Газотурбинные установки, отличающиеся использованием горячих газов или ненагретых сжатых газов в качестве рабочего тела: ..отличающиеся типом источника тепла, например с использованием ядерной или солнечной энергии – F02C 1/05

Установка с открытым рабочим циклом для производства механической или электрической энергии содержит устройство забора атмосферного воздуха, компрессор, ядерный реактор и газовую турбину, приводимую в действие нагретым сжатым воздухом, с возможностью последующего выброса отработанного воздуха в атмосферу. В качестве ядерного реактора используют высокотемпературный ядерный реактор на быстрых нейтронах, охлаждаемый сжатым воздухом. Активная зона ядерного реактора содержит стерженьковые твелы, заключенные в герметичную оболочку, с возможностью осуществления через нее теплообмена. Установка также снабжена фильтром для очистки атмосферного воздуха. Изобретение направлено на снижение химически вредных веществ в выбросе. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Атомный турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит ядерный реактор, винт, корпус двигателя, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину, теплообменник-подогреватель и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор состоит из каскадов низкого и высокого давления. Турбина содержит каскады высокого, среднего и низкого давления. Ротор турбины низкого давления соединен внутренним валом с винтом. Ротор турбины среднего давления соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Между турбинами высокого и среднего давления и между турбинами среднего и низкого давления установлены радиальные перегородки. Вне корпуса двигателя установлены теплообменник-подогреватель, первый и второй дополнительные теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором и подводящими и отводящими воздушными трубопроводами, соответственно с полостями после компрессора и перед турбиной высокого давления, после турбины высокого давления и перед турбиной среднего давления, после турбины среднего давления и перед турбиной низкого давления. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Атомный турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит ядерный реактор, винт, корпус, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину, корпус которой выполнен конической формы, расширяющейся по потоку, теплообменник-подогреватель и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор выполнен из каскадом низкого и высокого давления. Турбина содержит каскады высокого, среднего и низкого давления. Ротор турбины низкого давления соединен внутренним валом с винтом. Ротор турбины среднего давления соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Между турбинами высокого и среднего давления и между турбинами среднего и низкого давления установлены соответственно первый и второй дополнительные теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Дополнительные теплообменники встроены в корпус турбины таким образом, что частично размещены в тракте турбины и соединены подводящими воздушными трубопроводами с полостью за компрессором высокого давления. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Атомный турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит ядерный реактор, винт, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину, теплообменник-подогреватель и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор содержит каскады низкого и высокого давления, а турбина - каскады высокого, среднего и низкого давления. Ротор турбины низкого давления соединен внутренним валом с винтом. Ротор турбины среднего давления соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Между турбинами высокого и среднего давления и между турбинами среднего и низкого давления установлены соответственно первый и второй дополнительные теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Турбовинтовой газотурбинный двигатель с ядерной силовой установкой содержит винт, воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину высокого давления, установленный за турбиной высокого давления двигатель Стирлинга и реактивное сопло. Двигатель выполнен по трехвальной схеме с внешним, промежуточным и внутренним валами. Компрессор выполнен из каскадов низкого и высокого давления. За двигателем Стирлинга установлена турбина низкого давления, ротор которой соединен внутренним валом через редуктор или мультипликатор с винтом. Двигатель Стирлинга соединен промежуточным валом с ротором компрессора низкого давления. Ротор турбины высокого давления соединен внешним валом с ротором компрессора высокого давления. Изобретение направлено на улучшение приемистости и надежности двигателя. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к энергетике по выработке электроэнергии с использованием солнечной лучистой энергии. Солнечно-воздушная воздухотурбинная электростанция в результате нагрева сжатого воздуха (рабочего тела) до высоких температур применением новых спиральных солнечных нагревателей, накрытых стеклом или оборудованных стеклянными линзами, позволяет собрать и сфокусировать солнечную лучистую энергию и обеспечить троекратный нагрев рабочего тела последовательно в каждом из трех солнечных спиральных нагревателей по всем трем солнечным спиралям одновременно. Солнечные нагреватели могут работать с линзами и без линз. Нагретый воздух, направленный в спиральный нагреватель, отдает тепло рабочему телу, двигающемуся на встречных направлениях, который поступает в турбину, вращая ее, а она вращает электрогенератор, вырабатывая электрический ток. Станция имеет два ряда цилиндров изотермического расширения и адиабатического сжатия атмосферного воздуха одновременно, нагревая его. Часть воздуха направляется по трубе в спиральный нагреватель для нагрева воды для бытовых нужд, частично используя тепло, полученное от атмосферного воздуха при его изотермическом расширении в изотермических цилиндрах. В изотермических цилиндрах сжатия воздуха (рабочего тела) за счет отбора мощности турбины, наоборот, тепло при сжатии отдается атмосферному воздуху. Электростанция предназначена для выработки дешевой электроэнергии для населения, живущего в районах пустынной местности с большим количеством солнечной лучистой энергии. 1 ил.

Комбинированный атомный форсажный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и компрессорами низкого и высокого давления, камерой сгорания, турбиной с системой охлаждения и сверхзвуковым реактивным соплом. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода и теплообменник - охладитель с полостью между компрессорами низкого и высокого давлений. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью за двигателем Стирлинга. Между двигателем Стирлинга и сверхзвуковым реактивным соплом выполнена форсажная камера, внутри которой установлен форсажный теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции, в одном из которых установлен насос рециркуляции, с ядерным реактором. Изобретение направлено на повышение КПД с одновременным снижением его веса, стоимости и повышении надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Комбинированный атомный форсажный авиационный двигатель содержит газотурбинный двигатель с компрессором, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной и реактивным соплом. За турбиной на валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку, и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен с полостью компрессора. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью внутри реактивного сопла. Во втором контуре установлен охлаждающий теплообменник. Перед двигателем Стирлинга и во втором контуре после охлаждающего теплообменника установлены нагревающие теплообменники, соединенные с ядерным реактором. Все расширительные цилиндры частично или полностью установлены внутри обтекателя реактивного сопла. Изобретение направлено на повышение КПД авиационного двигателя при снижении его веса, стоимости и повышение надежности. 3 ил.

