Водометный движитель

Авторы патента:

Изобретение относится к судостроению , а именно к водометным движителям. Сущность изобретения: водометный движитель содержит рабочую трубу 1 с водозаборным и выходным каналами, эжекторное устройство с соплом 4, расположенным в рабочей трубе, и источник среды повышенного давления. Эжекторное устройство выполнено с кольцевой вихревой камерой 2, охватывающей рабочую трубу и сообщеннной с источником среды повышенного давления посредством выполненных в ее стенке тангенциальных каналов. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 63 Н 11/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

РРE3093v" 6 .- 1г2 . ":, 2

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870799/11 (22) 02.10.90 (46) 07.01.93. Бюл. KL 1 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения для животноводства и кормопроизводства (72) Ю.В.Гявгянен (56) Авторское свидетельство СССР

N. 2404, кл. В 63 Н 11/12, 1925. (54) ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к судостроению, а именно к водометным движителям. Ы, 1785951 А1

Сущность изобретения: водометный движительь содержит рабочую трубу 1 с водозаборным и выходным каналами, эжекторное устройство с соплом 4, расположенным в рабочей трубе, и источник среды повышенного давления. Эжекторное устройство выполнено с кольцевой вихревой камерой 2, охватывающей рабочую трубу и сообщеннной с источником среды повышенного давления посредством выполненных в ее стенке тангенциальных каналов. 5 ил.

1785951

Изобретение относится к движителям xWp--const, то увеличение радиуса камеры и и может быть использовано на речных и скорости подаваемой в камеру рабочей среды обуславливает высокую интенсивность боч

Известен движитель, содержащий ра- вихря и высокую скорость его при вхо очее колесо, установленное в трубе с водо- 5 трубу. Это обуславливает эффективное усзаборным и выходным каналами, рабочее корение среды в трубе и создание значиколесо валом соединено с двигателем. тельной по величине тяги, Цилиндрическая

Известный движитель имеет ряд по- форма камеры обеспечивает плавное понидвижных элементов вЂ” вал, винт, подшипни- жение давления рабочей среды и плавное ки, что снижает его надежность, повышает 10 ускорение ее по мере приближения от перистоимость и трудоемкость изготовления. ферии к центру.

Известен наиболее близкий по техниче- Газообразная рабочая среда вихревого ской сущности и достигаемому результату к потока, имея меньшую плотность чЕм вода, изобретению газоводометный движитель, создает под действием центробежной силы который содержит рабочую трубу с водоза-. 15 в приосевой зоне трубы разрежение, котоборным и выходным каналами, эжекторное рое обеспечивает прохождение рабочей устройство с соплом, расположенным в ра- среды в приосевую зону трубы через всю бочей трубе, и источник среды повышенно- толщину среды в трубе и ускорение всей го давления, толщи этой среды. В результате помимо

Известный движитель имеет ряд эле- 20 разрежения в приосевой зоне трубы обусментов, усложняющих его, повышающих со- лавливают подсос среды в трубу и создание противление трения и снижающих дополнительной тяги. надежность, Масса и стоимость движителя Кроме того, нагнетательный канал вывелики. Все это ограничивает технико-эко- полнен в виде соплового направляющего номические показатели движителя. 25 аппарата. В результате зто о этого радиальная . коЦель изобретения вЂ” повышение техни- часть касательной скорости вихревого по

-экономических показателей движителя. ка рабочей среды преобразуется в осевую г потоЦель достигается тем, что в движителе, скорость, Происходит опрямление потока, содержащем трубу с. водозаборным и вы- что повышает тягудвижителя. ходными каналами, нагнетательным кана- 30 На фиг,1 схематически изображен двилом, источником рабочей ° среды, житель с плоской вихревой камерой, прозжекторное устройство выполнено с коль-; на фиг.2 вЂ” разрез А-А на цевой вихревой камерой, охватывающей ра- фиг,1; на фиг.3 вЂ” цилиндрическая х вЂ” ическая вихревая очую тру у и сообщенной с источником камера, на фиг.4 вЂ” вариантвыполнения TBH среды повышенного давления посредством 35 генциального канала в виде сопла; на фиг.5 выполненных в ее стенке тангенциальных вЂ” вариант исполнения нагнетательного каканалов. В результате этого рабочая среда, нала в виде соплового направляющего апподаваемая от источника (в виде насоса, парата, компрессора, выхлопа двигателя внутрен- Движитель содержит трубу 1, кольценего сгорания или турбины, высоконапор- 40 вую вихревую камеру 2, тангенциальный каного вентилятора), по тангенциальному нал 3, соединяющий камеру 2 с источником каналу поступает в кольцевую камеру, охва- рабочей среды, а также кольцеобразное сотывающую трубу, закручивается в камеру и пло 4, сообщающее камеру 2 с внутренней . ускоряется по мере движения ее от перифе- полостью 5 трубы 1. Кольцевая вих р ц рукамеры.3атемчерезкольцеоб- 45 камера 2 охватывает трубу 1 и сносна ей. ии к ент к разный нагнетательный канал скоростной Тангенциально в боковой стенке 6 камеры 2 вихревой поток рабочей среды поступает в выполнен канал 3, который обеспечивает трубу, где смешивается с находящейся в подвод рабочей среды к камере 2. Канал 3 тру е средой и ускоряет ее, засасывая эту может быть выполнен в виде цилиндричея сопла, ус среду через водозаборный и выбрасывая ее 50 ского отверстия или сужающегося сопла через выходной каналы. Создается тяга, ко- коря ющего поток рабочей среды до торая перемещает судно, на корпусе кото- звуковой скорости, Плавной поверхностью рого закреплен движитель.

