Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному, твердому або багатофазовому стані, при якому створюють надлишковий тиск і/або розрідження шляхом підведення механічної енергії до об'єму речовини, яка знаходиться між поверхнями, що переміщуються одна відносно другої, одна з яких рухома, а друга - нерухома, який відрізняється тим, що механічну енергію підводять безпосередньо до пружнодеформованих об'ємів граничних шарів речовини, що знаходяться, відповідно, у конфузорній зоні/області - для нагнітання, і/або в дифузорній зоні/області - для розрідження, у напрямку руху рухомої поверхні, при цьому позитивний перепад тиску для нагнітання речовини або негативний перепад тиску для всмоктування речовини генерують газогідродинамічно в області переходу конфузорної зони/області в дифузорну, розташованих між рухомою і нерухомою поверхнями.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що формують конфузорну зону/область, у якій відбувається нагнітання, і дифузорну зону/область, у якій відбувається розрідження, розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь із зазором між собою або без зазору, або з контактом між собою при стисканні рухомої і нерухомої поверхонь в області переходу конфузорної зони/області в дифузорну.

3. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що формують конфузорну зону/область, у якій відбувається нагнітання, і дифузорну зону/область, у якій відбувається розрідження, криволінійною і плоскою поверхнями або двома криволінійними поверхнями з різними за модулем та знаками радіусами кривизни.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що забезпечують нагнітання і розрідження, відповідно, у конфузорній зоні/області і у дифузорній зоні/області автономно і незалежно одна від другої.

5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при зміні напрямку руху рухомої поверхні відносно нерухомої конфузорна зона/область стає дифузорною і навпаки.

