motor cu hidroreacție
Utilizare: construcția motoarelor. Esența invenției: motorul cu hidroreacție este o conductă reactivă gaz-apă 1 cu o admisie-difuzor de apă. Ca dispozitiv de supapă, sunt utilizate supape cu acțiune rapidă cu piston 3, care sunt încorporate în conducta 1 a motorului, iar în centrul difuzorului este instalat un scaun 2 pe nervuri, iar pentru supapele instalate pe lungimea conducta, ferestrele 7 sunt realizate în conductă, care se suprapun la acţionarea supapelor. Cavitățile de sub piston ale supapelor sunt în comunicare cu sursa de presiune de control a sistemului de control, în timp ce un senzor de presiune 9 conectat la sistemul de control este instalat în conductă. 2 w.p. f-ly, 1 bolnav.
Invenția se referă la motoare cu hidrojet (HJRE), și anume la motoare cu hidrojet pulsat cu un tub reactiv gaz-apă, folosind apa din jur ca oxidant și combustibil metalic lichid.
Astfel de motoare includ în general un difuzor de admisie a apei conectat printr-un dispozitiv de supapă la o țeavă, precum și duze pentru injecția de combustibil.
Sunt cunoscute astfel de dispozitive de supapă care blochează conducta unui GIRD pulsatoriu: o zăbrele cu supape lamelă (de exemplu, supape Frenkel); jaluzele; supape inelare cu arc; Supape de tipul unei roți rotative de turbină cu palete care se rotesc în jurul axelor situate de-a lungul razelor roții [1] Ca combustibil se folosesc metale alcaline și alcalino-pământoase, aliajele acestora, borohidrite, hidruri metalice etc. care intră în reacţii exoterme cu apa cu formarea unei cantităţi mari de gaze.
Cel mai asemănător din punct de vedere al caracteristicilor esențiale este GIRD-ul pulsatoriu experimental produs de Aerojet Jeneral [2] folosind metale alcaline lichide ca combustibil.
Celebrul GIRD include un corp,realizat sub formă de țeavă, în partea de admisie a căreia există un dispozitiv de supapă și o duză pentru injectarea combustibilului hidrometalic și un sistem de control electro-hidraulic.
Unul dintre dezavantajele prototipului este tracțiunea relativ scăzută datorită timpului semnificativ de umplere a țevii cu apă, care reprezintă 75% din timpul de lucru, oferind 15 cicluri/s.
În plus, dispozitivul de supapă aplicat are o inerție mare și o fiabilitate scăzută, în special la presiuni mari asociate cu scufundarea adâncă (supapa lamelă funcționează în condiții de căderi mari de presiune la șoc și într-un mediu coroziv).
Esența invenției constă în faptul că dispozitivul de supapă conține un scaun situat în centrul admisiei corpului, și o supapă sub formă de cilindru cu o curea de piston coaxială cu corpul, realizată cu posibilitatea de mișcare axială. în corp și interacțiunea cu scaunul menționat, în timp ce cavitățile de sub piston ale supapei sunt comunicate cu sistemul de control menționat și un senzor de presiune asociat cu acest sistem de control este instalat în cavitatea carcasei.
În plus, în carcasă este instalată cel puțin o supapă suplimentară, similară celei de mai sus, iar ferestrele sunt realizate în pereții carcasei în zona supapei suplimentare, în timp ce supapa suplimentară este configurată pentru a le bloca. ferestrele, iar cavitățile de sub piston sunt conectate la sistemul de comandă menționat.
În plus, injectorul de combustibil este instalat în locașul ansamblului supapei de admisie.
Desenul prezintă motorul cu reacție propus.
Motorul este realizat sub forma unei conducte 1 cu difuzor, in care se instaleaza un scaun central 2 cu ajutorul unor nervuri cu varf detasabil profilat avand etansare elastica pt.supapă cilindrică cu pereți subțiri 3 cu un guler de piston. Supapa este construită direct în conducta 1 și se poate deplasa de-a lungul axei conductei atunci când presiunea de control este aplicată în cavitățile de sub piston ale supapei prin orificiile 4 și 5. Una sau mai multe dintre aceleași supape 6 sunt situate de-a lungul conductei. (în funcție de lungimea conductei), blocarea orificiilor ferestrei 7 din conducta 1. Pentru injectarea combustibilului metalic lichid în conductă, în șa sunt instalate 2 duze 8.
