патенты / 18563

759843-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB759843A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ 759,843 Дата подачи заявки Рё подачи полной спецификации 19 декабря f952. 759,843 . 19, f952. в„– 32272/52. . 32272/52. Заявление подано РІ Соединенных Штатах Америки 1 декабря. 24, 1951. . 24, 1951. Полная спецификация опубликована РІ октябре. 24, 1956. . 24, 1956. Рндекс РїСЂРё приемке: -Класс 110(3), (5EX:9). :- 110(3), (5EX: 9). ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ Установка для взрывных газовых турбин Рё СЃРїРѕСЃРѕР± ее эксплуатации РњС‹, , расположенная РїРѕ адресу 111, , Сан-Франциско, Калифорния, Соединенные Штаты Америки, компания, зарегистрированная РІ соответствии СЃ законодательством штата Калифорния. Соединенные Штаты Америки настоящим заявляем РѕР± изобретении, РЅР° которое РјС‹ молимся, чтобы нам был выдан патент. Рё СЃРїРѕСЃРѕР±, СЃ помощью которого это должно быть выполнено, должен быть РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описан РІ следующем заявлении: Настоящее изобретение относится Рє СЃРїРѕСЃРѕР±Сѓ эксплуатации газотурбинных установок взрывного типа Рё Рє такой установке, Рё, РІ частности, Рє установке для генерации Рё подачу дымовых газов РїРѕРґ давлением для использования РІ различных типах двигателей Рё аппаратов, РїСЂРё этом газы образуются РІ результате сгорания РІРѕ взрывных камерах постоянного объема, РїСЂРё этом более высокий диапазон давлений газов используется РІ турбинной установке взрывного типа, используемой для приведения РІ действие зарядных устройств для взрывные камеры Рё, РїСЂРё желании, также механизм РёС… управления. , , 111, , , , , . , , . , : , , , , , . Рзобретение относится, РІ частности, Рє взрывным турбинным установкам, имеющим множество взрывных камер постоянного объема, рабочие циклы которых смещены относительно РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР° Рё каждая РёР· которых снабжена множеством сопловых клапанов или эквивалентных выпускных механизмов, РІ результате чего масса взрывоопасных газов, выбрасывается РёР· каждой камеры после каждого взрыва РїРѕРґ давлением, превышающим давление наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р° (которое РїРѕ существу такое же, как давление остаточных газов сгорания, которые РїСЂРё предпочтительном СЃРїРѕСЃРѕР±Рµ работы взрывных камер выбрасываются поступающим наддувочным РІРѕР·РґСѓС…РѕРј ), разделен РЅР° множество частей, которые загружаются РІРѕ множество агрегатов сопел Рё лопаток таким образом, что часть СЃ более РЅРёР·РєРёРј давлением РІ РѕРґРЅРѕР№ камере создает противодавление для газовой части СЃ более высоким давлением РёР· РґСЂСѓРіРѕР№ камеры, так что это давление падает или колеблется СЃРёРЅС…СЂРѕРЅРЅРѕ Рё одинаково [Цена 3С€. РћРґ.] характеристика, как описано Рё заявлено РІ нашей одновременно находящейся РЅР° рассмотрении заявке Великобритании 32269/;52) (серийный номер 759,840). , ( , , ), , [ 3s. .] , 50 - 32269/;52) ( . 759,840). РћСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного СЃРїРѕСЃРѕР±Р° эксплуатации турбинных установок взрывного типа указанного типа, РІ котором начальное давление промежуточной части или частей газа выбирается таким образом, чтобы РІ каждом случае РѕРЅРѕ РЅРµ превышало определенное Р·Р° счет определенного критического соотношения давлений, обнаруженного нами, благодаря чему можно использовать сопла Лаваля для воздействия РЅР° лопатки ротора Рё тем самым повысить эффективность взрывной турбинной установки. 55 , , . Еще РѕРґРЅРѕР№ целью изобретения 65 является создание улучшенного СЃРїРѕСЃРѕР±Р° работы газотурбинных установок взрывного типа, особенно подходящего для приведения РІ движение самолетов Рё РґСЂСѓРіРёС… транспортных средств, посредством которого можно получить высокую производительность РЅР° единицу веса Рё площади 70, РІ то время как РїСЂРё РџСЂРё этом обеспечивается надежность Рё стабильность работы РІ течение необходимых периодов времени. 65 70 , . Еще РѕРґРЅРѕР№ целью изобретения является создание турбинной установки 75 взрывного типа, СЃРїРѕСЃРѕР±РЅРѕР№ работать СЃ высокой частотой циклов Рё, соответственно, СЃ высокой производительностью. 75 . Рё РІ то же время обладающие высокой общей эффективностью без помощи использования отходящего тепла, отбираемого охлаждающим агентом или агентами РёР· различных частей теплоносителя, или СЏРІРЅРѕРіРѕ тепла, содержащегося РІ выходящих РїРѕРґ давлением газах, выходящих РёР· установки Рё проводимых РІ дальнейшее место использования. 85 Другие цели Рё преимущества изобретения станут очевидными РёР· следующего его РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРіРѕ описания. - , . 85 . Вышеуказанные Рё РґСЂСѓРіРёРµ цели изобретения достигаются Р·Р° счет сочетания СЂСЏРґР° признаков, включающих загрузку Рё разгрузку самих взрывных камер. Р° также работу взрывной газотурбинной установки РІ целом. Р·Р° счет чего повышается эффективность сопла Рё ротора, энергия топлива используется эффективно, причем СЃ высокой скоростью РЅР° единицу веса Рё занимаемой площади установки, одновременно избегая появления опасно высоких температур Рё упрощена конструкция установки Рё снижена ее стоимость Р·Р° счет предпочтительного исключения теплообменников РІ различных частях установки; РЎРїРѕСЃРѕР±С‹ эксплуатации взрывных газотурбинных установок, РІ которых камеры сгорания, входящие РІ состав турбин, сбрасывают массу дымовых газов, образующуюся РїСЂРё каждом взрыве, Рё РІ каждой камере порциями, приводящими РІ действие РЅР° сопловую Рё лопаточную системы, Рё РїСЂРё этом после расширение дымовых газов РёР· камер, остаток дымовых газов вытесняется поступающим наддувочным РІРѕР·РґСѓС…РѕРј, уже известны. - ]. . . 95 , , , ; , , , , , , . Однако РїСЂРё практическом строительстве этих установок O2 необходимо было проводить различие только между этим остатком дымового газа Рё отдельной массой дымового газа, которая РІ момент истечения РёР· камеры находилась РїСЂРё максимальном давлении взрыва, так что, как это РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ количество дымовых газов выпускалось через РѕРґРёРЅ сопловой клапан, необходимо было предусмотреть только второй выпускной клапан для остатков дымовых газов. O2 , , . , , . Это РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРµ количество газов затем обычно утилизировалось РІ РґРІРµ ступени, каждая РёР· которых состояла РёР· двухкольцевого колеса Кертиса СЃ выравниванием давления между РґРІСѓРјСЏ колесами, Р° остаток дымовых газов направлялся РЅР° вторую ступень турбины для утилизации там посредством специальный узел насадки. , - , , . Р’ соответствии СЃ более РїРѕР·РґРЅРёРјРё достижениями, описанными РІ наших одновременно рассматриваемых британских заявках 32269/152 Рё 32270/52 (серийные номера 759,840 Рё 759,841), метод выпуска РёР· взрывных камер модифицирован тем, что также выгружается вышеописанная основная масса газа. порциями, так что РёР· каждой камеры выпускается множество порций дымового газа, которые РІСЃРµ имеют РІ начальный момент выпуска давление выше давления наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р°, которое РїРѕ существу является давлением остаточных дымовых газов РІ момент выпуска РёР· камеры. . Таким образом достигается разительный прогресс РІ технологии взрывных турбин, поскольку благодаря этому становится возможным доводить части дымовых газов СЃ более РЅРёР·РєРёРј давлением РґРѕ расширения Р·Р° соплом Рё системой лопаток, которые РІ то же время подвергаются воздействию частей дымовых газов СЃ более высоким давлением. начальное давление РІ момент РёС… истечения РёР· соответствующих взрывных камер. Поскольку РІ РѕР±РѕРёС… случаях задействовано расширение. перепады давления, возникающие или возникающие таким образом перед Рё Р·Р° системами РѕР±РґСѓРІР°, обладают одинаковыми характеристиками. - 32269/152 32270/52 ( . 