турборазгонное устройство
Классы МПК: | F02K5/00 Реактивные установки, содержащие двигатель иной, чем газовая турбина, и который приводит в действие компрессор или нагнетатель F03H99/00 Тематика, не предусмотренная в других группах данного подкласса |
Патентообладатель(и): | Белоглазов Сергей Нестерович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2011-07-15 публикация патента:
27.11.2012 |
Турборазгонное устройство является аналогом импеллера (двигателя с кольцевым обтекателем), которое также создает воздушный поток. Турборазгонное устройство оборудуется двумя или более ступенями лопаток. Корпус устройства сделан с сужающейся и расширяющейся частями. В сужающейся части лопатки устройства работают, как компрессор, для создания необходимого давления воздушного потока перед диффузором. За диффузором, в расширяющейся части корпуса, лопатки устройства работают, как насос, для снижения давления после диффузора. В расширяющейся части корпуса могут быть сделаны отверстия для впуска воздуха для увеличения массы потока воздуха. Двигатель устройства может располагаться как перед корпусом, так и в конце него. Достигается увеличение скорости воздушного потока более чем в 1.5-1.8 раза. 1 ил.
Формула изобретения
Турборазгонное устройство является аналогом импеллера (двигателя с кольцевым обтекателем), которое также создает воздушный поток, но турборазгонное устройство оборудуется двумя или более ступенями лопаток и отличается от импеллера тем, что его корпус сделан с сужающейся и расширяющейся частями, где в сужающейся части лопатки устройства работают, как компрессор, для создания необходимого давления воздушного потока перед диффузором, а за диффузором, в расширяющейся части корпуса, лопатки устройства работают, как насос, для снижения давления после диффузора, при этом в расширяющейся части корпуса могут быть сделаны отверстия для впуска воздуха для увеличения массы потока воздуха и двигатель устройства может располагаться как перед корпусом, так и в конце него.
Описание изобретения к патенту
Область техники. Промышленное машиностроение.
Уровень техники. Турборазгонное устройство (ТРУ) является таким же устройством, как импеллер (кольцевой обтекатель с двигателем). И относится оно к тому же уровню техники - авиа- и машинодвигателестроению. Отличие их состоит в том, что ТРУ дополнительно использует эффект истечения одномерных газов через диффузор (сопло), где при дозвуковых скоростях используется эффект трубы Вентури, а при сверхзвуковых скоростях - эффект сопла Лаваля (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика. Том 6. Гидродинамика. Глава X. Одномерное движение сжимаемого газа. § 97. Истечение газа через сопло), (Т.Е.Фабер. - Гидроаэродинамика. Постмаркет. М., 2001. Глава 2. Эйлерова жидкость. 2.17. Эффект Коанда. Стр. 108).
Раскрытие изобретения. Турборазгонное устройство является аналогом импеллера (двигателя с кольцевым обтекателем), которое также создает воздушный поток, но ТРУ оборудуется двумя или более ступенями лопаток и отличается от импеллера тем, что его корпус сделан с сужающейся и расширяющейся частями, где в сужающейся части лопатки устройства работают, как компрессор, для создания необходимого давления воздушного потока перед диффузором, а за диффузором, в расширяющейся части корпуса, лопатки устройства работают, как насос, для снижения давления после диффузора, при этом в расширяющейся части корпуса могут быть сделаны отверстия для впуска воздуха для увеличения массы потока воздуха и двигатель устройства может располагаться как перед корпусом, так и в конце него.
Краткое описание чертежа. Фигура 1.1 - вход воздушного потока в ТРУ, 2 - корпус, 3 - компрессорные ступени лопаток, 4 - диффузор, 5 - насосные ступени лопаток, 6 - двигатель. Воздушный поток поступает в корпус ТРУ (1) и направляется на лопатки сужающейся части (3), где лопатки его дожимают и направляют его в диффузор, где расширяясь он направляется на лопатки насоса (5).
Осуществление изобретения. В авиастроении используется большое разнообразие двигателей и турбин и многие из них уже давно используют эффекты истечения газов через сопло, к примеру, турбовентиляторные турбины. Эффект трубы (диффузора) Вентури тоже давно и широко используется в промышленности. По конструкции ТРУ напоминает турбореактивный двигатель, но, в данном случае, здесь отсутствует камера сгорания топлива, которая является источником движения. В ТРУ источником движения является внешний привод (двигатель), а ТРУ только увеличивает скорость воздушного потока и это его главная задача. При простой установке трубы Вентури на воздушный поток его скорость, на практике, возрастает в 1.5-1.8 раза, а если его устанавливать в комбинации с компрессором и насосом, то его эффективность еще возрастает. При возрастании скорости воздушного потока выше скорости звука происходят подобные процессы, которые связываются с эффектом сопла Лаваля. В данном случае ТРУ использует все эти эффекты. Так же можно рассмотреть ТРУ на примере эффекта упругости, в частности, воздуха - мяч, заполненный воздухом и брошенный на поверхность (пол) будет стремиться вернуться в исходное положение. Так же и здесь - воздух, сжатый в сужающейся части устройства, будет стремиться расшириться в расширяющейся части и будет давить на лопатки насоса, т.е. получается, что устройство не будет тратить энергию на подсасывание воздуха из диффузора, т.е. не будет происходить увеличения затрат топлива при увеличении скорости потока. А при достижении сверхзвуковых скоростей в расширяющейся части корпуса динамическое давление на лопатки насосной части будет сильнее помогать лопаткам компрессорной части, так как они находятся на одном валу. Так же использование отверстий для впуска воздуха в расширяющейся части корпуса (эффект увеличения воздуха струей) для увеличения массы потока также способствует росту эффективности, как и в турбовентиляторных турбинах. Недостатком такого устройства является то, что для хорошей эффективности необходима большая масса воздуха и корпус будет большим и массивным, но если корпус ТРУ встраивать в корпус транспортного средства, а двигатель делать высоко оборотистым, то он будет более компактным и иметь небольшой вес и тогда ТРУ сможет конкурировать с современными авиадвигателями.
Класс F02K5/00 Реактивные установки, содержащие двигатель иной, чем газовая турбина, и который приводит в действие компрессор или нагнетатель
Класс F03H99/00 Тематика, не предусмотренная в других группах данного подкласса
двигатель с замкнутым дрейфом электронов - патент 2524315 (27.07.2014) | |
ядерный ракетный двигатель - патент 2521423 (27.06.2014) | |
инерционный движитель богданова - патент 2520776 (27.06.2014) | |
устройство для подачи пылеобразного рабочего тела в электроракетный двигатель - патент 2508473 (27.02.2014) | |
центробежный движитель - патент 2500922 (10.12.2013) | |
двойная турбонасадка - патент 2488022 (20.07.2013) | |
центробежное тяговое устройство - патент 2455525 (10.07.2012) | |
инерционный двигатель богданова - патент 2449170 (27.04.2012) | |
тяговое устройство - патент 2443905 (27.02.2012) | |
гидрореактивное устройство - патент 2438037 (27.12.2011) |