Текст

1. Спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному, твердому або багатофазовому стані, при якому створюють надлишковий тиск і/або розрідження шляхом підведення механічної енергії до об'єму речовини, яка знаходиться між поверхнями, що переміщуються одна відносно другої, одна з яких рухома, а друга - нерухома, який відрізняється тим, що механічну енергію підводять безпосередньо до пружнодеформованих об'ємів граничних шарів речовини, що знаходяться, відповідно, у конфузорній зоні/області - для нагнітання, і/або в дифузорній зоні/області - для розрідження, у напрямку руху рухомої поверхні, при цьому позитив U 2 (19) 1 3 рахунок механічної енергії, що підводиться. Для підвищення тиску робочого середовища/речовини необхідно використати раніше невідомі явища пружних деформацій граничних приповерхневих шарів робочого середовища/речовини (або робочого тіла), фізична суть яких полягає в тому, що деформації стиснення і розтягання робочого середовища/речовини (або робочого тіла) виникають між поверхнею, яка рухається, і нерухомим тілом: у каналі, що звужується, або в конфузорній зоні/області за напрямком руху поверхні із граничними шарами, де відбувається підвищення тиску, що виникає за рахунок молекулярного тертя шарів середовища/речовини (або робочого тіла), що набігають, із поверхнею, що рухається, й виникаючих раніше невідомих вторинних зворотних токів, а у каналі, що розширюється, або в дифузорній зоні/області за напрямком руху поверхні із граничними шарами відбувається зниження тиску і розрідження середовища/речовини (або робочого тіла) або його/її вакуумування [1]. Відомий спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакуумування речовини, при якому здійснюють об'ємне нагнітання речовини і/або її розрідження та вакуумування шляхом відповідного зменшення або збільшення певного об'єму, в якому знаходиться речовина [2]. До недоліків відомого способу відноситься те, що обладнання, за допомогою якого здійснюється спосіб, є конструктивно та технологічно дуже складним, потребує точного прецизійного виготовлення, а деякі ще рясного змащення під час роботи. До недоліків відноситься й те, що не забезпечується достатньо низький мінімальний тиск в лінії всмоктування. Відомий спосіб створення надлишкового тиску і/або розрідження рідкого або газоподібного середовища, при якому надлишковий тиск створюють шляхом примусового зменшення об'єму робочого середовища/речовини за рахунок механічної енергії, що підводиться до певної кількості/об'єму середовища/речовини, наприклад шляхом зменшення об'єму при поступальному русі поршня в циліндрі, або змінюваної геометрії робочого об'єму середовища/речовини [3]. Зазначений спосіб реалізовано в роторах певної геометрії в роторних насосахкомпресорах. До недоліків відомого способу відноситься те, що обладнання, за допомогою якого здійснюється спосіб, є конструктивно та технологічно дуже складним, потребує точного прецизійного виготовлення, а деякі ще рясного змащення під час роботи. До недоліків відноситься й те, що не забезпечується достатньо низький мінімальний тиск в лінії всмоктування. Найбільш близьким технічним рішенням як по суті, так і за задачею, що вирішується, яке обрано за найближчий аналог (прототип), є спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, при якому створюють надлишковий тиск і/або розрідження шляхом підведення механічної енергії до об'єму речовини, яка знаходиться між поверхнями, що переміщу 65839 4 ються одна відносно другої, одна з яких рухома, а друга - нерухома [4]. До недоліків відомого способу, який обрано за найближчий аналог (прототип), відноситься те, що складність конструкцій, тертя та наявність зазорів між рухомими поверхнями, що під час руху зменшують та/або збільшують певний об'єм речовини для відповідного її нагнітання та/або вакуумування. Через ці зазори відбувається перетікання речовини із зони підвищеного тиску в зону зниженого, чим суттєво зменшується ефективність нагнітання та/або всмоктування речовини. В основу корисної моделі покладено задачу шляхом використання явища пружної деформації стиснення граничних шарів речовини, адсорбованої на рухомій поверхні, у конфузорній зоні/області з нерухомою поверхнею та/або явища пружної деформації розтягування (розрідження або вакуумування) речовини у дифузорній зоні/області з нерухомою поверхнею забезпечити підвищення ефективності нагнітання та/або всмоктування речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані. Суть технічного рішення в способі нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, при якому створюють надлишковий тиск і/або розрідження шляхом підведення механічної енергії до об'єму речовини, яка знаходиться між поверхнями, що переміщуються одна відносно другої, одна з яких рухома, а друга - нерухома, полягає в тому, що механічну енергію підводять безпосередньо до пружнодеформованих об'ємів граничних шарів речовини, що знаходяться, відповідно, у конфузорній зоні/області - для нагнітання, і/або в дифузорній зоні/області - для розрідження, у напрямку руху рухомої поверхні. Суть корисної моделі полягає і в тому, що позитивний перепад тиску для нагнітання речовини або негативний перепад тиску для