WO2007067087A1 - Method for rotary converting heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis and a device for carrying out said method - Google Patents

Method for rotary converting heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis and a device for carrying out said method Download PDF

Info

Publication number
WO2007067087A1
WO2007067087A1 PCT/RU2005/000630 RU2005000630W WO2007067087A1 WO 2007067087 A1 WO2007067087 A1 WO 2007067087A1 RU 2005000630 W RU2005000630 W RU 2005000630W WO 2007067087 A1 WO2007067087 A1 WO 2007067087A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energy
rotor
thermal energy
converter
heat exchanger
Prior art date
Application number
PCT/RU2005/000630
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Vladimir Abramovich Namiot
Lemark Mihaylovich Klukin
Original Assignee
Vladimir Abramovich Namiot
Lemark Mihaylovich Klukin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vladimir Abramovich Namiot, Lemark Mihaylovich Klukin filed Critical Vladimir Abramovich Namiot
Priority to PCT/RU2005/000630 priority Critical patent/WO2007067087A1/en
Priority to DE112005003785T priority patent/DE112005003785B4/en
Publication of WO2007067087A1 publication Critical patent/WO2007067087A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K11/00—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers
    • F01K11/04—Plants characterised by the engines being structurally combined with boilers or condensers the boilers or condensers being rotated in use
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D7/00—Arrangements for direct production of electric energy from fusion or fission reactions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Definitions

  • a method for rotary conversion of thermal energy into electrical energy including based on hybrid fusion, and a device for its implementation.
  • the invention relates to the field of engine building and converters of thermal energy into electrical energy. It can be used as an economical and environmentally friendly source of electrical energy.
  • the efficiency is, in accordance with the Carnot formula, a value of the order of 0.4-0.5.
  • the technical result of the claimed method and device is to increase the efficiency by increasing the temperature of the coolant, using three-dimensional compression and expanding the coolant inside a closed cavity and refusing reciprocating motion and using instead of it rotational motion.
  • the specified technical result is achieved by the method of converting thermal energy into electrical energy, which consists in partially filling the internal working cavities of the rotary thermal energy converter formed between the rotor and the core pressed into it, the working fluid, starting the rotary thermal energy converter by spinning its rotor with an electromechanical converter while heating the generator thermal energy, buildup of oscillations of the working fluid by modulating the rotation speed by changing the supply voltage of the electromechanical converter, so that the oscillations in the opposed internal working cavities occur in antiphase, and the device is switched to the operating mode, in which the coolant is filled with the free part of the internal working cavities, introducing the coolant into the heat exchanger, compressing and pre-heating the coolant oscillating working fluid to a temperature below the temperature of the heat exchanger associated with the heat energy generator, the introduction will precede flax heated fluid to the heat exchanger with the simultaneous removal of the heated fluid from the heat exchanger into the free part of the internal working cavities, carrying out the heat carrier from the heat exchanger, expanding and cooling the heat carrier with the transfer of energy of
  • Thermal energy can be obtained using hybrid fusion. This allows you to further increase the temperature of the thermal energy generator, and, accordingly, the conversion efficiency, which makes it possible to return part of the energy removed from the thermal energy generator for reuse in it, thereby compensating for the losses existing in it.
  • the device for converting thermal energy into electrical energy contains a heat energy generator connected through a heat exchanger to a rotary heat energy converter, consisting of a rotor and a core, between which an even number of opposed cavities is formed, partially filled with working fluid, and partially coolant, as well as an electromechanical converter installed coaxially with them, the rotor of which is rigidly connected to the rotor of the converter thermal energy, and the stator through the control unit is connected to the load and the energy storage device, while the control unit is configured to supply energy to the energy storage device and the load at times when the angular velocity of the rotor increases, and disconnect the load and supply it from the energy storage device to the electromechanical Converter at times when the angular velocity of the rotor decreases.
