Термодинамическая модель двигателя с внешним подводом тепла для исследования его теплообменных аппаратов Советский патент 1979 года по МПК F02G1/04 

(54) ТЕРМОДЙНАМИЧЕдКАЯ МОДЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ

С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЕГО ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для уточнения расчетных конструктивных параметров теплообменных аппаратов, в частности регенераторов, вновь спроектированного двигателя с внешним подводом тепла.

Известны термодинамические модели двигателя с внешним подводом тепла для исследования его теплообменных аппаратов, содержашие источник газа высокого давления, Б виде компрессора, подключенный к торцу теплоебменного аппарата через нагреватель, охладитель газа, подключенный к другому торцу аппарата, и органы попеременной подачи нагретого и охлажденного газа в аппарат и выпуска его б атмосферу.

При открытом впускном клапане газ из компрессора поступает в нагреватель, затем в регенератор и через него в охладитель, который г(редставляет собой замкнутый сосуд с охлаждаемыми стенками, подключенный к регенератору. При открытом выпускном клапане газ их охладителя поступает в регенератор, а из него в атмосферу.

К недостаткам известной конструкции следует отнести ограниченность расходных характеристик газа через регенератор и возможность незначительного изменения диапазона давления газа, которые связаны между собой и в значительной мере зависят от конструктивных параметров отдельных агрегатов термодинамической модели.

Цель изобретения - расширение диапазона изменения расхода и давления газа в теплообменном аппарате.

Указанная цель достигается тем, что охладитель подключен к источнику газа высокого давления, а органы попеременной подачи газа выполнены в виде двух дисковых золотйиков, примыкающих к торцам теплообменного аппарата и снабженных профильными окнами для сообщения аппарата с источником газа и пазами для выпуска газа в атмосферу.

Принципиальная схема термодинамической модели двигателя с внешним подводом тепла для исследования его теплообменных аппаратов представлена на чертеже.

Модель состоит из корпуса 1, в котором размещены вал 2, приводимый во вращение от электродвигателя 3 постоянного тока, и насаженные на вал дисковые золотники 4, каждый из которых снабжен профильным окном 5 и скосом 6, расположенными дйайетрально, теплообменного аппарата 7, примыкающего торцами к корпусу напротив профильного окна и скоса золотников, источника 8 газа высокого давления, выполненного в виде балонной рампы с редуктором 9, который подключен к одной стороне корпуса трубопроводом 10 через нагреватель 11 газа, а к другой - трубопроводом 12 через охладитель 13 в месте установки теплообменного аппарата, и трубопровода 14 с рессивером 15 для выпуска газа в атмосферу. Работает термодинамическая модель следующим образом. Электродвигатель 3 постоянного тока вращает вал 2 с дисковыми золотниками 4. В момент прохождения профильного окна 5 0дного золотника и скоса 6 другого мимо трубопровода 10 и трубопровода 14, газ из источника 8 давления через редуктор 9 и нагреватель 11 по трубопроводу 10 через окно 5 .поступает в теплообменный аппарат и далее через скос 6 по трубопроводу 14 в атмосферу. Происходит нагрев гОрячимтазом теплообменного аппарата. При повороте зблОтников картина меняется; в теплообменный аппарат, но уже с другого его торца поступает газ, который прошел через охладитель 13, происходит охлаждение теплообменного аппарата. Для получения требуемой расходной характеристики газа и закона изменения давления в теплообменном аппарате при фик€йрова Нных значениях температур нагревателя и охладителя профильные окна и скосы выполняются с определенной конфигурацией и располагаются с определенным угловым, сдвигом. В редукторе и рессивере создaefcя Давление, определяющее максимальное и минимальное давления цикла. Электродвигатель постоянного тока обеспечивает любую заданную цикличность работы модели. Предлагаемая термодинамическая модель двигателя с внешним подводом тепла для исследования его теплообменных аппаратов позволяет исследовать их в большом диапазоне изменения расходов газа и давлений при минимальной ее переналадке. Формула изобретения Термодинамическая модель двигателя с внешним подводом тепла для исследования его теплообменных аппаратов, содержащая источник газа высокого давления, подключенный к торцу теплообменного аппарата через нагреватель, охладитель газа, подключенный к другому торцу аппарата, и органы попеременной подачи нагретого и охлажденного газа в аппарат и выпуска его в атмосферу, отличающаяся тем, что, с целью расщирения диапазона изменения расхода и давления газа в теплообменном аппарате, охладитель подключен к источнику газа высокого давления, а органы попеременной подачи газа выполнены в виде двух дисковых золотников, примыкающих к торцам теплообменного аппарата и снабженных профильными окнами для сообщения аппарата с источником газа и пазами для выпуска газа в атмосферу.