ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ Российский патент 1995 года по МПК F02G1/04 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к двигателестроению.

Известны двигатели с внешним подводом теплоты (ДВПТ), работающие по циклу Стирлинга.

Наиболее близким к изобретению является ДВПТ, содержащий по меньшей мере одну пару цилиндров с поршневой группой, охладитель, подключенный к одному из цилиндров, нагреватель, подсоединенный к другому цилиндру, регенератор, сообщающий внутренние полости нагревателя и охладителя, камеру сгорания с топливовоздушным смесителем и жаростойким элементом, подключенную к нагревателю, и подогреватель подводимого воздуха, причем нагреватель выполнен в виде двух вертикальных концентрических труб, кольцевая щель между которыми сообщена с полостью регенератора и с одним из цилиндров, жаростойкий элемент выполнен в виде керамического пористого стакана, установленного внутри нагревателя днищем вверх и с образованием кольцевого зазора, а топливовоздушный смеситель подключен во внутрь керамического стакана, и отношение внутреннего диаметра кольцевого зазора между нагревателем и керамическим стаканом к его наружному диаметру выполнено равным 0,7-0,9. В этом ДВПТ жаростойкий элемент выполнен со стенками, пронизанными порами, расположенными по нормалям к стенкам, что создает благоприятные условия для воздействия основного потока обратного излучения на газовоздушную смесь, находящуюся внутри керамического стакана, возникновения там в этой связи пламени и нарушения нормальной работы двигателя.

Цель изобретения снижение вредного влияния обратного потока излучения на газовоздушную смесь.

Цель достигается тем, что в известном ДВПТ поры керамического стакана предлагается располагать под углом 45^о к нормали.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ДВПТ в разрезе; на фиг. 2 схема расположения пор в керамическом стакане, узел I на фиг. 1.

ДВПТ содержит цилиндрово-поршневую группу с приводным механизмом 1, охладитель 2, регенератор 3, нагреватель 4 с камерой сгорания, образованной керамическим стаканом 5 с порами 6 и инжектором 7 с соплом 8. Стакан 5 посредством фланца 9 закреплен внутри нагревателя. Входное отверстие инжектора располагается внутри подогревателя воздуха 10, а выходное внутри стакана. Между стаканом 5 и нагревателем 4 образован кольцевой зазор 11. Подогреватель воздуха снабжен тепловой изоляцией 12, запальное устройство 13 располагается над зазором.

Подогретая газовоздушная смесь из стакана 5 проникает через поры в его стенке и истекает в кольцевой зазор, где поджигается. По мере разогрева двигателя сгорание перемещается на поверхность стакана, раскаляя его. Радиационный поток разогревает нагреватель до высоких температур, который сам начинает излучать энергию обратно в газовоздушную смесь внутри стакана. Благодаря тому, что поры стакана расположены под углом 45^о к нормали, основной поток обратной радиации воздействует на газовоздушную смесь значительно слабее на глубину l, не превышающую величины S большой оси эллипса, образованного выходом пор (фиг. 2). Тем самым повышается устойчивость работы двигателя.

Использование: энергетика и транспорт. Сущность изобретения: в двигателе с внешним подводом теплоты используется камера сгорания, образованная керамическим пористым стаканом 5 и инспектором 7 с соплом 8. Поры 6 керамического стакана располагаются под углом 45° к стенкам стакана. Благодаря этому уменьшается вредное воздействие обратного потока излучения на газовоздушную смесь и повышается устойчивость работы двигателя. 2 ил.

ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий по меньшей мере одну пару цилиндров с поршневой группой, охладитель, подключенный к одному из цилиндров, нагреватель, подсоединенный к другому цилиндру, регенератор, сообщающий внутренние полости нагревателя и охладителя, камеру сгорания с топливовоздушным смесителем и жаростойким элементом, подключенную к нагревателю, и подогреватель подводимого воздуха, примем нагреватель выполнен в виде двух вертикальных концентрических труб, кольцевая щель между которыми сообщена с полостью регенератора и с одним из цилиндров, жаростойкой элемент выполнен в виде керамического пористого стакана, установленного внутри нагревателя днищем вверх и с образованием кольцевого зазора, а топливовоздушный смеситель подключен во внутрь керамического стакана и отношение внутреннего диаметра кольцевого зазор между нагревателем и керамическим стаканом к его наружному диаметру равном 0,7 0,9, отличающийся тем, что поры керамического стакана расположены под углом 45^o к нормали.