ТУРБИНА Российский патент 1999 года по МПК F01D1/06 F01D1/04 

Изобретение относится к машинам и двигателям необъемного вытеснения и может быть использовано на стационарных и движущихся объектах.

Известна турбина см. авторское свидетельство от 5.09.1989 г. N 759732. Турбина, содержащая рабочее колесо с рабочими каналами в периферийной стенке рабочего колеса, статор, часть которого расположена в полости рабочего колеса, выполненная в виде диска с сопловыми каналами в диске с отводящей и подводящей трубой, расположенной по оси диска.

Данная турбина недостаточно эффективно преобразует подведенное тепло в работу.

На увеличение преобразования подводимого тепла в работу и направлено предлагаемое техническое решение достигаемое тем, что в турбине статор выполнен герметичным, в котором расположен полый герметизированный ротор центрифуги, в полости которого закреплено рабочее колесо с каналами, расположенными около оси на расстоянии L-R, и часть статора в виде диска расположена в полости герметизированного ротора, выполнена с полостью в центре диска, с рабочими каналами, образованными лопатками, расположенными на диске и в диске выполнены каналы таким образом, что входы каналов расположены на периферии диска, а выходы каналов расположены по дуге, заходят за центр диска, образуя вращающийся вихрь в полости диска и замкнутое тороиодально-вихревое движение в полости ротора. Тепловыделяющий элемент расположен в центре внутренней полости ротора и подводит тепло в центр вращающегося вихря. Подводящая горячий теплоноситель труба, выполненная внутри отводящей, расположенной в центре диска и ротора, подводит тепло к центру вихря.

Сопоставительный анализ с ближайшим прототипом показывает, что турбина, в которой осуществляется замкнутое тороиодально-вихревое движение теплоносителя в герметизированной полости вращающегося ротора, соответствует критериям "Изобретение" и "Новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими турбинами позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображен общий вид турбины с продольным вырезом, на фиг. 2 - расположение каналов в диске с поперечным разрезом, на фиг. 3 показано взаимное расположение каналов с циркуляцией теплоносителя.

Турбина состоит из: статора 1, ротора 2, с рабочим колесом 3 с каналами, расположенными около оси на расстоянии L-R, где L-диаметр дуги канала, R-радиус диска в котором выполнены каналы 7 тепловыделяющего элемента 4, подводящего тепло к центру вихря, диска 5, закрепленного в статоре и расположенного в герметизированной полости ротора 2, а на диске расположены рабочие каналы 6, образованные лопатками, и в диске расположены каналы 7, выполненные по дуге, диаметр которой L>R диска, входы каналов расположены на периферии диска 5, а выходы каналов 7 заходят за центр диска, в центре которого расположена полость 8, подводящей трубы 9, расположенной внутри отводящей 10, расположенной соосно с диском и ротором, герметизирующих элементов 11, подшипников 12, емкости 13 для теплоносителя, внешнего нагревателя теплоносителя 14.

Работает турбина следующим образом: при подаче теплоносителя из источника 13 в трубу 9 и по трубе во вращающийся ротор 2 теплоноситель скапливается в полости ротора на наиболее удаленной стенке от оси вращения. Когда уровень теплоносителя достигает каналов 7 в диске 5, то он начнет поступать по каналам 7 к полости 8. При расположении выходных концов каналов за центром диска в полости диска и ротора образуется вихрь из теплоносителя. Увеличение энергии движения вихря за счет подвода тепла в центре вращения вихря от тепловыделяющего элемента 4 и горячего теплоносителя, поступающего по трубе 9, позволяет создать замкнутое тороидально-вихревое движение теплоносителя в поле ускорения при его вращении относительно диска, является изобретением. Так как скорость вращения теплоносителя в вихре больше скорости вращения лопаток ротора, расположенных ближе к центру вращения, то теплоноситель, изменяя на лопатках направление своего движения на 180^o, передает энергию вращения ротору. Каналы 6, расположенные на диске, обратно разворачивают поток теплоносителя на 180^o, согласуя с направлением вращения ротора. Вращающийся ротор турбины может быть ротором электрической машины (с вращающимся ротором) или энергия вращения ротора может отводиться другим путем. Все термодинамические процессы, происходящие в устройстве, осуществляются по циклу, происходящему в полях ускорений.

Турбина относится к машинам и двигателям необьемного вытеснения и может быть использована на стационарных и движущихся объектах. Турбина состоит из вакуумированного статора, часть которого в виде диска находится в полости герметизированного ротора, выполненного в виде ротора центрифуги с рабочими каналами, образованными лопатками, расположенными около оси в полости ротора, и на диске расположены рабочие каналы, образованные лопатками, и в диске каналы выполнены по дуге, входы которых находятся на периферии диска, а выходы заходят за центр диска, образуя в центральной полости диска вихревое движение теплоносителя. Тепло подводится в центр вихря от тепловыделяющего элемента, расположенного в центре полости ротора, и подводящей трубы с горячим теплоносителем, расположенной внутри отводящей, последняя расположена соосно с диском и ротором. Подвод тепла в центр вращающегося и расширяющегося вихря из теплоносителя наиболее эффективно преобразует подведенное тепло в работу, а замкнутое тороидально-вихревое движение теплоносителя в поле ускорения вращающегося ротора позволяет накапливать тепловую энергию в циркулирующем теплоносителе и увеличивать энергию вращения ротора до расчетного предела. Недостаток уменьшает количество тепла в теплоносителе и уменьшает скорость вращения ротора до остановки с отдачей всей энергии, затраченной при запуске. Все потери динамического движения теплоносителя на трение и отвод движения (на совершение работы) восстанавливаются за счет подвода тепла, увеличивающего скорость движения вихря в момент подвода. Все потери динамического движения теплоносителя на трение, преобразующиеся в тепло, остаются в роторе за счет расположения его в вакууме. 3 ил.

Турбина, состоящая из статора, рабочего колеса с каналами, диска с сопловыми канавками в диске, отводящей и подводящей трубы, расположенной в центре диска, отличающаяся тем, что в герметизированной полости статора расположен полый герметизированный ротор центрифуги, в полости которого расположено рабочее колесо с каналами на расстоянии L - R от оси, где L - диаметр дуги канала, R - радиус диска и часть статора в виде диска с рабочими каналами на диске и в диске каналы расположены по дуге L > R диска с входами каналов, расположенных на периферии диска, выходы заходят за центр диска, образуя вихревое движение теплоносителя в центральной полости диска, и тепловыделяющий элемент расположен в центре полости ротора, а подводящая труба расположена внутри отводящей, последняя расположена соосно с диском и ротором, в котором осуществляется замкнутое тороидально-вихревое движение теплоносителя относительно неподвижного диска.