Гідрокапілярний двигун з зовнішнім теплоприводом

Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности двигателей с внешним подводом тепла и закрытым термодинамическим циклом, использующим для получения механической работы тепловое расширение и сжатие гетерогенной термодинамической системы "жидкость (Ж) лиофобное капиллярно-пористое тело (ЛКПТ)", и может быть использовано при создании тепловых двигателей повышенной удельной мощности. В кор- Изобретение относится к двигателям с внешним подводом тепла и закрытым термодинамическим циклом, использующим для получения механической работы гетерогенную термодинамическую систему "жидкость - лиофобное капиллярно-пористое тело", и -может быть использовано при создании тепловых двигателей повышенной удельной объемной мощности. 34-89 Гf 2 пусе 1 размещена рабочая камера 6 с нагревателем 2 и холодильником 4. Камера 6 герметично разделена роторами (Р) 7 и 8 на емкость 12 низкого давления, имеющую тепловой контакт с нагревателем 2, и емкость 13 высокого давления, имеющую тепловой контакт с холодильником 4. На Р 7 и 8 размещены секции 15 с ЛКПТ. На валах Р 7 и 8 соответственно закреплены роторы (Р) 23 и 24 объемного гпдродвигателя (Г) 17, Емкость 12 и полость 2I низкого давления Г 17 сообщены каналом 22, а емкость 13 и полость 19 высокого давления Г 17 каналом 20. В емкости 12 Ж заполняет поры ЛКПТ. При вращении Р 7 и 8 ЛКПТ с заполненными порами попадает в емкость 13 и в результате охлаждения под возросшим капиллярным давлением Ж выталкивается из пор ЛКПТ и поступает по каналу 20 в Г 17, приводя Р 23 и 24 во вращение. Из полости 21 низкого давления Г 17 Ж снова поступает в емкость 12 по каналу 22. 4 ил. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности. На фиг. 1 представлена принципиальная схема гидрокапиллярного двигателя с внешним теппоподводом; на фиг. 2 представлен узел механичма запуска и останова двигатепя; на фиг. 3 даны 1-Й и P-V-диаграммы термодинамического цнкпа, реализуемого 4 * ** 1508605 и описываемом пшп ателе $ на фиг„ 4 сборочными отверстиями 32. Аналогичпредставлена схемл сборки двигатепя в ные отверстия выполнены в крышке 28 в аксонометрии. и корпусах 1 и 18, и в этих отверсДвигатепь сидержїи размещенные в < - тиях установлены болты 33, Для соединения двигателя с внешней нагрузкой корпусе 1 на грев яте j b 2 с т еп л оо Сімен[ на налу 10 закреплен фланеп 34. ником 3, холодильник 4 с ісплообмемником 5 и рабочую камеру 6. Камера Система запуска и останова тепло6 герметично разделена двумя прижавого двигателя (см. фиг. 2) содертыми друг к другу роторами 7 ч 8 с tO жит рычажный механизм 35, пружину 36 возврата, клапан 37 в байпасной параллельными дачами 9 и 10 соответлинии, связывающей емкости 12 и 13 ственно на две заполненные жидкостью и состоящей из канала 38 в левой по11 симметричные емкости 12 и 13. Емловине корпуса 1„ каната 39 в прокость 1 2 низкого давления имеет теп. ловой контакт с нагревателем 2, а 15 кладке 26 и канала 40 в правой половине корпуса 1. Емкости 12 и 13, поемкость 13 высокого давления - с колости 19 и 21 и соответствующие каналодилъником 4. На p ' о pax 7 и 8 разoi лы 22 и 20 заполнены жидкостью 1I, мещены герметично изолированные друг не смачивающей капиллярно-пористое от друга ргдиальнымн перегородками 14 секции 15 с лиофобным капиллярно- 20 тело 16 (на фиг. 1 направление движения жидкости 11 при работе теплового пористым телом 16. Калы 9, 10 ротодвигателя показано штриховой линией ров 7, 8 связаны с зпеном отбора мощсо стрелками). ности, выполненным в виде роторного двухва л ы ю го гидродпитателя 17 объСущность используемого при рабоемного типа, размещенного в корпусе 25 те описываемого двигателя термодинамического цикла (см. фиг. 3) заклю18. Полость 19 высокого давлении чается в следующем. гидредвигателя 17 сообщена с емкосі тью 13 высокого давления выполненным - В изохорном (изоповерхностном) в корпусах Ї и 18 профилированным процессе нагрева "а-б" (см. T-S и каналом 20, а полость 21 низкого 30 P-V диаграммы к гетерогенной систедавления гидродвнгателя 17 сообщена ме "жидкость 1 І - капиллярно-порисс емкостью 12 низкого давления выполтое тело 16" подводят тепло q( для ненным в корпусах 1 и 18 профилиронагрева системы от температуры Т^ ванным каналом 22. Роторы 23 и 24 до температуры Т ( , при этом межфазгидродвигателя 17 выполнены в виде ^г иая поверхность контакта жидкости 11 шестерен (могут быть заменены на рои тела 16 минимальна, вплоть до нуторы коловратного двигателя любого ля С2 90°), ляционная прокладка 29 с профилирог - радиус пор и капилляров (в ванными отверстиями 30 и 31 для проемкостях 12 и 13 двигателя хода жидкости 11, а также с отверсиспользуется монопористое тиями *д ля валов 9, W и четырьмя тело 16, т.е. для вгего 3 6 5 1 508б65 объема твердого тела 16 ~ q< с понижением температури от 'Г, справедливо, что г - CunaL) До і'д. Поверхностное натяжение жидкости 11 при неизменном химическом составе 5 зависит только от температуры При этом в замкнутом объеме \Л = = const при SI = О. ЛЛО1СС давление вырасв » 0 ( Т =0), при падении температуры до уровня Т - текущее значение температуТг, что следует из формулы ( 3 ) . ры; 15 В иэобарно-нзотермическом процесТ t« - критическое знамение тем, се сокращения межфазной поверхности г от значения С2 м о К С до уровня О.^т ~ 0 пературы, при котором (процесс " г - а " па T-S и P-V-диаграммах фиг. 3) происходит самопроизвольС = о. 2о ное выталкивание жидкости 11 из пор Из вышеизложенного следует, что в объеме & = Vn при максимальном V поверхностное натяжение жидкости 11 давлении Р 2 . При этом система соверпри нагреве снижается, поэтому в шает большую работу 0 Wг а против процессе "а-б" давление в системе внешних сил падает (Р1