA 20041008255A UA 20041008255 A UA20041008255 A UA 20041008255A UA 74302 C2 UA74302 C2 UA 74302C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- shell
- rotor
- nozzles
- turbine
- drum
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 33
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 abstract 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 102000016550 Complement Factor H Human genes 0.000 description 1
- 108010053085 Complement Factor H Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
- F01D1/32—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with pressure velocity transformation exclusively in rotor, e.g. the rotor rotating under the influence of jets issuing from the rotor, e.g. Heron turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до машинобудування, а саме до гідравлічних, пневматичних і парових турбін для 2 приводу електрогенераторів, компресорів холодильних установок, теплових насосів тощо.The invention relates to mechanical engineering, namely to hydraulic, pneumatic and steam turbines for driving electric generators, compressors of refrigeration units, heat pumps, etc.
Відомо спосіб одержання механічної енергії в турбіні, що включає подачу робочого тіла у канали ротора турбіни і розгін робочого тіла при витіканні з каналів в одному напрямку із забезпеченням обертання ротора, робоче тіло з каналів ротора подають до утвореного оболонкою закритого простору навколо ротора і воно взаємодіє з тертям з оболонкою і витікає через отвори в оболонці, розганяючись в одному напрямку. Витікання з 710 каналів ротора і оболонки здійснюється в одному напрямку. Ротор та оболонка приводять в обертання один вал, на якому вони жорстко закріплені (патент США Мо3282560, НКИ: 415-80,19651І.There is a known method of obtaining mechanical energy in a turbine, which includes the supply of the working fluid into the channels of the turbine rotor and the acceleration of the working fluid when it flows out of the channels in one direction to ensure the rotation of the rotor. friction with the shell and flows out through holes in the shell, accelerating in one direction. The outflow from the 710 channels of the rotor and the shell is carried out in one direction. The rotor and shell rotate one shaft, on which they are rigidly fixed (US patent Mo3282560, NKY: 415-80, 19651I.
Недоліком відомого способу є неможливість одержання механічної енергії для турбіни від її ротора, тому що момент, що створюється на роторі при витіканні з його каналів робочого тіла, за законом збереження моменту кількості руху, компенсується зворотним моментом, що створюється при гальмуванні відпрацьованого робочого 12 тілав роторі на внутрішній поверхні оболонки, а корисний момент створюється лише при витіканні робочого тіла з отворів оболонки під тиском, що залишився після розширення робочого тіла в каналах ротора, що приводить до великих втрат енергії (- 50905).The disadvantage of the known method is the impossibility of obtaining mechanical energy for the turbine from its rotor, because the moment created on the rotor when the working body flows out of its channels, according to the law of conservation of momentum, is compensated by the reverse moment created during braking of the spent working body 12 in the rotor on the inner surface of the shell, and the useful moment is created only when the working medium flows out of the openings of the shell under the pressure remaining after the expansion of the working medium in the rotor channels, which leads to large energy losses (- 50905).
Відомо спосіб одержання механічної енергії в турбіні, що включає подачу робочого тіла у канали ротора турбіни та розгін робочого тіла при витіканні з каналів в одному напрямку вздовж окружності перпендикулярному радіусу ротора із забезпеченням обертання ротора, робоче тіло з каналів ротора подають до утвореного оболонкою простору навколо ротора і воно взаємодіє з тертям з оболонкою і витікає через отвори в оболонці, розганяючись в одному напрямку із забезпеченням її обертання. Оболонка виконана у вигляді радіальної лопаткової турбіни і обертається зустрічно ротору. (патент Швейцарії Моб69428, МПК: РОї1О 1/28, 1989, найближчий аналогі. с 29 Недоліком відомого способу є недостатньо висока кількість одержуваної механічної енергії внаслідок того, Ге) що при витіканні через чотири канали ротора робочого тіла, і подачі його в утворений оболонкою у вигляді лопаткової турбіни простір навколо ротора і витіканні через отвори в оболонці між лопатками турбіни робоче тіло, що знаходиться між лопатками в момент зіткнення з потоками від каналів ротора виштовхується - "вибивається", розганяючись до швидкості потоку, що попадає з каналів ротора, на що затрачається частина с 30 енергії потоку. авA method of obtaining mechanical energy in a turbine is known, which includes the supply of the working fluid into the channels of the turbine rotor and the acceleration of the working fluid when it flows out of the channels in one direction along the circumference perpendicular to the radius of the rotor to ensure the rotation of the rotor, the working fluid from the channels of the rotor is fed to the space formed by the casing around the rotor and it interacts with friction with the shell and flows out through the holes in the shell, accelerating in the same direction as ensuring its rotation. The shell is made in the form of a radial blade turbine and rotates against the rotor. (Swiss patent Mob69428, IPC: ROi1O 1/28, 1989, the closest analog. p. 29 The disadvantage of the known method is the insufficiently high amount of received mechanical energy due to the fact that when flowing through the four channels of the rotor of the working body, and feeding it into the shell formed in the form of a blade turbine, the space around the rotor and flowing out through the holes in the shell between the blades of the turbine, the working body located between the blades at the moment of contact with the flows from the rotor channels is pushed out - "knocked out", accelerating to the speed of the flow entering from the rotor channels, which part c 30 of the flow energy is consumed. Av
При витіканні через отвори в оболонці у вигляді радіальної лопаткової турбіни існують втрати на прискорення робочого тіла в радіальних лопатках від відцентрових сил. оWhen flowing through holes in the shell in the form of a radial blade turbine, there are losses due to the acceleration of the working body in the radial blades due to centrifugal forces. at
Крім того, є втрати на вентиляцію за рахунок циркуляції робочого тіла між лопатками при витіканні через «І отвори в оболонці. 3о Також з оболонки, що обертається, у вигляді радіальної лопаткової турбіни робоче тіло витікає зі в швидкістю яка значно відрізняється від швидкості обертання оболонки, що приводить до втрат енергії.In addition, there are ventilation losses due to the circulation of the working fluid between the blades when it flows out through the holes in the shell. 3o Also, from the rotating shell, in the form of a radial blade turbine, the working body flows out at a speed that is significantly different from the speed of rotation of the shell, which leads to energy losses.
Відома струминна реактивна турбіна, що містить робоче колесо, виконане у вигляді труби із закритим кінцем, скріпленої співвісно з валом, установленої з можливістю обертання, на трубі радіально закріплена із « протилежних сторін, принаймні, одна пара патрубків з відкритими кінцями, оболонку, що установлена з З 40 можливістю обертання та охоплює колесо, корпус, що охоплює колесо і оболонку із отворами для розміщення с вала і зі штуцерами для подачі та виходу робочого тіла. На оболонці закріплена із протилежних сторін, з» принаймні, одна пара патрубків з відкритими кінцями. Оболонка та робоче колесо встановлені на одному валу (патент США Мо3282560, НКИ: 415-80,1965).A jet jet turbine is known, containing an impeller made in the form of a pipe with a closed end, fastened coaxially with the shaft, mounted for rotation, on the pipe radially fixed from "opposite sides, at least one pair of nozzles with open ends, a shell installed with With 40 rotation and covers the wheel, the housing covering the wheel and the shell with holes for the placement of the shaft and with fittings for the supply and exit of the working medium. At least one pair of nozzles with open ends is attached to the shell from opposite sides. The shell and the impeller are mounted on one shaft (US patent Mo3282560, NKY: 415-80, 1965).
