Водяное колесо

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) 111) 70 д 1) 4 Е 03 С 1 3/00 гфь3;г 14 твИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТ Н ДВТОРСК)су А ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблемим. А. Н. Севченко и Институт фотобиологпи АН ГССР(57) Изобретение относится к гидромашиностроению. Изобретение позволяет повысить КГ 1 Д. Псрсрасп ределение электропроводной жидкости (ЭЖ) 5, имеющей уд. вес, отличный от уд. веса воды, между противоположными полостями 10, сообщенными посредством полых спиц 11, приводит к возникновению па роторе 4 момента весового дебаланса. Под действием последнего ротор 4 приводится во вращение. В результате перераспределения ЭЖ 15 между полостями 10 перемещающихся пар камер 7 момент весового дебаланса на роторе 4 возобновляется и поддерживается непрерывное вращение последнего. Возвратное перемещение ЭЖ 15 по спицам 11, выполненным в виде каналов МГД-генератора, через сосредоточенное магнитное поле постоянных магнитов вызывает возникновение переменного электрического напряжения на электро. дах. Последние установлены на противоположных стенках каналов, а постоянные магниты МГД-генератора, магнитное поле которых перпендикулярно спицам и прямой, соединяющей соседние электроды противоположных стенок, установлены на остальных стенках каналов, Стенки спиц 11 выпол. нены перфорированными и снабжены закрепленными в местах перфорации изоляционными прокладками, а электроды и магниты установлены в последних. 2 з.п. ф-лы.3 ил.Формула изобретения Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при создании водяных колес для преобразования энергии разности давлений в электроэнергию в широком диапазоне напоров.Цель изобретения - повышение КПД.На фиг. 1 изображено предлагаемое водяное колесо, разрез по оси его водоводов; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - полая спица, выполненная в виде канала МГД-генератора, общий вид.Водяное колесо содержит кожух 1 с подводящим и отводящим водоводами 2 и 3 соответственно высокого и низкого давления и установленный в кожухе 1 ротор 4 с радиально расположенными лопатками 5. Водоводы 2 и 3 расположены соосно, а лопатки 5 ротора 4 в плоскости, перпендикулярной оси последних, установлены с минимальным зазором относительно кожуха 1 и снабжены боковыми стенками 6, образующими с лопатками 5 камеры 7, в каждой из которых размещена эластичная перегородка 8, герметично разделяющая камеру 7 на наружную и внутреннюю полости 9 и 1 О соответственно. Для удобства монтажа водяного колеса к кожуху 1 прикреплена известным образом крышка 13. Полые спицы 11 являются опорным и несущим элементом водяного колеса, так как они выполнены из прочного материала, соединены жестко между собой в месте контакта, а к крайним в осевом направлении спицам 1 прикреплена ось 12. Спицы 11 выполнены в виде каналов 14 МГД-генератора, Внутренние герметичные полости 10 и полые спицы 11, попарно их соединяющие, заполнены электропроводной жидкостью 15 с удельным весом, отличным от удельного веса воды, и симметрично расположены относительно оси 12 ротора 4. Токосъемные элементы МГД-генератора выполнены в виде электродов 16, установленных на противоположных стенках 17 каналов 14. На остальш х стенках 18 каналов 14 установлены постоянные магниты9 МГД-генератора, магнитное поле которых перпендикулярно спицам 11 и прямой, соединяющей соседние электроды 16 противоположных стенок 17. Стенки 17 и 18 спиц 11 выпатнены перфорированными и снабжены закрепленными в местах 20 перфорации изоляционными прокладками 21, которыми электроизолирована внутренняя поверхность каналов 14, а электроды 16 и постоянные магниты 19 установлены в прокладках 21, Электроды 16 посредством проводников 22 соединены с выпрямителем 23, который в свою очередь соединен с нагрузкой 24.Водяное колесо работает следующим образом.Вода под давлением подается в подводящий водовод 2, по которому поступает в кожух 1, попадая в наружную полость 9 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 камеры 7 ротора 4. В зоне высокого давления вода давит на эластичную перегородку 8, что приводит к выдавливанию электро- проводной жидкости 15 из внутренней герметичной полости 10 через полые спицы 11 в аналогичную полость 1 О, расположенную симметрично относительно оси 12 ротора 4 и находящуюся в зоне низкого давления отводящего водовода 3. Перераспределение жидкости 15, имеющей удельный вес, отличный от удельного веса воды, между противоположными полостями 10 приводит к возникновению на роторе 4 момента весового дебаланса, под действием которого ротор 4 приводится во вращение. По мере вращения ротора 4 в зону высокого давления попадают соседние камеры 7, а противоположные камеры 7 перемещаются в зону низкого давления; в результате перераспределения жидкости 15 между полостями 10 этой и последующих пар камер 7 момент весового дебаланса ротора 4 возобновляется и поддерживается его непрерывное вращение. После того, как противоположные камеры 7 поменяются местами, жидкость 15 в полой спице 11, соединяющей полости 1 О этих камер 7, движется в противоположном направлении относительно стенок 17 и 18 этой спицы 11. Возвратное перемещение электропроводной жидкости 15 по спицам 11 через сосредоточенное магнитное поле постоянных магнитов 19 вызывает возникновение переменного электрического напряжения на электродах 16, которое передается проводниками 22 на выпрямитель 23. Последний передает выпрямленный электрический ток нагрузке 24, имеющей сопротивление К, На фиг. 3 обозначены векторы: Ч - скорость жидкости 15, В - индукция магнитного поля магнитов 19, 1 - электрический ток в канале 14.Предлагаемое водяное колесо может быть использовано в качестве своеобразной надстройки к обычной гидроэлектростанции для повышения суммарного КПД преобразования механической энергии жидкости в электроэнергию,1. Водяное колесо. содержащее кожух с подводящим и отводящим соосными водо- водами соответственно высокого и низкого давления и установленный в кожухе ротор с радиально расположенными лопатками, причем последние в плоскости, перпендикулярной оси водоводов, установлены с минимальным зазором относительно кожуха ц снабжены боковыми стенками, образую- шими с лопатками камеры, в каждой из которых размещена эластичная перегородка, герметично разделяющая камеру на наружную и внутреннюю пазости, симметрично расположенные относительно оси ротораЗ 2677 О А-А аг Ценив,Составитель Л Ту Текред И, Верес Тираж 42 бкомитета СССР по дел а, Ж - 35, Раушская ческое предприятие, г. гаревКорректоПодписноам изобретенийиаб., д. 4/5Ужгород, ул. П Редактор М. ДылынЗаказ 3261/29ВНИИПИ Государственногог 3035, МоскПроизводственно-полиграф Л. Зимокосовоткрытий ектная, 4 внутренние герметичные полости попарно соединены между собой полыми спицами, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД, спицы выполнены в виде каналов МГД-генератора, причем сггипы и сообщенные с ними полости заполнены электропроводной жидкостью с удельным весом, отличным от удельного веса воды.2, Колесо по п. 1, отличающееся тем, что токосъемные элементы МГД-генератора выполнены в виде электродов, установленных на противоположных стенках каналов, на остальных стенках каналов установлены постоянные магниты МГД-генератора, магнитное поле которых перпендикулярно спицам и прямой, соединяющей соседние электроды противоположных стенок, а 5 внутренняя поверхность каналов электроизолирована. 3. Колесо по пп, 1 и 2, отличающеесятем, что стенки спиц выполнены перфори- О рованными и снабжены закрепленными вместах перфорации изочяционными прокладками, а электроды и постоянные магниты установлены в последних.