759,840 759,841) - , . , . . . Поскольку РІ дальнейшем можно Р·Р° счет смещения рабочих циклов соответствующих взрывных камер синхронизировать эти ударные Рё противодавления, то СЃ помощью этой меры можно получить чрезвычайно простой СЃРїРѕСЃРѕР± обеспечить лопаткам практически равномерные перепады энергии. , , . , . Это оказывает важнейшее влияние РЅР° конструктивные возможности Рё эффективность лопасти. Раньше это было необходимо РёР·-Р·Р° сильно колеблющихся перепадов давления, возникавших РёР·-Р·Р° того, что падение давления происходило только РЅР° 80В° СЃ РѕРґРЅРѕР№ стороны лопасти, РІ то время как противодавление было противодавлением. РІ лучшем случае. - 75 . , 80 , . . оставался постоянным, РЅРѕ РІ практических конструкциях даже увеличивался РёР·-Р·Р° конечного размера пространства выравнивания давления, чтобы использовать колеса Кертиса, несмотря РЅР° РёС… довольно РЅРёР·РєСѓСЋ эффективность. Это происходило РёР·-Р·Р° изменений энергии газов (падений энтальпии), что приводило Рє постоянному изменению скорости газа; следовательно, соотношение 90 $ ротора РІ большинстве случаев было неверным. Далее необходимо было сконструировать эти колеса Кертиса СЃ РґРІСѓРјСЏ кольцами лопастей. поэтому приходилось устанавливать неподвижные направляющие или реверсивные лопасти, что вызывало эксплуатационные трудности РёР·-Р·Р° того, что РѕРЅРё РЅРµ испытывали пауз между ударами, которые имели вращающиеся лопасти. Наконец, РёР·-Р·Р° обычного подпольного расположения 10( взрывных камер Рё обусловленного этим расположения сопловых агрегатов, утилизирующих РѕСЃРЅРѕРІРЅСѓСЋ часть дымовых газов, РІ нижней части РєРѕСЂРїСѓСЃР° турбины питаются форсунки 10. , , - . ( ), ; 90 $ - , . . 95 . - 10( , , , 10. Остаточные дымовые газы пришлось размещать РІ верхней части РєРѕСЂРїСѓСЃР° турбины, что приводило Рє нежелательным нарушениям всей конструкции турбины. Благодаря вышеупомянутым простым 11(мерам) теперь стало возможным решить РІСЃРµ эти трудности РѕРґРЅРёРј махом. , - . - 11( . Теперь отдельные капли РјРѕРіСѓС‚ быть распределены таким образом, что РёС… можно использовать РІ однокольцевых роторах, окружные скорости которых составляют более 250 футов миль/СЃРј, предпочтительно около 300 Рј/сек, так что РљРџР” ротора составляет РѕС‚ 75 РґРѕ 300 Рј/сек. 85% РјРѕРіСѓС‚ быть реализованы, как описано Рё заявлено РІ нашей одновременно рассматриваемой заявке Великобритании 32271/52124 (серийный номер 759,842). Лопасти этих колес РјРѕРіСѓС‚ быть полностью экранированы РґРѕ выходных отверстий сопел, РЅРµ принимая РІРѕ внимание отверстия, необходимые для дальнейшего проведения газов, так что потери РЅР° вентиляцию или ветер соответственно малы, которые РІ противном случае могли Р±С‹ стать очень большими РІ случае сравнения759. ,843 759,843 очень маленькие капли Рё относительно высокое давление РІ камере ротора. Более того, РІ случае однокольцевых роторов устраняются направляющие или реверсивные лопатки Рё РёС… достаточно сложное охлаждение. РљСЂРѕРјРµ того, полностью исключены сопловые узлы РІ верхней части РєРѕСЂРїСѓСЃР°, так что верхняя половина РєРѕСЂРїСѓСЃР° турбины может быть сконструирована как простая крышка контейнера. - 11' 250' /., 300 /., 75 85% , - 32271/52 124 ( . 759,842). , , 12 compara759,843 759,843 . , - , . , , . Было обнаружено, что СЃ помощью СЃРїРѕСЃРѕР±Р° Рё устройства вышеописанного типа получаются еще более улучшенные результаты, особенно СЃ точки зрения эффективности, если РѕСЃРѕР±РѕРµ внимание уделяется конструктивным деталям, которые участвуют РІ проведении газов. , , . Среди этих конструктивных деталей первостепенное значение имеют сопла. Настоящее изобретение касается проблемы использования сопел Лаваля, поскольку РІ таких соплах условия потока газа РІ передней камере перед самым СѓР·РєРёРј поперечным сечением сопла РЅРµ нарушаются событиями ниже РїРѕ потоку, РїРѕРєР° соотношение давлений РЅР° соплах РЅРµ нарушается. (давление РЅР° РІС…РѕРґРµ, разделенное РЅР° давление нагнетания) равно или превышает критический коэффициент давления. Поскольку это обстоятельство имеет решающее значение, особенно РІ турбинах взрыва, для получения наивысшего РљРџР” сопла, последнее открытие, РЅР° котором основано настоящее изобретение, имеет выдающееся значение. . , - - ( ) . , , , . Р° именно, что можно путем определенного распределения давлений, РїСЂРё которых находятся порции дымовых газов РІ моменты истечения РёР· камеры, использовать сопла Лаваля, несмотря РЅР° то, что одновременно СЃ этим выполняется Рё дальнейшее условие, уже затронутое выше. Следует отметить, что отдельные падения, одновременно определяемые выбором этих давлений вывода, имеют значения, СЃ которыми однокольцевые роторы СЃ окружными скоростями более 2,50 РјСЃ. может быть реализовано. , , , , , , - 2.50 . . Решение представленной выше технической задачи характеризуется РІ соответствии СЃ изобретением (РёСЃС…РѕРґСЏ РёР· СЃРїРѕСЃРѕР±Р° эксплуатации взрывных газотурбинных установок для получения дымовых газов путем взрыва, РІ котором РёР· взрывных камер, связанных Рё входящих РІ состав Р’ турбоустановке часть общего количества газов, образующихся РІ каждой камере Р·Р° взрыв, отводится Рё приводится РІ действие РІ сопловой Рё лопаточной системах, РїСЂРё этом РІ результате расширения порций дымовых газов РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ вытеснение остаточных газов РІРѕ взрывной камере. Р·Р° счет наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р°), поскольку порций дымовых газов расширяются РёР· камеры 65 РґРѕ падения давления РІ камере РґРѕ наддувочного давления ( является целым числом), начальное давление вывода отдельного дымового газа частей, РїРѕ существу равен произведению 70 давления наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р°, , Рё + 1-степень частного давления , 1P, РїСЂРё котором начинается начальное расширение РёР· камеры сгорания, Рё давление наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р°. 75 p0, – хронологический порядковый номер расширения; РґСЂСѓРіРёРјРё словами /' 7+.