7 и 8 камера 2 соединена с соплом 4, П силу того, что интенсивность вихря хности 7 и 8 обеспечивают преобразование определяется циркуляцией скорости, опре- 55 касательной и радиальной составляющих деляемой по формуле Г = 2 лЯ Ч, где R вЂ” скорости вихревого потока в осевую, что радиус вихря; V вЂ” линейная скорость его повышает тягу движителя, Высота кана 3 и т о ока, и она постоянна по всей длине несколько меньше. высоты камеры 2, н ла ви ревой трубки, т,е, S в =$ в =$ х . Устройство работает следующим образом

1785951

При подаче рабочей среды она ускоря- альную и часть касательной скоростей вихется в канале 3, закручивается в камере 2 и ревого потока рабочей среды в осевую скоплавно ускоряется в ней по мере движения рость. Аппарат 11 спрямляет вихревой отпериферии к центру, ксоплу4. Если канал поток рабочей среды. Он образован кривовыполнен в виде сужающегося сопла и ра- 5 линейными лопатками 12, Работает исполбочая среда ускоряется до звуковой скоро- нение аналогично описанному за сти, то в камере 2 вихревой поток исключением того, что радиальная и часть ускоряется до сверхзвуковой скорости, ве- касательной скорости вихревого потока раличина которой определяется отношением бочей среды преобразуется в осевую скорорадиуса камеры 2 к радиусу трубы 1. В зоне 10 сть этого потока. Происходит выпрямление поверхностей 7 и 8 ускоренный вихревой вихревого потока рабочей среды, что обеспоток изменяет свое направление, преобра- печивает повышение тяги движителя, зуя радиальную и часть касательной скоро- Заявленное техническое решение, стей в осевую скорость, и через сопла 4 обеспечивая в цилиндрической камере преистекает в полость 5 трубы 1, В полости 5 15 образование потенциальной энергии рабо вихревойпотокэнергичноперемещаетсясо чей среды в кинетическую энергию средой в трубу 1, ускоряет ее, выбрасывая вихревого потока и потенциальную энергию эту среду и засасывая в трубу 1 новую пор- (вакуум) в приосевой зоне трубы, обуславлицию среды. Создается поток среды в трубе вает эффективное ускорение среды в трубе

1, что обеспечивает создание тяги, переме- 20 и создание тяги. щающей корпус движителя и.судно, на кото- Такое исполнение движителя обуславром движитель закреплен. ливает возможность использования энерB случае газообразной рабочей среды гии выхлопных газов ДВС или турбины, ее вихревой поток, имея низкую плотность, полностью исключает размещение какихпод действием центробежной силы вихре- 25 либо элементов в проточной части (уменьвого потока смеси сред пронизывает весь шается сопротивление проточной части) и объем среды в полости 5, перемещаясь в не требует подвижных элементов. Масса и приосевую зону трубь; 1, ускоряя при этом стоимость изготовления движителей резко всю толщину объема среды в трубе 1, и со- снижается, надежность его повышается, так здавая в приосевой зоне трубы 1 вакуум. 30 как не содержит подвижных и иных элеменСоздаваемый вакуум засасывает среду в тов в проточной части, что исключает необтрубу 1, образуя дополнительную тягу. ходимость применения защитных решеток

Возможно исполнение вихревой каме- и т.п. При этом рыба не подвергается мехары в виде цилиндрической камеры 9, охва- ническим повреждениям, тывающей трубу 1, Работает исполнение 35 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я аналогично описанному за исключением то- Водометный движитель, содержащий го, что вихревой поток рабочей среды в ка- рабочую трубу с водозаборным и выходным мере 9 разворачивается на 180 С и лишь каналами, эжекторное устройство с соплом, затем направляется в сопла 4. расположенным в рабочей трубе, и источник

Возможно исполнение тангенциально- 40 среды повышенного давления, о т л и ч а юго канала в виде сужающегося сопла 10, шийся тем, что, с целью повышения ускоряющего рабочую среду до звуковой технико-экономических показателей, эжекскорости. торное устройство выполнено с кольцевой

Работает исполнение аналогично опи- вихревой камерой, охватывающей рабочую санному. 45 трубу и сообщенной с источником среды

Возможно исполнение нагнетательного повышенногодавления посредством выпол.канала в виде радиально-осевого направля- ненных в ее стенке тангенциальных канающего аппарата 11, преобразующего ради- лов.

