Le auto a pistoni non sono adatte all'umanità progressista da molto tempo. E il noto inventore Felix Wankel, che fu il primo a creare un vero esemplare di motore rotativo, era, a quanto pare, ben lungi dall'essere la prima persona che si era posta il compito di sbarazzarsi di ciò che era familiare e affidabile, ma, tuttavia, la progettazione inizialmente difettosa di una macchina a pistoni con una manovella classica. meccanismo della biella. C'erano altri inventori non meno brillanti, tra cui i nostri compatrioti. Naturalmente, in questo articolo, non importa quanto ci provi, non sarà possibile raccontare tutto, le macchine presentate sono solo una piccola parte delle strutture conosciute . Quindi, fai conoscenza: i motori a vapore rotanti, che esistevano sia nei disegni che nel metallo, non hanno avuto successo e hanno effettivamente funzionato.

BRAHMA E DICKENSON MOTORE A VAPORE

Il design di un motore a vapore a cancello è adatto a tutti: è affidabile e offre una buona tenuta. Unica cosa...è inoperante anche a velocità più o meno gravi. I sovraccarichi creano forze che superano di gran lunga la resistenza alla trazione non solo dei materiali antichi, ma anche di quelli moderni. Ecco perché ha trovato applicazione solo come… pompa dell’acqua. Ma non è mai stato possibile creare un motore a vapore funzionante utilizzando questo schema...

IL MOTORE A VAPORE DI CARTWRIGHT

L'inventore ha cercato di imbrogliare: ha fatto piegare i cancelli. Ma questo non ha risolto il problema degli impatti e ha peggiorato ulteriormente la compattazione. Male!

MACCHINA ROTORIA PER LA SELCE



Qui il problema della "scomparsa" degli ammortizzatori al momento del passaggio della pala è risolto in modo più bello e razionale dagli ammortizzatori rotanti a forma di mezzaluna - iek nel diagramma. Ma dopo aver migliorato una cosa, il creatore di questo dispositivo non è riuscito a far fronte a un altro problema: la compattazione delle cavità di lavoro qui è semplicemente disgustosa! La precisione della lavorazione a quei tempi non era così eccezionale; anche i materiali non brillavano né per robustezza né per resistenza all'usura. Il circuito del pistone scricchiolava, ma perdonava questo "bouquet", ma la macchina rotativa no. Il risultato è un progetto impraticabile.

MOTORE ROTORIO TRATTAMENTO

Un altro tentativo di evitare problemi... complicando ulteriormente il progetto. Qui non c'è più un rotore, ma due: una lama e un anello. Di conseguenza, nuove guarnizioni, nuove superfici di sfregamento e carichi inerziali sbilanciati. Il risultato è prevedibile...

MOTORE A VAPORE DOLGORUKOV

Ma questa è una vera macchina - ha funzionato, ha acceso il generatore ed è riuscita anche a visitare l'Esposizione Internazionale d'Electricit dove è stata apprezzata - il suo design è abbastanza moderno anche oggi: è un classico positivo a due rotori compressore volumetrico.

Una coppia di rotori sincronizzati “rotolano” reciprocamente, pressando il fluido di lavoro e spostandolo dalla cavità di scarico alla cavità di uscita. La tenuta è tollerabile, non si avvertono sussulti o urti. Perché non dovrebbe lavorare!

Tutte le immagini e alcuni materiali sono presi dal sito npopramen.ru/information/story
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Titolari del brevetto RU 2491425:

L'invenzione riguarda la costruzione di motori e può essere utilizzata nell'ingegneria energetica, nella costruzione di locomotive diesel, nella costruzione navale, nell'aviazione, nella produzione di trattori e di automobili. Il motore contiene un corpo cavo fisso 1, un rotore 3 con quattro fessure radiali 4, quattro pale 5, elementi di erogazione del vapore 6, ugelli Laval 7, elementi di scarico del vapore 8, nonché un condensatore di vapore collegato in serie 9, un serbatoio dell'acqua 10, un generatore di vapore alta pressione 11, un ricevitore 12 e un distributore di vapore 13, controllati da un controller 14. La superficie interna 2 dell'alloggiamento 1 è realizzata cilindrica. Il rotore 3 è realizzato sotto forma di un cilindro circolare diritto. Le lame 5 sono installate nelle scanalature 4 con la possibilità di muoversi in queste scanalature e far scorrere i loro bordi di lavoro superficie interna 2 alloggiamenti 1. Gli elementi di erogazione del vapore 6 sono installati nell'alloggiamento in modo che il vapore fornito attraverso di essi non crei un effetto turbina. Gli ugelli Laval 7 sono installati nell'alloggiamento obliquamente rispetto al raggio del rotore, in modo che l'asse di ciascun ugello Laval sia orientato nella direzione della corrispondente tangente alla superficie cilindrica del rotore. Gli ingressi del condensatore 9 sono collegati alle uscite degli elementi di rimozione del vapore 8. Le uscite del distributore di vapore 13 sono collegate agli ingressi degli elementi di alimentazione del vapore 6 e agli ingressi degli ugelli Laval 7. L'invenzione ha lo scopo di aumentare la potenza del motore ad alte velocità del rotore. 6 stipendio volo, 6 ill.

Campo della tecnologia a cui si riferisce l'invenzione

L'invenzione si riferisce al campo della costruzione di motori, in particolare di motori a pale rotanti, e può essere utilizzata nell'ingegneria energetica, nella costruzione di locomotive diesel, nella costruzione navale, nell'aviazione e nell'industria dei trattori e dell'automobile.

All'avanguardia

È noto un motore a combustione interna a pale rotanti, contenente un alloggiamento, la cui superficie di lavoro interna è realizzata sotto forma di un cilindro circolare rettilineo con due coperchi terminali, un rotore installato eccentricamente nell'alloggiamento e avente scanalature radiali in cui le pale sono installati con la possibilità di muoversi in queste scanalature e scorrere con i loro bordi di lavoro lungo la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento durante la rotazione del rotore, nonché i sistemi di alimentazione del carburante e di scambio di gas, mentre il rotore e l'alloggiamento sono realizzati in solido composito in fibra di carbonio-carbonio o ceramica resistente al calore, le pale hanno la forma di un pacchetto di piastre realizzate in composizione di carbonio-grafite e nel corpo del rotore tra le scanalature, le camere di combustione sono realizzate sotto forma di rientranze cilindriche o sferiche (Brevetto RU n. 2011866 C1, M. classe F02B 53/00, pubblicato il 30.04.1990).

Le caratteristiche comuni alle soluzioni note e rivendicate sono la presenza di un corpo cilindrico, un rotore con scanalature radiali installato nell'alloggiamento con possibilità di rotazione, e pale installate nelle scanalature radiali del rotore con la possibilità di muoversi in queste scanalature e fanno scorrere i loro bordi di lavoro lungo la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento durante la rotazione del rotore, nonché la presenza di elementi di alimentazione del fluido di lavoro e di elementi di scambio di gas situati nella parete dell'alloggiamento.

Il motivo che impedisce alla soluzione tecnica nota di ottenere il risultato tecnico richiesto è che la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento è realizzata sotto forma di un cilindro circolare diritto e il rotore è installato con eccentricità rispetto all'asse di simmetria dell'interno superficie di lavoro dell'alloggiamento, che provoca uno squilibrio significativo nelle forze interne del motore.

