Устройство для увеличения тяги гидрореактивного движителя морского судна Советский патент 1982 года по МПК B63H11/02 H02K44/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ТЯГИ

ГИДРОРЕАКТИВНОГО ДВИЖИТЕЛЯ

МОРСКОГО СУДНА Изобретение относится к судостроению и касается конструирования движи тельных устройсв морских судов. Известно устройство для увеличений тяги гидрореактивного движителя морс кого судна, содержащее камеру смешения, гидравлически связанную с соп- . лом движителя, продольная ось которого расположена в диаметральной плоскости судна 1 . Однако известное устройство при : работу,имеет значительные потери энер гии при смешении эжектирующего и эжектируемого потоков, что снижает КПД движителя. Цель изобретения - повышение пропульсивного КПД движителя. Это достигается тем, что предлагаемое устройство выполнено с образую щими камеру смешения прямоугольными . в поперечном сечении каналами магнитогидродинамического генератора с во дозаборником и кондукционного магнитогидродинамического насоса постоянного тока с противоположно направлен ными магнитными полями их магнитных систем, причем эти каналы снабжены электропроводящими перегородками для разделения между собой вышеуказанных генератора и насоса, при этом канал последнего выполнен сквозным и направлен вдоль судна, а водозаборник магнйтогидродинамического генератора гид-j равлически сообщен с соплом движителя. Кроме того, у такого устройства вышеуказанный магнитогидродинамический насос может быть выполнен в виде двух каналов, симметрично расположенных относительно канала магнитогидродинамического генератора и диаметрал ной плоскости судна, а электропроводящие перегородки каналов магнитогид- родинамического насоса, не ограничивающие канал магнитогидродинамическо- го генератора, могут электрически подключаться друг к другу снаружи камеры смешения. 3 На фиг. 1 схематически изображено Предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2-сечение A-iA . Предлагаемое устройство предназна чено для увеличения тяги гидрореакти ного движителя 1, например водометно го движителя, в котором вырабатывает ся эжектирующий поток морской воды. Сопло 2 движителя соединено с водоза борником 3 канала магнитогидродинами ческого генератора, проводящие перегородки (электроды) 4 и 5 которого одновременно служат электродами кана лов 6 и 7 .кондукционного магнитогидродинамического (МГД). насоса. В носовой части каналов МГД-насоса выпол нены профилированные водозаборники 8 и 9 для уменьшения гидравлических потерь при входе забортного потока, а в хвостовой части - сопла 10 и 11, ориентирующие истекающий поток вдоль оси судна. Каналы МГД-насоса и МГД, генератора помещены в поперечное маг .нитное поле, которое создает, например, сверхпроводящая магнитная систе ма (не показанная на фигурах), при,чем направление поля в каналах МГДнасоса, обозначенное на чертеже знакомо, противоположно направлению магнитного поля канала МГД-генератора, условно обозначенному на чертеже знаком ®. Проводящие перегородки 12 и 13 каналов МГД-насоса соединены друг с другом проводником 1, расположенным вне каналов. Кроме того, )Перегородки 12 и 13 с наружной сторо ны выполнены с электроизолирующим покрытием для предотвращения возможного замыкания тока по забортному по току морской воды. Предлагаемое устройство крепится на корпусе судна (на фигурах не показано) , чтобы ось симметрии канала МГД-генератора .совпадала с диаметрал ,ной плоскостью судна, при этом каналы 6 и 7 должны допускать свободное ;Прохождение части встречного потока .забортной морской воды через них. ; Устройство работает следующим об разом. I При движении судна движитель 1 вы (рабатывает высокоскоростной эжектиipyющий поток морской воды, который ;через сопло 2 поступает в водозабор:ник 3 канала МГД-генератора. Отдавая Часть энергии в канале МГД-генерато ра, эжектирующий поток истекает в гокружающую среду. Одновременно через 1водозаборники 8 и 9 встречный эжек6тируемый поток морской воды поступа;ет в канапы 6 и 7 МГД-насоса. Электрический ток, вырабатываемый в МГД|Генераторе, ускоряет поток морской воды в каналах МГД-насоса и тормозит в канале МГД-генератора. Электрический ток замкнут в системе благодаря перегородкам Ц, 5, 12, 13 и проводнику Н. В результате обмена количеством движения эжектирующего потока с большей массой эжектируемого проис.ходит увеличение тяги гидрореактивного движителя. За счет уменьшения потерь энергии с вызванными скоростями предлагаемое устройство позволяет увеличить тяговую мощность движительной установки, что дает возможность при заданной тяговой мощности уменьшить подвод энергии к гидрореактивному движителю судна. Так, например, при индукции магнитного поля в канале МГД-генератора 10 Т и скорости потока на входе в канал МГД-генератора около м/с устройство приводит к увеличению тяги гидрореактивного движителя на 75%. Формула изобретения 1.Устройство для увеличения тяги гидрореактивного движителя морского судна, содержащее камеру смешения, гидравлически связанную с соплом движителя, продольная ось которого расположена в диаметральной плоскости судна, отличающеес я тем, что, с целью увеличения пропульсивного КПД движителя, оно выполнено с образующими камеру смешения прямоугольными в поперечном сечении каналами магнитогидродинамического генератора с водозаборником и кондукционного магнитогидродинамического насоса постоянного тока с противоположно направленными магнитными полями их магнитных систем, причем эти каналы снабжены электропроводящими перегородками для разделения между собой вышеуказанных генератора и насоса, при этом канал последнего выполнен сквозным и направлен вдоль судна, а водозаборник магнитогидродинамического генератора гидравлически сообщен с соплом движителя. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что вышеуказанный магнитогидродинамический насос выполнен в виде двух каналов, симметрично расположенных относительно канала магнитогидродинамического генератора и диаметральной плоскости судна, а электропроводящие перегород ки каналов магнитогидродинамимескогс насоса, не ограничивающие канал ма1- нитогидродинамического генератора, электрически подключены друг к другу снаружи камеры смешения.

95806 .4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Н.Н.Белокриницкмй, И.М.Черный. $ Струйная теория гидрореактивного двЦ :жителя с камерой подмешивания забортной воды. Труды научно-технического общества судостроительной промышленности. Вып. 106. Л., 10 Судостроение, 1968 (прототип) .