РОТОРНАЯ ТУРБИНА Российский патент 2012 года по МПК F01D1/34 F01D1/08 

Изобретение относится к области машиностроения и применимо в газотурбинных двигателях, а также в качестве газовых, паровых и водяных турбин.

Известна турбина, содержащая корпус, закрепленный на подшипниках вал с закрепленным на нем ротором, на поверхности которого закреплены пластины. Пластины вращаются в канале корпуса, а корпусе расположены каналы входа и выхода (см. Механика машин, М. 2001 г., ст.718).

Недостатком указанной турбины является низкий КПД при использовании ее в качестве двигателя.

Задачей предлагаемого устройства является повышение удельной мощности и КПД турбины.

Поставленная задача решается тем, что боковые поверхности кольцевого канала, расположенного на поверхности ротора, выполнены в виде криволинейных поверхностей, а в канале между входным и выходным отверстием расположен разделитель, закрепленный на корпусе.

На фиг.1 - роторная турбина в поперечном разрезе А-А фиг.2; на фиг.2 - развертка поверхности ротора на плоскости.

Роторная турбина состоит из корпуса 1, ротора 2, кольцевого канала 3, выполненного с криволинейными боковыми поверхностями 4, разделителя 5, входного отверстия 6, выходного отверстия 7.

Роторная турбина работает следующим образом. Рабочее тело, например пар, подается на входное отверстие ротора 6. Пар, поступая в кольцевой канал, движется по криволинейной траектории. Сопротивление, оказываемое потоку рабочего тела боковыми криволинейными поверхностями 4, преобразуется в момент вращения ротора. Разделитель 5 разделяет герметично кольцевой канал 3 на сектор с входом 6 и выходом 7 рабочего тела. Пар после прохода заданной траектории по каналу 3 выходит с противоположной стороны разделителя. При увеличении суммарной длины кольцевого канала, с организацией последовательных переходов рабочего тела, сопротивления потоку рабочего тела и связанный с этим крутящий момент турбины могут достигать предельных величин.

Предлагаемая роторная турбина позволяет получить максимальный вращающий момент при малых мощностях. Возможна эффективная работа при дискретной подаче рабочего тела.

Отсутствуют осевые нагрузки на подшипники. При изготовлении ротора возможно применение термостойких и теплоизоляционных керамических материалов.

Изобретение может быть использовано в газотурбинных двигателях, а также в качестве газовых, паровых и водяных турбин. Роторная турбина содержит корпус, закрепленный на подшипниках, вал с закрепленным на нем ротором. На поверхности ротора расположен кольцевой канал. В корпусе расположены отверстия входа и выхода. Боковые поверхности кольцевого канала, расположенного на поверхности ротора, выполнены в виде криволинейных поверхностей. В канале, между входным и выходным отверстием, расположен разделитель, закрепленный на корпусе. Позволяет получить максимальный вращающий момент при малых мощностях. Возможна эффективная работа при дискретной подаче рабочего тела. Отсутствуют осевые нагрузки на подшипники. При изготовлении ротора возможно применение термостойких и теплоизоляционных керамических материалов. 2 ил.

Роторная турбина, содержащая корпус, закрепленный на подшипниках, вал с закрепленным на нем ротором, на поверхности которого расположен кольцевой канал, в корпусе расположены отверстия входа и выхода, отличающаяся тем, что боковые поверхности кольцевого канала, расположенного на поверхности ротора, выполнены в виде криволинейных поверхностей, а в канале, между входным и выходным отверстием, расположен разделитель, закрепленный на корпусе.