-- = приблизительно -,) +1-- \ РџСЂРё такой фиксации давлений отбора, которые действуют как противодавления 80 РїРѕ отношению Рє входным давлениям РІ РџСЂРё расположенном спереди сопле Рё системе лопастей эти противодавления РїСЂРё соответствующем выборе становятся меньшими, чем критическое давление, РІ результате чего создается возможность 85 для выгодного использования сопел Лаваля. ( , , , , . , ), 65 , , , 70 , + 1- , 1P, 75 p0, - ; /' 7+.-- = -,) +1-- \ , 80 , , 85 . Р’ соответствии СЃ дополнительным признаком настоящего изобретения Рё для обеспечения определенных преимуществ, поясняемых ниже, наложено ограничение РЅР° увеличение давления, которое допускается РІРѕ взрывных камерах постоянного объема, Рё РІ то же время это улучшенный СЃРїРѕСЃРѕР± использования, . предусмотрены взрывные газы РІ РґРІСѓС… или еще 95 ступенях газовой турбины взрыва, благодаря чему достигается высокий РљРџР” Рё высокая производительность РЅР° взрывную камеру без чрезмерной температуры или РґСЂСѓРіРёС… нагрузок РЅР° различные части установки. 100 РђРєРєРѕСЂРґРёРЅ. Р’ СЃРІСЏР·Рё СЃ этим дополнительным признаком изобретения допустимое повышение давления РІРѕ взрывных камерах, являющихся частью установки указанного типа, попадает РІ соотношение РѕС‚ 4 РґРѕ 105 5,5:1 РїРѕ отношению Рє давлению воспламеняющегося заряда РІ момент воспламенения; РґСЂСѓРіРёРјРё словами. давление взрыва должно находиться РІ пределах РѕС‚ 4 РґРѕ 5,5 раз давления воспламеняющегося заряда 11G РІ момент воспламенения, причем такое давление РїРѕ существу равно давлению заряда РІРѕР·РґСѓС…Р°, которое предпочтительно имеет минимальное значение около 3,5 атмосфер абсолютного (ата). , , 90 , , . 95 , . 100 . , 4 105 5.5:1 ; . , 4 5.5 11G , , 3.5 (). 115 Этот предпочтительный диапазон степени повышения давления значительно ниже, чем степени повышения давления, теоретически достижимые для различных типов топлива, как РІРёРґРЅРѕ РёР· следующей таблицы, РІ которой предполагается, что температура перед воспламенением равна 0°С: 115 , , 0 .: 759,843 Доменный газ - - 7,5 Коксовый газ - 9,5 Бензол - - -- 11,0 Газойль - - - - 11,7 Печное топливо - - - 11,7 Антрацит каменноугольное масло - - 11,5 Угольная пыль (уголь антрацит) - 11,2 Угольная пыль (бурая) уголь или бурый уголь) 9.7 Установлено, что улучшение работы взрывной газотурбинной установки может быть обеспечено, если избыток РІРѕР·РґСѓС…Р° для каждого конкретного топлива выбран таким образом, чтобы соотношение давлений : попадало РІ пределы РѕС‚ 4 РґРѕ 5,5:1. несмотря РЅР° то, что это увеличение давления гораздо меньше, чем теоретически Рё практически достижимо. РљСЂРѕРјРµ того, было обнаружено, что, хотя максимальные температуры взрыва возникают только РІ течение чрезвычайно коротких интервалов времени, РїРѕСЂСЏРґРєР° нескольких тысячных долей секунды, максимальная общая эффективность РІ сочетании СЃ высокой производительностью Рё надежностью работы может быть получена РїСЂРё эксплуатации камеры СЃ уменьшенным диапазоном повышения давления РїСЂРё взрыве. - Это противоречит предшествующим идеям РІ данной области техники, РІ которых предполагалось, что максимальное давление взрыва было необходимо для того, чтобы Р·Р° счет расширения газов снизить РёС… температуру РІ достаточной степени, чтобы предотвратить быстрое разрушение ротора Рё, РІ частности, неподвижных реверсивных лопастей. Рё Рѕ форсунках. 759,843 - - 7.5 - 9.5 - - -- 11.0 - - - - 11.7 - - - 11.7 - - - 11.5 ( ) - 11.2 ( ) 9.7 : 4 5.5:1 . , , - . - , , . Р—Р° счет настоящего изобретения устраняется или значительно снижается необходимость РІ более высокой степени охлаждения газов Р·Р° счет расширения Р·Р° счет снижения температуры взрыва, РїСЂРё этом РІ то же время обеспечивается большая эффективность Рё надежность СЃРїРѕСЃРѕР±Р° РІ целом, Р° также поясняется ниже. РќР° прилагаемых чертежах показаны условия, возникающие РІ результате выполнения. СЃРїРѕСЃРѕР±Р° согласно настоящему изобретению, причем то же самое проиллюстрировано РІ отношении газотурбинной установки взрывного действия СЃ двухступенчатым частичным расширением, то есть СЃРѕ значением =2, РїСЂРё этом РІ качестве частичного расширения учитываются только те расширения, Сѓ которых Начальное давление выше давления наддува РІРѕР·РґСѓС…Р°. РќР° указанных рисунках. , , , , . , - , , =2, . . РќР° фиг. 1 схематически изображен продольный разрез газотурбинной установки взрыва СЃ двухступенчатым разделением расширения Рё РґРІСѓРјСЏ ступенями турбины; РЅР° фиг. 2 - аналогичный РІРёРґ, показывающий газотурбинную установку взрывного действия СЃ РґРІСѓРјСЏ отделениями расширения Рё тремя ступенями турбины; РІ то время как РЅР° фиг. 3 представлена диаграмма -, соответствующая примеру конструкции согласно фиг. 1, РіРґРµ - процентный объем выпущенных дымовых газов, РїСЂРё этом общий объем дымовых газов РЅР° взрыв Рё РЅР° камеру принимается Р·Р° 100%, Рё — теплосодержание газов РІ РєРёР»/лнм (энтальпия). . 1 - ; . 2 ; . 3 - . 1 , 65 100%, / (). Р’ примере конструкции согласно фиг. 1 ссылочная позиция 1 70 указывает РЅР° РѕРґРЅСѓ РёР· взрывных камер, которые связаны СЃ РѕРґРЅРёРј Рё тем же соплом Рё системой лопаток. Взрывная камера обычным образом снабжена воздухозаборным элементом 2 Рё встроенным РІ него клапаном 3 впрыска топлива 75. РўСЂСѓР±РѕРїСЂРѕРІРѕРґ подачи наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р° показан цифрой 4. . 1, 1 70 . 2 75 3 . 4. тогда как топливный насос Рё трубопроводы подачи топлива РЅРµ показаны, РѕРЅРё известны Рё сконструированы обычным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј. - Каждая взрывная камера снабжена РґРІСѓРјСЏ сопловыми клапанами 5 Рё 6, Р° также выпускным клапаном 7 для остаточных дымовых газов. Часть дымовых газов, выходящая через сопловой клапан 5, подается через сопловую камеру 8 Рє сопловому агрегату 9, расположенному перед однокольцевыми лопатками 10 ротора 11 первой ступени турбины. Устройство 12 улавливающего сопла 90 улавливает газообразные продукты сгорания, которые были частично обесточены РІ первой ступени 9, 10, 11 турбины, Рё направляет РёС… РІ коллекторную камеру 13, расположенную между ступенями 95 турбины Рё внутри РєРѕСЂРїСѓСЃР° турбины, как описано Рё заявлено РІ нашей одновременно находящейся РЅР° рассмотрении заявке 32270/52 (серийный номер 759,841). Р’ коллекторную камеру 12 выходят трубопроводы 14, которые соединены 100 СЃ сопловым клапаном 6. Коллекторная камера 15 переходит РІРѕ второй сопловой аппарат, расположенный перед однокольцом лопаток 16 ротора 17 второй ступени турбины. , 80 . - 5 6 7 . 85 5 8 9, - 10 11 . 90 12 - 9 10, 11 13, 95 , - 32270/52 ( . 759,841) 12 14 100 6. 15 - 16 17 . Сопловое сопло 105 принимает газы, выходящие РёР· второй ступени турбины 1.5, 16, 17, Рё направляет РёС… РІ трубопровод 20 отвода рабочего газа через трубку 19. Р’ плоскости соединения отводящего трубопровода 20 СЃ РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј турбины 21 выходит дополнительный трубопровод 22, РІ который поступают остатки дымовых газов, выпускаемые выпускным клапаном 7. 