Рідинний тепловий двигун

1. Рідинний тепловий двигун, який містить ємність для робочої рідини, підігрівач робочої рідини, підключений до ємності перетворювач потенційної енергії робочої рідини в корисну роботу, 3 13065 4 ційної енергії робочої рідини в корисну роботу, дини до кінцевих параметрів Рк, Тк, Vк, Q - теплота виконаний у вигляді циліндра 3 з поршнем 4, з'єдвитрачена при згоранні палива, чи отримана від наного з ємністю 1 через клапан 5. Ємність 1 навколишнього середовища, Qо - теплота затраоснащена компенсатором тиску, який виконаний у чена на нагрівання стінок об'єму 1, Qн - теплота, вигляді сильфона 6, розташованого у корпусі 7. яка розсіюється в навколишнє середовище. РозКраї сильфона 6 герметично прикріплені до пеширення газу 2 під поршнем 4 відбувається досить редніх стінок корпусу 7, який через отвір 8 з'єднашвидко, тож можна допустити, що це розширення ний з ємністю 1, а через отвір 9 - з балоном, напоє адіабатичним. При цьому починає падати тиск вненим газом (на кресленнях не показаний). Задня всередині сильфона 6, він стискується до тих пір, стінка 10 сильфона 6 розміщена у корпусі 7 з можпоки краї запобіжника 11 не упруться у передню ливістю переміщення у ньому і герметично приластінку корпусу 7 біля отвору 8. Таким чином, заштована до бокових стінок корпусу 7. Зсередини стосування запобіжника 11 дозволяє запобігти сильфон 6 оснащений запобіжником 11, жорстко руйнації стінок сильфона 6 під дією зовнішнього закріпленим на задній стінці 10. Слід відмітити, що тиску азоту. Після виконання роботи газом 2, він можливе і інше виконання компенсатора тиску, зріджується і тиск під поршнем 4 стає меншим від наприклад, у вигляді поршня, під'єднаного до прутиску навколишнього середовища, тобто менше жини, яка створює 2 зовнішній тиск на поршень. одної атмосфери. Це приводить до того, що порПід дном ємності 1 розташований підігрівам робошень 4 під зовнішнім тиском виштовхує рідину чої рідини, виконаний у вигляді горілки 12. через клапан 5 назад в ємність 1, і клапан 5 закриДвигун працює слідуючим чином. вається. При повторному циклі стінки об'єму 2 не Попередньо ємність 1 заповнюють робочою встигають значно охолонути, отже величина тепрідиною 2, таким чином, щоб рідина 2 через отвір лоти рідини Qp Q - теплота, необхідна для сліду9 заповнила внутрішній об'єм сильфона 6 повнісючого циклу перетворення рідини 2 у газ. Теплоту тю, без повітряного прошарку. Через отвір 9 із баQн конструктивно зменшують до дуже маленької лону подається газ (наприклад, азот), створюючи величини, що дає змогу працювати з невеликими на задню стінку 10 сильфона 6 кінцевий тиск Рк, енергетичними витратами. Постійне підтримуванякий визначається дослідним шляхом і залежить ня за допомогою горілки 12 необхідну температуру від параметрів робочої рідини. Як правило, Рк у робочої рідини 2 забезпечує безперебійну роботу кілька разів більше Ркр (Рк>Ркр), де Ркр - критичний запропонованого двигуна. тиск робочої рідини. Критичні параметри речовиЗапропонований двигун був випробуваний з ни, зокрема використаної у двигуні робочої рідини, робочою рідиною - медичний ефір, робочий тиск визначаються за відомою формулою Менделєєвабув в три рази більший за критичний, а температуКлапейрона. При цьому сильфон 6 стискується і ра газу перевищувала критичну на 10 градусів. Газ переміщується разом з запобіжником 11 до такого випускався під поршень і виконував роботу по його ступеню, при якому тиск всередині сильфона 6 теж переміщенню, розширюючись та охолоджуючись. стає рівним Рк. Поршень, досягнувши максимальної точки розшиЄмність 1 разом з робочою рідиною 2 нагріварення, потім під впливом зовнішнього тиску поверють за допомогою горілки 12. Наявність сильфона тався в початкове положення до дна циліндру, 6 дозволяє рідині 2 розширюватись, не створюючи виштовхуючи рідину назад в ємність для подальнебезпечний тиск на стінки ємності 1. Нагріваюшого нагріву. чись до температури, вище критичної Тк>Ткр, рідиДаний двигун рекомендується використовувана 2 набирає властивостей газу. Це можна описати для перетворення теплової енергії в механічну ти наступним рівнянням: або для вироблення електричної енергії, які буT V дуть значно дешевші, ніж отримувані нинішніми Qp cpdT pdV методами. А також в якості двигунів, що викорисT V товуються в автомобілях, але з більшим коефіцієQp - теплота, нтом корисної дії, відтак значно зменшує викорисT0, V0 - початкові температура та об'єм, тання палива. Причому паливом може бути Тк, Vк - кінцева температура та об'єм. природний газ, бензин, спирт, адже головне - це Після досягнення кінцевої температури Тк та отримання від згорання палива тепла. Якщо вибтиску Рк відкривається клапан 5 і газ 2 випускаєтьрати робочу рідину ще з меншою критичною темся у циліндр 3. Там газ розширюється, виконуючи пературою Ткр, ніж у ефіру, то тоді частка тепла від роботу по переміщенню поршня 4, при цьому везгорання палива буде зменшуватися, а частка теличина тиску Рк дотримується такою, щоб при випла, що рідина отримує від навколишнього сереконанні роботи газом 2 він зріджувався і темперадовища збільшуватиметься. Внаслідок цього коетура його ставала Т0, отже робота А при першому фіцієнт корисної дії буде більше 100%, якщо циклі вираховується по формулі: враховувати тільки тепло, отримане від згорання А=Qp=Q-Qо-Qн, палива. де Qp - теплота затрачена для доведення рік к p 0 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 13065 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601