ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ   ВИНТОВОЙ  ДВИГАТЕЛЬ  ВОСПРОИЗВОДИТ
РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ  (ОБОБЩЕННЫЙ)  ЦИКЛ  КАРНО





       В дифференциальных винтовых машинах, предложенных автором книги, термодинамические процессы в газообразном рабочем теле (в том числе и процессы, близкие к изотермическим) воспроизводятся по новому способу. Разработанные на их базе дифференциальные винтовые двигатели предназначены для осуществления весьма точных приближений действительных процессов в двигателях к регенеративным циклам Карно. В частности, это могут быть циклы Эриксона с регенерацией теплоты при постоянном давлении или циклы Стирлинга с регенерацией при постоянном объеме.
Дифференциальный винтовой двигатель        Слева изображена конструктивная схема дифференциального винтового двигателя внутреннего сгорания, аппроксимирующего цикл Стирлинга. Пытаясь самостоятельно представить его работу , Вы, опознав некоторые сходства с известными двигателями, можете решить, что поняли его суть. Но, вероятнее всего, это будет ошибочное мнение. Потому что по одному показанному продольному разрезу представить новый рабочий процесс этого двигателя невозможно. Самое интересное и новое в этом двигателе происходит не в осевом направлении, а в окружных направлениях (вокруг осей роторов).
        Пока еще гипотетическая способность обеспечить достаточно эффективное приближение действительных процессов к теоретическим регенеративным циклам Карно, включающим изотермические сжатие и расширение, может создать экономические и экологические преимущества новому классу двигателей.
        В предлагаемой книге содержатся подробные описания конструкций двигателей и способа их работы, причем они более откровенные и понятные, чем в описаниях изобретений к патентам автора. Но главное, ради чего она написана -

в книге отражено инженерное мировоззрение, в котором нет места предполагаемой по умолчанию презумпции неосуществимости изотермических процессов в реальных машинах. Напротив, в нем доминирует идея субсовершенного двигателя, одним из основных признаков которого является приближение действительного кругового рабочего процесса к Регенеративному (обобщенному) циклу Карно с изотермами, и именно такой двигатель представляется как цель двигателестроения.


        Основанием для этой коренной перестройки служит

НОВЫЙ МАШИННЫЙ МОДУЛЬ -

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ВИНТОВАЯ МАШИНА С ОБОСОБЛЕННЫМИ ТЕПЛОВЫМИ СЕКЦИЯМИ:

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ВИНТОВАЯ МАШИНА С ОБОСОБЛЕННЫМИ ТЕПЛОВЫМИ СЕКЦИЯМИ


       Ниже представлена анимационная принципиальная схема-развертка, где цвета подвижных и неподвижных полостей характеризуют давление газообразного рабочего тела
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА
как частного случая машины:




      Показанный выше продольный разрез отображает двигатель внутреннего сгорания (открытого цикла). Но может быть построен также двигатель внешнего сгорания (закрытого цикла). Его рабочий процесс можно понять, рассмотрев принципиальную схему-развертку Рис. 6 :

Принципиальная схема-развертка дифференциального винтового двигателя внешнего сгорания

Еще более полную картину дает анимационная принципиальная схема-развертка, где цвета подвижных и неподвижных полостей характеризуют температуру газообразного рабочего тела, а красные стрелки показывают направление внешних (отвод теплоты от компрессора, подвод теплоты к детандеру) и внутренних (регенерация теплоты от горячего газа после детандера к холодному газу после компрессора) потоков теплоты:



Эти две анимационные принципиальные схемы-развертки иллюстрируют инновационную

многопроцессную (мультипроцессную) технологию изменения термодинамического состояния рабочего тела,

присущую процессам в тепловых диференциальных винтовых машинах с обособленными тепловыми секциями.




        Впервые введенное в книге понятие - родовые потери КПД - характеризует систематические потери КПД неизотермических циклов традиционных (существующих) тепловых двигателей в сравнении с КПД цикла Карно. Родовые потери КПД обусловлены потерями теплоты сгоревшего топлива, которая могла, но не превратилась в работу.
        Низкие КПД и высокие уровни загрязнения окружающей среды при эксплуатации существующих двигателей являются следствием использования в них неэффективных термодинамических циклов. Это вынуждает производителей автомобилей искать новые решения для замены автомобилей с поршневыми ДВС на более дружественные к исчезающим углеводородам и пораженной смогом атмосфере мегаполисов автомобили с гибридным механоэлектрическим приводом, электромобили на аккумуляторных батареях, водородные автомобили на топливных элементах. Еще одним эффективным решением в этом ряду могут стать автомобили с тепловым СУБСОВЕРШЕННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
.
       

Субсовершенный двигатель - это вероятный реальный тепловой двигатель, у которого конфигурация действительного рабочего кругового процесса с некоторой погрешностью совпадает с конфигурацией теоретического регенеративного цикла Карно в большом интервале температур, а процесс высвобождения теплоты горячего источника экологически безопасен.


      В зависимости от конфигурации и наибольней температуры, характерной для исходного традиционного цикла, в двигателе с циклом, близком к Регенеративному циклу Карно, возможен

прирост КПД на 35-60%

по отношению к КПД существующих двигателей. Наибольшее значение этого интервала характеризует прирост при переходе к субсовершенному двигателю с той же характерной наибольшей температуре от двигателя с циклом Отто, наименьшее - от двигателя с циклом Брайтона.

Повышение КПД приведет к снижению расхода топлива и вредных выбросов в окружающую среду.

        Сегодня определению субсовершенного двигателя могли бы удовлетворить двигатели, построенные на базе

дифференциальных винтовых машин с обособленными тепловыми секциями.

Разные формы выполнения таких двигателей - смотри книгу и изобретения автора книги.



На главную В начало Раздела 1 Назад Вперед




                                        
© Виктор Сотников 2006-2012