115 Генерация дымовых газов осуществляется следующим образом: lРџСЂРё одновременном открытии клапана подачи РІРѕР·РґСѓС…Р° 2 Рё выпускного клапана 7 РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ поступление наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р° благодаря сопловой конструкции Вентури 120 РІС…РѕРґРЅРѕРіРѕ конца взрывной камеры. Рё постепенный наклон диффузора 23 указанного РІРїСѓСЃРєРЅРѕРіРѕ конца принимает форму поршня, который выталкивает перед СЃРѕР±РѕР№ остаточные газы сгорания 125, которые РІСЃРµ еще заполняют камеру 1 после предыдущего взрыва. Рё через открытое выходное значение 7. Незадолго РґРѕ окончания этого участка рабочего цикла вытеснения остаточных газов Рё наполнения РІРѕР·РґСѓС…РѕРј соответствующий плунжер топливного насоса выполняет С…РѕРґ подачи Рё распыляет необходимое количество топлива через клапан 3 РІ воздушную массу, которая РІСЃРµ еще находится РІ движении. 105 18 1.5, 16, 17 20 19. 20 21, 22, 7. 115 : 2 7, , 120 - 23 , 125 1 . 7. termina759,843 , , 3 . Таким образом, РІ момент закрытия клапанов 2 Рё 7 образуется однородный легковоспламеняющийся заряд. Непоказанное устройство зажигания осуществляет воспламенение смеси, так что взрыв РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚, РєРѕРіРґР° РІСЃРµ клапаны полностью закрыты. Р’ момент образования наибольшего давления взрыва сопловой клапан 5 открывается Рё выпускает порцию дымовых газов, РёСЃС…РѕРґРЅРѕРµ состояние которой характеризуется этим максимальным давлением взрыва. Одновременно открывается сопловой клапан 6 РґСЂСѓРіРѕР№ взрывной камеры (РЅРµ показан), который выпускает порцию дымовых газов более РЅРёР·РєРѕРіРѕ давления РІ коллекторную камеру 13, поскольку ее рабочий цикл опережается РїРѕ отношению Рє рассматриваемой камере РґРѕ такой степени, что РѕРЅ уже выпустил часть дымового газа РІ РёСЃС…РѕРґРЅРѕРј состоянии, соответствующем максимальному давлению взрыва, то есть его сопловой клапан 5 закрыт, Р° его сопловой клапан 6 открыт, РєРѕРіРґР° сопловой клапан 5 рассматриваемой камеры только что открылся. , , 2 7 . - , . , 5 . 6 ( ) 13, , , 5 6 5 . Поэтому перед сопловой Рё лопаточной системой 9, 10, 11 первой ступени турбины возникают входные давления первого частичного расширения, которому подвергается часть общего количества газа, образующегося РІ камере 1, РІ рассматриваемая система сопел Рё лезвий. Р—Р° той же сопловой Рё лопаточной системой, если смотреть РїРѕ направлению газового потока, возникают противодавления, которые создаются РІ коллекторной камере 13 Р·Р° счет того, что РІ последнюю поступают прежде всего дымовые газы, отводимые непосредственно РёР· упомянутой выше РґСЂСѓРіРѕР№ системы. взрывную камеру через трубопровод 14 Рё, РІРѕ-вторых, РІ нее через улавливающее сопло 12 поступают дымовые газы РѕС‚ первой ступени турбины. РџРѕРґ воздействием этих РґРІСѓС… потоков газов коллекторная камера 13 очень быстро заполняется, чему способствует ее небольшой объем, так что РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ вышеупомянутое образование противодавления. 9, 10, 11 , , 1 . , , 13 , , - 14 , 12. , 13 , , - . Это образование противодавления имеет. однако характер частичного расширения, поскольку коллекторная камера 13 находится РІ открытом сообщении СЃРѕ второй ступенью турбины 15. 16, 17 через сопловой узел 15. Поскольку упомянутое выше смещение рабочего цикла РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє синхронности между РґРІСѓРјСЏ частичными расширениями, линии, характеризующие С…РѕРґС‹ расширения Рё противодавления РІРѕ времени давления или РЅР° диаграмме -, должны проходить примерно РЅР° одинаковом расстоянии, как будет далее объяснено РІ разделе СЃРІСЏР·СЊ СЃ СЂРёСЃ. . , 13 15. 16 17 15. , -- , . 8. Этому равноудалению соответствуют практически постоянные падения энтальпии РґРѕ 70, которым подвергается лопатка 10, так что эта первая ступень турбины СЃРїРѕСЃРѕР±РЅР° работать СЃ высоким РљРџР” ротора. 8. 70 10 , . РўРѕ, что было сказано выше РІ отношении первой ступени турбины, естественно, применимо Рё РєРѕ второй ступени 15, 16, 17 турбины. Перед этой ступенью турбины, опять же, если смотреть РІ направлении потока газа, расположен сопловой узел 1,5, 80, РІ который подаются дымовые газы РёР· коллекторной камеры 13. Эти газы сгорания создают внутреннее давление, действие которого только что рассматривалось как противодавление РїРѕ отношению Рє 85 расположенной впереди первой ступени турбины 9, 10, 11, то же самое внутреннее давление теперь становится давлением РЅР° РІС…РѕРґРµ РїРѕ отношению РєРѕ второй ступени турбины 15, 16. , 17 располагаются последовательно РІ газовом потоке, так что 90 эти входные давления СЃРЅРѕРІР° имеют характер частичного расширения. РџРѕРєР° РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ это частичное расширение, третья камера, РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ РЅРµ рассмотренная Рё РЅРµ показанная, открывает СЃРІРѕР№ выпускной клапан 7. 95 Через такой клапан остаточные дымовые газы, содержащиеся РІ этой камере, РІ процессе зарядки вытесняются одновременно поступающим наддувочным РІРѕР·РґСѓС…РѕРј. 75 15, 16, 17. , , 1.5 80 13. 85 9, 10, 11, 15, 16, 17 , , 90 . , , , 7. 95 . Эти остаточные газы достигают устья 100 трубопровода отвода рабочего газа Рё одновременно испытывают падение давления, соответствующее условиям объема Рё давления. Этот перепад давления действует через секцию 105 19 трубопровода как РєСѓСЂСЃ противодавления, которое падает РїРѕРґ давлением Рё действует РЅР° предыдущую насадку 16, так что давление удара сопла 1,5 Рё противодавление роторной камеры колеса 17 110 СЃРЅРѕРІР° имеют общий Рё сходный характер частичного расширения. РџРѕ причине еще большего опережения рабочего цикла третьей камеры, которая затем выполняет секцию загрузки 115 своего рабочего цикла, РІ то время как камера 1 сбрасывает СЃРІРѕСЋ часть газообразных продуктов сгорания СЃ первоначально максимальным давлением, Р° вторая камера сбрасывает части более РЅРёР·РєРѕРіРѕ начального давления, РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ синхронизация 120 между противодавлением, создаваемым остаточными газами, Рё частичным расширением, которое назначено второй ступени турбины, так что РЅР° приведенной выше диаграмме СЃРЅРѕРІР° 125 предусмотрено для практического оборудования. расстояние между частичным расширением Рё линией противодавления. 100 . 105 19 ) 16, 1,5 17 110 . , 115 , 1 , , 120 , . 125 - . Р’ результате РЅР° второй ступени турбины также РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ приблизительно постоянные падения энтальпии 130 759,843, так что эта ступень турбины также СЃРїРѕСЃРѕР±РЅР° работать СЃ высоким РљРџР” ротора. - До этого момента конструкция следовала той, которая описана РІ вышеупомянутых одновременно находящихся РЅР° рассмотрении заявках. Теперь Р±СѓРґСѓС‚ описаны признаки, составляющие настоящее изобретение. , 130 759,843 , - - . -- - - . . - Практическая реализация идеи изобретения - показана РЅР° --диаграмме взрывной камеры 1 РЅР° СЂРёСЃ. 