всмоктування речовини генерують газо-гідродинамічно в області переходу конфузорної зони/області в дифузорну, розташованих між рухомою і нерухомою поверхнями. Суть корисної моделі полягає також і в тому, що формують конфузорну зону/область, у якій відбувається нагнітання, і дифузорну зону/область, у якій відбувається розрідження, або розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь із зазором між собою, або без зазору, або з контактом між собою при стисканні рухомої і нерухомої поверхонь в області переходу конфузорної зони/області в дифузорну, формують конфузорну зону/область, у якій відбувається нагнітання, і дифузорну зону/область, у якій відбувається розрідження, або криволінійною і плоскою поверхнями, або двома криволінійними поверхнями з різними за модулем та знаками радіусами кривизни. Новим в корисній моделі є те, що забезпечують нагнітання і розрідження, відповідно, у конфузорній зони/області і у дифузорній зони/області, автономно і незалежно одна від другої, а також новим є те, що при зміні напрямку руху рухомої поверхні 5 відносно нерухомої конфузорна зона/область стає дифузорною і навпаки. Порівняльний аналіз технічного рішення з прототипом дозволяє зробити висновок, що спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, відрізняється тим, що механічну енергію підводять безпосередньо до пружно-деформованих об'ємів граничних шарів речовини, що знаходяться, відповідно, у конфузорній зони/області - для нагнітання, і/або в дифузорній зони/області - для розрідження, у напрямку руху рухомої поверхні, при цьому позитивний перепад тиску для нагнітання речовини або негативний перепад тиску для всмоктування речовини генерують газо-гідродинамічно в області переходу конфузорної зони/області в дифузорну, розташованих між рухомою і нерухомою поверхнями, причому формують конфузорну зону/область, у якій відбувається нагнітання, і дифузорну зону/область, у якій відбувається розрідження, або розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь із зазором між собою, або без зазору, або з контактом між собою при стисканні рухомої і нерухомої поверхонь в області переходу конфузорної зони/області в дифузорну, формують конфузорну зону/область, у якій відбувається нагнітання, і дифузорну зону/область, у якій відбувається розрідження криволінійною і плоскою поверхнями, або двома криволінійними поверхнями з різними за модулем та знаками радіусами кривизни, забезпечують нагнітання і розрідження, відповідно у конфузорній зоні/області і у дифузорній зоні/області, автономно і незалежно одна від другої, при зміні напрямку руху рухомої поверхні відносно нерухомої конфузорна зона/область стає дифузорною і навпаки. Суть технічного рішення полягає у використанні раніше невідомого явищ пружних деформаційних гідродинамічних процесів, що виявлені при терті у граничних приповерхневих шарах робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла), зокрема відкритих закономірностей виникнення вторинних течій, що мають зворотний напрямок руху поверхні з набігаючими граничними шарами речовини. Деформації стискання і розтягування робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) виникають між поверхнею, що рухається, і нерухомим тілом (поверхнею): у каналі, що звужується, тобто в конфузорній зоні/області за напрямком руху тіла/поверхні із граничними шарами відбувається підвищення тиску, що виникає за рахунок молекулярного тертя шарів робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла), що набігають, із поверхнею, що рухається, й виникаючих раніше невідомих вторинних зворотних течій; у каналі, що розширюється, або в дифузорній зоні/області за напрямком руху тіла/поверхні із граничними шарами відбувається зниження тиску й розрідження середовища/речовини (або робочого тіла) або його/її вакуумування. Тобто, спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твер 65839 6 дому або багатофазовому стані, який заявляється, заснований на раніше невідомому явищі вакуумування граничних шарів, що рухаються, з поверхнею в каналі, що розширюється з нерухомою поверхнею, або в дифузорній зоні/області. Відмітною ознакою способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, що заявляється, є можливість реалізації стискання або компресії робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) і його/її розрідження незалежно одне від іншого, тобто при закритті лінії нагнітання, лінія всмоктування або вакуумування може працювати незалежно від лінії нагнітання й навпаки. Така можливість з'являється внаслідок того, що конфузорна й дифузорна зони/області, відповідно, стискання й розрідження, рознесені по різні боки від області мінімального зазору між рухомим та нерухомим тілами/поверхнями, у тому числі й з пружнодеформованими при стисканні поверхонь з розташованими на них шарами робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла). Зазначений спосіб також дозволяє створювати принципово нові пристрої нагнітаючих насосів, вакуумних насосів або роторних двигунів нового типу, здатних нагнітати й вакуумувати робоче/робочу середовище/речовину (або робоче тіло) автономно або одночасно. По відношенню до прототипу, у способі нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, використовуються