L'analogo più vicino (prototipo) è un motore a pale rotanti a vapore, che contiene un corpo cavo fisso, la cui superficie di lavoro interna è cilindrica, un rotore con scanalature radiali installato nel corpo coassialmente con la superficie di lavoro interna del corpo, mentre il rotore ha scanalature posizionate uniformemente lungo la circonferenza del rotore, le pale sono installate nelle scanalature radiali del rotore con la capacità di muoversi in queste scanalature e far scorrere i bordi di lavoro lungo la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento durante la rotazione del rotore, nonché elementi di erogazione del vapore e elementi di scarico del vapore situati nella parete dell'alloggiamento (Descrizione dell'invenzione nel brevetto RU n. 2361089 C1, classe M. F01C 1/32, F02B 53/02, F02B 55/08, F02B 55 /16, pubblicata il 07/10/2009).

Caratteristiche comuni alle soluzioni note e rivendicate sono la presenza di un alloggiamento, la cui superficie di lavoro interna è cilindrica, installato nell'alloggiamento del rotore, nel quale sono ricavate scanalature radiali, disposte uniformemente attorno alla circonferenza del rotore, pale installato nelle scanalature con la possibilità di muoversi in queste scanalature e far scorrere i suoi bordi di lavoro lungo la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento durante la rotazione del rotore, della fonte di vapore, nonché degli elementi di alimentazione del vapore situati nella parete dell'alloggiamento, collegati a la fonte di vapore e gli elementi di scarico del vapore situati nell'alloggiamento.

Il motivo che impedisce alla soluzione tecnica nota di ottenere il risultato tecnico richiesto è che gli elementi di alimentazione del vapore sono installati radialmente, per cui il vapore fornito attraverso di essi non crea un effetto turbina.

L'essenza dell'invenzione

Il problema a cui mira l'invenzione è quello di aumentare la potenza del motore ad elevate velocità del rotore.

Il risultato tecnico che media la soluzione di questo problema è quello di fornire vapore aggiuntivo con una portata elevata nella direzione tangente alla superficie cilindrica del rotore.

Il risultato tecnico si ottiene in quanto il motore a pale rotanti contiene un corpo cavo stazionario, la cui superficie di lavoro interna è cilindrica, un rotore installato nell'alloggiamento e in cui sono realizzate scanalature radiali, disposte uniformemente attorno alla circonferenza di il rotore, le pale installate in queste scanalature con la capacità di muoversi in queste scanalature e di far scorrere i loro bordi di lavoro lungo la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento durante la rotazione del rotore, una fonte di vapore, elementi di alimentazione del vapore situati nella parete dell'alloggiamento e collegati al vapore sorgente, elementi di scarico del vapore situati nell'alloggiamento, nonché almeno un ugello Laval, che è collegato a una sorgente di vapore e installato nella parete dell'alloggiamento obliquamente rispetto al raggio del rotore con la possibilità di creare un effetto turbina.

Il risultato tecnico si ottiene anche nel fatto che la fonte di vapore è realizzata sotto forma di un condensatore collegato in serie, un serbatoio dell'acqua, un generatore di vapore ad alta pressione, un ricevitore e una valvola di distribuzione controllata da un controller, mentre gli elementi di alimentazione del vapore e gli ugelli Laval sono collegati alle uscite della valvola di distribuzione e gli ingressi del condensatore sono collegati agli elementi di scarico del vapore.

Il risultato tecnico è ottenuto anche dal fatto che il generatore di vapore ad alta pressione contiene un alloggiamento con almeno una camera di combustione, almeno uno scaldacqua situato nella camera di combustione e almeno un dispositivo bruciatore installato con la capacità di riscaldare l'acqua nel scaldabagno, mentre il dispositivo bruciatore è un ugello Laval funzionante a combustibile acqua.

Il risultato tecnico è ottenuto anche dal fatto che all'ingresso del dispositivo bruciatore è presente un ugello per l'erogazione di acqua o vapore acqueo ed elettrodi per la creazione di un arco elettrico atto a dissociare tale acqua.

Il risultato tecnico è raggiunto anche dal fatto che il dispositivo bruciatore contiene almeno un ulteriore ugello Laval, formando con detto ugello, che è il principale, una catena lineare di ugelli Laval, in cui l'ugello principale è il primo e in secondo luogo cui l'uscita del precedente ugello della catena è collegata all'ingresso di una successiva catena di ugelli, in modo che le dimensioni geometriche del successivo ugello della catena superino le dimensioni geometriche del precedente ugello della catena.

Il risultato tecnico è raggiunto anche dal fatto che il dispositivo bruciatore contiene almeno due ulteriori ugelli Laval, formando con detto ugello, che è il principale, una catena ramificata di ugelli Laval, in cui l'ugello principale è il primo e in secondo luogo cui l'uscita dell'ugello precedente della catena è collegata agli ingressi di due catene di ugelli successive.

Nuovi segni del rivendicato soluzione tecnica consistono nel fatto che il motore contiene almeno un ugello Laval, collegato ad una fonte di vapore e installato nella parete dell'alloggiamento obliquamente rispetto al raggio del rotore con la possibilità di creare un effetto turbina.

Le novità risiedono anche nel fatto che detta fonte di vapore contiene un condensatore collegato in serie, un serbatoio dell'acqua, un generatore di vapore ad alta pressione, un ricevitore e una valvola di controllo controllata da un controller, alle cui uscite sono alimentati elementi di alimentazione del vapore e Laval gli ugelli sono collegati e gli elementi di scarico del vapore sono collegati agli ingressi del condensatore.

Nuove caratteristiche consistono anche nel fatto che il generatore di vapore ad alta pressione contiene un alloggiamento con almeno una camera di combustione, almeno uno scaldabagno situato nella camera di combustione e almeno un dispositivo bruciatore installato con la capacità di riscaldare l'acqua nel scaldabagno, in In questo caso, il dispositivo bruciatore è un ugello Laval funzionante a combustibile acqua e contenente un ugello installato all'ingresso per l'erogazione di acqua o vapore acqueo ed elettrodi per creare un arco elettrico atto a dissociare quest'acqua.

Novità consistono anche nel fatto che il dispositivo bruciatore contiene almeno un ulteriore ugello Laval, formando con detto ugello, che è il principale, una catena lineare di ugelli Laval, in cui l'ugello principale è il primo ed in cui l'uscita dell'ugello precedente della catena sia collegato all'ingresso di un ugello della catena successiva, in modo che le dimensioni geometriche dell'ugello della catena successiva superino le dimensioni geometriche dell'ugello della catena precedente.

Novità consistono anche nel fatto che il dispositivo bruciatore contiene almeno due ulteriori ugelli Laval, formando con detto ugello, che è il principale, una catena ramificata di ugelli Laval, in cui l'ugello principale è il primo ed in cui l'ugello l'uscita dell'ugello precedente della catena è collegata agli ingressi dei due ugelli successivi della catena.

Elenco delle figure del disegno

La Figura 1 mostra schematicamente il motore a pale rotanti a vapore rivendicato; Fig. 2, 3 - forme di realizzazione di un generatore di vapore ad alta pressione; Le Figg. 4, 5, 6 mostrano forme di realizzazione del bruciatore utilizzato nel generatore di vapore.