3 Рё РІ масштабе.- Эта --диаграмма получена РёР· диаграммы теплоэнтропии Рё показывает, прежде всего, указанное давление Рё температура. сеть линий, которая действительна только для РґРІРѕР№РЅРѕР№ линии, исходящей РёР· точки Рђ Рё указывающей адиабатическое падение газообразных продуктов сгорания. Эта двойная линия представляет изменения состояния РІРѕ время расширения. Эти изменения проявляются РЅР° диаграмме тепло-энтропии или - РІ РІРёРґРµ вертикальных адиабатических линий, РЅРѕ только РІ идеальной машине, РІ которой РїСЂРё расширении РЅРµ РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ изменения энтропии, то есть тепло РЅРµ теряется РЅР° стенках Рё РЅРµ поглощается. РѕС‚ тепла трения роторов Рё лопастей. Однако РІ практической машине имеют место РѕР±Р° этих явления. Тщательные исследования теплообмена Сѓ стенок СЃРѕ стороны дымовых газов, Р° также расчеты потерь РЅР° вентиляцию или ветровость колес Рё лопастей показывают, что РІ тщательно спроектированных установках методы работы, которые СЃ практической точки зрения Примем РІРѕ внимание, что существует приблизительное равенство между теплом, выделяемым Р·Р° счет трения Рё парусности, Рё теплом, поглощаемым охлаждающей жидкостью. РџРѕ существу правильно предположить, что изменения РІ условиях сгорания газов РІРѕ время расширения являются адиабатическими изменениями РІ условиях также Рё для практической машины Рё РѕРЅРё представлены ординатами РЅР° диаграмме - РЅР° СЂРёСЃ. - - - - - - 1 . 3 -.- - - , , . . . - - , - , , , - - . , , . , - - - , - . -, - - - . 3. 3. Точка Рђ соответствует начальному состоянию части дымовых газов, выбрасываемой через сопловой клапан 5, то есть рассматриваемому СЃ точки зрения давления РґРѕ максимального давления взрыва, которое РІ проиллюстрированном примере составляет около 64 атмосфер абсолютного давления (ата). 5, , , 64 (). Эта часть начального состояния Рђ теперь подвергается РІ сопле Рё системе лопаток 9, 10i, 1 первой ступени турбины частичному расширению 24, которое распространяется РґРѕ точки Р’. Р’ этой точке Р’ сопловой клапан -5 закрывается Рё Клапан форсунки 6 открывается. Часть газа, выпущенная таким образом Рё находящаяся РІ РёСЃС…РѕРґРЅРѕРј состоянии , подвергается частичному расширению, С…РѕРґ которого характеризуется участком 25 линии расширения. Р’ точке РЎ0 клапан форсунки 6 закрывается Рё открывается выпускной клапан 7. - Подаваемый РІРѕР·РґСѓС…, поступающий одновременно через открытый воздушный клапан, выталкивает остатки продуктов сгорания РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР° РЅРµ будет достигнута точка Р•; РІ этот момент выпускной клапан 7 Рё клапан подачи РІРѕР·РґСѓС…Р° 2 закрываются. Далее следует участок рабочего цикла воспламенения Рё взрыва, который РЅРµ может быть представлен РЅР° --диаграмме Рё который РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє образованию массы дымовых газов РІ РёСЃС…РѕРґРЅРѕРј состоянии 75 Рђ. Описанный рабочий цикл затем повторяется;- ---------------------------------------- Следует заметить, что --диаграмма, показанная РЅР° СЂРёСЃ. 3, растягивается РІРѕ времени, так что СЃРёРЅС…СЂРѕРЅРЅРѕ происходящие события РјРѕРіСѓС‚ быть визуализированы РІ -это только путем -реконструкции или воображаемого -перемещения-частей диаграммы.--.-- - ----РїСЂРё-объяснении -диаграммы -необходимо было предположить положение 85 для-точки-Р‘ без люфта, однако, определенно-фиксируя-его-РЅР° линии расширения Рђ-. 9, 10i, 1 - 24 . -5 6 . 25. C0 6 7 . - - - - ; 7 - - 2 . - - - - -- --- - - 75 . - ;- -- -- - - -- - - -.- 3 , - 80 - - -- - .--.-- - -----.- - - - 85 - - , , -- - -. .. Определение положения точки - является сутью настоящего изобретения. Согласно изобретению, положение точки РЅР° линии расширения - определяется таким образом, что отвод - давления - части дымового газа СЃ более РЅРёР·РєРёРј давлением - который - выпускается через сопловой клапан 6 (или любые 95 дополнительных сопловых клапанов, выпускающих газы СЃ начальным давлением выше давления -выходных газов) - имеет такую величину Что касается давления РІ предшествующем сопле Рё турбинном агрегате, то условия, изложенные ниже, выполняются. - - - . -- , 90 - --- - - - - - --- - - --- - - - - 6 ( 95 --- - - - - - -- )- - -- - , - 100the - . Первое - условие, Р° именно, - чтобы отдельные капли, которые - иллюстрируются - расстоянием между линиями расширения Рё противодавления, были определены 105 так, чтобы однокольцевые роторы СЃ окружными скоростями более 250 РјРј/сек. . может быть использовано, удовлетворяется методом работы, описанным Рё заявленным РІ нашей одновременно рассматриваемой заявке Великобритании 3.22711/52 110 (серийный номер 759,842), РІ которой назначено пункту , - исключительно СЃ учетом этого - требования. , положение, РІ котором возникают нужные отдельные капли. Если точку Р’ сместить РІ направлении 115 точки Рђ, то отдельные капли РЅР° первой ступени турбины уменьшаются, Р° отдельные капли РЅР° второй ступени турбины увеличиваются; СЃ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, если точка смещается Рє точке , 120 отдельных капель РЅР° первой ступени турбины увеличиваются, Р° РЅР° второй ступени турбины уменьшаются. Поддержание этого первого условия наблюдается РїСЂРё реализации настоящего изобретения. 125 Согласно настоящему изобретению обеспечивается РѕСЃРЅРѕРІР° для выполнения дополнительного условия, то есть второго условия, упомянутого выше, РІ том смысле, что установка сконструирована таким образом Рё работает 130 или 759,843 таким образом, что РІСЃРµ сопла, как сопла 9, так Рё сопла 15 имеют форму сопел Лаваля. - -- - , - -, - - -, 105 - 250 /. , - - 3.22711/52 110 ( . 759,842) , - -, . - 115 , ; , - - , 120 - . . 125 , , , - -- 130 759,843 , 9 15 . Настоящее изобретение делает это возможным, РЅРµ нарушая выполнения первого условия. РњС‹ обнаружили, что для получения только что описанных результатов установка должна работать так, чтобы РїСЂРё порциях общего количества образующихся дымовых газов (СЃ давлением выше давления остаточного газа) РЅР° взрыв Рё РЅР° камеру начальное давление отбора порции дымовых газов РїРѕ существу равны произведению +- давления наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р° Рё -степень частного давления РїСЂРё начальном расширении РёР· камеры сгорания, Рё начинается давление наддувочного РІРѕР·РґСѓС…Р°, являющееся хронологическим серийный номер расширения; то есть ( ) - = приблизительно СЂРѕ - ____\ ! Поскольку РІ случае рассматриваемого конструктивного примера имеет значение 2, Р° для второго расширения также имеет значение 2, это означает, что давление отбора части, подлежащей выпуску РёР· взрывной камеры через сопло, клапана 6, фиксирующего положение точки Р‘, РїРѕ существу определяется уравнением / /, = = - РІ случае конструктивного примера p1 = 64 ата, Рё = 12 ата, то СЂ2 равен примерно 19 1 2 или 27,7 ата. . , ( ) , +- - , , ; ( ) - = - ____\ ! 