нові закономірності, що експериментально встановлені й описані в компресійновакуумній гіпотезі тертя [5...12]. Таким чином, спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, відповідає критерію корисної моделі «новизна». Суть технічного рішення в способі нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, пояснюється за допомогою ілюстрацій, де на фіг. 1 показано блок-схему поетапного виконання технологічних операцій, що в сукупності складають суть способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, на фіг. 2 показано схему створення надлишкового тиску (+ΔΡ) шляхом підведення механічної енергії G до об'єму W речовини, яка знаходиться між поверхнями, що переміщуються одна відносно другої, одна з яких рухома, а друга - нерухома, на фіг. 3 показано схему створення розрідження (-ΔΡ) шляхом підведення механічної енергії G до об'єму W речовини, яка знаходиться між поверхнями, що переміщуються одна відносно другої, одна з яких 7 рухома, а друга - нерухома, на фіг. 4 показано схему підведення механічної енергії G безпосередньо до пружно-деформованих об'ємів Wі граничних шарів (позиція «ГШ») речовини, що знаходяться, відповідно, у конфузорній зоні/області (позиція «КЗ») - для нагнітання (у напрямку руху ω рухомої поверхні), на фіг. 5 показано схему підведення механічної енергії G безпосередньо до пружнодеформованих об'ємів Wi граничних шарів (позиція «ГШ») речовини, що знаходяться, в дифузорній зоні/області (позиція «ДЗ») - для розрідження (у напрямку руху ω рухомої поверхні), на фіг. 6 показано схему розташування перехідної області (позиція «ОП») між конфузорною зоною/областю (позиція «КЗ»), де здійснюється нагнітання (+ΔΡ) речовини, та дифузорною зоною (позиція «ДЗ»), де здійснюється розрідження (-ΔΡ) речовини, на фіг. 7 показано схему розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь із зазором f між собою (криволінійної і плоскої поверхонь), на фіг. 8 показано схему розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь без зазору /між собою (де f=0) (криволінійної і плоскої поверхонь), на фіг. 9 показано схему розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь з контактом між собою при стисканні силою N рухомої і нерухомої поверхонь в області (позиція «ОП») переходу конфузорної зони/області (позиція «КЗ») в дифузорну зону/область (позиція «ДЗ») (криволінійної і плоскої поверхонь), на фіг. 10 показано схему розташування рухомої і нерухомої поверхонь із зазором δ між собою (що є двома криволінійними поверхнями з однаковими радіусами кривизни, відповідно, R та Ri, де R=Ri), на фіг. 11 показано схему розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь без зазору f між собою (f=0) (що є двома криволінійними поверхнями з однаковими радіусами кривизни, відповідно, R та Ri, де R=Ri), на фіг. 12 показано схему розташуванням рухомої і нерухомої поверхонь з контактом між собою при стисканні силою N рухомої і нерухомої поверхонь в області (позиція «ОП») переходу конфузорної зони/області (позиція «КЗ») в дифузорну зону/область (позиція «ДЗ») (що є двома криволінійними поверхнями з однаковими радіусами кривизни, відповідно, R та Ri, де R=Ri), на фіг. 13-15 показано схеми виконання рухомої і нерухомої поверхонь різними радіусами кривизни (відповідно, R та Ri, де R≠Ri), на фіг. 16 представлений один з варіантів реалізації способу нагнітання і/або вакуумування рідкого середовища (авіагас марки РТ), що здійснюється в одиничному контакті (або із зазором) поверхні, що утворює циліндр ролика із плоскою нерухомою поверхнею прозорого паралелепіпеда, на фіг. 17 показано лінії струму вторинних зворотних токів рідкого середовища (авіагас марки РТ) в навколоконтактних областях, що розкривають суть способу - мимовільного стискання в області входу й розрідження в області виходу ролика (пунктир), на фіг. 18 представлений зовнішній вигляд утворення області розрідження рідкого середовища (авіагасу марки РТ) у вигляді пухирців і повітряних каверн, що свідчать про виникнення в ньому тиску порога кавітації в області виходу ролика з контакту, на фіг. 19-21 показано графіки експериментального розподілу тиску, що 65839 8 свідчить про можливість реалізації способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини (авіагас марки РТ). Суть способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, полягає в наступному (за послідовністю виконання технологічних операцій, що показано на фіг. 1, та схем на фіг. 2-18, що пояснюють та ілюструють технологічний процес). Попередньо підводять речовину 1 (що перебуває, відповідно, в рідкому, або газоподібному, або високодисперсному твердому або у багатофазовому стані) та створюють надлишковий тиск (+ΔΡ) і/або розрідження (-ΔΡ) шляхом підведення механічної енергії G до об'єму W зазначеної речовини 1, яка знаходиться між поверхнями (позиції 2 і 3), що переміщуються одна відносно другої, одна з яких рухома (наприклад, позиція 2), а друга - нерухома (відповідно позиція 3, див. схеми на фіг. 2-3), або навпаки, рухома - позиція 3, а нерухома - позиція 2. При цьому механічну енергію G підводять безпосередньо до пружно-деформованих об'ємів Wi граничних шарів (позиція «ГШ») речовини 1, що