Недоліком відомої турбіни є твердий зв'язок оболонки і робочого колеса, що встановлені на єдиному валу, і 45 обертання робочого колеса і оболонки в одну сторону, що забезпечує одержання механічної енергії тільки від 7 однієї оболонки, а патрубки робочого колеса є лише дроселюючими тиск подачі робочого тіла елементами «» турбіни, що призводять до марних втрат енергії та низькому коефіцієнту корисної дії.The disadvantage of the known turbine is the rigid connection of the casing and the impeller mounted on a single shaft, and 45 rotations of the impeller and casing in one direction, which ensures the receipt of mechanical energy only from 7 of one casing, and the nozzles of the impeller are only throttling the supply pressure of the working body by elements of the turbine, which lead to useless energy losses and a low efficiency.
Крім того, низька міцність довгої циліндричної оболонки з багатьма отворами на її поверхні обмежує о окружну швидкість оболонки та ще більше знижує коефіцієнт корисної дії турбіни. ав! 20 Відома двовальна радіальна турбіна, що містить сегнерове колесо, що виконане у вигляді труби із закритим кінцем, скріпленої співвісно з валом, установленої з можливістю обертання, на трубі радіально закріплена із із протилежних сторін, принаймні одна пара патрубків з відігнутими в протилежні сторони від їхньої осі відкритими кінцями, причому осі відігнутих відкритих кінців патрубків перпендикулярні площини, що проходить через осі пари патрубків і вісь труби, а в стінці труби відповідно патрубкам виконані отвори, оболонку, скріплену співвісно з валом, встановленим з можливістю обертання і, що охоплює сегнерове колесо, корпус, щоIn addition, the low strength of a long cylindrical shell with many holes on its surface limits the circumferential speed of the shell and further reduces the efficiency of the turbine. aw! 20 A known two-shaft radial turbine containing a segner wheel, made in the form of a tube with a closed end, fastened coaxially with the shaft, installed with the possibility of rotation, radially fixed on the tube from opposite sides, at least one pair of nozzles with bent in opposite directions from their axes with open ends, and the axes of the bent open ends of the nozzles are perpendicular to the plane passing through the axes of the pair of nozzles and the axis of the pipe, and in the wall of the pipe, according to the nozzles, holes are made, a shell fastened coaxially to the shaft, installed with the possibility of rotation and covering the segner wheel, the body that
ГФ) охоплює сегнерове колесо і оболонку із отворами для розміщення труби сегнерового колеса і валів сегнерового колеса і оболонки і зі штуцером для виходу робочого тіла. Оболонка виконана у вигляді лопаткової турбіни о (патент Швейцарії Моб669428, МПК: РО10 1/28, 1989, найближчий аналогі.GF) covers the segner wheel and the shell with holes for placing the segner wheel pipe and the segner wheel shafts and shell and with a fitting for the outlet of the working fluid. The shell is made in the form of a bladed turbine (Swiss patent Mob669428, IPC: РО10 1/28, 1989, the closest analogue.
Недоліком відомої турбіни є те, що в оболонці виконаній у вигляді лопаткової турбіни, лопатки кріпляться 60 до диска по його торці, що збільшує віддентрове навантаження на лопатки за рахунок додаткового моменту, а вузол кріплення лопаток нездатний нести високе навантаження, що вимагає зниження окружних швидкостей лопаткової турбіни і знижує коефіцієнт корисної дії лопаткової турбіни.The disadvantage of the known turbine is that in the shell made in the form of a bladed turbine, the blades are attached at 60 degrees to the disc on its end, which increases the external load on the blades due to the additional moment, and the node for attaching the blades is unable to carry a high load, which requires a decrease in the peripheral speeds of the blade turbine and reduces the efficiency of the blade turbine.
Для проходу між лопатками потік робочого тіла від сопел ротора повинен бути спрямований на лопатки під певним кутом, обумовленим формою лопаток і формою потоку із сопел. У відомій турбіні потік робочого тіла із бо сопел попадає на лопатки під різними кутами, що в середньому приведе до збільшених кутів прийнятих у турбінах з окремим сопловим апаратом і падінню коефіцієнта корисної дії.To pass between the blades, the flow of the working fluid from the rotor nozzles must be directed to the blades at a certain angle, determined by the shape of the blades and the shape of the flow from the nozzles. In a known turbine, the flow of the working fluid from the nozzles hits the blades at different angles, which on average will lead to increased angles taken in turbines with a separate nozzle apparatus and a drop in the efficiency.
Використання порожнього ротора (сегнерового колеса) приводить до втрат на тертя за рахунок виникнення в порожнині ротора циркуляції робочого тіла, що захоплюється за рахунок в'язкості на стінках і зворотної течії в середній частині порожнини ротора (сегнерового колеса), тобто утворенням парного вихру. У результаті втрачається потужність, що відбирається від ротора з порожниною.The use of an empty rotor (Segner wheel) leads to frictional losses due to the circulation of the working fluid in the rotor cavity, which is captured due to the viscosity on the walls and the reverse flow in the middle part of the rotor cavity (Segner wheel), that is, the formation of a pair vortex. As a result, the power taken from the rotor with the cavity is lost.
При парціальному підведенні робочого тіла до оболонки (лопатковій турбіні) від чотирьох сопел ротора (сегнерового колеса), що саме обертається у зворотному напрямку, робоче тіло, що знаходиться між лопатками при низькому тискові, у момент зіткнення з потоками від сопел ротора виштовхується - "вибивається"; 7/0 розганяючись до швидкості потоку, що попадає із сопел ротора, на що затрачається частина енергії потоку.When the working body is partially brought to the shell (blade turbine) from the four nozzles of the rotor (Segner wheel), which itself rotates in the opposite direction, the working body, located between the blades at low pressure, at the moment of collision with the flows from the rotor nozzles is pushed out - "knocked out" "; 7/0 accelerating to the speed of the flow coming from the rotor nozzles, which consumes part of the energy of the flow.
В оболонці (лопатковій турбіні) існують втрати на прискорення робочого тіла в радіальних лопатках від відцентрових сил.In the shell (blade turbine) there are losses due to the acceleration of the working body in the radial blades due to centrifugal forces.
Крім того, є втрати на вентиляцію за рахунок циркуляції робочого тіла між лопатками при витіканні через отвори в оболонці.In addition, there are ventilation losses due to the circulation of the working fluid between the vanes when it flows out through the holes in the shell.
Також з обертової оболонки у вигляді лопаткової турбіни робоче тіло витікає зі швидкістю яка значно відрізняється від швидкості обертання оболонки, що приводить до втрати енергії.Also, the working body flows out of the rotating shell in the form of a blade turbine at a speed that is significantly different from the speed of rotation of the shell, which leads to energy loss.
Відома турбіна має складну конструкцію і складну технологію виготовлення, внаслідок використання оболонки як лопаткової турбіни.The known turbine has a complex design and complex manufacturing technology, due to the use of a shell as a blade turbine.
