Двигатель с внешним подводом тепла

Двигатель с внешним подводом тепла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270478 (21) 2609463/25-06 (ggj К 3

02 1/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 41 (088. 8) Опубликовано 23.10,82. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 1501.83 г г .С.И.Ефимов, И.В.Дикопов, В.Ф.Воронин и .,С ЛфгаиасЬев

Московское ордена Ленина и ордена ТрудовЪг =КрасНого

Знамени высшее техничесг<ое училище им. H.Ý.Áàóìàíà (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

j54 ) ДВИГЛТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ TEIIJIA

Изобретение относится к машино строению, а ииенно к двигателестроению, и может быть использовано при конструировании подогревателей двигателей с внешним подводом тепла.

Известны двигатели с внешним подводом тепла, содержащие источник тепла и подогреватель рабочего тела, снабженный оребренными по наружной поверхности трубчатыми элементами, подключенными к горячей полости цилиндра двигателя и к регенераторам (1).

Эффективность работы двигателя зависит от количества введенной в цикл, через нагреватель, теплоты.

Оребрение трубчатых элементов позволяет несколько увеличить это количество теплоты. Однако это оребрение приводит к неравномерному тепловому потоку от продуктов сгорания к внутренней поверхности подогревателя, более интенсивному вблизи источника тепла и менее интенсивному на периферии. Таким образом, периферийные участки трубчатых элементов остаются недогретыми.

Известны двигатели с внешним подводом тепла, которые содержат контейнер с развитоф поверхностью, заполненной теплоаккумулирующим вещест вом, через контейнер проходят трубчатые элементы. удаленные от источни-. ка тепла t 2j.

В этой конструкции удается в большей степени стабилизировать плотность теплового потока по длине трубчатого элемента подогревателя, однако его внутренняя поверхность остается неизменной, а плотность теплового потока ограничивается условиями прочности подогревателя.

Увеличить количество введенной в цикл теплоты, т.е. интенсифицировать теплообмен, возможно лишь с помощью увеличения поверхности, контактирующей с рабочим телом.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена.

Цель достигается за счет частичного заполнения внутренней полости трубчатых элементов твердыми частицами теплоаккумулирующегб вещества и выполнения узла подключения каждого трубчатого элемента к горячей . полости цилиндра и регенераторам в виде циклонного пылеотделителя с сеткой и перфорированного цилиндрн" ческого стакана с автоматическим

968500 клапаном, установленным на его откры. .том торце.

На чертеже представлена принципиальная схема двигателя.

Двигатель содержит источник теп- . ла 1, выполненный, например, в виде 5

- камеры сгорания, трубчатые элемен» ты 2 подогревателя рабочего тела, внутрення полость которых частично заполнена .твердыми частицами тепло аккумулирующего вещества 3, горячую Я, полость цилиндра 4, подключенную труб- чатыми элементами к,регенераторам 5, узлы подключения 6 каждого трубчатого элемента с циклонньэли пылеотделителями 7, снабженными сетками 8, пер-15 форировайными цилиндрическьйли стаканами 9 и автоматическими клапанами 10.

Эффективная работа двигателя получается за счет расширения рабочего тела, например гелия, тепло к которому подводится от источника тепла 1 О через стенки трубчатых элементов 2 подогревателя.

Интенсификация теплообмена осуществляется при помощи твердйх частиц теплоаккумулирующего вещества 3, час- 5 тично заполняющего внутреннюю полость ..трубчатых элементов 2.

Твердые частицы вещества, соприкасаясь с горячими стенками подогрева; теля, прн знакопеременном течении ЗО ,в нем газа отбирают от стенок тепло, а э%тем передают его газу, при этом попадание частиц в горячую полость цилиндра 4 или в генераторы 5 недопустимо. Для организации движения 35 частиц и отделения их от газа служит узел подключения 6. Например, при течении газа иэ горячей полости цилиндра 4 в регенераторы 5 происходит следующее: клапаны.10 под действием 4О газового потока автоматически закрываются, газ проходит в отверстия сеток 8, поднимает твердые частицы вещества 3, осевшие на сетках от предыдущего цикла, и, вынося их в цикло- 45 ны пылеотделителей 7; заставляет некоторое время вращаться по стенкам трубок 2 подогревателя. В это время происходит наиболее интенсивный отбор тепла частицами от подогревателя.

В дальнейшем действие вихря ослабевает и движение частиц s газе становится хаотичным, происходит передача тепла от. частиц к газу, т.е. рабочему телуе

При подходе газа со взвещенными частицами к регенераторам 5 вновь вступают в действие циклонные пыле-. отделители 7. Под действием. центробежной силы частицы прижимаются к стенкам пыпеотделителя и оседают на сетках 8, а газ в регенераторы прохбдит через перфорированные цилиндрические стаканы 9, отжимая при этом клапаны 10.

При изменении направления движения газа цикл повторяется.

Применение твердых частиц в подогревателе двигателя с внешним подводом тепла позволяет увеличить коэффициент теплопередачи в 3-5 раз и за счет этого увеличить КПД двигатели.

Формула изобретения

Двигатель с внешним подводом теп-. ла, содержащий источник тепла и по-, догреватель рабочего тела, снабженный трубчатыми элементами, подключен-, ными к горячей полости цилиндра дви- гателя. и к регенераторам, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, внутренняя полость трубчатых элементов частично заполнена твердыми частицами теплоаккумулирующего вещества, а узел подключения каждого трубчатого элемента .к горячей полости цилиндра и регенераторам выполнен в виде циклонного пылеотделителя с сеткой и перфорированного цилиндрического стакана с автоматическим клапаном, установленным на его открытом, торце.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Заявка ФРР Р 2433065, кл. F 02 0 1/04, опублик. 1976.

2. Патент. США 9 3791136, кл. 60-24, опублик. 1974.

968500

Составитель О.Голованов

ТехредТ.Фанта Корректор О Билак

Редактор С.Лыжова

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 11176 . Тираж 552 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5