знаходяться, відповідно, у конфузорній зоні/області (позиція «КЗ») - для нагнітання, і/або в дифузорній зоні/області (позиція «ДЗ») - для розрідження, у напрямку руху ω рухомої поверхні (позиція 2) (див. схеми на фіг. 4-5). Таким чином, з урахуванням зазначеного вище з позицій компресійно-вакуумної гіпотези тертя в криволінійному контакті ковзання і/або кочення в напрямку руху ω поверхні (позиція 2), що має більшу швидкість V, ніж швидкість Vi контрповерхні, тобто в конфузорної зоні/області (позиція «КЗ») контакту (у зоні, що звужується), мимовільно підвищується тиск (+ΔΡ) у шарах (позиція «ГШ») речовини/середовища (позиція 1), адсорбованої на поверхні, що призводить до виникнення зворотного витікання молекул, часток або фрагментів речовини/середовища (позиція 1), що при терті із граничними шарами (позиція «ГШ»), що набігають, призводить до росту повного тиску (+Р), тобто суми статичного та динамічного тисків на величину (+ΔΡ). В області мінімального зазору f відбувається зниження тиску до тиску навколишнього середовища. Далі, у зоні, що розширюється, тобто у дифузорній зоні (позиція «ДЗ») контакту, мимовільно виникає розрідження (-ΔΡ) в граничних шарах (позиція «ГШ») адсорбованих молекул, фрагментів або часток речовини/середовища (позиція 1) на величину (-ΔΡ). Згідно із зазначеним вище в процесі створення надлишкового тиску (+ΔΡ) і/або розрідження (-ΔΡ), шляхом підведення механічної енергії до об'єму зазначеної речовини, яка знаходиться між поверхнями, що переміщуються одна відносно другої, позитивний перепад (+ΔΡ) тиску для нагнітання речовини або негативний перепад (-ΔΡ) тиску для всмоктування речовини 1 генерують газогідродинамічно в області (позиція «ОП») переходу конфузорної зони/області (позиція «КЗ») в дифузорну зону/область (позиція «ДЗ»), розташованих між рухомою (позиція 2) і нерухомою (позиція 3) 9 поверхнями (див. схему на фіг. 6 та схеми на фіг. 4-5), при цьому забезпечують нагнітання (+ΔΡ) і розрідження (-ΔΡ), відповідно, у конфузорній зоні/області (позиція «КЗ») і у дифузорній зоні/області (позиція «ДЗ»), автономно і незалежно одна від другої. Зазначений вище технологічний процес пояснюється за фізичними явищами таким чином. Робоче/робоча середовище/речовина, або робоче тіло (позиція 1), яким/якою змочена тіло/поверхня, що рухається (позиція 2), у напрямку звуження (у конфузорній зоні/області - позиція «КЗ») з іншим/іншою, нерухомим/нерухомою тілом/поверхнею (позиція 3), відбувається підвищення тиску (+ΔΡ) й нагнітання граничних і приповерхніх шарів (позиція «ГШ») робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) (позиція 1). Цей процес відбувається до перехідної області (позиція «ОП» - див. фіг. 6), де ділянки поверхонь практично паралельні і де градієнт тиску близький або дорівнює нулю. При цьому за перехідною областю (позиція «ОП» - див. фіг. 6) в напрямку розширення (у дифузорній зоні/області - позиція «ДЗ») відбувається зниження тиску (-ΔΡ) робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла, позиція 1, його/її розрідження й вакуумування (позиція «-ΔΡ»). Тобто, незалежно від області стискання (у конфузорній зоні/області - позиція «КЗ»), у дифузорній зоні/області (позиція «ДЗ») відбувається всмоктування робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) (позиція 1) й подача його/її через дифузорну зону/область (позиція «ДЗ») між рухомими (позиція 2) та нерухомими поверхнями (позиція 3) в об'єм W (див. схему на фіг. 4). При зміні напрямку руху ω (обертання) рухомого тіла (поверхні - позиція 2) область всмоктування стає областю нагнітання, а область нагнітання - областю всмоктування. Також в процесі створення надлишкового тиску (+ΔΡ) і/або розрідження (-ΔΡ) формують конфузорну зону/область (позиція «КЗ»), у якій відбувається нагнітання, і дифузорну зону/область (позиція «ДЗ»), у якій відбувається розрідження, або розташуванням рухомої (наприклад, позиція 2) і нерухомої (наприклад, позиція 3) поверхонь (або навпаки) із зазором/між собою (див. схеми на фіг. 2-7), або без зазору (f=0) (див. схему на фіг. 8), або з контактом між собою при стисканні силою N рухомої (позиція 2) і нерухомої (позиція 3) поверхонь в області (позиція «ОП») переходу конфузорної зони/області (позиція «КЗ») в дифузорну зону/область (позиція «ДЗ») (див. схему на фіг. 9). При цьому конфузорну зону/область (позиція «КЗ»), у якій відбувається нагнітання (+ΔΡ), і дифузорну зону/область (позиція «ДЗ»), у якій відбувається розрідження (-ΔΡ), формують: - або криволінійною (позиція «КП») і плоскою (позиція «ПП») поверхнями, з яких одна рухома, а друга - нерухома (див. схеми на фіг. 2-9); - або двома криволінійними поверхнями (позиція «КП») з однаковими чи різними радіусами кривизни, відповідно, R та Rі, з яких одна рухома, а друга - нерухома (див., відповідно, схеми на фіг. 10-12, де R=Rі, та схеми на фіг. 13-15, де R≠Rі). 65839 10 Фізична суть способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані (що заявляється), пояснюється наступними викладеннями. 