Запропонованим способом одержання механічної енергії в турбіні вирішується задача збільшення механічної 2о енергії що одержують в турбіні шляхом збільшення коефіцієнта корисної дії за рахунок максимального використання кінетичної енергії потоку відпрацьованого робочого тіла, що витікає з каналів ротора турбіни, і забезпечення мінімальної абсолютної швидкості потоку при витіканні з каналів оболонки.The proposed method of obtaining mechanical energy in the turbine solves the problem of increasing the mechanical 2o energy obtained in the turbine by increasing the coefficient of useful action due to the maximum use of the kinetic energy of the flow of the spent working fluid flowing out of the channels of the turbine rotor, and ensuring the minimum absolute speed of the flow when flowing out of the channels shells
Задача створення способу одержання механічної енергії в турбіні вирішується тим, що в способі одержання механічної енергії в турбіні, що включає подачу робочого тіла в канали ротора турбіни і розгін робочого тіла сч г при витіканні з каналів в одному напрямку вздовж окружності перпендикулярному радіусу ротора із забезпеченням обертання ротора, робоче тіло з каналів ротора подають в утворений оболонкою простір навколо і) ротора і воно взаємодіє з тертям з оболонкою і витікає через отвори в оболонці розганяючись в одному напрямку із забезпеченням її обертання, відповідно до винаходу, утворений оболонкою простір виконаний закритим і по радіусу окружності вздовж вихідних отворів каналів ротора, а робоче тіло, що витікає через отвори в оболонці с зо розганяється вздовж окружності перпендикулярно радіусу оболонки, в напрямку протилежному витіканню з ротора. оThe problem of creating a method of obtaining mechanical energy in a turbine is solved by the fact that in a method of obtaining mechanical energy in a turbine, which includes the supply of the working fluid into the channels of the turbine rotor and the acceleration of the working fluid sch g when flowing out of the channels in one direction along the circumference perpendicular to the radius of the rotor with the provision of rotation rotor, the working body from the rotor channels is fed into the space formed by the shell around i) the rotor and it interacts with friction with the shell and flows out through the holes in the shell, accelerating in one direction to ensure its rotation, according to the invention, the space formed by the shell is closed and along the radius circumference along the exit holes of the rotor channels, and the working body flowing out through the holes in the shell c z o accelerates along the circle perpendicular to the radius of the shell, in the direction opposite to the flow from the rotor. at
Виконання утвореного оболонкою простору закритим і по радіусі окружності уздовж вихідних отворів каналів с ротора і розгін робочого тіла, що витікає через отвори в оболонці уздовж окружності перпендикулярно радіусу оболонки в напрямку протилежному витіканню з ротора дозволяє забезпечити обертання оболонки турбіни за - зв рахунок корисного використання надлишкової кінетичної енергії робочого потоку, що витікає з каналів ротора ї- турбіни, і приводить до збільшення механічної енергії, яку одержують в турбіні.Making the space formed by the shell closed and along the radius of the circle along the outlet openings of the channels from the rotor and the acceleration of the working fluid flowing through the holes in the shell along the circumference perpendicular to the radius of the shell in the direction opposite to the flow from the rotor allows for rotation of the turbine shell due to the useful use of excess kinetic of the energy of the working flow flowing from the rotor channels of the turbine, and leads to an increase in the mechanical energy obtained in the turbine.
Крім того витікання через отвори в оболонці робочого тіла відбувається зі швидкістю близькою до окружної швидкості оболонки у зворотному напрямку, так що абсолютна швидкість потоку робочого тіла близька до нуля, що знижує втрати механічної енергії. «In addition, the outflow through the holes in the shell of the working body occurs at a speed close to the circumferential speed of the shell in the reverse direction, so that the absolute speed of the flow of the working body is close to zero, which reduces the loss of mechanical energy. "
Навантаження може бути прикладене до ротора і оболонки так, щоб установити однакові окружні швидкості пт») с обертання зовнішнього діаметра ротора і внутрішнього діаметра оболонки.The load can be applied to the rotor and the shell in such a way as to establish the same peripheral speeds pt") s of rotation of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell.
Докладання навантаження до ротора і оболонки так, щоб установити однакові окружні швидкості обертання ;» зовнішнього діаметра ротора і внутрішнього діаметра оболонки дозволяє одержати найбільший коефіцієнт корисної дії турбіни.Applying the load to the rotor and the shell in such a way as to establish the same circumferential speed of rotation;" of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell allows to obtain the highest efficiency coefficient of the turbine.
Запропонованою турбіною вирішується задача збільшення механічної енергії, яку одержують в турбіні, -І шляхом збільшення коефіцієнта корисної дії внаслідок мінімальних втрат енергії при витіканні робочого тіла з оболонки, а також спрощення конструкції турбіни. ве Задача створення турбіни вирішується тим, що в турбіні, що містить сегнерове колесо, виконане у вигляді 2) труби із закритим кінцем, скріпленої співвісно з валом встановленої з можливістю обертання, на трубі 5р радіально закріплена із протилежних сторін, принаймні одна пара патрубків з відігнутими в протилежні сторони о від їхньої осі відкритими кінцями, причому осі відігнутих відкритих кінців патрубків перпендикулярні площині,The proposed turbine solves the problem of increasing the mechanical energy that is obtained in the turbine, -And by increasing the coefficient of useful action due to minimal energy losses during the outflow of the working fluid from the shell, as well as simplifying the design of the turbine. ve The task of creating a turbine is solved by the fact that in a turbine containing a segner wheel, made in the form of 2) a pipe with a closed end, fastened coaxially with the shaft and installed with the possibility of rotation, on the pipe 5p radially fixed from opposite sides, at least one pair of nozzles with bent in opposite directions o from their axis with open ends, and the axes of the bent open ends of the nozzles are perpendicular to the plane,
Ге що проходить Через осі пари патрубків і вісь труби, а в стінці труби відповідно патрубкам виконано отвори, оболонку, яка скріплена співвісно з валом, який встановлено з можливістю обертання, і охоплює сегнерове колесо, корпус, що охоплює сегнерове колесо і оболонку із отворами для розміщення труби сегнерового колеса і ов валів сегнерового колеса і оболонки і зі штуцером для виходу робочого тіла, згідно з винаходом, оболонка виконана у вигляді циліндричного барабана, циліндричний пасок барабана примикає до відігнутих кінців (Ф, патрубків сегнерового колеса із зазором, на циліндричному паску барабана радіально закріплена із протилежних ка сторін, принаймні одна пара патрубків з відкритими кінцями відігнутими в різні сторони від їхньої осі протилежні сторонам патрубків сегнерового колеса, причому осі відігнутих відкритих кінців патрубків барабана бо перпендикулярні площині, що проходить через осі пари патрубків барабана і вісь труби, у стінці паска відповідно патрубкам виконані отвори.Ge that passes through the axes of a pair of nozzles and the axis of the pipe, and holes are made in the wall of the pipe corresponding to the nozzles, a shell that is fixed coaxially with the shaft, which is installed with the possibility of rotation, and covers the segner wheel, the body that covers the segner wheel and the shell with holes for placement of the segner wheel pipe and oval shafts of the segner wheel and casing and with a fitting for the outlet of the working fluid, according to the invention, the shell is made in the form of a cylindrical drum, the cylindrical belt of the drum adjoins the bent ends (F, nozzles of the segner wheel with a gap, on the cylindrical belt of the drum radially fixed from opposite sides, at least one pair of nozzles with open ends bent in different directions from their axis are opposite to the sides of the nozzles of the segner wheel, and the axes of the bent open ends of the drum nozzles are perpendicular to the plane passing through the axes of the pair of drum nozzles and the axis of the pipe, in holes are made in the wall of the belt according to the nozzles.
