Целью проекта является повышение эффективности и мощности воздушной энергоустановки. Это достигается за счет того, что рабочий объем воздуха направляется на вход трубопровода, который вращается вокруг своей оси с радиусом вращения R и частотой вращения w. При этом входной воздушный поток подается в центр вращения трубопровода. Ускоренный центробежной силой инерции воздушный объем массой m выходит из трубопровода на расстояние R от центра вращения. Известно, что при вращении массы m, с радиусом вращения R и частотой вращения w возникает
a= w 2 R (1),
kur R [м], w [сек-1].
a - центробежное ускорение этой массы.
Тогда величина центробежной силы F, действующей на массу m будет равна
F= m*a(2)
Масса воздуха m на выходе трубопровода рана
M=S*V*ρ (3)
Где S – сечение трубопровода , V0 - скорость течения воздуха от нагнетательной турбины
ρ - плотность воздуха Мощность потока воздуха из трубопровода равна работе центробежной силы F за одну секунду
P= F*V1 ( ньютон-метр в сек ) (4)
где V1 – скорость потока воздуха на принимающей турбине
V1 = V0 + w * R (5)
С учетом (1) , (2), (3), (4) и (5) имеем мощность воздушного потока
P= m*w 2 *R * (V0 + w * R) (6)
Таким образом мощность потока из трубопровода центробежного двигателя линей зависит от массы m воздуха, кубически от частоты w и квадратично от радиуса вращения R.Это позволяет достигнуть больших мощностей центробежного двигателя р от минимальных затратах на подачу входного потока воздуха и на вращения трубопровода
На рис.1 представлен вариант воздушного центробежного двигателя – генератора,
1-корпус двигателя
2- вращающийся радиальный трубопровод
3- кронштейн
4- вращающееся основание
5- подшипник вала сбора мощности
6- вал сбора мощности
7- шкив
8- воздушная турбина
9- вал турбины
10- шкив турбины
11- входной стакан
12- нагнетающая турбина
13- шкив нагнетающей турбины
14 шкив электродвигателя
15- электродвигатель турбины
16- шкив вращения трубопровода
17-электродвигатель трубопровода
Устройство состоит из корпуса 1, на котором установлен вращающийся трубопровод 2 с кронштейном 3 . На кронштейне 3, по центру его вращения, закреплено вращающиеся основание 4, на котором установлен подшипник 5 вала сбора мощности 6, через шкив 7 которого передается вращение электрогенератору. На вращающемся основании 4 установлены приемные воздушные турбины 8 с вертикальным валом вращения 9. Шкив 10 вала 9 передает вращение на вал сбора мощности 6. Вверху вращающегося трубопровода 2, в центре входного стакана 11, установлена нагнетающая воздух турбина 12, которая приводится во вращение через систему передачи 13 и 14 от электродвигателя 15. Трубопровод 2 приводится во вращение через шкив 16 от электродвигателя 17. Центробежный двигатель работает следующим образом. Турбина 12 создает воздушный поток на входе трубопроводе 2, который вращается вокруг своей оси электродвигателем 17. Трубопровод 2 имеет два и более радиальных выхода с радиусом вращения R. На кронштейне 3 жестко закреплены основания 4, который вращается синхронно с трубопроводом 2. Это позволяет установить приемные турбины 8 внутри выходной части трубопровода 2 и снять выходную мощность воздушного потока с минимальными потерями. С выходных валов 9 турбин 8 вращение передаются на вал 6 и далее к электрогенератору.
Входная турбина 12 приводится во вращение электродвигателем 15.
Авторы: д.т.н. Виталий Энтин., Евгений Бычков .
Размещено на сайте 05.04.2018.