Informazioni che confermano la possibilità di implementare l'invenzione

Il motore contiene: un corpo cavo fisso 1, la cui superficie interna 2 è cilindrica (le estremità del corpo sono chiuse con tetti); rotore 3, che è realizzato sotto forma di un cilindro circolare rettilineo con quattro scanalature radiali 4; quattro lame 5 installate nelle citate scanalature 4 aventi la possibilità di muoversi in tali scanalature e far scorrere i loro bordi di lavoro lungo la superficie interna 2 del corpo 1; due elementi di alimentazione del vapore 6 installati nell'alloggiamento in modo che il vapore fornito attraverso di essi non crei un effetto turbina (installato radialmente); due ugelli Laval 7 installati nell'alloggiamento obliquamente rispetto al raggio del rotore, in modo che l'asse di ciascun ugello Laval sia orientato nella direzione della corrispondente tangente alla superficie cilindrica del rotore; elementi 8 per la rimozione del vapore. Inoltre, il motore contiene un condensatore di vapore 9, un serbatoio dell'acqua 10, un generatore di vapore ad alta pressione 11, un ricevitore 12 e un distributore di vapore 13 controllato da un controller 14 collegato a sua volta in serie, agli ingressi del condensatore 9 sono collegati alle uscite degli elementi di rimozione del vapore 8, e le uscite del distributore di vapore 13 collegate agli ingressi degli elementi di erogazione del vapore 6 e agli ingressi degli ugelli Laval 7.

Nell'esempio mostrato nella figura allegata, il rotore 3 è installato nell'alloggiamento 1 coassialmente alla sua superficie cilindrica interna 2. Le scanalature 4 e, di conseguenza, le pale 5 si trovano uniformemente attorno alla circonferenza della sezione trasversale del rotore 3 Il numero minimo di lame è quattro. In questo caso, l'angolo tra due lame adiacenti è di 90° e l'angolo tra le lame opposte è di 180°. Gli elementi di erogazione del vapore 6 sono installati nell'alloggiamento 1 ai vertici dell'asse minore dell'ellisse della superficie di lavoro 2. Gli ugelli Laval 7 sono installati nell'alloggiamento 1 con uno spostamento dagli elementi 6 con un angolo non superiore a 45° nella direzione di rotazione del rotore 3. Gli elementi di scarico del vapore 8 sono installati nell'alloggiamento 1 con uno spostamento dagli elementi 6 di un angolo non superiore a 45° nella direzione opposta alla rotazione del rotore 3 (il senso di rotazione è mostrato in figura da una freccia arcuata). Inoltre gli elementi di alimentazione del vapore 6 sono installati radialmente, cioè con possibilità di erogazione di vapore radiale, in modo che il vapore fornito non crei un effetto dinamico (turbina), e gli ugelli Laval 7 con i loro assi sono installati obliquamente rispetto ai raggi del rotore, in modo che l'asse di ciascun ugello Laval sia orientato nella direzione corrispondente alla tangente alla superficie cilindrica del rotore 3 per creare un effetto dinamico (turbina). Il numero delle pale 5 può essere superiore a quattro, ma deve essere pari. Le lame 5 devono essere posizionate uniformemente lungo la circonferenza della sezione trasversale del rotore 3. In questo caso, le lame 5 sono installate nelle scanalature 4 con una molla nella direzione dell'asse del rotore. Questo molleggio è assicurato installando corrispondenti molle (non mostrate) nelle scanalature 4 e/o fornendo gas sotto pressione nelle scanalature 4.

L'esempio di motore a pale rotanti a vapore presentato sopra è caratterizzato dal fatto che la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento è cilindrica con una generatrice a forma di ellisse. In questo caso, il rotore è installato coassialmente all'alloggiamento, garantendo una forza equilibrata. Tuttavia, questa opzione di motore non è l'unica possibile nell'ambito della formula indicata. È possibile, ad esempio, che la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento (statore) sia realizzata sotto forma di un cilindro circolare e il rotore sia installato con il suo asse sfalsato rispetto all'asse dell'alloggiamento. È anche possibile realizzare la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento con una guida complessa, come presentato nella descrizione dell'invenzione secondo il summenzionato brevetto RU n. 2361089.

Il motore utilizza un generatore di vapore ad alta pressione 11, che contiene un alloggiamento 15 e due camere di combustione 16 e 17 (Fig. 2). Nella camera di combustione 16 è installato uno scaldabagno 18, realizzato sotto forma di serpentina, un dispositivo bruciatore 19 e una valvola di sicurezza 20. Nella camera di combustione 17, uno scaldabagno 21, realizzato sotto forma di serbatoio, ed un dispositivo bruciatore 22. In questo caso, l'uscita dello scaldabagno 21 è collegata tramite una tubazione all'ingresso della serpentina 18, atta a generare vapore acqueo ad alta pressione.

Il generatore mostrato in figura 3 differisce dal generatore di figura 2 in quanto contiene un canale 23 che collega tra loro le camere di combustione 16 e 17; in questo caso il generatore contiene un solo dispositivo bruciatore 19.

Ciascun dispositivo bruciatore (19 e 22) ha tre versioni.

Nella prima forma di realizzazione (Fig. 4), il dispositivo bruciatore è un ugello Laval 24 (ugello principale) funzionante con combustibile acqua. In questo caso, all'ingresso (all'estremità di ingresso) dell'ugello 24 è presente un ugello 25 per la fornitura di acqua o vapore acqueo e sono installati gli elettrodi 26 (catodo, anodo), destinati a collegarli a una fonte di corrente alta tensione(fonte attuale non mostrata).

Nella seconda forma di realizzazione (Fig. 5), il dispositivo bruciatore contiene il suddetto ugello principale 24 ed almeno un ulteriore ugello Laval 27, formando una catena lineare di ugelli Laval con l'ugello principale 24. In questa catena, l'ugello principale 24 è il primo e l'uscita dell'ugello precedente (in in questo caso ugello 24) è collegato all'ingresso di un ugello successivo (in questo caso, l'ugello 27), in modo che le dimensioni geometriche dell'ugello successivo superino le dimensioni geometriche dell'ugello precedente. In questo caso l'ugello aggiuntivo 27 contiene un ugello 28 per alimentare in esso ulteriore acqua o vapore acqueo.

Nella terza forma di realizzazione (Fig. 6), il dispositivo bruciatore contiene un ugello principale 24 con un separatore 29 per dividere l'uscita di questo ugello in due canali di uscita e almeno due ugelli Laval aggiuntivi 27(1) e 27(2), formando con l'ugello principale 24 una catena ramificata di ugelli Laval, in cui l'ugello principale 24 è il primo e in cui i canali di uscita dell'ugello precedente (in questo caso, l'ugello 24) sono collegati agli ingressi di due ugelli successivi (in questo caso gli ugelli 27(1) e 27(2)). In questo caso gli ugelli aggiuntivi 27(1) e 27(2) contengono corrispondenti ugelli 28(1) e 28(2) per fornire ulteriore acqua o vapore agli ugelli aggiuntivi.

Il funzionamento del motore è il seguente.

IN posizione di partenza rotore 3 (come mostrato in Fig.), le sue pale dirette in senso opposto dovrebbero essere posizionate tra i corrispondenti elementi di erogazione del vapore 6 e i corrispondenti elementi di scarico del vapore 8, in modo che gli elementi 6 si trovino tra le corrispondenti pale adiacenti 5 e lo scarico del vapore gli elementi 8 non devono essere posizionati tra le stesse corrispondenti lame adiacenti. In questo caso, lo spazio tra le lame adiacenti 5 forma una camera di lavoro (chiamiamola la prima), e lo spazio tra le altre lame 5 adiacenti forma un'altra camera di lavoro. Se la condizione specificata per la posizione iniziale delle pale al momento dell'avviamento del motore non è soddisfatta, allora un motorino di avviamento (non mostrato) assicura la rotazione forzata del rotore 3 per garantire la menzionata posizione delle pale. In questa posizione del rotore 3, mediante gli elementi 6, il vapore viene alimentato radialmente nella cavità interna dell'alloggiamento 1 da entrambi i lati di questo alloggiamento in due spazi di lavoro.