Виконання оболонки у вигляді циліндричного барабана, примикання циліндричного паска барабана до відігнутих кінців патрубків сегнерового колеса із зазором, закріплення на циліндричному паску барабана радіально із протилежних сторін, принаймні однієї пари патрубків з відкритими кінцями відігнутими в різні 65 сторони від їхньої осі протилежні сторонам патрубків сегнерового колеса, причому осі відігнутих відкритих кінців патрубків барабана перпендикулярні площині, що проходить Через осі пари патрубків барабана і вісь труби, а в стінці паска відповідно патрубкам виконані отвори, що дозволяють відпрацьованому робочому тілу, що виходить із сегнерового колеса, взаємодіяти із циліндричним паском барабана, встановленим дуже близько, на відстані зазору від відігнутих кінців патрубків сегнерова колеса, приводячи його в обертання, і при витіканніMaking the shell in the form of a cylindrical drum, connecting the cylindrical strip of the drum to the bent ends of the spigots of the segner wheel with a gap, fixing on the cylindrical strip of the drum radially from opposite sides, at least one pair of spigots with open ends bent in different 65 directions from their axis opposite to the sides of the spigots of the segner wheel , and the axes of the bent open ends of the drum nozzles are perpendicular to the plane that passes through the axes of a pair of drum nozzles and the axis of the pipe, and in the wall of the belt corresponding to the nozzles, holes are made that allow the spent working body coming out of the segger wheel to interact with the cylindrical belt of the drum installed very close, at a clearance distance from the bent ends of the nozzles of the Segner wheel, causing it to rotate, and when flowing
З відкритих кінців патрубків барабана підсилювати обертання барабана, а також дозволяє спростити конструкцію і технологію виготовлення за рахунок заміни лопаткової турбіни.From the open ends of the drum nozzles, the rotation of the drum can be strengthened, and it also allows to simplify the design and manufacturing technology due to the replacement of the vane turbine.
Крім того, витікання з відкритих кінців циліндричного барабана робочого тіла відбувається зі швидкістю близькою до окружної швидкості циліндричного барабана у зворотному напрямку, так що абсолютна швидкість потоку робочого тіла близька до нуля, що підвищує коефіцієнт корисної дії турбіни. 70 Використання однієї і більше пар патрубків дозволяє приводити в обертання барабан і одержувати від нього додаткову механічну енергію.In addition, the outflow from the open ends of the cylindrical drum of the working fluid occurs at a speed close to the circumferential speed of the cylindrical drum in the reverse direction, so that the absolute flow rate of the working fluid is close to zero, which increases the efficiency of the turbine. 70 The use of one or more pairs of nozzles allows you to rotate the drum and receive additional mechanical energy from it.
У такий спосіб з'являється додаткова механічна енергія від обертання барабана, що підвищує коефіцієнт корисної дії турбіни.In this way, additional mechanical energy appears from the rotation of the drum, which increases the efficiency of the turbine.
Патрубки сегнерового колеса можуть бути виконані обтічної форми.The nozzles of the segner wheel can be made of a streamlined shape.
Виконання патрубків сегнерового колеса обтічної форми, тобто форми, що має зовнішні обриси, що забезпечують під час руху найменший опір зустрічного потоку робочого тіла, наприклад у поперечному перерізі у вигляді каплевидного профілю, дозволяє знизити аеродинамічні втрати на тертя при обертанні сегнерова колеса в барабані, який заповнено робочим тілом, що дозволяє збільшити механічну енергію, яку одержують в турбіні.The execution of the nozzles of the seigneur wheel of a streamlined shape, that is, a shape with external contours that provide the least resistance to the oncoming flow of the working body during movement, for example in the cross section in the form of a drop-shaped profile, allows to reduce aerodynamic friction losses during the rotation of the seigneur wheel in the drum, which filled with a working body, which allows to increase the mechanical energy received in the turbine.
Обтічна форма патрубків сегнероваого колеса може бути виконана в поперечному перерізі у вигляді крилоподібного профілю з відношенням І /Б » 5, де І - хорда крила,The streamlined shape of the nozzles of the Segner wheel can be made in cross-section in the form of a wing-like profile with the ratio I / B » 5, where I is the chord of the wing,
Ь - найбільша товщина крила.b - the greatest thickness of the wing.
Виконання обтічної форми патрубків сегнерового колеса в поперечному перерізі у вигляді крилоподібного профілю з відношенням І /Ь » 5, с де І - хорда крила,Execution of the streamlined shape of the nozzles of the segner wheel in the cross section in the form of a wing-like profile with the ratio I / b » 5, c where I is the chord of the wing,
Ь - найбільша товщина крила, і) дозволяє створити найбільш оптимальні умови при зниженні аеродинамічних втрат на тертя при обертанні сегнерового колеса в барабані заповненому робочим тілом.b - the greatest thickness of the wing, i) allows creating the most optimal conditions for reducing aerodynamic friction losses during the rotation of the segner wheel in the drum filled with the working body.
Патрубки барабана можуть бути виконані обтічної форми. ГеDrum nozzles can be streamlined. Ge
Виконання патрубків барабана обтічної форми, тобто форми, що має зовнішні обриси, що забезпечують при русі найменший опір зустрічного потоку робочого тіла, наприклад у поперечному перерізі у вигляді о каплеподібного профілю, дозволяє знизити аеродинамічні втрати на тертя при обертанні барабана в корпусі, со заповненому робочим тілом.Designing the nozzles of the drum with a streamlined shape, that is, a shape with external contours that provide the least resistance to the oncoming flow of the working body during movement, for example, in the cross section in the form of a drop-shaped profile, allows to reduce aerodynamic friction losses during the rotation of the drum in the housing filled with working fluid body
Обтічна форма патрубків барабана може бути виконана в поперечному перерізі у вигляді крилоподібного З профілю з відношенням І /Ь » 5, ч- де І - хорда крила,The streamlined shape of the drum nozzles can be made in the cross-section in the form of a wing-like З profile with the ratio I/b » 5, where I is the chord of the wing,
Ь - найбільша товщина крила.b - the greatest thickness of the wing.
Виконання обтічної форми патрубків барабана в поперечному перерізі у вигляді крилоподібного профілю з « відношенням І /о 5 5, де І - хорда крила, - с Ь - найбільша товщина крила, а дозволяє створити найбільш оптимальні умови при зниженні аеродинамічних втрат на тертя при обертанні є» барабана в корпусі заповненому робочим тілом.The execution of the streamlined shape of the drum nozzles in the cross section in the form of a wing-like profile with the ratio I / o 5 5, where I is the chord of the wing, - с б - the largest thickness of the wing, and allows creating the most optimal conditions for reducing aerodynamic losses due to friction during rotation is » of the drum in the housing filled with the working body.