2, 2, 6, , / /, = = - p1 = 64 , = 12 , p2 19 1 2 27.7 . Как РІРёРґРЅРѕ РёР· СЂРёСЃ. 3, положение точки Р’ соответствует этому промежуточному давлению. РҐРѕРґ противодавления, возникающий РІ коллекторной камере 13 РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ этого давления отбора, представлен штрихпунктирной линией 26. Можно видеть, что линия 26 РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ примерно РЅР° равном расстоянии РѕС‚ линии 24, Р·Р° исключением короткой фазы заполнения РІ начале. Таким образом, РІ первой ступени турбины часть газа РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ состояния Рђ, выпускаемая сопловым клапаном, испытывает практически равномерные частичные падения, так что лопатки 10 работают СЃ высоким РљРџР” ротора. Р’ то же время ротор может быть выполнен СЃ РѕРґРЅРёРј СЂСЏРґРѕРј лопастей Рё может приводиться РІ движение СЃ окружной скоростью более 250 Рј/СЃ, предпочтительно - более 300 Рј/СЃ. . 3, . 13 - -- 26. 26 24 . , 10 . , 250 ., 300 . поскольку это позволяют отдельные перепады давления, определяемые положением линии 26 противодавления относительно линии 24 расширения. 26 24 . Однако следует также отметить тот факт, что второе условие, поставленное РІ изобретении, удовлетворено. 60 Рмеется РІ РІРёРґСѓ линия 27, которая представляет СЃРѕР±РѕР№ линию критического давления РїРѕ отношению Рє линиям расширения 24, 25. , , . 60 27 24, 25. Линия противодавления 26 лежит ниже этой линии 27 критического давления, так что 65 РІ первой ступени турбины можно использовать сопла Лаваля СЃ описанными благоприятными свойствами, причем именно эти свойства являются желательными Рё решающими для работы турбин взрыва СЃ максимальным РљРџР” 70. . 26 27 , 65 , , 70 . РўРѕ, что было сказано выше РІ отношении первой ступени турбины, применимо также Рё РєРѕ второй ступени турбины. Для иллюстрации этого пунктирными линиями 75 Рё 28 показано противодавление, возникающее РІРѕ второй камере ротора. Эта линия 28 РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ примерно РЅР° равном расстоянии РѕС‚ линии 26, которая теперь отображает изменения давления, возникающего РїРѕ отношению РєРѕ второй ступени турбины 15, 16, 17. Таким образом, вторая ступень турбины использует практически постоянные отдельные капли. Положение линии 28 РїРѕ отношению Рє линии 26, РґСЂСѓРіРёРјРё словами, отдельные 85 падают РЅР° второй ступени турбины, поскольку РѕРЅРё касаются использования частей газообразных продуктов сгорания, которые были выпущены РёР· первой ступени турбины посредством Устройство 90, 12 улавливающего сопла определено или определено таким образом, чтобы РІРѕ второй ступени турбины можно было использовать однокольцевые роторы СЃ вышеупомянутыми окружными скоростями. . , 75 28 . 28 26 15, 16, 17. . 28 26, , 85 , 90 12, - - . РќР° чертеже также показана линия 29 критического давления РІ зависимости РѕС‚ давления удара, представленная линией 26. Р’РёРґРЅРѕ, что линия 28 лежит ниже линии 29 РЅР° большей части своего пути. Столь незначительное повышение выше 100 критического давления РЅРµ меняет известного преимущества сопел Лаваля РІ направлении потока дымовых газов РІ желаемом направлении без отклонения Рё без соответствующего падения эффективности. 105 Сопло Лаваля становится опасным только РїСЂРё большом расширении или слишком большом угле раскрытия; только тогда поток отделяется РѕС‚ направляющей стенки Рё расширяется дальше РІ зазоре РІ неконтролируемом направлении. 95 29 , 26. 28 29 . 100 . 105 ; 110 . Диаграмма РЅР° фиг. 8 показывает, наконец, что также С…РѕРґ противодавления, изображенный пунктирной линией 35, РїРѕ отношению Рє части дымового газа, выбрасываемой РІ коллекторную камеру 115 через сопловой клапан 6 Рё которая, таким образом, имела начальное состояние Рё расширенное, соответствующее участку 2,5 линии расширения, находится РїРѕ существу ниже линии 27 критического давления 120 РїРѕ отношению Рє давлениям удара РѕС‚ РґРѕ . Независимо РѕС‚ того, предусмотрены ли специальные форсунки для части газообразных продуктов сгорания РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ через секцию 14 трубопровода, или если эта часть газообразных продуктов сгорания течет РІ общий узел форсунки 15, общий РїРѕ отношению Рє части газообразных продуктов сгорания РІ РёСЃС…РѕРґРЅРѕРј состоянии Рђ Рё течет Рє нему через улавливающее сопло 12, существует, таким образом, возможность выполнение обеих сопловых конструкций, Рё РІ частности общего сопла 16 второй ступени турбины, РІ РІРёРґРµ сопел Лаваля. . 8 35, 115 13 6 2,5, 27 120 . , there759,843 , 14, 15, 12, , 16 , . Можно также отметить, что область представляет СЃРѕР±РѕР№ доступную рабочую мощность части газа сгорания РІ РёСЃС…РѕРґРЅРѕРј состоянии РЅР° первой ступени турбины, тогда как область представляет рабочую мощность той же части газа РІРѕ второй ступени турбины. Область представляет СЃРѕР±РѕР№ доступную рабочую мощность части газообразных продуктов сгорания РёСЃС…РѕРґРЅРѕРіРѕ состояния РІРѕ второй ступени турбины, причем такая часть газа представляет СЃРѕР±РѕР№ часть газа, выпускаемую сопловым клапаном 6, Р° область , наконец, - 2 = приблизительно , С‚.Рµ. СЃ клапанами давления, указанными выше, СЂ, = примерно 12;(\-) или 36,7 ата. Вариант выполнения изобретения РїРѕ фиг. 2 соответствует варианту, показанному РЅР° фиг. 1, СЃ той разницей, что РЅР° пути отвода остатка дымовых газов через выпускной клапан 7 расположен сопловой узел 30, СЃ помощью которого воздействуют РЅР° лопасть 31 третьего колеса 32. Однако сопловое устройство 80 принимает РЅРµ только остатки газа, выпускаемые через выпускной клапан 7, РЅРѕ Рё газы сгорания, которые совершили работу РЅР° предыдущей ступени турбины 15, 16, 17. , . , 6, , , - 2 = , , ,= 12;(\-) 36.7 . 2 . 1 7 30 31 32 . 80, , 7, 15, 16, 17. Эти газы сначала поступают РІ коллекторную камеру 386, которая сообщается СЃ сопловым узлом 37. Таким образом, вступает РІ действие колебательный РєСѓСЂСЃ противодавления, возникающий РІ секции 38 выхлопного РєРѕСЂРїСѓСЃР° третьей ступени 30, 31, 32 турбины Рё характеризуемый линией 35 РЅР° фиг. 3, РїРѕ отношению Рє частичному расширению 25 РІРѕ второй турбине. 1,5, 16, 17 этап. Рћ возникающем эффекте свидетельствует примерно равноудаленное течение линии 29 РїРѕ отношению Рє участку линии расширения 25. Другими словами, расположение третьей ступени турбины 30, 31, 32 РЅР° СЂРёСЃ. 2 ничего РЅРµ меняет РІ отношении возникновения практически равномерных перепадов РІ первой ступени турбины 9, 10', 11 Рё, очевидно, столь же мало РІ отношении -- =_ — это мера обработки плитки. емкостью 25 дымовых газов, которые поступают РІ устье трубопровода 20 отвода рабочего газа. 386 37. 38 30, 31, 32, 35 . 3, 25 1,5, 16, 17. 29 25. , 30, 31, 32 . 2 9, 10', 11, -- =_ . 