Способ работы теплового двигателя Советский патент 1988 года по МПК F01K25/08 

00

о:

4;:

СП

со

Изобретение относится к теплотехнике и может быть испол1-зовано как на транспортных, так и стационарных двигателях с диссоциируюп91м рабочим телом.

Целью изобретения является повыше- ние термического КТТД теплового двигателя.

Способ осуществляют следующим об- разом.

В качестве рабочего тела двигателя используют газообразное вещество, диссоциирующее при нагревании с увеличением газовой постоянной и вьщелением тепла. Рабочее тело нагревают до температуры, соответствующей началу реакции диссоциации любым известным методом: либо передачей тепла от сжигания топлива, либо от ядерного реактора, либо (для двигателя с одноразовым использованием цикловой порции рабочего тела) путем сжатия рабочего тела. После нагрева в рабочем теле протекает реакция диссоциации, а вьщеляющееся при этом тепло ра :хо- дуется на перегрев рабочего тела. Температуру перегрева выбирают из ус ловил максимально возможной по условиям жаростойкости материалов двига- теля как для обычного рабочего тела либо из условия начала рекомбинации рабочего тела в конце процесса расширения , так как для многих диссоции- оутотих рабочих тел высокий перегрев нецелесообразен. Если температура перегрева выбрана, исходя, из второго условия, то заданного рабочего давления в цикле достигают соответствующим увеличением рабочего тела.

Избыток тепла, вьщелившейся при реакции диссоциации, используют на регенеративный подогрев рабочего тела. Этот подогрев может быть осуществлен также путем сжатия рабочего тела преимущественно в компрессоре. В случае поршневого двигателя сжатие производят при обратном ходе поршня.

Пример.В качестве рабочего тела выбирают шестиокись хпора которая диссоциирует с вьщелением тепла: + Q, где Q 1,7 ± 0,5 ккал/моль - выделившееся при реакции тепло,

Рекомендуемые для этого рабочего тела параметры: 2-100 ата - давление в рабочем органе двигателя при температуре испарения, которая для Cl,;0g равна температуре разложения - Я-ЗО-б П С.

Целесообразно осуществлять перегрев рабочего тела, не превышающий 10П с, т.е. температура перегрева - 350-750 С, температура рекомбинации и конденсации около 100°С, что соответствует давлению в конденсаторе 0,75 ата.

Проведенный сравнительный расчет цикла двигателя с выбранным рабочим телом и с водяным паром в качестве рабочего тела показал, что КПД двигателя, работающего по предлагаемому способу, повысился в 1,89 раза.

Кроме того, преимуществом предла- гаемого способа работы является i ключение из схемы двигателя громозких перегревательных поверхностей нагрева и, следовательно, уменьшение теп- ловых потерь при нагреве рабочего тела. Формула изобретения

.Способ работы теплового двигателя с газообразным рабочим телом, дис- СОЦИИРУЮ1ТИМ при нагревании с увеличением газовой постоянной и вьщелением тепла, щгтем нагрева рабочего тела, его перегрева и последующего расширения в двигателе, отличающий с я тем, что, с целью повьш1ения термического КПД, перегрев рабочего тела перед расширением осуществляют теплом, выделившимся при диссоциации,

2.Способ по п. 1, о т л. и ч а ю-- щ и и с я тем, что избыток тепла, вьщелившегося при диссоциации, отво- дят на регенеративный подогрев рабочего тела.

3.Способ по П.1, отличающийся тем, что перегрев рабочего тела осуществляют до температуры, обеспечивающей начало рекомбинации в конце процесса расширения.

4.Способ по П.1, отличающийся тем, что осуществляют регенеративный подогрев рабочего тела путем его сжатия преимущественно в компрессоре.

Изобретение относится к теплотехнике и м.бо использовано в транспортных и стационарных двигателях с диссоциируюпим рабочим телом (РТ). Изобретение позволяет повысить термический КПД теплового двигателя, В качествё Рт используют газообразное вещество, диссоциирующее при нагревании с увеличением газовой постоян-. ной и вьщелением тепла. РТ нагреваютj после чего в нем протекает реакция диссоциации, а выделяющееся при этом тепло расходуется на перегрев РТ, Т-ру перегрева выбирают из условия максимально возможной по условиям жаростойкости материалов двигателя как для обычного РТ либо из условия начала рекомбинации РТ в конце процесса расширения. Избыток тепла, выделившийся при реакции диссоциации, используют на регенеративньш подогрев РТ. Этот подогрев м.б. осуществлен , также путем сжатия РТ преимуществен но в компрессоре. 3 з,п. ф-лы. с (О (Л