1. При русі граничних шарів (позиція «ГШ»), що перебувають на поверхні, в області звуження (позиція «КЗ» - конфузорна зона/область) з іншою нерухомою поверхнею відбувається стискання фрагментів робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла, позиція 1), виникнення зворотних за напрямком руху ω поверхні вторинних течій граничних шарів, що призводить до підвищення в них тиску (+ΔΡ). Таким чином, у конфузорній зоні/області (позиція «КЗ») відбувається стискання (+ΔΡ) граничних шарів (позиція «ГШ») робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) (позиція 1) за рахунок тертя між фрагментами робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла), що набігають, із поверхнею, що рухається, і витікаючих із конфузорної зони/області (позиція «КЗ») у зворотному напрямку вторинних токів, що є джерелом нагнітання. Якщо в нерухомій поверхні (позиція 3) в конфузорній зоні/області (що звужується - позиція «КЗ») за напрямком руху зробити прийомний отвір, то під тиском (+ΔΡ) робоче/робоча середовище/речовина (або робоче тіло) буде надходити з певною витратою та з відповідним тиском. 2. При русі граничних шарів (позиція «ГІП»), що перебувають на поверхні (позиція 2), в зоні/області розширення (позиція «ДЗ» - дифузорна зона/область) з іншою нерухомою поверхнею (позиція 3) відбувається розрідження (-ΔΡ) фрагментів робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) (позиція 1), зниження в них тиску, що призводить до виникнення вторинного зворотного току з об'єму W в напрямку дифузорної зони/області (позиція «ДЗ»). Таким чином, у дифузорній зоні/області (позиція «ДЗ») відбувається розтягування граничних шарів (позиція «ГТТТ») за рахунок збільшення об'єму W з меншою кількістю робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла), ніж того, що знаходиться в перехідній області (позиція «ОП»). Тут фрагменти робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла, позиція 1) знаходяться під дією всебічного розтягання, що призводить до зниження тиску граничних шарів (позиція «ГШ»), розташованих на рухомій (позиція 2) та нерухомій (позиція 3) поверхнях в дифузорній зоні/області (позиція «ДЗ»). Якщо в нерухомій поверхні (позиція 3) у дифузорній зоні/області (позиція «ДЗ»), що розширюється (за напрямком руху ω рухомої поверхні - позиція 2) зробити прийомний отвір, то в ньому буде відбуватися розрідження або вакуумування, і, як наслідок, у заглушеному об'ємі, приєднаному до цього прийомного отвору, буде створюватися вакуум. Якщо до цього отвору приєднати трубопровід, що іншим кінцем буде з'єднано з деяким робочим/робочою середовищем/речовиною (або робочим тілом), то останнє/остання буде всмоктуватися й надходити в дифузорну зону/область (позиція «ДЗ») між ру 11 хомою (позиція 2) та нерухомою (позиція 3) поверхнями, а звідти - у об'єм W. 3. Головна відмінність способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, полягає в тому, що нагнітання (+ΔΡ) і/або розрідження (-АР) і/або вакуумування робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) (позиція 1) створюється за рахунок трибо-, гідрогазодинамічних процесів і явищ, які експериментально підтверджені й теоретично обґрунтовані в рамках компресійно-вакуумної гіпотези тертя, де стискання і розрідження відбуваються не за рахунок зменшення й збільшення відповідно робочого об'єму робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) (наприклад, хід поршня) з деякою фіксованою кількістю речовини робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла), а процеси стискання (+ΔΡ) й розрідження (ΔΡ) робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) відбуваються на молекулярному рівні в граничних шарах (позиція «ГШ») робочого/робочої середовища/речовини (або робочого тіла) (позиція 1), де його/її фрагменти мають наноі мікрометрову розмірність. Спосіб, що заявляється, ілюструється й експериментально доводиться за допомогою ілюстрацій та залежностями. Так на фіг. 16, 17 і 18 представлений один з варіантів реалізації способу нагнітання і/або вакуумування рідкого середовища (авіагас марки РТ). В одиничному контакті (або із зазором) поверхні, що утворюють циліндр ролика із плоскою нерухомою поверхнею прозорого паралелепіпеда (див. фіг. 16) візуально спостерігається утворення лінійного контакту, змоченого авіагасом марки РТ, через бічну грань паралелепіпеда в статиці, де: А1 нерухомий контрзразок (плоский прозорий паралелепіпед); А2 - ролик; К - контакт нерухомого прозорого зразка з поверхнею ролика й граничних шарів авіагасу між ними. На фіг. 17 показано лінії струму вторинних зворотних токів рідкого середовища (авіагас марки РТ) в навколоконтактних областях, що розкривають суть способу: мимовільного стискання в області входу й розрідження в області виходу ролика (позиція А2) (ролик (позиція А2) зазначено пунктиром). На фіг. 18 представлений зовнішній вигляд утворення області розрідження рідкого середовища (авіагасу марки РТ) у вигляді пухирців і повітряних каверн, що свідчать про виникнення в ньому тиску, рівного тиску порога кавітації в області виходу ролика з контакту. Показано лінії струму рідкого середовища в контактній зоні при терті ковзання ролика по плоскій грані паралелепіпеда й утворення кавітаційних порожнин - трибокавітація. На фіг. 19, 20 і 21 представлено дані щодо розподілу тисків, а саме підвищення тиску (+ΔΡ) - у конфузорній зоні/області і його зниження (-ΔΡ) - у дифузорній зоні/області. На фіг. 19 і 20 показано графік експериментального розподілу тиску, що свідчить про можли 65839 12 вість реалізації способу нагнітання середовища (авіагас марки РТ) у конфузорній зоні/області і її усмоктування (розрідження) - у дифузорній зоні/області, щодо контакту («Α...