Паровоздушный прямоточный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания
STEAM-AIR DUCTED-JET ROTARY-AIR INJECTION ENGINE OF INTERNAL COMBUSTION

Паровоздушный прямоточный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания, сокращенно ППРКД, содержащий в своем составе винтовой компрессорный блок с сепаратором, использующий для охлаждения воздушно-водяную смесь, двухконтурную камеру сгорания, двухроторный винтовой двигатель и конденсирующее устройство, относится к двигателестроению и может быть использован в различных областях народного хозяйства.
Известна бинарная парогазовая турбинная установка, в которой тепловая энергия отработанных горячих газов, выходящих из газовой турбины, превращается в тепловую энергию перегретого пара, вращающего паровую турбину.
В качестве аналога предлагаемому двигателю выбран паровоздушный двигатель, патент RU №2535413, который является одним из вариантов бинарных парогазовых двигателей.
Основным недостатком указанного аналога, как и всех бинарных парогазовых двигателей, является то, что тепловая энергия сгоревшей топливной смеси разделяется на два трудноуправляемых и зависящих друг от друга тепловых потока, в каждом из которых тепловая энергия преобразуется в полезную работу по отдельности, при этом общее повышение КПД достигается только при максимальной мощности двигателя.
Целью изобретения паровоздушного прямоточного роторно-компрессорного двигателя является задача получения повышенного КПД на любых режимах работы двигателя.
Технический результат достигается за счет обратного клапана, установленного заподлицо с внутренней плоскостью торцевой стенки компрессорного блока, и за счет применения двухроторного винтового двигателя, который способен преобразовывать тепловую энергию образующейся в камере сгорания парогазовой смеси непосредственно на выходном валу без разделения на газ и пар.
Конструкция и принцип работы ППРКД поясняются чертежом, на котором видно, что в выпускном канале винтового компрессорного блока 1 установлен обратный клапан 2, при этом в качестве охлаждающей жидкости вместо масла используется более теплоемкая вода. После сжатия в винтовом компрессорном блоке воздушно-водяная смесь разделяется на два потока. Одна часть отделяется от воды с помощью сепаратора 3. В этом первом потоке воздух, выделяемый из воздушно-водяной смеси, используется для сжигания топлива во внутреннем контуре камеры сгорания 6, а второй поток, минуя сепаратор 3, направляется во внешний контур камеры сгорания, где, охлаждая внутренний контур, смешивается с продуктами горения топливной смеси и поступает в виде парогазовой смеси в рабочий объем исполнительного двухроторного двигателя 5, в котором расширяется и преобразуется в полезную работу. При этом обратный клапан, установленный в выпускном канале компрессорного блока, и вариатор 7, соединяющий компрессорный блок с исполнительным двухроторном двигателем, обеспечивают возможность регулирования давления рабочего тела в камере сгорания, а образующийся пар позволяет снизить потребление двигателем сжатого воздуха.