25 20. РўРѕ, что было сказано Рѕ значении =2, то есть Рѕ двукратном делении разложения РЅР° 30, естественно, применимо Рё Рє более высоким целочисленным значениям . Если Р±С‹ было, например, 3, то РІ соответствии СЃ изобретением давление отбора части 35 дымового газа СЃ самым РЅРёР·РєРёРј давлением представлено следующим образом: =2, - 30 , . , , 3, , 35 : = приблизительно ( или , поскольку также будет иметь значение 3. = ( 3. Рспользуя приведенные выше значения давления, получаем следующее: 40 3[64 P3 = приблизительно 12 - или 21 12 Следующая порция дымового газа СЃ более высоким давлением РѕС‚ начального давления будет иметь значение 2 для , так что - 'Рћ СЂ РџРћ \IРїРѕ)/ возникновение практически равномерных капель 80 РІРѕ второй ступени турбины 15, 16, 17. , - : 40 3[64 P3 = 12 - 21 12 , 2 , - ' \)/ 80 15, 16, 17. РљСЂРѕРјРµ того, линия 365 почти совпадает РІ диапазоне области СЃ линией 27 критического давления, так что третья ступень турбины, предусмотренная согласно СЂРёСЃ. 2, для использования падения энергии, содержащейся РІ остаточных газах, СЃРЅРѕРІР° РЅРµ имеет никакого значения. неблагоприятная или мешающая реакция РЅР° возможность использования форсунок Лаваля РЅР° РґРІСѓС… предыдущих стадиях. Таким образом, изобретение 90 может быть реализовано также РІ варианте осуществления, показанном РЅР° фиг. 2. , 365 27 , 85 . 2 ' . 90 . 2. Как уже указывалось, настоящее изобретение касается также СЃРїРѕСЃРѕР±Р°, посредством которого можно получить высокую производительность РЅР° единицу веса Рё пространства, что особенно важно РІ авиационных двигателях Рё РґСЂСѓРіРёС… портативных электростанциях. РЎ помощью СЃРїРѕСЃРѕР±Р° настоящего изобретения можно преобразовать РґРѕ 10 РєРёР»/100 РЅР° кубический метр пространства взрыва или горения РІ час РІ механическую энергию. , 95 , . , 10. /' 100 . Чтобы иметь возможность преобразовывать примерно сто миллионов таких тепловых единиц РІ кубический метр взрывного пространства РІ час 105, турбина взрыва должна работать СЃ очень большим числом циклов РІ единицу времени, С‚. Рµ. работать СЃ соответствующей высокие скорости управляющего вала РІ РѕРґРЅСѓ Рё ту же единицу времени; РєСЂРѕРјРµ того, необходимо использовать высокое давление загрузки Рё сравнительно высокое теплосодержание смеси. Чтобы согласовать это требование СЃ необходимой надежностью эксплуатации, то есть СЃ длительным СЃСЂРѕРєРѕРј службы деталей конструкции, подвергающихся воздействию высоких температур Рё теплопередач, РјС‹ установили, что максимальная температура РІРѕ взрывной камере РЅРµ должна допускается превышать 1950°С, РїСЂРё этом подразумевается, что РІ сочетании СЃ описанным выше предпочтительным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј эксплуатации используются обычные средства охлаждения для деталей конструкции, РІ то время как детали, подвергающиеся нагрузкам, изготавливаются РёР· подходящих строительных материалов Рё построены известным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј. , 105 , , ; , . , , 1l1 759,843 , , 1950 ., - , , . РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, РјС‹ сочли желательным РЅРµ допускать падения максимальной температуры взрыва ниже 1400°С. , 1400 . Р’ сочетании СЃ этим температурным интервалом РѕС‚ 1950°С РґРѕ 1400°С СЏ использую вышеупомянутое давление. увеличьте ,: СЃ 4 РґРѕ 5,5:1. Таким образом, согласно настоящему изобретению смесь используемого конкретного топлива Рё РІРѕР·РґСѓС…Р° такова, что РІРѕ взрывных камерах соотношение между максимальным давлением взрыва Рё давлением зарядки смеси принимается значением РїРѕ меньшей мере примерно 4. :1 РґРѕ максимум примерно 5,5:1. 1950 . 1400 . - . ,: 4 5.5:1. , , , 4:1 5.5:1. Описанный выше ограниченный диапазон повышения давления РїСЂРё взрыве выгодно используется вместе СЃ некоторыми усовершенствованными процедурами РїСЂРё работе взрывных турбинных установок, среди которых можно упомянуть обсуждавшиеся выше значения Рё процесс зарядки, предпочтительная форма которого характеризуется уже упомянутое одновременное открытие элементов 2 РІРїСѓСЃРєР° РІРѕР·РґСѓС…Р° Рё выпускных элементов 7 остаточных газов взрывных камер. Вытеснение остаточных газов сгорания, осуществляемое таким образом, наддувочным РІРѕР·РґСѓС…РѕРј, который подается РїРѕРґ тем же давлением, что Рё такие остаточные газы, РІ отличие РѕС‚ известного процесса дозаправки камеры после закрытия клапана подачи РІРѕР·РґСѓС…Р° Рё выходного элемента преимущество состоит РІ том, что время рабочего цикла РІ значительной степени сокращается Р·Р° счет временного интервала, необходимого для последующей зарядки, так что СЃ помощью этого предпочтительного процесса зарядки можно реализовать большее количество рабочих циклов РЅР° единицу времени. - . , - 2 7 . , - - , -, . Вышеупомянутый высокий ротор Рё общий РљРџР” имеют решающее значение для дальнейшего упрощения конструкции установки. РћРЅРё позволяют исключить преднамеренный отвод тепла РѕС‚ газов РЅР° пути РѕС‚ взрывных камер Рє сопловой Рё лопаточной системам Рё РІ вытяжном пространстве взрывной турбинной установки Р·Р° исключением неизбежных потерь РЅР° охлаждение деталей конструкции; иначе РіРѕРІРѕСЂСЏ, отказаться РѕС‚ межкаскадного охлаждения Рё использования теплоты газов, отводимых газогенератором, РІ теплообменниках для преобразования РІ механическую работу или для чисто термического использования. Теплообменники РіСЂРѕРјРѕР·РґРєРё Рё тяжелы, поэтому РёС… устранение значительно снижает вес Рё занимаемую площадь установки. Соответственно, необходимые наматывающие агенты 7S для деталей конструкции удаляются после отвода охлаждающего тепла РѕС‚ установки; то есть исключается использование охлаждающего тепла. РљСЂРѕРјРµ того, выхлопные газы выводятся вместе СЃ РёС… физическим теплом S0, так что даже те устройства, которые РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ были предусмотрены для использования этого СЏРІРЅРѕРіРѕ тепла РІ установках СЃ довольно РЅРёР·РєРёРј тепловым РљРџР”, РЅРµ используются, чтобы достичь удовлетворительного общего РљРџР”. - - . ; , , 70 . , . , 7S ; , . , S0 , . Благодаря комбинированному использованию вышеописанных мер настоящее изобретение позволило удовлетворить РІСЃРµ требования современной технологии электростанций 90 РІ названном диапазоне повышения давления, РІ частности, требований портативных электростанций. , 90 , . РР· вышеизложенного становится очевидным, что правильное управление клапанами нескольких взрывных камер имеет решающее значение для успешного проведения вышеописанного процесса. Правильная синхронизация клапанов может быть обеспечена СЃ помощью различных типов гидравлических, механических Рё электрических устройств или РёС… комбинаций, РёС… конструкция хорошо известна Рё поэтому здесь РЅРµ проиллюстрирована. Подходящие устройства этого типа показаны, например, РІ 105 патентах Великобритании в„– 288321, 2883292, 315366 Рё 410049. 95 - . , , , . , 105 . 288,321, 288,3292, 315,366 410,049.