В»), що виникає на повітрі, при ковзанні по нерухомому плоскому зразку А1 поверхнею ролика А2 (що має радіус Rp), що утворює його циліндр, де: X - координата; ΔΡ перепад тиску (вище осі X - підвищення тиску (+ΔΡ), нижче - розрідження/вакуумування (-ΔΡ)). На фіг. 19 показано обертання ω ролика А2 у напрямку за годинниковою стрілкою, а на фіг. 20 показано обертання ω ролика А2 у напрямку проти годинникової стрілки. На фіг. 21 показано графік експериментального розподілу тиску, що свідчить про можливість реалізації способу нагнітання середовища (диалкилбензольне масло) у конфузорній зоні/області і її усмоктування (розрідження) - у дифузорній зоні/області (щодо контакту «А...В»), що виникає на повітрі, при ковзанні по нерухомому плоскому зразку А1 поверхнею ролика А2 (що має радіус Rp), що утворить його циліндр, де: X - координата; ΔΡ перепад тиску (вище осі X - підвищення тиску (+ΔΡ), нижче - розрідження/вакуумування (-ΔΡ)). На фіг. 21 показано обертання ω ролика А2 у напрямку за годинниковою стрілкою Підвищення ефективності застосування способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається шляхом використання особливих властивостей пристінних граничних адсорбованих на поверхні твердого тіла речовини, а саме їх рідкокристалічного стану (так званого четвертого агрегатного стану речовини, де «п'ятим агрегатним станом вважають плазму») та явищ і закономірностей, виявлених та експериментально доведених в рамках компресійновакуумної гіпотези тертя в умовах безконтактного, пружно-деформаційного змащення та в умовах граничного змащення. Підвищення ефективності застосування способу нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному твердому або багатофазовому стані, який заявляється, у порівнянні з прототипом, досягається й тим, що конструкції пристроїв для реалізації даного способу досить прості та можуть мати самі різноманітні кінематику та геометрію нагнітаючих та всмоктуючих (вакуумуючих) зон, що відбувається в окремому конфузорно-дифузорному насосному модулі; такі пристрої можуть складатись з багатьох модулів, від кожного з яких нагнітаючі виходи та всмоктуючи входи об'єднуються у відповідні колектори нагнітання та всмоктування, чим значно можна підвищити витратні характеристики. Підвищення ефективності даного способу полягає у вірному виборі матеріалів, з яких виготовлюють робочі поверхні рухомих та нерухомих деталей насосних модулів, а також їх шорсткість та точність позиціонування, радіально-осьові відхилення та інше. Джерела інформації: 1. Аксенов А.Ф., Бадир К.К. Экспериментальная апробация гипотезы компрессионно 13 вакуумного механизма трения и изнашивания. Міжвузівський збірник «Наукові нотатки», випуск № 28, Луцьк, 2010. - с. 9-23. 2. Патент РФ № 2027910 «Роторный насоскомпрессор с регулируемой производительностью» (заявка № 4926747/29 от 08.04.1991) - аналог. 3. Патент РФ № 2030638 «Вакуумный роторный насос» // Зельдин Ю.Р.; Савинов Е.Р. (заявка № 5003262/29 от 14.08.1991; дата публикации 10.03.1995) - аналог. 4. Патент РСТ WO 2004/070169 «ROTARY ENGINE» (Роторный двигатель). Международная заявка, опубликованная согласно о патентной кооперации (РСТ) 19.08.2004) - прототип. 5. Стельмах А.У. Компрессионно-вакуумный механизм адгезионного трения и изнашивания. Деп. в ГНТБ Украины 07.07.2008, № 109 - Ук2008. 28 с. 6. Стельмах О.У. Деформаційно-вакуумний механізм адгезійного тертя та зношування. В зб. «Наукові нотатки», № 23, Луцьк, 2008. - с. 305-319. 7. Стельмах О.У. Компресійно-вакуумна складова сили тертя в умовах граничного змащування. В зб. «Вісник НАУ», № 4, Київ, НАУ, 2008. - с. 5057. 65839 14 8. Стельмах А.У Возникновение контактных струйных течений в условиях граничной смазки и механизм их образования. - Деп. ГНТБ Украины 14.04.09, № 20 - Ук2009. - 43 с. 9. Стельмах А.У. Экспериментальное исследование компрессионно-вакуумного механизма трения в условиях граничной смазки. Міжвузівський збірник «Наукові нотатки», випуск № 26, Луцьк, 2009. - с. 316-325. 10. Стельмах А.У. Экспериментальное исследование динамики течений граничных слоев смазки в трибоконтакте скольжения. Журнал «Вопросы химии и химической технологии», № 5, Днепропетровск, 2010. - с. 147-155.11. Стельмах О.У. Експериментальне дослідження динаміки течій примежових шарів мастила в трибоконтакті ковзання. В зб. «Вісник НАУ», № 1, Київ, НАУ, 2011. - с. 84-95. 12. Патент України на корисну модель № 57465 «Пристрій визначення трибореологічних характеристик тертя ковзання в умовах граничного змащення», МІЖ (2010) G01N 3/56, опубл. 25.02.2011. Бюл. № 4. Заявник та патентовласник Стельмах О.У. 15 65839 16 17 65839 18 19 65839 20 21 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 65839 Підписне 22 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for discharge and/or formation of rarefaction or vacuum of substance that is in liquid/gaseous/high-disperse, solid of multi-phase state