Комбинированный атомный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и двумя каскадами компрессора, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной и реактивным соплом. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку, и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода с полостью компрессора. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью внутри реактивного сопла. Все расширительные цилиндры частично или полностью установлены внутри обтекателя реактивного сопла. Изобретение направлено на повышение КПД авиационного двигателя при снижении его веса, стоимости и повышении надежности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Комбинированный атомный форсажный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и компрессорами низкого и высокого давления, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной, имеющей систему охлаждения, и сверхзвуковым реактивным соплом с коническим обтекателем внутри него. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стерлинга, который содержит, по меньшей мере один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку, и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость. Вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода и теплообменник-охладитель с полостью между компрессорами низкого и высокого давлений. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью за двигателем Стерлинга. Между двигателем Стерлинга и сверхзвуковым реактивным соплом выполнена форсажная камера, внутри которой установлен форсажный теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции, в одном из которых установлен насос рециркуляции с форсажным теплообменником. Сверхзвуковое реактивное сопло выполнено регулируемым, с возможностью изменения площади критического сечения. Конический обтекатель частично установлен внутри дозвуковой части реактивного сопла. Изобретение направлено на повышение кпд. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к авиадвигателестроению. Комбинированный атомный авиационный двигатель содержит двухкаскадный газотурбинный двигатель с внутренним и внешним валами и компрессорами низкого и высокого давления, камерой сгорания, к которой подведен топливный трубопровод от топливного насоса, турбиной и реактивным соплом. За турбиной на внутреннем валу двигателя установлен двигатель Стирлинга, который содержит, по меньшей мере, один рабочий цилиндр, установленный за турбиной по потоку и, по меньшей мере, один расширительный цилиндр, установленный за рабочим цилиндром по потоку. Перед рабочим цилиндром установлен теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Каждый расширительный цилиндр имеет кожух, образующий с этим цилиндром охлаждающую полость, вход в охлаждающую полость соединен с выходом воздухоподводящего патрубка, вход которого соединен через регулятор расхода с полостью между компрессорами низкого и высокого давлений. Выход из охлаждающей полости соединен с полостью внутри реактивного сопла. Внутри реактивного сопла установлен форсажный теплообменник, соединенный трубопроводами рециркуляции, в одном из которых установлен насос рециркуляции с форсажным теплообменником. Изобретение направлено на повышение кпд. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Атомный газотурбинный авиационный двигатель содержит первый и второй контуры, внешний и внутренний валы с вентилятором, установленным на внутреннем валу, и компрессор, установленный на внешнем валу, а также, по меньшей мере, одно рабочее колесо турбины, установленное на внешнем валу, камеру сгорания между компрессором и турбиной, воздухозаборник, турбину и реактивное сопло с центральным обтекателем. За турбиной в центральном обтекателе реактивного сопла установлен двигатель Стирлинга, соединенный с внутренним валом и трубопроводами циркуляции теплоносителя с ядерным реактором, а воздушным каналом между валами - с полостью за вентилятором. Перед камерой сгорания и во втором контуре установлены теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Двигатель Стирлинга выполнен из двух групп цилиндров: рабочих и расширительных, при этом рабочие цилиндры размещены в первом контуре, а расширительные - во втором. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности двигателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Атомный газотурбинный двигатель с форсажем содержит первый и второй контуры, внешний и внутренний валы с вентилятором, установленным на внутреннем валу, и компрессор, установленный на внешнем валу, турбины высокого и низкого давления, с системой охлаждения, камеру сгорания, теплообменник и реактивное сопло. Камера сгорания установлена между компрессором и турбиной высокого давления. Теплообменник установлен перед камерой сгорания. Между турбинами высокого и низкого давления установлен дополнительный компрессор. За дополнительным компрессором установлен теплообменник-подогреватель, соединенный трубопроводами циркуляции теплоносителя с ядерным реактором. За реактивным соплом установлен форсажный теплообменник, также соединенный с ядерным реактором. Изобретение направлено на повышение тяги двигателя на форсажном режиме, КПД и надежности двигателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к газотурбинным двигателям. Атомный газотурбинный авиационный двигатель содержит первый и второй контуры, воздухозаборник, внешний и внутренний валы с вентилятором, установленным на внутреннем валу, и компрессор, установленный на внешнем валу, по меньшей мере, одно рабочее колесо турбины, установленное на внешнем валу, а также реактивное сопло. Камера сгорания расположена между компрессором и турбиной. За турбиной установлен двигатель Стирлинга, связанный кинематически с внутренним валом и соединенный трубопроводами циркуляции теплоносителя с ядерным реактором. Перед камерой сгорания и во втором контуре установлены теплообменники, соединенные трубопроводами рециркуляции с ядерным реактором. Двигатель Стирлинга выполнен из двух групп цилиндров: рабочих и поршневых, при этом рабочие цилиндры размещены в первом контуре, а расширительные - во втором. К двигателю Стирлинга присоединены воздушные патрубки. Концы воздушных патрубков выходят в атмосферу, или подсоединены к воздухозаборнику, или присоединены к выходу из первых ступеней компрессора. Изобретение позволяет повысить КПД и надежность двигателя. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.