Гравідинамічний двигун

Гравідинамічний двигун, який містить герметичну ємність з рідиною (робоче тіло) та розташо 43080 ферії і має розподілений тиск уздовж радіального отвору, визначаємий відцентровою силою: l ( 2p ln )2 F = m × a = ò pr 2r dl , (1) l 0 де m - маса обертової рідини в радіальному отворі; l m = ò p r2 rdl , (2) 0 r - радіус радіального отвору, r - густина використовуваної рідини, l - довжина радіального отвору від центру ротора (радіус ротора), a - відцентрове прискорення: J2 (2pln )2 a= = (3) l l n - кутова швидкість обертання ротора. Роботу, виконану при переміщенні рідини від центра ротора до сопла, об'ємом, рівним об'єму радіального отвору, й масою, визначеною виразом (2), позначимо одиничною роботою А': A¢ = F × l (4) Результатом рішення виразу (4) буде вираз: m¢J 2 A¢ = , (5) 2 де m¢ - одинична маса рідини визначена виразом (2); J - лінійна швидкість обертання на відстані. Як видно з виразу (5), величина одиничної роботи кількісно дорівнює кінетичній енергії рідини масою m' обертової із швидкістю J на відстані l від центра обертання. Енергія рідини масою m' на виході сопла дорівнює сумі кінетичної енергії й одиничної роботи: ES = A¢ + E (6) Рух рідини із сопла ротора має складну траєкторію і містить дві складові відносно осі симетрії сопла. Перша компонента швидкості руху паралельна осі сопла і її величина визначається тиском у радіальному отворі. Друга компонента, перпендикулярна осі сопла і, визначається швидкістю самого сопла. При обертанні рідини масою m' і викинутої із сопла ротора на лопатки турбіни необхідно затратити енергію, величина якої становить: m¢J 2 E= , (7) 2 де J - лінійна швидкість обертання по колу з радіусом r . Первісно цю енергію гравідинамічний двигун одержує від пускового механізму (стартера). В подальшому рідина, викинута із сопла, попадає на турбіну, за допомогою якої енергія струменя рідини перетворюється в обертальний рух турбіни. Енергія струменя рідини частково повертається до ротора за рахунок реакції струменя (реактивний рух). Недостатня частина енергії для обертання послідуючої рідини, що надходить до ротора через пустотілу вісь, відбирається від турбіни через механізм відбору потужності. Вираз (6) виражає сумарну енергію рідини, придбану в процесі руху рідини масою m' по замкнутому колу (за цикл). Вираз для енергії, яку можна використати для виконання корисної роботи двигуном за один цикл, має вид: A = A ¢ + En , (8) де А - корисна робота двигуна за один цикл; Еn - енергія втрати на різне тертя в системі і не ефективності перетворення енергії струменя рідини за допомогою турбіни за один цикл. З приведених виразів видно, що потужність такого двигуна залежить від швидкості обертання ротора й маси рідини, минаючої будь-який переріз у системі за одиницю часу. Використання запропонованого гравідинамічного двигуна дозволить зекономити ресурси традиційних джерел енергії, таких як тверде та газоподібне паливо, електричну та інші види енергії. 2 43080 Фіг. 1 Фіг. 2 3 43080 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ __________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 __________________________________________________________ 4