На Фіг.1 зображений загальний вид турбіни в розрізі; на Фіг.2 - вид по А на Фіг.1; на Фіг.3 - поздовжній перетин патрубка сегнерового колеса або барабана, виконаний в поперечному перерізі у вигляді крилоподібного -і профілю; на Фіг.4 - розріз по А-А на Фіг.З; на Фіг.5 - розріз по Б-Б на Фіг.3. їх Турбіна містить сегнерове колесо, зроблене у вигляді труби 1 із закритим кінцем, скріпленої співвісно з валом 2, труба 1 з валом 2 установлені з можливістю обертання на підшипниках. На трубі 1 закріплені радіально (95) із протилежних сторін, принаймні одна пара патрубків З з відігнутими в протилежні сторони відкритими кінцями о 50 4, осі відігнутих відкритих кінців 4 патрубків З перпендикулярні площині, що проходить через осі пари патрубків З і вісь труби 1, а в стінці труби 1 відповідно патрубкам З виконані отвори 13. Відкриті кінці 4 що) можуть бути виконані у вигляді сопел. Циліндричний барабан 5 скріплений співвісно з валом 6 встановлений співвісно трубі 1 з можливістю обертання на підшипниках і охоплює сегнерове колесо. Циліндричний пасок 7 циліндричного барабана 5 примикає до відігнутих відкритих кінців 4 патрубків З сегнерового колеса із зазором.Figure 1 shows the general view of the turbine in section; in Fig. 2 - view along A in Fig. 1; in Fig. 3 - a longitudinal section of the nozzle of a segner wheel or drum, made in cross-section in the form of a wing-shaped profile; in Fig. 4 - a section along A-A in Fig. 3; in Fig. 5 - section along B-B in Fig. 3. Their Turbine contains a segner wheel, made in the form of a pipe 1 with a closed end, fastened coaxially with a shaft 2, pipe 1 with a shaft 2 installed with the possibility of rotation on bearings. On pipe 1, at least one pair of nozzles Z with open ends bent to opposite sides by 50 4 are fixed radially (95) from opposite sides, the axes of the bent open ends of 4 nozzles Z are perpendicular to the plane passing through the axes of the pair of nozzles C and the axis of pipe 1, and holes 13 are made in the wall of the pipe 1 according to the nozzles C. The open ends 4 can be made in the form of nozzles. Cylindrical drum 5 is fastened coaxially with the shaft 6, installed coaxially with the pipe 1 with the possibility of rotation on bearings and covers the segner wheel. The cylindrical strip 7 of the cylindrical drum 5 adjoins the bent open ends 4 of the spigots of the segner wheel with a gap.
На циліндричному . паску 7 циліндричного барабана 5 закріплені радіально із протилежних сторін, принаймні о одна пара патрубків 8 з відкритими кінцями 9 відігнутими в різні сторони від їхньої осі протилежні сторонам патрубків З сегнерового колеса. Вісі відігнутих відкритих кінців 9 патрубків 8 циліндричного барабана 5 їмо) перпендикулярні площини, що проходить через осі пари патрубків 8 циліндричного барабана 5 і вісь труби 1. У стінці циліндричного паска 7 циліндричного барабана 5 відповідно патрубкам 8 виконані отвори 10. Є корпус 11, бо що охоплює сегнерове колесо і циліндричний барабан 5, з отворами для розміщення труби 1 сегнерового колеса і валів 6 і 2 циліндричні барабани 5 і сегнерового колеса зі штуцером 12 для виходу робочого тіла. Корпус 11 з'єднаний із вхідним патрубком 14 подачі робочого тіла. Труба 1 сегнерового колеса має на вхідній його частині численні проточки 15, створюючи разом із вхідним патрубком 14 лабіринтові ущільнення, що забезпечують мінімальні витоки робочого тіла подаваного в турбіну. 65 Патрубки З сегнерового колеса можуть бути виконані обтічної форми, наприклад у поперечному перерізі у вигляді каплеподібного профілю.On the cylindrical. belt 7 of the cylindrical drum 5 are fixed radially from opposite sides, at least by one pair of nozzles 8 with open ends 9 bent in different directions from their axis opposite to the sides of the nozzles C of the segner wheel. The axes of the bent open ends 9 of the nozzles 8 of the cylindrical drum 5 are perpendicular to the plane passing through the axes of the pair of nozzles 8 of the cylindrical drum 5 and the axis of the pipe 1. In the wall of the cylindrical belt 7 of the cylindrical drum 5, according to the nozzles 8, holes 10 are made. There is a body 11, because covering the segner wheel and the cylindrical drum 5, with holes for placing the segner wheel pipe 1 and shafts 6 and 2 cylindrical drums 5 and the segner wheel with a fitting 12 for the output of the working fluid. The body 11 is connected to the inlet pipe 14 of the working fluid supply. The pipe 1 of the segner wheel has numerous grooves 15 on its inlet part, creating, together with the inlet pipe 14, labyrinth seals that ensure minimal leakage of the working fluid fed to the turbine. 65 Pipes from a segner wheel can be made of a streamlined shape, for example, in the cross section in the form of a drop-shaped profile.
Обтічна форма патрубків З сегнерового колеса може бути виконана в поперечному перерізі у вигляді крилоподібного профілю з відношенням І /Бо » 5, де І - хорда крила,The streamlined shape of the nozzles of the segner wheel can be made in the cross section in the form of a wing-like profile with the ratio I / Bo » 5, where I is the chord of the wing,
Ь - найбільша товщина крила.b - the greatest thickness of the wing.
Патрубки 8 циліндричного барабана 5 можуть бути виконані обтічної форми, наприклад у поперечному перерізі у вигляді каплеподібного профілю.The nozzles 8 of the cylindrical drum 5 can be made of a streamlined shape, for example in the cross section in the form of a drop-shaped profile.
Обтічна форма патрубків 8 циліндричного барабана 5 може бути виконана в поперечному перерізі у вигляді крилоподібного профілю з відношенням І /6 » 5, 70 де І - хорда крила,The streamlined shape of the nozzles 8 of the cylindrical drum 5 can be made in the cross section in the form of a wing-like profile with the ratio I /6 » 5.70 where I is the chord of the wing,
Ь - найбільша товщина крила.b - the greatest thickness of the wing.
Вибір найменших аеродинамічних інтегральних втрат при обертанні патрубків З сегнерового колеса і патрубків 8 циліндричного барабана 5, виконаних у поперечному перерізі у вигляді крилоподібного профілю, наприклад симетричного профілю Жуковського, здійснений за значенням профільного опору Сх - 0,02 за 7/5 Методикою викладеної в книзі Г.И. Абрамовича "Прикладна газова динаміка", видавництво "Наука", редакція фізико-математичної літератури, М, 1969, с 545, мал. 10.12. Симетричний профіль Жуковського показаний наThe selection of the smallest aerodynamic integral losses during the rotation of the nozzles C of the segner wheel and the nozzles 8 of the cylindrical drum 5, made in the cross section in the form of a wing-like profile, for example, a symmetrical Zhukovsky profile, was carried out based on the value of the profile resistance Х - 0.02 according to 7/5 Methodology outlined in the book G.I. Abramovych "Applied Gas Dynamics", "Nauka" publishing house, editorial office of physical and mathematical literature, Moscow, 1969, p. 545, fig. 10.12. Zhukovsky's symmetrical profile is shown on
Фіг.3, 4 і 5.Fig. 3, 4 and 5.