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 19:26:23
: GB759843A-">
: :

759844-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB759844A
[]
4-РРљ СЃ 4- ПАТЕНТНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ 759,844 Дата подачи заявки Рё подачи полной спецификации декабрь. 19, 1952 759,844 . 19, 1952 в„– 32273/52. . 32273/52. Заявление подано РІ Соединенных Штатах Америки 1 декабря. 24, 1951. . 24, 1951. Полная спецификация опубликована РІ октябре. 24, 1956. . 24, 1956. Рндекс РїСЂРё приемке: -Класс 110(3), G5(E4: : ), G17. : - 110(3), G5(E4: : ), G17. ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ Установка многоступенчатой турбины взрывного действия Рё метод ее эксплуатации РњС‹, , 111, , Сан-Франциско, Калифорния, Соединенные Штаты Америки, компания, зарегистрированная РІ соответствии СЃ законодательством штата Калифорния, Соединенные Штаты Америки. настоящим заявляем, что изобретение, РЅР° которое РјС‹ молимся, чтобы нам был выдан патент, Рё СЃРїРѕСЃРѕР±, СЃ помощью которого РѕРЅРѕ должно быть реализовано, Р±СѓРґСѓС‚ РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описаны РІ следующем заявлении: Настоящее изобретение относится Рє турбинным установкам взрывного типа. состоящая РёР· взрывной турбоустановки, утилизирующей начальный перепад энергии газов высокого давления, образующихся РїСЂРё взрыве РїСЂРё постоянном объеме, Рё энергетической газоутилизирующей установки РІ РІРёРґРµ турбинной установки, Рє которой подаются газы, отходящие РѕС‚ взрывной турбоустановки. . - , , 111, , , , , , , , , , : , , , . РћСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ задачей настоящего изобретения является создание турбинной установки взрывного действия, которая сконструирована Рё эксплуатируется таким образом, чтобы мощность взрывной турбинной установки была достаточной, без помощи использования отходящего тепла установки, для приведения РІ действие вспомогательного механизма. необходимо для работы взрывной турбинной установки Рё, РІ частности, воздушного компрессора или компрессоров, Р° также различных насосов Рё устройств управления. , , , . Более конкретно, целью настоящего изобретения является создание турбинной установки взрывного действия, РІ которой взрывная турбинная установка СЃ ее взрывными камерами Рё вспомогательным механизмом может быть сконструирована как автономная установка РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ массового производства СЃ характеристиками, которые РјРѕРіСѓС‚ быть выбраны благоприятным образом. без РїСЂРёРІСЏР·РєРё Рє характеристикам выходной турбины, утилизирующей газы, выходящие РёР· взрывной турбоустановки. , - . Еще РѕРґРЅРѕР№ целью изобретения является создание высокоэффективной турбинной установки взрывного действия, несмотря РЅР° исключение использования отходящего тепла, Рё, таким образом, создание турбинной установки взрывного действия СЃ уменьшенным весом Рё высокой степенью компактности. . Целью изобретения также является создание установки указанного выше типа, РІ которой турбоагрегат взрывного типа установлен РЅР° отдельном валу Рё РІ РєРѕСЂРїСѓСЃРµ, отдельном РѕС‚ выходной турбины, так что обеспечивается высокий коэффициент трения. 'РЎ. &. , , . '. &. достигается степень гибкости РІ отношении РєРѕРјРїРѕРЅРѕРІРєРё завода. 50 . Другие цели Рё преимущества изобретения, Р° также СЃРїРѕСЃРѕР±С‹ РёС… достижения станут очевидными РёР· следующего более РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРіРѕ описания. 55 . 55 Для производства газообразной рабочей среды РїРѕРґ давлением для турбин, которые должны совершать механическую работу Рё поэтому РјРѕРіСѓС‚ называться силовыми или выходными турбинами, существуют РґРІР° принципиально разных цикла; Р° именно, постоянное давление Рё цикл постоянного объема. , ; , . Р’ цикле СЃ постоянным давлением рабочие газы производятся РІ постоянно открытых камерах сгорания, РІ которые РІРѕР·РґСѓС…, поддерживающий горение, подается РїРѕРґ давлением, РїСЂРё этом давление сгорания остается постоянным, то есть РїРѕ существу таким же, как Рё наддувочный РІРѕР·РґСѓС…. Таким образом, максимальное давление газа, РїСЂРё котором питается газовая турбина РІ таком цикле, составляет РЅРµ более 70 РѕС‚ давления, РїСЂРё котором РІРѕР·РґСѓС… подается компрессором. Поскольку компрессоры, сжимающие наддувочный РІРѕР·РґСѓС…, требуют соответствующего РїСЂРёРІРѕРґР°, для подачи которого РІ закрытой установке имеется только выходная турбина 75, приводимая РІ движение только что упомянутыми газами, то очевидно, что последняя может обеспечить только часть ее выход РІ РІРёРґРµ внешней работы, как РІ РІРёРґРµ электрической энергии, подаваемой РІ сеть. 80 Р’ цикле постоянного объема, РІ котором используются так называемые «взрывные турбины», рабочие газы образуются путем взрыва топливно-воздушной смеси РїРѕРґ давлением, РїСЂРё этом взрывные камеры полностью закрываются РІРѕ время взрыва. , , , . 70 . , 75 - , , , . 80 , " " , - , 85 . Дополнительная энергия, выделяемая РїСЂРё взрыве, сама РїРѕ себе достаточна для обеспечения требуемой потребляемой мощности компрессора РїСЂРё РЅРёР·РєРёС… давлениях наддува, необходимых для одноступенчатой турбины взрыва 90, Рё почти достаточна для высоких давлений наддува, используемых РІ многоступенчатых турбинах взрыва, так что РІ Р’ отличие РѕС‚ цикла СЃ постоянным давлением, полное или почти полное количество энергии газов сгорания, доступной РІ энергетических газах, выходящих РёР· секции взрывной турбины установки, примерно РїСЂРё давлении наддува РІРѕР·РґСѓС…Р°, может быть преобразовано РІ мощность или выходную турбину. для внешней доставки. 90 , - , , , , , 759,844 . Тепловая СЌРєРѕРЅРѕРјРёСЏ этого типа цикла может быть дополнительно увеличена Р·Р° счет увеличения давления Рё температуры подаваемых энергетических газов, РїСЂРё этом конечное давление выхлопных газов (атмосферное противодавление) остается прежним. ( ) . Существенные различия между циклами постоянного давления Рё постоянного объема лучше всего можно объяснить СЃ помощью СЂРёСЃ. 1 Рё 2 прилагаемого СЂРёСЃСѓРЅРєР°, который СЃ помощью диаграмм температуры-энтропии Рё давления-объема графически показывает соотношение энергии Рё доступной производительности этих РґРІСѓС… типов установок. . 1 2 - - - . Диаграмма РЅР° СЂРёСЃ. 1 наиболее четко показывает рассмотренные РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ условия. - . 1 . РџРѕ РѕСЃРё ординат отложены абсолютные температуры РІ градусах Кельвина, РїРѕ РѕСЃРё абсцисс — значения энтропии. Р’СЃСЏ закрытая площадь соответствует подаче тепла . Область является эквивалентом мощности, доступной РІ силовой турбине, Р° область , которая была перемещена РІ область. Диаграмма представляет СЃРѕР±РѕР№ эквивалент энергии, необходимой для сжатия РІРѕР·РґСѓС…Р°, поддерживающего горение. , . . , , . - - . РћР±Р° применимы как Рє постоянному давлению, так Рё Рє сгоранию РїСЂРё постоянном объеме. Однако характеристикой взрывного цикла является дополнительная рабочая Р·РѕРЅР° +, которая эквивалентна дополнительной мощности, имеющейся РІ турбинной установке взрывного действия Рё возникающей РІ результате взрыва горючей смеси РІРѕ взрывном цикле РІ отличие РѕС‚ простого непрерывного горения такую смесь РІ цикле постоянного давления. . , , + . Р’ цикле сгорания РїСЂРё постоянном давлении площадь , деленная РЅР° РљРџР” компрессора, должна как отрицательная работа быть составлена частью площади , представляющей положительную работу. Таким образом, рабочая площадь, преобразуемая РІРѕ внешнюю работу силовой турбины, РЅР° эту величину меньше площади СЃ РЅР° СЂРёСЃ. 1. , , , . , . 1. Также РІ слуС