Автори англійською

Stelmakh Oleksandr Ustymovych, Aksionov Oleksandr Fedotovych, DR Hufenbach Werner Aldred, Kunze Klaus Bernhard Fritz, Zaporozhets Oleksandr Ivanovych, Badir Karim Kashash, Bondar Volodymyr Semenovych, Stelmakh Daria Oleksandrivna, Ibraimov Tariel Tolomushevych, Dheyaa Juhi Hussein Hussein, Raheem Qasim Naser Al-Tameemi

Назва патенту російською

Способ нагнетания и/или создания разрежения или вакуума вещества, которое находится в жидком/газообразном/высокодисперсном, твердом или многофазном состоянии

Автори російською

Стельмах Александр Устимович, Аксенов Александр Федотович, Хуфенбах Вернер Альфред, Кунце Клаус Бернард Фриц, Запорожец Александр Иванович, Бадир Карем Кашаш, Бондарь Владимир Семенович, Стельмах Дарья Александровна, Ибраимов Тариель Толомушевич, Хуссейн Дхеяа Джухи, Аль-Тамими Рахим Касим

МПК / Мітки

МПК: F04C 25/00, F04B 19/00

Мітки: створення, твердому, нагнітання, спосіб, речовини, розрідження, багатофазовому, перебуває, стані, вакууму

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-65839-sposib-nagnitannya-i-abo-stvorennya-rozridzhennya-abo-vakuumu-rechovini-shho-perebuvaeh-v-ridkomu-gazopodibnomu-visokodispersnomu-tverdomu-abo-bagatofazovomu-stani.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб нагнітання і/або створення розрідження або вакууму речовини, що перебуває в рідкому/газоподібному/високодисперсному, твердому або багатофазовому стані</a>

Подібні патенти