1785951

Составитель Ю. Гявгянен

Техред М,Моргентал Корректор Л. Филь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 221 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, 4/5

Изобретение относится к судостроению , а именно к газоводометному движителю судна

Газоводометный движитель // 1743994

Изобретение относится к судостроению

Движитель // 1654130

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для импульсного перемещения подводных объектов

Система управления реверсивной силовой установкой // 1558104

Система управления судовой реверсивной газотурбинной установкой // 1524374

Газоводометный движитель // 1497109

Изобретение относится к судостроению и позволяет повысить эффективность движителя

Устройство для аэрирования воды // 958329

Движитель для сообщения движения плавающим средствам // 465058

Реактивный аппарат к движителям // 91239

Золотниковое парораспределение для реактивных двигателей // 36852

Способ увеличения реактивной тяги истекающей струи // 2221727

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для создания водометов, например водометных судовых движителей

Способ преобразования тепловой энергии нагретой воды в кинетическую энергию реактивной струи и устройство для его осуществления // 2281881

Газоводометный движитель // 2285635

Изобретение относится к судостроению, а именно к движетелям судов и других плавсредств сравнительно небольшого водоизмещения

Прямоточный газоводометный движитель // 2285636

Судовой движитель // 2307761

Изобретение относится к судостроению и касается создания реактивных паровых движителей и рулевых устройств

Водореактивный паровой прямоточный движитель // 2316448

Изобретение относится к судостроению и может использоваться в энергетике, в насосостроении и в системах отопления

Водомет для подвесного лодочного мотора // 2401218

Изобретение относится к судовым движителям, а именно к водометным движителям моторных лодок

Судовая двигательно-движительная установка // 2057683

Изобретение относится к судостроению, а именно к водореактивным движителям, и может быть использовано в качестве привода для судов различного назначения, а также в качестве двигателя-насоса для циркуляционных контуров

