Гидрореактивный движитель

(51) 5 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение .относится к судостроению, а именно к гидрореактивным движителям для судна. Цель изобретения. - ,повышение КПД движителя, Гидрореактивный движитель содержит водопроточнуютрубу 1 с размещенной в ней камерой 13 сгорания, в которой установлены средства ввода и воспламенения топлива- запальная свеча 8, и клапан 6, расположенный в ее торцовой стенке. Движитель имеет профилированное кольцо 15 и центральное тело 12 каплеобразной формы. Камера сгорания выполнена по форме параболоида вращения, Профилировэнная труба, камера сгорания и центральное тело расположены концентрично с образованием эжекторных сопл, а профилированное кольцо установлено в профилированной трубе с возможностью его перемещения в. осевом направлении, 6 ил.Изобретение относится к судостроению, в частности к водометным движителямдля судов.Цель изобретения - повышение КПДдвижителя,Указанная цель достигается тем, чтогидрореактивный движитель содержит профилированную трубу с размещенной в нейкамерой сгорания, средства ввода и воспламенения топлива, а также клапан, расположенный в торцевой стенке камеры, при этомкамера сгорания выполнена по форме параболоида вращения. Движитель снабженцентральным телом квплеобраэной формыи профилированным кольцом, установленным в профилированной трубе с возможностью его перемещения в осевомнаправлении с образованием эжекторныхсопл,На фиг, 1 изображен предлагаемый движитель, продольный разрез; на фиг, 2 - 4 -такты рабочего цикла, на фиг. 5 и 6- движитель на режимах разгона и полного хода,продольные сечения,Гидрореактивный движитель содержитводопроточную профилированную трубу 1,внутренняя поверхность которой образуетводопроточный канал. Передний торец 2трубы является водозаборником с входнымсечением . По оси профилированной трубыустановлен отражатель 3, закрепленный спомощью профилированных пилонов 4 и 5и снабженный клапаном б, Внутренняя поверхность отражателя имеет форму параболоида вращения. Вогнутая поверхностьклапана также выполнена по форме параболоида вращения и в закрытом положенииклапана сопрягается с поверхностью отражателя 3. Клапан 6 поддерживается внормально открытом положении подпружиненными штоками 7.В фокусе параболоида установленосредство 8 для воспламенения топлива, соединенное с генератором (не показан) проводами 9, проложенными внутри пилона 4,Через нижний пилон проходит канал 10,предназначенный для подачи в камеру сгорания топлива (например, смеси горючегогаза с воздухом). Канал 10 заканчиваетсяобратным клапаном 11,Соосно с профилированной трубойустановлено центральное тело 12 каплеобразной формы. Пространство между центральным телом 12 и отражателем 3 являетсякамерой 13 сгорания движителя, Центральное тело крепится к профилированной трубе 1 пилонами 14, имеющими в сеченииаэродинамический профиль,Для регулирования гидравлического сечения водопроточного канала служит профилированное кольцо 15, которое установлено с возможностью его перемещения восевом направлении с помощью специальных тяг (не показаны).5 Особенностью конструкции предлагаемого устройства является то, что параболический отражатель 3 образует соосныеэжекторные сопла с центральным телом 12с одной стороны и с профилированной тру 10 бой 1 с другой стороны,Гидрореактивный движитель работает впульсирующем режиме, при этом рабочийцикл движителя состоит из трех тактов: 1-йтакт - впуск топлива; 2-й такт - воспламене 15 ние топлива, расширение газов, выбрасывание воды из камеры сгорания; 3-й такт -выпуск продуктов сгорания, заполнение камеры сгорания новой порцией воды.Движитель работает следующим обра 20 зом.Набегающий поток забортной воды поступает через водозаборник 2 в водопроточный каналпрофилированной трубы 1, гдеон разделяется надвое: один поток через25 канал 1 и открытый клапан б поступает вкамеру 13 сгорания, другой - в кольцевойканал 1, образованный профилированнойтрубой 1 и отражателем 3,В заполненную водой камеру 13 сгора 30 ния по каналу 10 через открытый клапан 11подается порция топлива, которая в видепузыря под действием архимедовой силыподнимается в слое воды, В тот момент,когда разрядник устройства 8 для воспламе 35 нения топлива оказывается внутри пузырятоплива, на электроды подается электрический импульс, воспламеняющий топливо.Продукты сгорания, расширяясь, подобнопоршню, с ускорением выбрасывают жид 40 кость из камеры 13 через кольцевое соплой, При этом под действием развивающегося давления клапан 6 закрывается и поверхность отражателя 3 воспринимает силужидкости. как полезный упор.45Высокоскоростной поток жидкости, выбрасываемый из сопла Ч, эжектирует жидкость, находящуюся в канале 11, передаваяей часть кинетическои энергии в соответст 50 вии с законом сохранения момента количества движения,После выброса жидкости ь камере 13возникает некоторое разрежение, под действием которого, а также под действием55 подпружиненных штоков 7 и скоростногонапора набегающего потока клапан 6 открывается. Поток жидкости, поступающийпо каналу 1 через открытый клапан 6, выталкивает из камеры 13 остатки продуктов сгорания топлива,Ускорению процесса заполнения камеры 13 новой порцией воды способствует также то, что поток жидкости в канале Ч, приобретя в результате эжектирования определенный импульс, продолжает двигаться по инерции, При этом в период такта "Впуск" поток в канале 11 сам является эжектирующим по отношению к потоку жидкости, находящемуся в каналеЧ. Таким образом потоки жидкости в каналах И и 1 Ч попеременно становятся по отношению друг к другу то эжектирующими, то эжектируемыми.После заполнения камеры 13 сгорания водой производится подача в нее новой порции топлива, и цикл повторяется,Режим работы движителя регулируется варьированием частоты и объема порций тойлива, подаваемого в камеру сгорания. Частота подачи электрических импульсов на разрядник устройства 8 для воспламенения топлива автоматически синхронизируется с частотой подачи топлива,Обеспечение оптимальных гидродинамических характеристик движителя как на режиме разгона, так и на скорости полного хода достигается перемещением подвижного кольца 15 вдоль водопроточной трубы 1. В режиме разгона (фиг, 5) кольцо 15 располагается в кормовой части трубы, При этом канал И 1 полностью открыт, что обеспечивает необходимый расход воды через канал при относительно малой скорости потока. На режиме полного хода (фиг. 6), когда скорость набегающего потока высока, кольцосдвинуто вперед, что уменьшает гидравлическое сечение канала 111. Таким образомобеспечиваются примерно равные и доста 5 точные расходы воды при движении суднана режимах разгона и.полного хода с сохранением в обоих случаях оптимальной скорости выброса потока воды из сопла иподдержание тем самым на высоком уровне10 КПД движителя,Достоинством предложенного гидрореактивного движителя является то, что он характеризуется более высоким КПД посравнению с известными водометными дви 15 жителями пульсирующего типа,Формула изобретенияГидрореактивный движитель, содержащий водопроточную трубу с размещенной вней камерой сгорания, в которой установле 20 ны средства ввода и воспламенения топлива и клапан, расположенный вее торцевойстенке, отличающийся тем,чтосцельюповышения КПД движителя, он снабженпрофилированным кольцом, профилирован 25 ной трубой и центральным телом каплеобразной формы, при этом камера сгораниявыполнена по форме параболоида вращения, профилированная труба, камера сгорания и центральное тело расположены30 концентрично с образованием эжекторныхсопл, а профилированное кольцо установлено в профилированной трубе с возможностью его перемещения в осевомнаправлении,