Il vapore, che è ad alta pressione nella prima e nella seconda camera di lavoro, esercita una pressione diversa sulle pale adiacenti di ciascuna camera di lavoro a causa della forma ellittica della superficie 2 nella sua sezione trasversale e per questo motivo la diversa sporgenza delle pale adiacenti . Le differenze di pressione risultanti fanno ruotare il rotore in senso orario. Quando il rotore 3 viene ruotato di un angolo di 90°, la prima pala di ciascuna camera di lavoro nel senso di rotazione supera la posizione del corrispondente elemento di scarico del vapore 8, per cui il vapore da ciascuna camera di lavoro esce liberamente attraverso il elementi di scarico 8 ed entra nel condensatore 9. Il ciclo viene quindi ripetuto. In questo caso il vapore si condensa nel condensatore e l'acqua così formata entra nel serbatoio dell'acqua 10, nel quale si accumula. Dal serbatoio 10, l'acqua entra nel generatore di vapore ad alta pressione 11, dal quale il vapore formatosi entra nel ricevitore 12, dove si accumula ad alta pressione. Dal ricevitore, il vapore entra nel distributore di vapore 13, controllato da un controller 14, le cui uscite sono collegate ai corrispondenti elementi di alimentazione 6 e ugelli Laval 7. A seconda della modalità di funzionamento del motore richiesta, il controller 14 fornisce l'erogazione di vapore o solo agli elementi di alimentazione 6 (fornendo la potenza motore necessaria durante il funzionamento a basse velocità), solo negli ugelli Laval 7 (fornendo la potenza motore necessaria durante il funzionamento ad alte velocità a causa dell'effetto turbina), o contemporaneamente negli elementi di alimentazione di gli ugelli Laval 7 per aumentare ulteriormente la potenza del motore.

Il funzionamento del generatore di vapore è il seguente.

L'acqua (condensa) scorre continuamente nello scaldacqua (serbatoio) 21, dove viene riscaldata utilizzando il dispositivo bruciatore 22. Successivamente, l'acqua scorre attraverso la tubazione interna del generatore di vapore nella serpentina 18, dove viene riscaldata utilizzando il bruciatore dispositivo 19, trasformandosi così in vapore (Fig. .2). Nella versione del generatore di vapore mostrata in Fig. 3, l'acqua nel serbatoio 21 e nella serpentina 18 viene riscaldata utilizzando un dispositivo bruciatore 19.

Ciascun dispositivo bruciatore (19 e 22) è realizzato sotto forma di ugello Laval. In questo caso, a ciascun ugello 24 viene fornita acqua o vapore mediante un ugello 25 (fig. 4). Gli elettrodi 26 sono collegati ad una sorgente di corrente ad alta tensione (non mostrata). Per effetto del passaggio di corrente nell'ugello 24, l'acqua si decompone in idrogeno e ossigeno e la successiva combustione dell'idrogeno produce plasma, la cui temperatura raggiunge i 6000°C. Il plasma formato nell'ugello 24 entra nella corrispondente camera di combustione 16 e 17, dove questo plasma riscalda lo scaldabagno (serbatoio) 21, nonché lo scaldabagno (serpentina) 18. Di conseguenza, all'uscita si forma vapore acqueo della bobina 18. La valvola 20 scarica la pressione in eccesso dalle camere di combustione.

Per aumentare la potenza, il dispositivo bruciatore (posizioni 19, 22 nelle Fig. 2 e 3) può essere realizzato sotto forma di una catena lineare (Fig. 5) o ramificata (Fig. 6) di ugelli Laval.

Il funzionamento del dispositivo bruciatore nelle varianti illustrate nelle Figg. 5 e 6 è il seguente.

Il plasma formato nell'ugello Laval 24 entra nell'ugello successivo 27 della catena di ugelli (fig. 5) oppure, essendo diviso in due flussi da un separatore 29 (fig. 6), contemporaneamente nei due ugelli successivi 27(1) e 27(2).

Questo ugello successivo (o due ugelli) riceve ulteriore acqua (o vapore acqueo) utilizzando l'ugello 28 (o gli ugelli 28(1) e 28(2)), che viene scomposto in idrogeno e ossigeno sotto l'azione del plasma proveniente dall'ugello 24; in questo caso brucia anche l’idrogeno appena formato. Di conseguenza, nel secondo ugello si forma ulteriore plasma, aumentando il volume totale del plasma generato. Pertanto, con dimensioni ridotte, il dispositivo bruciatore consente di generare una notevole potenza termica a base di acqua.

1. Un motore a pale rotanti a vapore contenente un corpo cavo stazionario, la cui superficie di lavoro interna è cilindrica, un rotore installato nell'alloggiamento e in cui sono realizzate scanalature radiali, posizionate uniformemente attorno alla circonferenza del rotore, pale installati in queste scanalature con la capacità di muoversi in queste scanalature e far scorrere i loro bordi di lavoro lungo la superficie di lavoro interna dell'alloggiamento durante la rotazione del rotore, una fonte di vapore, elementi di alimentazione del vapore situati nella parete dell'alloggiamento e collegati alla fonte di vapore e vapore elementi di scarico situati nell'alloggiamento, caratterizzati dal fatto di contenere almeno un ugello Laval, collegato ad una fonte di vapore e installato nella parete dell'alloggiamento obliquamente rispetto al raggio del rotore con la capacità di creare un effetto turbina, e il vapore la sorgente è realizzata sotto forma di un condensatore collegato in serie, un serbatoio dell'acqua, un generatore di vapore ad alta pressione, un ricevitore e una valvola di distribuzione controllata da un controller, in questo caso gli elementi di alimentazione del vapore e gli ugelli Laval sono collegati alle uscite della valvola di distribuzione e gli elementi di scarico sono collegati agli ingressi del condensatore.

2. Motore a pale rotanti a vapore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il generatore di vapore ad alta pressione contiene un alloggiamento con almeno una camera di combustione, almeno uno scaldabagno situato nella camera di combustione e almeno un dispositivo bruciatore installato con possibilità di riscaldare l'acqua in uno scaldabagno, mentre il dispositivo bruciatore è un ugello Laval funzionante a combustibile acqua.

3. Motore a pale rotanti a vapore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che all'ingresso del dispositivo bruciatore è presente un ugello per l'alimentazione di acqua o vapore acqueo ed elettrodi per la creazione di un arco elettrico atto a dissociare tale acqua.

4. Motore a pale rotanti a vapore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il dispositivo bruciatore contiene almeno un ulteriore ugello Laval, formante con detto ugello, che è quello principale, una catena lineare di ugelli Laval, in cui l'ugello principale è il primo ed in cui l'uscita del precedente ugello della catena è collegata all'ingresso di un successivo ugello della catena, in modo che le dimensioni geometriche del successivo ugello della catena superino le dimensioni geometriche del precedente ugello della catena .

5. Motore a pale rotanti a vapore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che all'ingresso dell'ugello principale della catena è presente un ugello per l'erogazione di acqua o vapore acqueo ed elettrodi per creare un arco elettrico atto a dissociare tale acqua, e ogni ugello aggiuntivo della catena contiene un ugello per fornire al suo interno ulteriore acqua o vapore acqueo.

6. Motore a pale rotanti a vapore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il dispositivo bruciatore contiene almeno due ulteriori ugelli Laval, formanti con detto ugello, che è quello principale, una catena ramificata di ugelli Laval, in cui i principali è il primo ed in cui l'uscita dell'ugello precedente della catena è collegata agli ingressi dei due ugelli successivi della catena.

