Термодинамическая модель двигателя с внешним подводом теплоты Советский патент 1982 года по МПК F02G1/04 G01M15/00 

(54) ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ

I

Изобретение относится к машинострое,нию, а именно к авигателестроению и может быть использовано цля исслеаования теплообменных аппаратов авигателя с внешним поцвоцом теплоты.

Известна термоцинамическая моае/ь авигателя с внешним поавоцом теплоты, содержащая нагреватель, охлацитель, поцключенные к их торцам регенератор, источник газооб зазного теплоносителя и связывающую их магистраль с золотнико выми распределителями tl .

При работе известной моцеЛи оцин из золотниковьЛ распределителей постошно нахоцится поц действием в.ысоких температур, что снижает нацежность и аолговечность моцелн, а при исслеаованияк в широком аиапазоне(изменения температур нагревателя также снижается точность исслеаования вследствие изменения величин утечек .газа через зазоры. Кроме того, аля обеспечения рабочих диапазонов температур нагреватель должен быть громоздким и сложным, в то же время

значительное количество теплоты вместе с газом вьгбрасывается в атмосферу.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективность модели.

Поставленная цель достигается тем, что в известной модели регенератор выполнен в виде двух секций и подключен внутренними торцами к нагревателю, а наружными - к охладителю, и золотниковые распределители установлены между

10 охладителями и секциями регенератора.

На чертеже показана принципиальная схема модели.

Модель состоит из корпуса I, в котором размещены вал 2, приводимый во

5 вращение от электромотора 3 постоянного тока, и насаженные на вал дисковые ЗОЛОТНИКИ 4, . каждый из которых снабжен профильным окном 5 и пазом 6, расположенных диаметрально секций ре20генератора 7 и 8, примыкающих торцами и корпусу напротив профильного окна 5 и паза 6 золотников 4. Между секциями 7 и 8 установлен нагреватель 9.

Источник 10 гаэй высокого аавления выполнен в вице баллонной рамы и подключен через рецуктор 11 к охпацителю газа 12. К охлацигелю 12 поцключены также трубопроводы 13 и 14, соединяющие профильные окна 5 дисковых золотников 3 через отверстия 15 в корпусе 1 напротив профильных окон 5 в месте установки секций 7 и 8 с охладителем 12. В местах прохождения выпускных пазов 6 на корпусе 1 установлены выпускные трубопроводы 15. Выпускные трубопроводы 16 (соединяют.1 внутренние полости секций 7 и 8 теп- лообменного аппарата и нагревателя 9 с ресивером 17 постоянного давления.

Нагреватель 9 может быть выполнен трубчатым, причем с целью компенсации температурного расширения теплообменников между золотниками, {трубки могут быть изогнутыми.

Модель работает следующим образом.

Злак гром от ор 3 вращает вал 2 с цис КО1ВЫМИ золотниками 4. В момент прохождения окна 5 одного золотника и паз

6другого мимо отверстий 15 в корпусе газ из источника 1О цавпения через редуктор 11, охладитель 12 по трубопроводу 13 через окно 5 поступает в секцию

7регенератора и далее в нагреватель 9, где нагревается. При прохожаении нагретого газа через секцию 8 насаока его нагревается, аккумулируя тепло и охлаждая газ. Охлажденный в секции 8 регенератора газ через паз 6 в золотнике 4, выпускной.трубопровоц 16 и ресивер 17 выходит в атмосферу. При повороте золотников газ иэ охпацителя 12

по трубопроводу 14 через окно 5 поступает в секцию 8. Насацка секции 8 регенератора отдает Тепло холодному газу, вследствие чего в нагреватель он уже поступает предварительно нагретым. В нагревателе газ нагр ается до необходимой температуры, и далее в секции 7 регенератора происходит отвоа тепла от горячего газа в насадку. Охлажденный газ через паз 6, выпускной трубопровод 16 и ресивер 17 ухоцит в атмосферу, В дальнейшем процессы повторяются.

Для получения требуемой расходной характеристики газа и закона изменения

давления газа в теплообменных аппаратах при фиксированных значениях температур нагревателя и охладителя профилированные окна и пазы выполняются с оп- 5 ределенной конфигурацией и располагаются в дисках золотников с определенным угловым сдвигом. В редукторе и

ре создается давление, определяющее максимальное и минимальное давление

цикла. Электродвигатель постоянного тока обеспечивает любую заданную цикличность работы установки.

Таким образом, предлагаемая термодинамическая модель позволяет исследо 5 вать теплообменные аппараты ДВПТ в ;;щироком диапазоне изменения расхода газа и давления при минимальной переналадке. При этом выполнение регенератора в вице двух секций и подключение его

20 внутренними торцами к нагревателю, а наружными - к охладителю, и установление золотниковых распределителей межоу охладителем и секциями регенератора повышает точность результатов, сокраща23 ет затраты времени на эксперимент, упрощает конструкцию и уменьшает стоимость эксперимента при ооновременном увеличении надежности и долговечности модели.

Формула изобретения

Термодинамическая модель двигателя 35 с внещним подводом теплоты, содержащая нагреватель, охладитель, подключенный к их торцам регенератор, источник сжатого газообразноготеплоносителя и, связьюающую их магистраль с золотниковыми распределителями, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения надежности и эффективности, регенератор выполнен в виде двух секций и подключен внутренними торцами к нагревателю, 45 а наружными - к охладителю, и золотниковые распределители установлены межцу охладителем и секциями регенератора.

Источники информации, JJJ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 7О6557, кл. F 02 G 1/04, 1978.