  • thermonuclear fusion as a thermal energy generator
  • the thermal energy generator comprises an inner case separated by heat insulators from the external casing, connected through a heat exchanger to a rotary thermal energy converter, and consisting of a toroidal external cavity with matter, in which under the influence of fast neutrons can occur reactions of fission of nuclei, and surrounding the inner cylindrical cavity with gaseous m deuterium or tritium, coupled with on the one hand, with a unit connected to the external housing for pumping the gas mixture from the outdoor unit and separating deuterium and tritium, and on the other hand, with a source of accelerated ions, also connected to the unit for pumping the gas mixture from the outdoor unit and separating deuterium and tritium, and high voltage generator connected to the control unit.
  • the recovery efficiency should reach values of the order of (0.7 ⁇ 0.8). It is known that the efficiency of any heat engine cannot exceed the efficiency of an ideal Carnot cycle equal to:
  • T N AND T X are the temperatures of the heater and the refrigerator, respectively.
  • T N AND T X are the temperatures of the heater and the refrigerator, respectively.
  • T N AND T X are the temperatures of the heater and the refrigerator, respectively.
  • T N AND T X are the temperatures of the heater and the refrigerator, respectively.
  • T N AND T X are the temperatures of the heater and the refrigerator, respectively.
  • the task is to create a device which allows one to obtain a positive yield of energy released during fission of natural uranium nuclei or already used nuclear fuel under the influence of neutrons obtained in the synthesis of deuterium and tritium nuclei occurring in the corresponding (for example, deuterium) gas target when a beam accelerated through it reaches energies of several hundred electron-volt of ions (for example, tritium), and undesirable energy losses of accelerated ions due to ionization of gas atoms in the target (which, even in the best case, turn out to be more th power) are compensated during the recovery by rotary converter of thermal energy into electrical energy, after which the electrical energy is used again in the ion accelerator.
  • Figure 1.2 presents a General view of a device for converting thermal energy into electrical energy with a thermal energy generator
  • Figure 3.4 is a General view of a device for converting thermal energy into electrical energy with a thermal energy generator based on hybrid fusion.
  • a device for converting thermal energy into electrical energy contains a rotor 1, into which a core 2 is pressed in, connected by bearings 12 to a shaft 4, inside which a tube 13 for supplying working fluid 3 (for example, liquid metal - mercury) is placed, a tube 5 of the output of the cooled coolant of reduced density, and a tube 6 for input of the cooled coolant of increased density.
  • the shaft 4 is connected through a heat-insulating fastener 22 to the housing of the thermal energy generator 49, inside which there is a heat source 50 and a heat exchanger 21.
  • a stator 8 of an electromechanical converter is mounted, around which a rotor 7 of an electromechanical converter mounted on the rotor 1 can rotate.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) On the inner part of the core 2 there are circular slots for supplying a cooled coolant of high and low density.
  • valves 15 for supplying the working fluid 3
  • plug 14 for draining the working fluid.
  • openings 20 which, at a certain position of the tubes 5 and b relative to the rotor 1, connect these tubes to the internal working cavities formed between the surface of the core and the surface of the working fluid.
  • the core also has openings 24, which, at a predetermined position of the rotor 1, connect the working cavities with the heat exchanger 21.
  • the working fluid is shown in the state when the rotor 1 of the device is untwisted.
  • the switching system is designed to control the start-up of the rotary converter and the extraction of useful energy from the electromechanical converter and consists of an energy storage device 10 (which can be, for example, a capacitor), terminals 11 for connecting the load and the operating mode control unit 9, which contains the microprocessor 48 , analog-to-digital converters 41 and 42, keys 44 and 45, ballast resistor 46 and stabilizer 47.
  • the analog-to-digital converter 41 is designed to measure voltage on the electromechanical com converter, and analog-to-digital converter 42 and resistor 43 for measuring the current flowing into the stabilizer 47.
  • the control microprocessor 48 based on the measured current and voltage, generates control signals for switching keys 44 and 45 on and off at certain times that control the supply of energy to the stabilizer 47.