7. Motore a pale rotanti a vapore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che all'ingresso dell'ugello principale della catena è presente un ugello per l'erogazione di acqua o vapore acqueo ed elettrodi per creare un arco elettrico atto a dissociare tale acqua, e ogni ugello aggiuntivo della catena contiene un ugello per fornire al suo interno ulteriore acqua o vapore acqueo.

L'invenzione riguarda rotori fusi destinati ad essere utilizzati in impianti o motori di elettropompe a vite, e metodi per stamparli. Secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, il metodo per formare il rotore 500 prevede l'utilizzo di uno stampo con foro elicoidale profilato. Inserire il tubo elastico 506 nel foro elicoidale profilato e assicurarsi che il tubo elastico 506 coincida con il foro elicoidale profilato. Posizionare l'anima 504 all'interno del foro elicoidale profilato e riempire la cavità tra la superficie esterna dello stampo e il tubo elastico nello stampo materiale fuso 502, allo stato liquido. Il materiale colato 502 viene polimerizzato per conferire al materiale colato 502 e al tubo elastico 506 una superficie esterna elicoidale profilata e lo stampo viene rimosso per formare un rotore 500 con un nucleo 504 circondato dal materiale colato 502, che a sua volta è circondato da un tubo flessibile 506. L'invenzione è diretta alla creazione di un rotore a struttura composita per garantire un funzionamento affidabile a lungo termine. 5 n. e 134 z.p. volo, 9 ill.

L'invenzione riguarda la costruzione di motori e può essere utilizzata nell'ingegneria energetica, nella costruzione di locomotive diesel, nella costruzione navale, nell'aviazione, nella produzione di trattori e di automobili

Il vantaggio principale dei motori a vapore è che possono utilizzare quasi ogni fonte di calore per convertirlo in lavoro meccanico. Questo li distingue dai motori a combustione interna, ognuno dei quali richiede l'uso di un tipo specifico di carburante. Questo vantaggio è particolarmente evidente nell'uso dell'energia nucleare, poiché un reattore nucleare non è in grado di generare energia meccanica, ma produce solo calore, che viene utilizzato per generare vapore per azionare motori a vapore (solitamente turbine a vapore). Inoltre, ci sono altre fonti di calore che non possono essere utilizzate nei motori a combustione interna, come l’energia solare. Una direzione interessante è l'uso dell'energia derivante dalle differenze di temperatura nell'oceano mondiale a diverse profondità

Anche altri tipi di motori a combustione esterna hanno proprietà simili, come ad esempio Il motore di Stirling, che possono fornire un'efficienza molto elevata, ma hanno peso e dimensioni significativamente maggiori rispetto ai moderni tipi di motori a vapore.

Le locomotive a vapore si comportano bene ad alta quota, poiché la loro efficienza operativa non diminuisce a causa della bassa pressione atmosferica. Le locomotive a vapore sono ancora utilizzate nelle regioni montuose dell'America Latina, nonostante nelle pianure siano state da tempo sostituite da tipi di locomotive più moderne.

In Svizzera (Brienz Rothorn) e Austria (Schafberg Bahn), le nuove locomotive a vapore che utilizzano vapore secco hanno dimostrato la loro efficienza. Questo tipo di locomotiva è stato sviluppato sulla base dei modelli delle officine svizzere di locomotive e macchine (SLM) degli anni '30, con molti miglioramenti moderni come l'uso di cuscinetti a rulli, un moderno isolamento termico, la combustione di combustibili leggeri a base di petrolio, linee di vapore migliorate, ecc. Di conseguenza, tali locomotive hanno un consumo di carburante inferiore del 60% e requisiti di manutenzione notevolmente inferiori. Le qualità economiche di tali locomotive sono paragonabili alle moderne locomotive diesel ed elettriche.

Inoltre, le locomotive a vapore sono molto più leggere di quelle diesel ed elettriche, il che è particolarmente importante per le ferrovie di montagna. Una caratteristica speciale dei motori a vapore è che non necessitano di trasmissione, trasmettono la potenza direttamente alle ruote. Allo stesso tempo, il motore a vapore della locomotiva a vapore continua a sviluppare la trazione anche se le ruote si fermano (concentrandosi sul muro), a differenza di tutti gli altri tipi di motori utilizzati nei trasporti.

Efficienza

Un motore a vapore che rilascia vapore nell'atmosfera avrà un'efficienza pratica (inclusa la caldaia) dall'1 all'8%, ma un motore con un condensatore ed espansione del percorso del flusso può migliorare l'efficienza fino al 25% o anche più. Centrale termica Con surriscaldatore e il riscaldamento rigenerativo dell'acqua può raggiungere un'efficienza del 30 - 42%. Impianti a ciclo combinato ciclo combinato, in cui l'energia del carburante viene utilizzata per la prima volta per la guida turbina a gas, e quindi per una turbina a vapore, può raggiungere un rendimento del 50 - 60%. Nelle centrali termoelettriche l'efficienza viene aumentata utilizzando il vapore parzialmente esausto per le esigenze di riscaldamento e produzione. In questo caso viene utilizzato fino al 90% dell'energia del combustibile e solo il 10% viene disperso inutilmente nell'atmosfera.

Queste differenze di efficacia si verificano a causa delle caratteristiche ciclo termodinamico motori a vapore. Ad esempio, il carico di riscaldamento maggiore si verifica in periodo invernale, quindi, l'efficienza delle centrali termoelettriche aumenta in inverno.

Uno dei motivi della diminuzione di efficienza è che la temperatura media del vapore nel condensatore è leggermente superiore alla temperatura ambiente (la cosiddetta differenza di temperatura). La differenza di temperatura media può essere ridotta mediante l'uso di condensatori multipasso. Anche l’uso di economizzatori, riscaldatori d’aria rigenerativi e altri mezzi per ottimizzare il ciclo del vapore aumenta l’efficienza.

Una proprietà molto importante dei motori a vapore è che l'espansione e la compressione isotermica avvengono a pressione costante. Pertanto, lo scambiatore di calore può essere di qualsiasi dimensione e la differenza di temperatura tra il fluido di lavoro e il dispositivo di raffreddamento o riscaldamento è di quasi 1 grado. Di conseguenza, le perdite di calore possono essere ridotte al minimo. Per fare un confronto, le differenze di temperatura tra il riscaldatore o il raffreddatore e il fluido di lavoro a Stirling possono raggiungere i 100 °C

Oltre ai motori a vapore a pistoni, nel XIX secolo furono utilizzati attivamente motori a vapore rotanti. In Russia, nella seconda metà del XIX secolo, venivano chiamate "macchine rotanti" (cioè "ruota che ruota" dalla parola "kolo" - "ruota"). Ne esistevano diversi tipi, ma quella di maggior successo ed efficiente era la "macchina rotativa" dell'ingegnere meccanico di San Pietroburgo N. N. Tverskoy. Motore a vapore di N. N. Tverskoy. La macchina era un corpo cilindrico in cui ruotava un rotore-girante e le camere di espansione erano bloccate con speciali tamburi di bloccaggio. La "Macchina rotativa" di N. N. Tverskoy non aveva una sola parte in grado di eseguire movimenti alternativi e di essere perfettamente bilanciata. Il motore Tverskoy è stato creato e funzionato principalmente grazie all'entusiasmo del suo autore, ma è stato utilizzato in molti esemplari su piccole navi, nelle fabbriche e per azionare dinamo. Uno dei motori fu installato anche sullo yacht imperiale "Standart" e, come macchina di espansione, azionato da un cilindro con gas di ammoniaca compresso, questo motore azionava in posizione sommersa uno dei primi sottomarini sperimentali: il "cacciatorpediniere sottomarino". che fu testato da N. . N. Tverskoy negli anni '80 del XIX secolo nelle acque del Golfo di Finlandia. Tuttavia, nel tempo, quando i motori a vapore furono sostituiti da motori a combustione interna e motori elettrici, la "macchina rotativa" di N. N. Tverskoy fu praticamente dimenticata. Tuttavia, queste “macchine rotanti” possono essere considerate prototipi degli odierni motori rotanti a combustione interna

P

I motori a vapore stazionari possono essere suddivisi in due tipologie in base alla loro modalità di utilizzo:

Macchine a servizio variabile, che includono macchine laminatoi per metalli, argani a vapore e dispositivi simili che devono fermarsi frequentemente e cambiare senso di rotazione.

