Волновой обменник давления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) До нительное к авт, св 22)Заявлено 31;07,7 21 2654887 г присоединением заявив М ГВфди 1 юеиииьй ке иоритетубликовано 15.02.80. Бел ень,% 6 ели иэейретеиий и втирцтий Дата опубликования описани 5.02(72) Авторы изобретения Я, С, Бендер М. Жмудяк Алтайский политехническийинститут им, И. И. Ползунова Заявнтел(54) ВОЛНОВОЙ ОБМЕННИК ДАВЛЕНИЯ еравые обменники давле недостатков, В этих ейки ротора выполнен алы подвода к ним ра ожных торцов размещ ости статора, поочере ми через окна в ее бИзвестны ния,обмен. но в ия я х давлеными ник диал сред болях еныдно сон во пр и пол чейка тральнаются с об оков Изобретение относится к машиностроению,а именно к устройствам для непосредственного преобразования давленпч отработавших га зов двигателя внутреннего сгорания в давление наддува, известным под названием волновые обменники давления.Известны волновые обменники давления, применяемые для надцува двигателя внутреннего сгорания и содержащие ротор с ячейками и каналы подвода и отвода рабочих сред к его торцам 113. Ячейки расположены параЛ- лельно оси ротора и центробежные силы, возникающие в процессе вращения, практически не используются и рабочие среды в ячейках ротора совершают поворот на 180, что не споо , собствует снижению гидравлических потерь,стенке и отделены один от другого при помо.щи перегородки 21.Каналы для отвода рабочих сред подключены к окнам, расположенным на периферии Уротора, что позволяет исключить поворот ра.бочих сред в ячейках и использовать центробежныесилы. Однако перегородка междуканалами в этих обменниках расположена пПендикулярно к оси центральной полости ст 6тора и поэтому окна для поочередного сообщения каждого из каналов с ячейками равнылишь половине длины ячейки, что ухудшаетнаполнение ячеек из-за увеличенного гидравлического сопротивления.15Для повышения КПД путем уменьшениягидравлического сопротивления перегородкамежду каналами выполнена в виде соосного сцентральной полостью и равного ей по высотеконуса, а один из каналов, заключенныйвнутри конуса, подключен к окнам в боковойстенке полости при помощи переходных патрубков, пересекающих другой канал.Кроме того, переходнгие патрубки и ячейкиротора могут быть выполнены изогнутыми:715815первые по ходу вращения, а вторые противхода.Иа фиг. 1 изображен предлагаемый обменник, поперечный разрез; на фиг, 2 - осевойразрез А - А на фиг, 1. 5Ротор 1 выполнен с радиальными ячейками 2, отделенными одна от другсй при помощи лопаток 3, установленных на валу 4, снабженном щелевыми окнами 5 для впуска рабочих сред в ячейки. Статор 6 выполнен с центральной полостью, разделенной на каналы 7и 8 для подвода рабочих сред к ячейкам через щелевые окна 5 в валу и окна 9 и 10,размещенные в боковой стенке полости. Перегородка между каналами выполнена в внде 15конуса 11 и один из каналов 7, заключенныйвнутри конусаподключен к окнам 9 в боковой стенке при помощи переходных патрубков 12. Каналы .13 и 14 для отвода рабочихсред из ячеек ротора расположены на перифе Ории статора и сообщаются с ячейками черезокна 15 и 16, Переходные патрубки показаныизогнутыми по ходу вращения ротора, а ячейки - против хода, Один из каналов для подвода рабочих сред, в частности, заключенныйвнутри конуса канал 7 подключен к выхлопному коллектору двигателя не показан) ичерез него в обменник давления поступаютотработавшие газы, Другой канал 8 сообщенс атмосферой и через него в ячейки поступаетвсасываемый воздух. Канал 13 служит для от.вода"сжатого воздуха и подключен к воздушному ресиверу двигателя (не показан), аканал 14 - для выпуска расширившихся отра.ботавших газов в атмосферу,35В процессе вращения ротора щелевые окна 5 ротора периодически совмещаются с окнами 9и 10 в боковой стенке центральной полости.При совмещении окон 5 с окнами 9 изпатрубка 12 в ячейку под давлением посту Опают отработавшие газы, Распространяющаясяпо ячейке волна давления сжимает находящийся в ней воздух. При совмещении периферийного сечения ячейки с каналом 13 в этотканал через окно 15 вытесняется сжатый воздух.45В процессе дальнейшего вращенията же ячейка сообщается с каналом 14 и через окно 16из нее вытекают расширившиеся газы и вдольячейки распространяется волна разрежении, Свежий воздух иэ атмосферы всасывается через 4канал 8 и окна 10 в момент сообщения ще.левого окна 5 с окном 10 под действиемраспространяющейся вдоль ячейки волны разряжения, В процессе дальнейшего вращенияячейка вновь совмещается с обним из патруб.ков 12, и цикл повторится,Окна 9 и 10 имеют протяженность, равнуюдлине ячейки, и поэтому гидравлические потери в них минимальны и ячейка заполняетсяполностью.В результате того, что патрубки 12 изогнуты по ходу вращения ротора, набегающий подуглом иа лопатки 3 поток отработавших газоввызывает вращение ротора, Вращению ротораспособствует также изменение направлениядвижения рабочих сред в его изогнутых каналах,Формула изобретения1, Волновой обменник давления, преиму.щественно давления отработавших газов и над.дувочного воздуха двигателя внутреннего сгдрания, содержащий ротор с радиальными ячейками, каналы подвода к ним рабочих средсо стороныего противоположных торцов, размещенные в центральной полости статора ипоочередно сообщающиеся с ячейками черезокна в ее боковой стенке, и перегородку,отделяющую один канал от другого в центральной полости; о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьппения КПД путем уменьшения гидравлического сопротивления, перегородка между каналами выполнена в виде соосногос центральной полостью и равного ей по вы.соте конуса, а один из каналов, заключенныйвнутри конуса, подключен к окнам в боковойстенке полости при помощи переходных патрубков пересекающих другой канал,2. Обменник по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что переходные йатрубки иячейки ротора выполнены изогнутыми: первыепо ходу вращения ротора, а вторые противхода вращения.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Я 2853987, кл. 417 - 64,опублик. 1963.2, Авторское свидетельство СССР Я 320637,кл, Р 02 В 33/42, 1970.. Магона Заказ 9493/32 илиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 608 Подписное ББИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 45