Турбіна працює в такий спосіб.The turbine works in the following way.
Робоче тіло подають у вхідний патрубок 14 і трубу 1 сегнерового колеса і далі подають у канали кожної 2о пари патрубків З. Робоче тіло витікає з високою швидкістю із протилежних відкритих кінців 4 патрубків З розганяючись в одному напрямку уздовж окружності перпендикулярно радіусу сегнерового колеса із забезпеченням його обертання за рахунок створення моменту реактивних сил.The working fluid is fed into the inlet pipe 14 and the pipe 1 of the segner wheel and is then fed into the channels of each 20 pair of nozzles Z. The working fluid flows out at high speed from the opposite open ends of 4 nozzles Z, accelerating in one direction along the circumference perpendicular to the radius of the segner wheel, ensuring its rotation due to the creation of a moment of reactive forces.
Відпрацьований потік робочого тіла з відкритих кінців 4 патрубків З з високою швидкістю потрапляє в порожнину закритого простору навколо сегнерового колеса, що створюється циліндричним барабаном 5 і с взаємодіє з тертям зі стінкою циліндричного барабана 5, приводячи його в обертання. Далі робоче тіло попадає в пару патрубків 8 циліндричного барабана 5 і витікає через відкриті кінці У, розганяючись з високою о швидкістю і приводячи в обертання циліндричний барабан 5 за рахунок створення моменту реактивних сил.The spent flow of the working fluid from the open ends 4 of the nozzles C at high speed enters the cavity of the closed space around the segner wheel created by the cylindrical drum 5 and interacts with friction with the wall of the cylindrical drum 5, causing it to rotate. Next, the working body enters a pair of nozzles 8 of the cylindrical drum 5 and flows out through the open ends of U, accelerating at a high speed and causing the cylindrical drum 5 to rotate due to the creation of a moment of reactive forces.
У процесі обертання циліндричного барабана 5, з відкритих кінців 4 витікає , потік робочого тіла, який загальмовується усередині циліндричного барабана 5 силами тертя до його окружної швидкості, створюючи Га зо Момент тертя, що обертає циліндричний барабан 5. Одночасно, при обертанні циліндричного барабана 5 всередині нього на робоче тіло діють відцентрові сили, створюючи відцентровий тиск, під дією якого о відбувається витікання робочого тіла з відкритих кінців 9У циліндричного барабана 5, створюючи додатковий со момент, що підсумовується з моментом тертя.In the process of rotation of the cylindrical drum 5, the flow of the working fluid flows from the open ends 4, which is slowed down inside the cylindrical drum 5 by frictional forces to its circumferential speed, creating a frictional torque that rotates the cylindrical drum 5. At the same time, during the rotation of the cylindrical drum 5 inside centrifugal forces act on the working body, creating centrifugal pressure, under the influence of which the working body flows out of the open ends 9U of the cylindrical drum 5, creating an additional co moment, which is summed up with the friction moment.
Від обертання сегнерового колеса і циліндричного барабана 5 обертання передаються відповідно валам 2 і 6 в 1 від них до споживача. ї-From the rotation of the segner wheel and the cylindrical drum 5, the rotations are transmitted, respectively, to the shafts 2 and 6 in 1 from them to the consumer. uh-
Таким чином, відбувається корисне використання енергії, відпрацьованого в сегнеровому колесі робочого тіла і одержання додаткової потужності.Thus, there is a beneficial use of the energy spent in the segner wheel of the working body and obtaining additional power.
Далі робоче тіло потрапляє у корпус 11 і виходить через штуцер 12 для виходу робочого тіла.Next, the working body enters the housing 11 and exits through the fitting 12 for the exit of the working body.
Використання патрубків З і 8 відповідно сегнерового колеса і циліндричного барабана 5 обтічної форми « дозволяє знизити аеродинамічні втрати при обертанні патрубків і підвищити отриману механічну енергію в шщ с турбіні. й Спосіб одержання механічної енергії в турбіні здійснюють у такий спосіб. «» Робоче тіло подають у канали ротора турбіни. Робоче тіло розганяють, тобто збільшують його швидкість, при витіканні з каналів в одному напрямку уздовж окружності радіуса ротора із забезпеченням обертання ротора і одержання механічної енергії. При цьому разом з ротором обертається і його вал, з якого знімається корисна -і енергія.The use of nozzles C and 8, respectively, of the segner wheel and cylindrical drum 5 of a streamlined shape "allows you to reduce aerodynamic losses during the rotation of the nozzles and increase the received mechanical energy in the turbine. and The method of obtaining mechanical energy in the turbine is carried out in the following way. "" The working body is fed into the channels of the turbine rotor. The working body is accelerated, that is, its speed is increased, when it flows out of the channels in one direction along the circumference of the radius of the rotor, ensuring the rotation of the rotor and obtaining mechanical energy. At the same time, its shaft rotates together with the rotor, from which useful energy is removed.
Робоче тіло надходить із каналів ротора в закритий простір навколо ротора і взаємодіє з тертям з ть оболонкою, що утворює закритий простір і виконаної по радіусу окружності вздовж вихідних отворів каналів г) ротора. Виконання оболонки по радіусу окружності уздовж вихідних отворів каналів дозволяє обертатися 5р оболонці навколо ротора, а взаємодія з тертям робочого тіла з оболонкою приводить в обертання оболонку о одночасно створюючи відцентровий тиск усередині оболонки. Оболонка, наприклад, може бути виконана уThe working body enters from the rotor channels into the closed space around the rotor and interacts with friction with the shell, which forms a closed space and is made along the radius of the circle along the exit openings of the channels d) of the rotor. Making the shell along the radius of the circle along the outlet openings of the channels allows the shell to rotate around the rotor, and the interaction with the friction of the working body with the shell leads to the rotation of the shell at the same time creating centrifugal pressure inside the shell. The shell, for example, can be made in
ГЯ6) вигляді барабана.ГЯ6) in the form of a drum.
Далі робоче тіло витікає під дією відцентрового тиску через отвори в оболонці (це можуть бути, наприклад отвори 10 у циліндричному барабані 5 і отвори в патрубках 8), розганяючись в одному напрямку уздовж 5Бв окружності перпендикулярному радіусу оболонки і у протилежному напрямку витікання з ротора із забезпеченням обертання оболонки і одержання механічної енергії. Витікання з розгоном (збільшенням іФ) швидкості) з отворів оболонки в одному напрямку уздовж окружності перпендикулярному радіусу оболонки ко дозволяє приводити в обертання оболонку, а гальмування робочого тіла, що витікає з каналів ротора в оболонку, дозволяє підсилювати ефект обертання за рахунок сил тертя робочого тіла об оболонку і реактивних бо сил. При цьому разом з оболонкою обертається її вал, з якого знімається додаткова корисна енергія.Further, the working body flows out under the action of centrifugal pressure through holes in the shell (these can be, for example, holes 10 in the cylindrical drum 5 and holes in the nozzles 8), accelerating in one direction along the 5Bv circle perpendicular to the radius of the shell and in the opposite direction of outflow from the rotor with the provision rotation of the shell and obtaining mechanical energy. Flowing with acceleration (increase in velocity) from the openings of the shell in one direction along the circumference perpendicular to the radius of the shell ko allows the shell to rotate, and the braking of the working fluid flowing from the rotor channels into the shell allows strengthening the effect of rotation due to the frictional forces of the working body about the shell and reactive forces. At the same time, its shaft rotates together with the shell, from which additional useful energy is removed.