• Macchine elettriche che si fermano raramente e non devono cambiare senso di rotazione. Includono motori energetici accesi centrali elettriche, così come i motori industriali utilizzati in fabbriche, fabbriche e funivie prima della diffusione della trazione elettrica. I motori a bassa potenza vengono utilizzati su modelli marini e in dispositivi speciali.

Un argano a vapore è essenzialmente un motore stazionario, ma è montato su un telaio di supporto in modo che possa essere spostato. Può essere fissato con un cavo a un ancoraggio e spostato con la propria trazione in una nuova posizione.

Nella maggior parte dei motori a vapore alternativi, il vapore cambia direzione ad ogni corsa del ciclo operativo, entrando ed uscendo dal cilindro attraverso lo stesso collettore. Ciclo completo Il motore compie un giro completo della manovella ed è composto da quattro fasi: aspirazione, espansione (fase di lavoro), scarico e compressione. Queste fasi sono controllate da valvole nella "scatola vapore" adiacente al cilindro. Le valvole controllano il flusso del vapore collegando i collettori su ciascun lato del cilindro di lavoro in serie con l'aspirazione e collettore di scarico motore a vapore. Le valvole sono azionate da un qualche tipo di meccanismo valvolare. Il meccanismo valvolare più semplice dà una durata fissa delle fasi operative e solitamente non ha la capacità di cambiare il senso di rotazione dell'albero della macchina. Maggioranza meccanismi delle valvole sono più avanzati, hanno un meccanismo inverso e consentono anche di regolare la potenza e la coppia della macchina modificando il “taglio del vapore”, cioè modificando il rapporto tra le fasi di aspirazione ed espansione. Poiché solitamente la stessa valvola scorrevole controlla sia il flusso di vapore in ingresso che in uscita, la modifica di queste fasi influisce simmetricamente anche sul rapporto tra le fasi di scarico e di compressione. E qui c'è un problema, poiché il rapporto tra queste fasi idealmente non dovrebbe cambiare: se la fase di scarico diventa troppo breve, la maggior parte del vapore di scarico non avrà il tempo di lasciare il cilindro e creerà una significativa contropressione nella compressione. fase. Negli anni Quaranta e Cinquanta dell'Ottocento furono fatti molti tentativi per superare questa limitazione, principalmente creando circuiti con una valvola di intercettazione aggiuntiva montata sulla valvola di controllo principale, ma tali meccanismi non funzionavano in modo soddisfacente ed erano anche troppo costosi e complessi. Da allora, una soluzione di compromesso comune è stata quella di allungare le superfici di scorrimento delle valvole a spola in modo che la porta di ingresso sia chiusa più a lungo della porta di uscita. Successivamente furono sviluppati progetti con valvole di aspirazione e scarico separate, che potevano fornire virtualmente ciclo perfetto lavoro, ma questi schemi sono stati utilizzati raramente nella pratica, soprattutto nel settore dei trasporti, a causa della loro complessità e dei problemi operativi incontrati

Espansione multipla

Uno sviluppo logico dello schema composto è stata l'aggiunta di ulteriori fasi di espansione, che hanno aumentato l'efficienza del lavoro. Il risultato è stato un circuito di espansione multipla noto come macchine a espansione tripla o addirittura quadrupla. Questi motori a vapore utilizzavano una serie di cilindri a doppio effetto, il cui volume aumentava ad ogni fase. A volte invece di aumentare il volume del cilindro bassa pressioneè stato utilizzato un aumento del loro numero, proprio come su alcune macchine compoundatrici.

L'immagine a destra mostra il funzionamento di un motore a vapore a tripla espansione. Il vapore attraversa la macchina da sinistra a destra. Il blocco valvole di ogni cilindro si trova a sinistra del cilindro corrispondente.

L'emergere di questo tipo di motore a vapore è diventato particolarmente rilevante per la flotta, poiché i requisiti di dimensioni e peso per i motori delle navi non erano molto rigidi e, soprattutto, questo design ha reso facile l'uso di un condensatore che restituisce il vapore di scarto sotto forma di acqua dolce alla caldaia (utilizzare acqua di mare salata era impossibile alimentare le caldaie). I motori a vapore terrestri di solito non avevano problemi con l'approvvigionamento idrico e quindi potevano rilasciare vapore di scarto nell'atmosfera. Pertanto, tale schema era meno rilevante per loro, soprattutto tenendo conto della sua complessità, dimensione e peso. Il predominio dei motori a vapore ad espansione multipla si è concluso solo con l'avvento e l'uso diffuso delle turbine a vapore. Tuttavia, nei moderni motori a vapore

Motori a vapore a flusso diretto

I motori a vapore a passaggio singolo sono nati come risultato del tentativo di superare uno degli svantaggi inerenti ai motori a vapore con distribuzione tradizionale del vapore. Il fatto è che il vapore in un motore a vapore convenzionale cambia costantemente la direzione del suo movimento, poiché la stessa finestra su ciascun lato del cilindro viene utilizzata sia per l'aspirazione che per lo scarico del vapore. Quando il vapore di scarico lascia il cilindro, ne raffredda le pareti e i canali di distribuzione del vapore. Il vapore fresco, di conseguenza, consuma una certa quantità di energia per riscaldarli, il che porta ad un calo di efficienza. I motori a vapore a passaggio unico hanno una finestra aggiuntiva, che viene aperta dal pistone alla fine di ogni fase, e attraverso la quale il vapore lascia il cilindro. Ciò aumenta l'efficienza della macchina perché il vapore si muove in una direzione e il gradiente di temperatura delle pareti del cilindro rimane più o meno costante. Macchine a flusso diretto le macchine ad espansione singola mostrano all'incirca la stessa efficienza delle macchine composte con distribuzione del vapore convenzionale. Inoltre, possono funzionare a velocità più elevate e quindi, prima dell'avvento delle turbine a vapore, venivano spesso utilizzate per azionare generatori elettrici che richiedevano elevate velocità di rotazione.

I motori a vapore a flusso diretto possono essere a semplice o doppio effetto.

Pompa a ingranaggi Pappenheim

Le prime fonti citano Ramelli (1588) che propose la pompa dell'acqua rotativa a palette, e Pappenheim che propose la pompa a ingranaggi (1636) come quelle oggi utilizzate per fornire olio lubrificante ai motori delle automobili. Sebbene nessuno di loro abbia proposto di utilizzare il proprio progetto come motore a vapore, questi progetti ricorrono più e più volte nella storia della costruzione dei motori a vapore.

1790
Il motore rotativo Bramah & Dickenson

All'interno della camera di lavoro è presente un rotore rotante con una pala, un'entrata, un'uscita e una valvola realizzata sotto forma di ponticello collegato ad un cilindro esterno o altro meccanismo retrattile, che può essere retratto al momento giusto per il passaggio del la lama. La valvola deve muoversi molto rapidamente e con un certo margine per evitare un incidente. Inoltre, deve avere un certo margine di sicurezza per resistere alla differenza di pressione ed evitare perdite tra l'ingresso e l'uscita. Questo progetto è stato proposto per l'uso come motore a vapore o pompa dell'acqua. Brahma era un ingegnere versatile che brevettò numerose invenzioni, dall'elica alla toilette.

