РТД - Роторный тепловой двигатель внешнего сгорания

Расширитель (Р) – цилиндр с поршнем, служит для поддержания критического давления в сосуде.

В сосуде циркулирует поток сжиженного газа (например, воды) со скоростью большей прохождения теплоты в веществе.

Подсоединим к одному концу сосуда нагреватель (Н) к другому концу холодильник (Х) с целью создать температурные полюса, т.е. один участок потока нагреть до критической температуры воды t 374°  и выше, а в противоположном участке потока поддерживать температуру, соответствующую плотности 1 г/см².

Назовем поток воды направленный к нагревателю (приток) а направленный к холодильнику (отток)

Вероятно вода, нагретая в (оттоке) проходя по ЛТО, будет отдавать теплоту холодному (притоку). В результате (отток) будет охлаждаться, а вода в (притоке) будет нагреваться. Следовательно, работа ЛТО заключается в возврате отработанного тепла в рабочую зону двигателя. Все тепло не может перейти, но можно добиться возврата большей ее части, это зависит от конструктивных особенностей ЛТО.

РТД - роторный тепловой двигатель состоит:

Компрессор (К)

Линия теплового обмена (ЛТО)

Нагреватель (Н)

Двигатель (Д)

Холодильник (Х)

Расширитель (Р)

Система заполнена подходящим инертным газом

Двигатель (Д) и компрессор (К) являются роторным насосом (РН)

Такой вид РН представлен для облегчения понимания принципа работы роторно-теплового двигателя.

Очевидно, в действующем насосе роторы с лопатками будут расположены на одном валу

Известно, что плотность жидкости зависит от температуры.

Посмотрим на график зависимости плотности воды и ее насыщающегося пара от температуры.

Из графика видно, что плотность воды при t+4°  равна 1г/см,² а при температуре t+374°  приблизительно равна 0.3 г/см², следовательно, вода будет занимать приблизительно в 3 раза больший объем, значит, во столько же увеличится скорость потока жидкости.

Очевидно, увеличивая температуру воды, при критическом давлении, будет уменьшаться плотность. Следовательно, разница скоростей потока жидкости (газа) на определенных участках в закольцованном сосуде под критическим давлением  зависит от разницы температур этой жидкости (газа) на тех же участках.

Этот рисунок объясняет работу РТД.

Конструкция состоит из двух цилиндров с поршнями (Д) и (К), нагревателя (Н), холодильника (Х), ЛТО и расширителя (Р).

Объем системы заполнен газом под критическим давлением. Один цилиндр расположен на участке после холодильника до ЛТО это компрессор (К). Второй цилиндр расположен после нагревателя до ЛТО это двигатель (Д).

Поршень компрессора совершает движения с расстоянием = S, тем самым создает поток газа.

Представим себе (как бы не нагружался двигатель) нагреватель (Н), холодильник (Х) и ЛТО создают разность температур газа в компрессоре (К) и в двигателе (Д), что обеспечит разность плотностей газа, например в 4 раза, следовательно, при равных диаметрах цилиндров, поршень двигателя будет проходить путь равным 4S

Нагрузим поршень двигателя. Сила, действующая на поршень, приведет его в движение. В (притоке) и (оттоке) возникнет разность давлений. Следовательно, на поршень компрессора будет действовать сила равная силе нагрузки. Для преодоления силы нагрузки на поршень компрессора необходимо приложить силу F.

Работа компрессора (Ак) равна

Ак = FS

Опираясь на выше сказанное, работа двигателя (Ад) равна

Ад = F4S

Следовательно, полезная работа (Ап) в нашем частном случае равна

Ап = Ад-Ак или Ап = F(4S-S)

А, в общем, наибольшая величина полезной работы этого двигателя будет зависеть от разности температур на полюсах при определенной нагрузке, т.е. при увеличении нагрузки необходимо увеличивать разницу температур на полюсах.

Разместил статью: javajanvar
Дата публикации:  10-07-2013, 20:13

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Имя не указано  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!