Навантаження може бути прикладене до ротора і оболонки так, щоб встановити однакові окружні швидкості обертання зовнішнього діаметра ротора і внутрішнього діаметра оболонки. Це здійснюється підключенням споживачів енергії, наприклад електрогенераторів до валів ротора і оболонки і встановлення таких режимів їхньої роботи, щоб окружні швидкості обертання зовнішнього діаметра ротора і внутрішнього діаметра оболонки 65 були однакові. У цьому випадку можна одержати найбільший коефіцієнт корисної дії турбіни.The load can be applied to the rotor and shell so as to establish the same circumferential speed of rotation of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell. This is done by connecting energy consumers, for example, electric generators to the shafts of the rotor and shell and setting such modes of their operation so that the circumferential speeds of rotation of the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell 65 are the same. In this case, you can get the highest turbine efficiency.
За законом збереження моменту кількості руху, момент обертання, що діє на ротор М дорівнює сумарному моменту обертання М», що діє на оболонку: М. - Мо. Якщо швидкість витікання кг/с робочого тіла з каналів ротора буде МУ; на радіусі К, тоAccording to the law of conservation of the moment of momentum, the moment of rotation acting on the rotor M is equal to the total moment of rotation M" acting on the shell: M. - Mo. If the flow rate of kg/s of the working fluid from the rotor channels is MU; on the radius K, then
Му - М» - (МУ/-М1)УК, де М. - окружна швидкість обертання ротора.Mu - M» - (MU/-M1)UK, where M. is the circumferential speed of rotation of the rotor.
Потужність, що розвивається ротором, при кутовій швидкості су - М1/КThe power developed by the rotor at the angular speed su - M1/K
МА -(УМ-М 1) МК - (ММ4-М4)МMA - (UM-M 1) MK - (MM4-M4)M
Відповідно при тому ж моменті М. - М» потужність, що розвивається оболонкою, буде при оо - Мо/К, де Мо - окружна швидкість обертання оболонкиAccordingly, at the same moment M. - M», the power developed by the shell will be at oo - Mo/K, where Mo is the peripheral speed of rotation of the shell
Мо 2 (ММ4-М4) Мої К(МУ-М4).Мо.Mo 2 (MM4-M4) My K(MU-M4). Mo.
Отже, при однакових окружних швидкостях М 4-Мо і відсутності аеродинамічних і інших втрат, наявність обертової оболонки дозволяє додатково отримати таку ж потужність, як і потужність ротора, тобто подвоїти сумарну потужність системи ротор - болонка і одержати максимальний теоретичний коефіцієнт корисної дії турбіни.Therefore, with the same peripheral speeds of M 4-Mo and the absence of aerodynamic and other losses, the presence of a rotating shell allows you to additionally obtain the same power as the power of the rotor, that is, to double the total power of the rotor-body system and to obtain the maximum theoretical efficiency of the turbine.
При М.- М» - М коефіцієнт корисної дії становить:At M. - M» - M, the coefficient of useful action is:
Н - (МанмоЛМ 7/2 х (МЛМ МЛМ),H - (ManmoLM 7/2 x (MLM MLM),
При співвідношенні М / МУ - 0,25When the ratio of M / MU is 0.25
Н- 4(0,25 - (0,25)7)- 0,75H- 4(0.25 - (0.25)7)- 0.75
Як робоче тіло в турбіні можуть використатися рідина, газ і пара.Liquid, gas and steam can be used as the working medium in the turbine.
Турбіна працює на водяній парі. Використовують ротор типу сегнерового колесо із двома каналами. Подають водяний пар у два канали ротора і розганяють потік водяної пари при витіканні з каналів в одному напрямку уздовж окружності перпендикулярному радіусу ротора до швидкості 79Ом/с. Використовують ротор з радіусом г - 0,48м і кількістю обертів п - 5000об/хв. Окружна швидкість ротора 251м/с. Ротор обертається і з його вала знімається механічна енергія. счThe turbine works on steam. They use a rotor of the Segner wheel type with two channels. Water vapor is fed into two channels of the rotor and the flow of water vapor is accelerated when it flows out of the channels in one direction along the circumference perpendicular to the radius of the rotor to a speed of 79 Ω/s. They use a rotor with a radius g - 0.48 m and a number of revolutions n - 5000 rpm. The peripheral speed of the rotor is 251 m/s. The rotor rotates and mechanical energy is removed from its shaft. high school
Далі водяна пара з каналів ротора надходить у закритий простір навколо ротора і взаємодіє з тертям з Го) оболонкою, що утворює закритий простір і виконаної по радіусу окружності уздовж вихідних отворів каналів ротора. Через отвори в оболонці водяна пара витікає розганяючись до швидкості 251м/с в одному напрямку уздовж окружності перпендикулярному радіусу оболонки і у протилежному напрямку витікання з ротора із забезпеченням обертання оболонки. Радіус оболонки незначно перевищує радіус ротора і становить 0,4805м, а см й я й бр число обертів оболонки п - 4990об/хв. Окружна швидкість оболонки 251м/с. Оболонка обертається і з її вала «2 знімається додаткова механічна енергія.Next, the water vapor from the rotor channels enters the closed space around the rotor and interacts with friction with the shell, which forms a closed space and a radius of the circle along the exit openings of the rotor channels. Through the holes in the shell, water vapor flows out accelerating to a speed of 251m/s in one direction along the circumference perpendicular to the radius of the shell and in the opposite direction of outflow from the rotor, ensuring the rotation of the shell. The radius of the shell slightly exceeds the radius of the rotor and is 0.4805 m, and the number of revolutions of the shell is 4990 rpm. The peripheral velocity of the shell is 251 m/s. The shell rotates and additional mechanical energy is removed from its shaft "2.
До валів ротора і оболонки прикладають навантаження встановленням окремих електрогенераторів на со обидва вали і встановлюють такі режими роботи електрогенераторів, щоб окружні швидкості обертання «І зовнішнього діаметра ротора і внутрішнього діаметра оболонки стали однакові 251м/с. У цьому випадку з турбіни знімається найбільша механічна енергія при теоретичному коефіцієнті корисної дії Н - 0,86. -A load is applied to the shafts of the rotor and shell by installing separate electric generators on both shafts, and such modes of operation of the electric generators are set so that the circumferential speeds of rotation of both the outer diameter of the rotor and the inner diameter of the shell become the same 251 m/s. In this case, the greatest mechanical energy is removed from the turbine at the theoretical efficiency factor H - 0.86. -
Запропонований спосіб одержання механічної енергії в турбіні підтверджений експериментально і турбіна, що реалізує цей спосіб, успішно пройшла випробування.The proposed method of obtaining mechanical energy in the turbine has been confirmed experimentally, and the turbine implementing this method has successfully passed the test.