1797
Motore a vapore Cartwright (IL MOTORE CARTWRIGHT: BREVETTO 1797)

Nel 1797, il signor Edmund Cartwright brevettò il suo motore a vapore rotativo con lame a staffa sul rotore e due valvole a cerniera. Il fluido di lavoro entra nel motore a vapore attraverso il foro E e la pressione sulle pale fa ruotare il rotore. Le lame si liberavano il percorso aprendo alternativamente le valvole. Il fluido di lavoro, ultimata l'opera, esce dalla macchina a vapore attraverso il foro F; non si conosce esattamente la funzione del foro C, forse serviva a scaricare la condensa;

Cutright è stato anche coinvolto nello sviluppo di motori a pistoni convenzionali alimentati da vapore alcolico.

1805
Motore a vapore rotativo a selce (IL MOTORE A FLINTA: BREVETTO 1805)

Andrew Flint ricevette un brevetto per il suo motore rotativo a vapore nel 1805. Il rotore ha una pala che lo mette in movimento sotto l'influenza della pressione del vapore. Per evitare lo scarico a vuoto del vapore, nel motore a vapore sono installate due valvole rotanti a forma di mezzaluna i e k. Sono progettate in modo tale da avere due posizioni in una delle quali consente il passaggio delle pale e do non consentire al vapore di passare nell'altro. Queste valvole sono azionate da collegamenti esterni, Figura 3. Il vapore entra nella camera di lavoro del motore a vapore attraverso il foro h ed esce dalla macchina attraverso il foro g (Figura 2).

Come si può vedere dalla seconda figura, il rotore di una macchina a vapore è diviso in due parti, il vapore viene fornito da quella inferiore, fa lavoro ed esce dalla macchina attraverso l'albero superiore e cavo. Notare la semplice tenuta dell'albero yez.

La figura tre mostra un originale e intricato sistema di leve che garantisce la sincronizzazione delle valvole con il rotore

1805
Motore rotativo Trotter (IL MOTORE TROTTER: BREVETTO 1805)

Questo motore fu brevettato da John Trotter a Londra nel 1805. Come molti altri motori, anche questo modello veniva utilizzato come pompa, come mostrato in figura: una pompa con tre comode alette di montaggio.

I cilindri interno ed esterno non sono mobili, ma quello interno è mobile. La lama era costituita da un pezzo rettangolare di ottone o altro metallo montato tra due cilindri fissi.

1825
Motore EVE (IL MOTORE EVE)

Nel 1825, il signor Joseph Eva, cittadino statunitense, brevettò motore rotativo a Londra. Qui mostrata come una pompa dell'acqua. La camera di lavoro del motore pneumatico è costituita da un rotore a tre pale e da una valvola rotante la cui forma geometrica garantisce il passaggio della pala nel momento giusto e dividere la camera di lavoro in cavità di ingresso e di uscita. Come potete vedere, quando la lama passa attraverso il rullo, crea un grave percorso di perdita che ha gravi conseguenze sull'efficienza del progetto. Di seguito sono riportati i disegni originali presumibilmente tratti dallo stesso brevetto

1842
Motore pneumatico rotativo ad anello di agnello (THE LAMB ENGINES: 1842)

Questo motore fu brevettato nel 1842, era progettato per funzionare con aria o vapore sia come motore ad aria corrente che come pompa. Al momento non è noto se sia mai stato costruito o meno. Tuttavia, questo schema è oggi uno dei più popolari tra i moderni produttori di misuratori di portata. La camera di lavoro è formata da due cilindri fissi - esterno ed interno, ed è divisa in due parti: un divisorio fisso da un lato e un rotore anulare mobile (pistone) con una fessura per il divisorio dall'altro. Il rotore funziona alternativamente con la superficie esterna ed interna dell'anello. Al centro del rotore è fissato un albero con una manovella che esegue movimenti di rotazione.

Di seguito è riportato uno schema di una macchina di espansione a due camere. Questa macchina ha due camere di lavoro e due pistoni anulari collegati ad un albero comune. La seconda e le successive camere esterne sono necessarie per un utilizzo più efficiente del vapore.

1866
Motore rotativo a vapore Norton (IL MOTORE ROTATIVO NORTON)

Questo motore a vapore fu brevettato negli Stati Uniti nel 1866. Questa macchina è reversibile.

1882
Il motore a vapore rotativo Dolgorouki

Questa macchina è stata esposta all'International Exhibition d'Electricit nelle sezioni russa e tedesca. In quale sezione si trovava allo stand Siemens & Halske, dove lavorava come dinamo di una macchina destinata alla ferrovia ( Linee suburbane Berlino).

L'enorme volano lo indica questo motore non potevo vantarmi di un momento costante.

Il vapore veniva fornito all'ingresso di questo motore a vapore sotto una pressione compresa tra 58 e 72 libbre per pollice quadrato (da 4 a 5 atm) e sviluppava una potenza da 5 a 6 cavalli (da 3,7 a 4,5 kW) a 900...1000 giri/minuto per. Questo è molto più veloce di un motore a vapore a pistoni, che è molto più adatto per azionare direttamente una dinamo di una macchina. Il generatore potrebbe produrre elettricità fino a 20 Ampere (la tensione non è nota, ma dalla potenza possiamo supporre che sia intorno ai 220 Volt).

La macchina è composta da due coppie di rotori a forma di C, sincronizzati da ingranaggi esterni alla camera di lavoro al centro del corpo del motore a vapore. È stato notato che il motore a vapore non ha punto morto. Il motore a vapore era dotato di un regolatore centrifugo sul tubo di ingresso (angolo in alto a sinistra nella foto).

La leva nella parte anteriore aveva lo scopo di controllare la velocità.

MOTORE DI TVERSKY N.N.

Rapporto di N.N. Tverskoy. Sui risultati di un test comparativo di macchine rotative e lineari.

- Egregi Signori! Nel 1883 vi ho riferito della mia macchina di potenza nominale 4, che avrebbe dovuto essere costruita nello stabilimento baltico per la barca del Sovrano Imperatore. Ora ho già l'opportunità di riportare i risultati dei test sulle mie macchine. Ma per comprendere meglio la questione è necessario prendere dimestichezza con le macchine rotative; e quindi, senza entrare nei dettagli della loro struttura, cercherò di ripristinare brevemente nella vostra memoria quanto dissi nel 1883.

188x
Di seguito sono riportati altri due modelli di macchine con rollerblade degli anni '80)

Macchina a vapore Berrenberg. Il corpo è costituito da due superfici cilindriche che si intersecano. Le pale si trovano sui lati opposti del rotore. Le lame sono realizzate sotto forma di cilindri rotanti che rotolano lungo la superficie interna dell'alloggiamento. L'impulso di vapore entra nella camera di lavoro del motore a vapore da una valvola rotante.

Motore a vapore Ritter. Ha un'idea simile di fornire vapore alla camera di lavoro come il precedente motore a vapore, tuttavia ha tre valvole rotanti, il che è molto più complesso.

1886
Motore a vapore Behrens (IL MOTORE BEHRENS)

Questo motore a vapore (turbina) fu brevettato da Henry Behrens negli Stati Uniti nel 1866. Questo motore a vapore ha un enorme volano e ha anche un regolatore di vapore centrifugo all'ingresso. Questo turbina a vapore aveva due rotori a forma di C, sincronizzati tra loro da un ingranaggio situato all'esterno della camera di lavoro. Il vantaggio di un motore a vapore assemblato secondo questo schema è senza dubbio il minimo spazio di tenuta richiesto alle estremità dei rotori. Tutti gli altri sigilli sono cilindrici, il che li rende molto semplici da realizzare dal punto di vista tecnico.