(Aliajul eutectic de Na și K (23% Na + 77% K), care are un punct de topire de 12 o C, are fluiditate ridicată și este mai puțin coroziv decât alte aliaje, poate fi folosit ca combustibil). În plus, în conducta 1 este instalat un senzor de presiune 9 pentru a înregistra vidul din conducta 1 în timpul funcționării GIRD.
Acest senzor este un element al sistemului de control automat pentru funcționarea supapelor 3 și 6 și a injecției de combustibil, care asigură crearea unei presiuni maxime a gazului prin injectarea combustibilului în momentul în care apa a umplut complet conducta.
Motorul funcționează după cum urmează.
Dacă nu există niciun semnal de la senzorul 9 despre prezența vidului în conducta 1, sistemul de control furnizează presiunea de control prin orificiile 5 ale supapelor, în timp ce supapa 3, care se deplasează de-a lungul axei conductei 1, se cuplează cu vârful scaunului 2, blocând secțiunea de admisie, supapele 6 blochează deschiderile ferestrei 7 în conducta 1, iar combustibilul metalic lichid este injectat în conductă prin duza 8.
Ca urmare a reacției exoterme a combustibilului cu apa, se formează gaze, sub acțiunea gazelor de expansiune, apa este deplasată cu accelerația din conductă, creând tracțiunea motorului. Presiunea gazului scade, în timp ce datorită inerției jetului de lichid care curge, se creează un vid. Prin semnal de la senzorul de presiune 9sistemul de control automat furnizează presiunea de control la porturile 4 ale supapelor 3 și 6, supapele se deschid pentru a umple conducta 1 și completează ciclul de lucru, apoi procesul se repetă.
Supapele cu piston 3 și 6 se deschid și se închid sub acțiunea presiunii de control a fluidului de lucru. Dar este posibilă deplasarea supapelor cu ajutorul electromagneților, mai ales în cazul utilizării unui câmp electromagnetic pentru a îmbunătăți pulverizarea unui jet de metal lichid.
Descărcările cu impulsuri electrice pot fi folosite ca sursă de energie pentru ejectarea apei în acest motor.
Motorul este foarte fiabil și permite funcționarea eficientă la viteze mari și adâncimi mari de imersie, deoarece viteza și fiabilitatea deschiderii și închiderii supapei sunt practic independente de presiunea apei și adâncimea de imersie datorită grosimii mici a pereților supapei pistonului. Supapele au o viteză mare, ceea ce vă permite să obțineți mai multe cicluri (până la 100 de cicluri / s) și, prin urmare, mai multă forță.
Odată cu creșterea vitezei vehiculului subacvatic, acest design face posibilă asigurarea faptului că GIRD intră în modul flux direct. În acest caz, supapele 6 închid ferestrele din țeavă, iar supapa 3 este în poziția deschisă, oferind în același timp injecție continuă de combustibil prin duzele 8. Valoarea de deschidere a supapei 3 depinde de viteza și adâncimea de scufundare. a vehiculului subacvatic.
1. MOTOR HIDROJET de tip predominant pulsat, care include o carcasă realizată sub formă de țeavă, în partea de admisie a căreia se află un dispozitiv de supapă și o duză pentru injectarea combustibilului hidrometalic și un sistem de control electro-hidraulic, caracterizat prin aceea că dispozitivul de supapă conține un scaun plasat încentrul orificiului de admisie al corpului, și o supapă sub formă de cilindru coaxial cu corpul cu o curea de piston, realizată cu posibilitatea de mișcare axială în corp și interacțiune cu scaunul menționat, în timp ce cavitățile de sub piston ale supapa este în comunicare cu sistemul de control menționat, iar în cavitatea corpului este instalat un senzor de presiune de control.
2. Motor conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în carcasă este instalată cel puțin o supapă suplimentară, similară celei principale, iar ferestrele sunt realizate în pereții carcasei în zona supapei suplimentare. , în timp ce supapa suplimentară este configurată să se suprapună acestor ferestre, iar subpistonul său, cavitățile sunt conectate la sistemul de control menționat.
3. Motor conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că duza de alimentare cu combustibil este instalată în locaşul supapei de admisie.