Водореактивный паровой прямоточный движитель

Водореактивный паровой прямоточный движитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Движитель предназначен для использования в народном хозяйстве в кораблестроении, в энергетике в комплекте с турбиной, а также в системах отопления и насосостроении.

Известны как аналоги водяные движители с механическим перемещением жидкости типа водометов.

Ближайшим прототипом, который я знаю и привел ранее в заявке 15.06.06 «Движитель водореактивный паровой прямоточный», но литературы не нашел, является игрушка в виде модели катера с движителем, основанном на использовании взрывного характера парообразования для ускорения реактивного эффекта движения рабочего тела и состоявшем из квадратного, 20×20 мм, котла высотой 4 мм с верхней гранью-мембраной, двумя трубками-водоводами, диаметром около 4-х мм в нижней грани-днище, направленными к корме. Предварительно заполненный водой и подогреваемый снизу движитель довольно энергично перемещал кораблик. Недостатком устройства было быстрое, усталостное разрушение мембраны и превращение в пар всего объема жидкости в зоне подогрева (чем страдает и устройство по вышеприведенной заявке), поскольку площадь проходного сечения котла должна быть не менее сечения водовода, что снижало эффективность устройства.

Конструкция в статическом состоянии

На Фиг.1 представлена кинематическая схема движителя с внешним котлом прямоугольного плана и поперечным разрезом на Фиг.2, а на Фиг.3 - вариант конструкции с кольцевым котлом и поперечным разрезом на Фиг.4.

Движитель (Фиг.1 и 3) состоит из водовода 1 в виде трубы предпочтительно прямоугольного сечения, с укрепленным(и) у ее верхней поверхности тонкополостным(и) (т.е. малым расстоянием между верхней и нижней стенками) внешним(и) котлом(ами) 2 в виде, например, параллелепипеда (Фиг.2) или свернутого в кольцо (Фиг.4) так, что их полости сообщаются с полостью трубы в рабочей зоне, которая отделена подпружиненными входной и выходной заслонками-клапанами 3, установленными, например, жесткими на шарнирах, либо жестко закрепленными упругими, и нагревателя(ей) котлов 4, как на Фиг.2 или 3, причем обеспечивается возможность установки нагревателя внутри кольцевого котла и применения внешней теплоизоляции.

Конструкция в динамике

При вскипании жидкости в котле 1 пар проникает за выходную заслонку 2, частично конденсируется и подогревает жидкость, придает ей ускорение, а взрывообразно увеличившийся из остатка жидкости в котле объем пара открывает выходную заслонку, увеличивая скорость и инерцию движущейся по трубе жидкости, при этом резко повышается объем разреженного пространства за заслонкой, процесс, провоцируемый быстрой конденсацией пара и демпфированием котла, создающий условие для кавитации, - разреженное пространство - схлопывается и подсасывает в котел, через входную заслонку, очередную порцию жидкости, создавая эффект насоса. Процесс повторяется. Использование варианта с кольцевым котлом по Фиг.3 и 4 позволяет производить нагрев от, например, вторичного контура атомной энергоустановки.

Технические результаты применения изобретения

Они заключаются в расширении возможности применения разнообразных источников энергии в нагревателе, в повышении экономичности и КПД движителя за счет расположения всасывающего обреза трубы в передней части судна, возможности, а также в простоте конструкции, возможности применения выпускаемых промышленностью материалов и действующих технологий, кроме того, разделение объемов водовода и котла увеличивает производительность за счет уменьшения объема жидкости, нагреваемой в единицу времени, а применение внешней теплоизоляции снижает непроизводительные затраты энергии, что в сумме повышает КПД устройства.

1. Водореактивный паровой прямоточный движитель, содержащий котел, водовод и нагреватель, отличающийся тем, что водовод выполнен в виде трубы со входной и выходной подпружиненными заслонками, ограничивающими рабочую зону, при этом котел установлен в пределах рабочей зоны у верхней поверхности трубы водовода и его полости сообщены с полостью трубы водовода в рабочей зоне над нагревателем.

2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что котел выполнен по форме параллелепипеда.

3. Движитель по п.2, отличающийся тем, что котел является кольцевым.

4. Движитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он выполнен с дополнительными котлами и нагревателями.