Преобразователь тепловой энергии в механическую
Изобретение относится к машиностроению , и позволяет повысить эффективность. Корпус выполнен в виде замкнутой трубы I, закрепленный на роторе 4 турбины. На внутренней поверхности трубы 1 выполнена основная капиллярная структура (КС) 6 и закреплены турбинные лопатки 7, выполненные из теплопроводного материала. На боковой поверхности наклонных турбинных лопаток 7 размещена гидравлически связанная с КС 6 дополнительная КС 8. Наличие последней способствует интенсификации процессов тепломассообмена в зонах и между зонами испарения 2 и конденсации 3. а также увеличению мо.мента .массового дебаланса без изменения размеров трубы. 1 иЛ. (Л со 05 оо to СП м
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 844784 (21) 4035446/24-06 (22) 07.03.86 (46) 23.10 87. Бюл. № 39 (71) Институт технической механики АН УССР (72) В. В. Скрябин (53) 621.165(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 844784, кл. F Ol К ll/02, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ (57) Изобретение относится к машиностроению. и позволяет повысить эффективность. „„SU„„1346825 A g Корпус выполнен в виде замкнутой трубы 1, закрепленный на роторе 4 турбины. На внутренней поверхности трубы 1 выполнена основная капиллярная структура (КС) 6 и закреплены турбинные лопатки 7, выполненные из теплопроводного материала. На боковой поверхности наклонных турбинных лопаток 7 размещена гидравлически связанная с КС 6 дополнительная КС 8. Наличие последней способствует интенсификации процессов тепломассообмена в зонах и между зонами испарения 2 и конденсации 3. а также увеличению момента массового дебаланса без изменения размеров трубы. 1 ил. 1346825 Форму,га изобретения Г ос I (IBIITc;Ib С. Кащенко Редактор Л. Воровин Тскред И. Версс Корректор (. Черни :Закан 4653, 34 Гирахк 48 1 П одписнос В(4ИИПИ Государственного ко)иитста СССР по делам изобретений и oTI(I)»!t ии 113035, Москва, Ж 35. Раушскаи паб., 1. 4 5 (I1)oII3Bo!IcTBctt:to-IIo IIII ра(!)иBc(ко(и )с IIII)BBTIIc, I . ()KI op0!(, T.I. I II)o(. i(TIIB It 4 Изобретение относится к машиностроению и является усовершенствованием устройства llo авт. св. № 844784. Нз чертеже изображен преобразователь тепловой энергии в механическую, вид вдоль оси его вращения в частичном разрезе. Преобразователь содержит корпус в виде замкнутой трубы 1 с зонами 2 и 3 соответственно испарения и конденсации. руба закреплена на роторе 4 турбины, установленном с,возможностью вращения вокруг оси 5. На внутренней поверхности трубы 1 выполнена основная капиллярная структура 6 и закреплены герметично с обеспечением идеального теплового контакта лопатки 7, выполненные например, кольцевыми из теплопроводного материала и имеющие односторонний наклон их выходных кромок относительно стенки трубы 1. На боковой поверхности лопаток 7 размещена дополнительная капиллярная структура 8, которая гидравлически соединена с основной капиллярной структурой 6. Преобразователь работает следующим образом. Тепловой поток, подводимый в зону 2 испарения, вызывает интенсивное испарение рабочего тела из основной капиллярной структуры 6, размещенной между лопатками 7, и нагрев (за счет теплопроводности) лопаток 7. Образующийся на поверхности капиллярной структуры 6 пар, расширяясь, движется к оси трубы 1. и встречает на своем пути лопатки 7, из(меняющие направление потока пара и придающие этому потоку тангенциалhHóþ составляюгцую Ilо направлению движения часовой стрелки. Пар в межлопаточных каналах продолжает расширяться, и скорость его течения увеличивается. При этом со стороны пара на лопатки действует активное и реактивное тангенциальные усилия в направлении, противоположном направлению движения пара. На участке дог(олнительной капиллярной структуры 8 рабочее тело подогревается за счет тепла, подводимого от корпуса 1 по телу лопаток 7. Подогретое рабочее тело за счет капиллярных сил поступает в капиллярную структуру 6 и испаряется. Предварительный подогрев на участке дополнительной капиллярной структуры 8 способствует интенсификации испарения рабочего тела из основной капиллярной структуры 6, а дополнительный оо ьем рабочего тела, поступающий с указанного участка, способствует увеличению массы пара рабочего тела, получаемой с поверхности капи I;IHpHQH структуры 6. Порции пара, переместившиеся 110 трубе 1 из зоны 2 испарения в зону 3 конденсации, и жидкое рабочее тело накапливаются в зоне 3 конденсации в капиллярной структуре 6 и в дополнительной капиллярной структуре 8, а также в герметичных карманах, образованных лопатками 7. Одностороннее скопление конденсата создает в гравитационном поле момент массового дебаланса, вызывающего вращение трубы, при этом направление движугцего момента массового дебаланса совпадает с направлением момента активного и реактивного усилий на лопатках 7, что вызывает вращение трубы против направления движения часовой стрелки. Размещение участка дополнительной капиллярной струк20 туры 8 на внутренней боковой поверхности лопаток 7 способствует интенсификация процесса конденсации за счет теплоотвода по телу лопаток 7 к корпусу трубы 1 и увеличению обьема жидкого рабочего тела, накапливаемого в зоне 3 конденсации. После перемегцения конденсата из зоны 3 конденсации в зону 2 испарения рабочее тело вновь испаряется, и цикл работы устройства повторяется. Размещение участка дополнительной капиллярной структуры 8 на внутренней боковой поверхности турбинных лопаток 7 способствует и1(генсификации процессов епломассообмсна в зонах и между зонами испарения и конденсации. а также увеличению момента массового деба laHca без изменения размеров трубы 1, что обеспечивает повышение энергетической эффективности преобразователя. 40 Преобразователь тепловой энергии в механическую по авт. св. № 844784, отличаюи4ийся тем, что, с целью повышения эффективности, на внутренней боковой поверхности нак,(онных трубинных лопаток размещена дополнительная капиллярная структура, причем турбинные лопатки выполнены из теплоггроводногo материала и закреплены на внутренней поверхности трубы.