  • the compressor 23 is designed for isothermal compression of cooled heating medium flowing through the tube 16 connected with the tube 5 and ppooddaachchii uuzhzhee "ppooddzhzhaattooggoo oohhllaazhzhddeennnooggoo tteepplloonnoossiittee.lya through the tube 17 into tube 6.
  • the numerals 39 and 40 denote opposed cavity.
  • any source of thermal energy can be used, including an energy source based on hybrid thermonuclear fusion.
  • the thermal energy generator based on thermonuclear fusion contains an outer casing 18, inside which are located: an inner casing 19 made of a material with a sufficiently high melting point (for example, molybdenum or tungsten), and an accelerated ion source 27, creating a beam of tritium (or deuterium) ions accelerated to energies from one hundred to several hundred kiloelectron-volts. Power to the source of accelerated ions 27 is supplied from the high-voltage generator 28 through wires that are inserted into the outer casing 18 of the thermal energy generator through insulators 29.
  • a sufficiently high melting point for example, molybdenum or tungsten
  • a cavity 25 made in the form of a torus and filled with a substance in which fast neutrons can occur fission reactions (for example, it may be natural uranium, or already spent nuclear fuel).
  • a cavity 25 surrounds a cylindrical cavity 26 filled with gaseous deuterium (if a beam of accelerated tritium ions is used), or tritium (if a beam of accelerated ions of deuterium is used).
  • a beam of accelerated ions is introduced into the cylindrical cavity 26 through the hole 38.
  • the gas filling the cavity 26, which leaks through the same hole 38 into the outer housing 18 of the thermal energy generator, is sucked off using block 30, in which there is a vacuum pump and a device separation of deuterium and tritium, with deuterium being discharged through tube 31, and tritium through tube 32. Subsequently, these gases discharged through tubes 31 and 32 are pumped, respectively, through tubes 33 and 34, back to the accelerated ion source 27 and into the cavity 26.
  • the wall of the inner casing 19 of heat generator 21 is also situated a heat exchanger in which the heat transfer of the coolant (which in this case is a working body). To reduce spurious heat losses, a vacuum is maintained in the gap between the outer and inner casing of the heat energy generator, and the gas entering the gap is evacuated through opening 36. To avoid heat losses associated with radiation, the internal
  • Pre-bring the system to operating mode fill the working fluid into the working cavity, i.e. the cavity between the core surface and the inner surface of the rotor 1.
  • voltage is applied to the electromechanical converter, which operates in the engine mode and rotates the rotor 1 and the core 2 pressed into it. Under the action of centrifugal force, the working fluid 3 is forced into the outer region of the cavities 39 and 40 (as shown).
  • the voltage supplied to the electromechanical converter has a constant component and a variable modulated in time. After that, periodically changing the voltage supplied by the control unit 9 to the electromechanical converter, the oscillation of the working fluid 3 is carried out.
  • M 15 M 2 are the masses of the working fluid in the cavities
  • ⁇ y 15 O 2 are the natural frequencies of the vibrations of the working fluid
  • x, (t) x 2 (t) - determine the deviations of the level of the working fluid from the equilibrium position in one of the halves of the cavity
  • index 1 refers to the cavities discharging the coolant from the heat exchanger
  • index 2 refers to the cavities pumping the coolant into the heat exchanger
  • the denominator in these formulas is distinguished by a sign (where index 2 is positive, where index 1 is negative). This means that the oscillations occur in antiphase.
  • the control unit 9 puts the device into operation.
  • the electromechanical converter is already used both for taking out the energy released in the device and for returning it to the system.
  • the volume of the cavity 39 free from the working fluid which injects the coolant into the heat exchanger (it is shown in the figure above) becomes as large as possible, a cooled high-density coolant is introduced into it, which, further, is additionally adiabatically compressed during the reverse movement of the working fluid.