Судно // 2072160

Реактивное судно на воздушной подушке // 2537663

Изобретение относится к области морского и речного флота, в которых используются суда на воздушной подушке с реактивными газопаротурбинными установками. Для работы установок применяется пресная вода, запасенная в емкостях, являющаяся энергоносителем. Реактивное судно на воздушной подушке содержит корпус, ограждение корпуса, размещенные в корпусе емкости для пресной воды, центробежные вентиляторы для нагнетания сжатого воздуха под днище корпуса и создания воздушной подушки и газопаротурбинные установки для работы центробежных вентиляторов, реактивные газопаротурбинные установки для движения судна, установленные на палубе, с использованием в них воды в качестве энергоносителя и получения полезной мощности и силы тяги, установленный в корпусе судна парогенератор на отработанных водороде и кислороде с температурой 500-550°С, соединенный главным паропроводом с коллектором пара реактивной газопаротурбинной установки и холодильником для охлаждения отработанных в парогенераторе водорода и кислорода, подсоединенным к накопительной емкости и распределительному устройству, парогенератор, подключенный к системе охлаждения реактивной газопаротурбинной установки на жидкометаллическом теплоносителе, соединенный с паровой турбиной и с главным паропроводом, подсоединенной к электрогенератору, включенному на электрощит и к конденсатору, источник питания плазмохимических реакторов реактивной газопаротурбинной установки, подключенный к электрощиту. Новым в изобретении является то, что реактивная газопаротурбинная установка включает корпус с диффузором для входа атмосферного воздуха с установленным в нем в обтекателе пусковым двигателем, реактивное сопло для создания силы тяги с размещенными в нем конусом и форсунками для впрыскивания водорода или углеводородного топлива, для форсирования установки и увеличения силы тяги, и два силовых блока, установленные в корпусе, содержащие термодиссоционную газотурбинную установку и паротурбинную установку, соединенные валом с одной стороны с электрогенератором, включенным на электрощит, а с другой - с высоконапорным вентилятором для создания движения воздуха в кольцевом канале между корпусом и силовыми блоками, и центробежным компрессором, подсоединенным к камерам сгорания, равномерно расположенным по окружности для сгорания продуктов диссоциации - водорода и кислорода и создания силы тяги. Новым в изобретении является также то, что термодиссоционная газотурбинная установка для получения источника энергии - водорода и кислорода, и полезной мощности, выполнена с плазмохимическими реакторами, равномерно расположенными по окружности для термической диссоциации водяного пара и получения водорода и кислорода с температурой, превышающей 2500°С, и высоким давлением, подключенные к источнику питания, сообщающиеся с одной стороны с помощью диска-клапана, имеющего отверстия для входа пара и кольцевые лабиринтовые уплотнения, вращающегося с заданной частотой, с коллектором пара, а с другой соединены с расширяющимися соплами и цилиндрами волновых компрессоров, имеющими форсунки для впрыскивания в них воды или жидкого металла, подсоединенные к газовой турбине, укрепленной на валу, соединенном с электрогенератором, снабженной выпускным патрубком для выпуска отработанных водорода и кислорода в парогенератор. Новым в изобретении является также то, что плазмохимические реакторы для термической диссоциации водяного пара и получения водорода и кислорода с температурой, превышающей 2500°С, расширяющиеся сопла и цилиндры волновых компрессоров имеют рубашки для циркуляции охлаждающей жидкости - жидкометаллического теплоносителя и воды, для охлаждения стенок сопел - анодов плазмохимических реакторов. Новым в изобретении является также то, что плазмохимические реакторы содержат корпус с рубашкой, сообщающийся с охлаждаемым соплом - анодом, с расположенным в корпусе на заданном расстоянии от его стенок электродом-катодом, укрепленным в устройстве подключенным к источнику питания, с размещенной в корпусе форсункой для впрыскивания легкоионизирующей присадки или несколько плазмохимических реакторов с размещенными в них форсунками для впрыскивания легкоионизирующей присадки расположены в одном блоке, соединенном с расширяющимися соплами волновых компрессоров с одной стороны, а с другой сообщаются с диском-клапаном, имеющим отверстия для входа пара и кольцевые лабиринтовые уплотнения, или несколько плазмохимических реакторов, расположенных в одном блоке, содержат корпусы с рубашкой, крышкой и колпаком, с укрепленными в корпусах на заданном расстоянии от их стенок в слое электроизоляции электродами-катодами, сообщающиеся с охлаждаемыми соплами-анодами, при этом на блоке плазмохимических реакторов расположен клапанный механизм с впускным клапаном для впуска водяного пара, клапанный механизм включает патрубок для входа пара, соединенный с коллектором, подсоединенным к корпусам плазмохимических реакторов, с размещенным на коллекторе впускным клапаном, с ограничителем и пружиной для впуска водяного пара. Новым в изобретении является также то, что паротурбинная установка для сгорания водорода в кислороде и получения полезной мощности выполнена с осевым компрессором, подсоединенным к распределительному устройству, последовательно соединенным с соединительными цилиндрами, камерами сгорания, равномерно расположенными по окружности, включающими форсунки для воспламенения водорода в кислороде за счет впрыскивания газообразных струй продуктов термической диссоциации электропроводной жидкости и комбинированные форсунки для впрыскивания газообразной смеси продуктов термической диссоциации электропроводной жидкости и углеводородного топлива, с расширяющимися соплами и цилиндрами волновых компрессоров, подсоединенные к паровой турбине, укрепленной на валу, соединенном с термодиссоционной газотурбинной установкой и электрогенератором, снабженной выпускным патрубком для выпуска отработанного пара в конденсатор, при этом осевой компрессор выполнен двухкорпусным с приемной камерой, с шарнирно укрепленной на ней заслонкой для входа атмосферного воздуха, причем второй корпус снабжен впускным патрубком для входа продуктов диссоциации - водорода и кислорода, из распределительного устройства. Новым в изобретении является также то, что форсунка для воспламенения водорода в кислороде содержит корпус с патрубками для подачи электропроводной жидкости, соединенными с цилиндрическими каналами, расположенными внутри корпуса в слое электроизоляционного материала, с одной стороны которых установлены электроды, подключенные к генератору импульсов, а с другой выполнены сопла, направленные под углом друг к другу и сообщающиеся с взрывной камерой форсунки, имеющей днище с отверстиями для выхода газовых струй. Новым в изобретении является также то, что комбинированные форсунки содержат корпус с патрубками для подачи электропроводной жидкости, соединенные с цилиндрическими каналами, расположенными внутри корпуса в слое электроизоляционного материала, параллельно размещению топливной форсунки, с одной стороны которых установлены электроды, подключенные к генератору импульсов, а с другой выполнены сопла, направленные под углом друг к другу и сообщающиеся с взрывной камерой форсунки, имеющей сопло для выхода газовых струй. Достигается увеличение скорости движения. 18 ил.