Найбільше успішно даний винахід може бути використано як гідравлічна, пневматична і парова турбіна для « дю привода електрогенераторів, компресорів холодильних установок і теплових насосів. -о с вMost successfully, this invention can be used as a hydraulic, pneumatic and steam turbine for driving electric generators, compressors of refrigeration units and heat pumps. -o with c
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002105974/06A RU2200848C1 (en) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | Method and turbine for producing mechanical energy |
| PCT/RU2003/000083 WO2003076767A1 (en) | 2002-03-11 | 2003-03-07 | Improved turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA74302C2 true UA74302C2 (en) | 2005-11-15 |
Family
ID=20255387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20041008255A UA74302C2 (en) | 2002-03-11 | 2003-07-03 | Method for obtaining mechanical energy in turbine and turbine for its implementation |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050147493A1 (en) |
| EP (1) | EP1489262B1 (en) |
| AU (1) | AU2003235542A1 (en) |
| EA (1) | EA005904B1 (en) |
| RU (1) | RU2200848C1 (en) |
| UA (1) | UA74302C2 (en) |
| WO (1) | WO2003076767A1 (en) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3832496B1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-10-11 | いすゞ自動車株式会社 | Jet steam engine |
| DE102008009669A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-07-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Plant for transporting an ore pulp in a line system arranged along a gradient and components of such a system |
| US20110107774A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-12 | Linde Aktiengesellschaft | Self-Powered Refrigeration Apparatus |
| RU2467188C2 (en) * | 2011-02-01 | 2012-11-20 | Михаил Вениаминович Малиованов | Jet-type power plant |
| GB2502943B (en) * | 2011-12-07 | 2016-03-16 | Solaris Holdings Ltd | Method for producing mechanical work |
| RU2605994C2 (en) * | 2012-12-14 | 2017-01-10 | Николай Фомич Архипов | Internal combustion engine |
| RU2673431C2 (en) | 2013-08-05 | 2018-11-26 | Сергей Константинович Исаев | Method for producing mechanical energy, single-flow and double-flow reactive turbines and turbo-reactive installation therefor |
| DE202014100531U1 (en) | 2014-02-06 | 2014-02-13 | Dmitiri Georgievich Gita | Single- and double-flow overpressure turbine and turbine air jet system for this |
| RU2632737C2 (en) * | 2016-03-23 | 2017-10-09 | Анатолий Дмитриевич Щербатюк | Rotary machine |
| RU2635750C1 (en) * | 2016-12-07 | 2017-11-15 | Владимир Сергеевич Соколов | Minipower plant |
| RU2729308C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-08-05 | Анатолий Дмитриевич Щербатюк | Rotor inertial motor |
| RU2771106C1 (en) * | 2021-09-28 | 2022-04-26 | Владимир Викторович Михайлов | Turbine |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE172795C (en) * | ||||
| US494991A (en) * | 1893-04-04 | Centrifugal blower | ||
| US999776A (en) * | 1908-03-07 | 1911-08-08 | Edwin R Gill | Reaction-engine. |
| SU9803A1 (en) * | 1927-04-20 | 1929-05-31 | В.М. Шувалов | Reactive steam turbine |
| US3282650A (en) * | 1963-02-11 | 1966-11-01 | Philips Corp | Ion indicating device |
| US3200588A (en) * | 1963-02-26 | 1965-08-17 | Friedrich C Math | Jet reaction motor |
| US3282560A (en) * | 1965-06-15 | 1966-11-01 | Loyal W Kleckner | Jet reaction turbine |
| US3828553A (en) * | 1973-02-08 | 1974-08-13 | M Eskeli | Turbine having powered inner rotor for imparting additional velocity to entering fluid |
| US3930744A (en) * | 1973-10-10 | 1976-01-06 | Hollymatic Corporation | Pressure gas engine |
| US4430042A (en) * | 1979-11-29 | 1984-02-07 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Velocity pump reaction turbine |
| US4332520A (en) * | 1979-11-29 | 1982-06-01 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Velocity pump reaction turbine |
| YU46140B (en) * | 1984-03-07 | 1993-05-28 | Stojčić, Tode | TURBINE WITH OPPOSITE ROTARY ROTORS |
| US4674950A (en) * | 1985-11-12 | 1987-06-23 | Dresser Industries, Inc. | Pitot tube for pitot type centrifugal pump |
| US6354800B1 (en) * | 2000-03-31 | 2002-03-12 | Lance G. Hays | Dual pressure Euler turbine |
-
2002
- 2002-03-11 RU RU2002105974/06A patent/RU2200848C1/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-03-07 US US10/506,753 patent/US20050147493A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-07 EP EP03744077A patent/EP1489262B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-07 EA EA200401149A patent/EA005904B1/en not_active IP Right Cessation
- 2003-03-07 WO PCT/RU2003/000083 patent/WO2003076767A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-03-07 AU AU2003235542A patent/AU2003235542A1/en not_active Abandoned
- 2003-07-03 UA UA20041008255A patent/UA74302C2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200401149A1 (en) | 2005-02-24 |
| EP1489262A4 (en) | 2010-07-21 |
| WO2003076767A1 (en) | 2003-09-18 |
| EP1489262A1 (en) | 2004-12-22 |
| EA005904B1 (en) | 2005-06-30 |
| AU2003235542A1 (en) | 2003-09-22 |
| EP1489262B1 (en) | 2012-06-27 |
| RU2200848C1 (en) | 2003-03-20 |
| US20050147493A1 (en) | 2005-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA74302C2 (en) | Method for obtaining mechanical energy in turbine and turbine for its implementation | |
| KR19990028875A (en) | Rotor | |
| RU2673431C2 (en) | Method for producing mechanical energy, single-flow and double-flow reactive turbines and turbo-reactive installation therefor | |
| JPS5840678B2 (en) | Accumulated rotation movement device | |
| WO2011102746A2 (en) | Turbine with radial inlet and outlet rotor for use in bidirectional flows | |
| CA2689175C (en) | Positive displacement rotary components having main and gate rotors with axial flow inlets and outlets | |
| Setoguchi et al. | A performance study of a radial turbine for wave energy conversion | |
| IL169162A (en) | Liquid ring compressor | |
| JP2013032748A (en) | Steam turbine | |
| JP2578396B2 (en) | Fluid energy converter | |
| US6354800B1 (en) | Dual pressure Euler turbine | |
| US3372906A (en) | Small volumetric flow reaction turbine | |
| EA012818B1 (en) | Rotor for rotary machine and a rotary machine | |
| CN103306736B (en) | A kind of power turbine and power engine thereof | |
| Spadacini et al. | Radial outflow turbines for Organic Rankine Cycle expanders | |
| CN104100301A (en) | Multi-stage differential pressure radial flow turbine capable of adjusting nozzle ring opening | |
| US6076354A (en) | Power generator driven by environment's heat | |
| RU181361U1 (en) | CENTRIFUGAL TURBINE | |
| RU2217596C1 (en) | Turbine | |
| RU2280168C1 (en) | Method of producing mechanical energy in turbine, turbine and segner's wheel for implementing the method | |
| RU2599096C2 (en) | Method for imparting motion to rotor (versions) and rotor | |
| RU2771106C1 (en) | Turbine | |
| CN206144603U (en) | Helical coiled passage formula steam turbine and steam turbine device | |
| US20130156566A1 (en) | High-efficiency thruster independentof the outside environment | |
| US9803480B2 (en) | Liquid ring turbine and method of use |