Per ridurre lo squilibrio dei rotori a forma di C, Henry Behrens brevettò un contrappeso alle estremità posteriori dei rotori il 10 aprile 1866, e poi nel 1868 propose un progetto con rotori simmetrici che non richiedeva l'uso di un bilanciatore.

Oggi possiamo incontrare mamma questo disegno come misuratore di portata rotativo a camera ad alta precisione con alette trapezoidali.

1895
Pompa Klein

Turbina a vapore Junbehend

Questo motore a vapore fu brevettato da Jacob Junbehand nel giugno 1898 negli Stati Uniti.

Il motore ha un rotore centrale a sette pale e due valvole rotanti su entrambi i lati. La sincronizzazione tra il rotore e le valvole rotanti avviene mediante un azionamento ad ingranaggi. Inoltre, ci sono altre due valvole rotanti che forniscono una semplice inversione.

IL MOTORE DEL PONTE:

1912
IL MOTORE DEI MARCHI:

dove non c'è biella tra il pistone e il braccio di reazione (disco) e il pistone si muove lungo un percorso circolare o toroidale che forma sia la camera di combustione che la camera di pressione.

Questa mancanza di biella fa aumentare l'efficienza termica del sistema del motore a combustione interna dal 45% (motori complessi grandi e pesanti per la generazione di energia elettrica non modili) della potenza del motore alternativo diesel a uno sbalorditivo 60% per i motori circolari con molto meno.

Il nome Jonova prende il nome da uno degli inventori di questo tipo di motori circolari
John NOWAKOWSKI.

Ho circa 200 brevetti proprio come Jonova, se sei interessato puoi inviarmi un'e-mail.

Il motore Jonova non è affatto un nuovo design, ci sono centinaia di modelli di motori simili a "Jonova", è solo grazie al lavoro dell'Arizona Arizona University che sta diventando popolare. clicca sulle foto dell'autunno per andare al sito web

Puoi andare al sito UA con l'articolo originale facendo clic su una qualsiasi di queste due immagini.

Questo design del motore risale a cento anni fa (esistono molti brevetti), ho fatto moltissimi servizi + Internet.

Ecco il testo da uno dei siti web di Jonova.

“Inserito da: Russell Mitchell
Membri del team: Fahad Al-Maskari, Jumaa Al-Maskari, Keith Brewer, Josh Ludeke
Primavera 2003Cerca parole
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Il progetto ha portato allo sviluppo di quattro possibili fasi progettuali. La fase I prevede lo sviluppo di un disegno CAD animato che illustri il movimento del motore fornendo al contempo una visualizzazione migliorata per coloro che non hanno familiarità con il progetto. La Fase II consiste nello sviluppo di un modello di stereolitografia per la validazione della progettazione dinamica. Il completamento della Fase III è un modello in metallo funzionante alimentato ad aria compressa. Infine, la Fase IV è un motore caldo che brucia carburante. Questa era una fase facoltativa, da completare se il tempo lo consentiva. Il progetto attuale prevede un motore ideale in grado di produrre diciannove cavalli a 3000 giri al minuto. Questo design incorporava la compressione interna, che alla fine si traduce in un motore più rispettoso dell'ambiente, poiché è necessario meno carburante per produrre la stessa potenza. L'obiettivo originale del team era costruire un motore a combustione di idrogeno. I limiti di tempo, sicurezza e sigillatura hanno reso altamente improbabile il raggiungimento di questo obiettivo. L'hardware per il prototipo finale, un motore in alluminio, è stato recentemente completato grazie alla generosa donazione di tempo macchina e materiale da parte del Centro di ricerca e strumentazione dell'Università. Questo prototipo finale comprende cuscinetti, canali di raffreddamento, candele, bobina, distributore, carburatore e altre apparecchiature necessarie per raggiungere uno stato di combustione del carburante. Sono state completate le fasi I, II e III che hanno portato ad un progetto di design di successo”.

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Isaev Igor

sviluppo 19?? incarnazione 2011

Nel 2009, l'ingegnere e inventore nazionale I. Yu Isaev ha proposto uno schema per l'implementazione dei cicli del motore a combustione interna in un layout strutturale di questo tipo macchine rotative, che si differenziavano notevolmente da tutto quanto proposto in precedenza. La differenza principale di questa invenzione è il posizionamento del ciclo tecnologico “combustione della miscela di lavoro - formazione di gas di combustione ad alta pressione” in camere separate strutturalmente separate. Cioè, per la prima volta nella progettazione dei motori a combustione interna, la corsa di “combustione-espansione”, usuale per tutti i tipi di motori a combustione interna, viene divisa in due processi tecnologici“combustione” ed “espansione”, che si realizzano in diverse camere di lavoro del motore. Questo è il motivo per cui l'inventore chiama il suo motore un motore a 5 tempi, poiché in esso i seguenti passaggi tecnologici vengono implementati in sequenza in varie camere volumetriche strutturali:

Vivo solo di carbone e acqua e ho ancora abbastanza energia per andare a 100 miglia orarie! Questo è esattamente ciò che può fare una locomotiva a vapore. Sebbene questi giganteschi dinosauri meccanici siano ormai estinti sulla maggior parte delle ferrovie del mondo, la tecnologia del vapore sopravvive nel cuore delle persone e locomotive come questa servono ancora come attrazioni turistiche su molte ferrovie storiche.

I primi motori a vapore moderni furono inventati in Inghilterra all’inizio del XVIII secolo e segnarono l’inizio della Rivoluzione Industriale.

Oggi torniamo nuovamente all'energia del vapore. Grazie alla sua progettazione, il processo di combustione di un motore a vapore produce meno inquinamento rispetto a un motore a combustione interna. In questo post video, guarda come funziona.

Progettazione e meccanismo d'azione di una macchina a vapore

Cosa alimentava l'antica macchina a vapore?

Ci vuole energia per fare assolutamente tutto ciò a cui puoi pensare: andare su uno skateboard, volare su un aereo, fare shopping o guidare un'auto per strada. La maggior parte dell’energia che utilizziamo oggi per i trasporti proviene dal petrolio, ma non è sempre stato così. Fino all'inizio del XX secolo, il carbone era il combustibile preferito a livello mondiale, alimentando qualsiasi cosa, dai treni alle navi fino agli sfortunati aeroplani a vapore inventati dallo scienziato americano Samuel P. Langley, uno dei primi concorrenti dei fratelli Wright. Cosa c'è di così speciale nel carbone? Ce n’è in abbondanza all’interno della Terra, quindi era relativamente poco costoso e ampiamente disponibile.

Il carbone è una sostanza chimica organica, il che significa che è basato sull'elemento carbonio. Il carbone si forma nel corso di milioni di anni quando i resti di piante morte vengono sepolti sotto le rocce, compressi sotto pressione e cotti dal calore interno della Terra. Ecco perché si chiama combustibile fossile. I pezzi di carbone sono veramente pezzi di energia. Il carbonio al loro interno è legato agli atomi di idrogeno e ossigeno mediante legami chiamati legami chimici. Quando bruciamo il carbone nel fuoco, i legami si rompono e l’energia viene rilasciata sotto forma di calore.

Il carbone contiene circa la metà dell’energia per chilogrammo rispetto ai combustibili fossili più puliti come benzina, diesel e cherosene, motivo per cui i motori a vapore devono bruciare così tanto.