  • Such compression in which the piston is a liquid, differs from the usual compression scheme in known internal combustion engines (ICE) in that it can be made three-dimensional (in contrast to the usual one-dimensional compression, in which the volume occupied by the coolant is proportional to the first degree of magnitude, characterizing the level shift), in which the volume is proportional to the third degree of the magnitude characterizing the level shift.
  • ICE internal combustion engines
  • the heat carrier through the opening that is open at this moment enters the heat exchanger and there it is additionally heated to the temperature T N -
  • the heat carrier that has already passed through the heat exchanger and heated to the temperature T N is discharged through its second end and the opening open at that moment into at this moment, the minimum volume is half the cavity 40.
  • the tube 5 opens, and during the subsequent compression of the cavity, the cooled coolant of reduced density is discharged into the compressor 23, in which it is isothermally compressed at the temperature of the external cooling medium T x , giving the external cooling medium (which acts as a refrigerator) part of the heat.
  • the compressor output cold heat carrier of increased density, which is reused according to the scheme described here.
  • the heat carrier expands, giving part of the energy of the working fluid and increasing the amplitude of its oscillations, and in the cavity, which injects the coolant into the heat exchanger, the heat carrier adiabatically compresses the working fluid, taking part of the energy from it and decreasing its amplitude fluctuations
  • the electromechanical converter is disconnected from the external load and operates in the motor mode, and the power is supplied by the energy stored in the energy storage 10.
  • the electromechanical converter periodically removes energy from the rotor, then adds it back to it.
  • An electromechanical converter takes energy from the rotor in that part of the period when its angular velocity is increased, and adds energy to that part of the period when its angular velocity decreases. At the same time, it on average takes more energy than it adds, and the difference partly goes to the external load, and partly to the drive.
  • the microprocessor with a clock frequency supplies a control signal to the analog-to-digital Converter 41 for measuring voltage.
  • the magnitude of this voltage is determined by the angular velocity of rotation of the electromechanical converter.
  • the key 44 Upon reaching a certain predetermined voltage value, at which the angular speed of rotation of the electromechanical converter is in the region of the maximum, according to the control signal, the key 44 provides voltage to the stabilizer 47 and through it, respectively, to all energy consumers connected to it.
  • the analog-to-digital converter 42 the current flowing to the stabilizer 47 is measured. The readings taken from 42 and 41 are multiplied in the microprocessor 48 and then summed. This sum determines the amount of energy supplied to the stabilizer 47.
  • the microprocessor 48 sends a signal to the key 45, which additionally includes a ballast resistance 46 in parallel with the stabilizer 47 Thus, an additional energy removal is carried out. After the sum of the products thus obtained reaches some other, also in advance, predetermined value, and further energy consumption will already lead to damping of the working fluid oscillations, both the stabilizer with all energy consumers connected to it and the ballast resistance (if it is turned on) are turned off . Then the microprocessor 48 waits a certain time (during which the analog-to-digital Converter 41 takes measurements), and repeats the cycle.
  • the microprocessor 48 corrects those predetermined values, discussed above. Since the angular speed of rotation of the device is related to the voltage and current of the electromechanical converter, in essence, the control unit provides energy from the drive at angular velocities close to the minimum, and load and energy storage are connected at angular speeds close to the maximum.
  • the vibrational energy of the working fluid remains constant: the amplitude of the oscillations does not fade, but does not increase.
  • a source based on hybrid thermonuclear fusion works as follows: Fill the cavity 26 with gaseous deuterium and simultaneously supply gaseous tritium to the source of accelerated ions 27. After that, a high voltage is supplied from the high-voltage generator 28 to the source of accelerated ions 27, which accelerates the tritium ions formed in it to energies ⁇ (15O ⁇ ⁇ OO) kiloelectronvolt. Accelerated tritium ions are introduced into cavity 26 and collide there with deuterium molecules, ionizing them and, in a relatively small number of cases, carrying out a nuclear fusion reaction. Fast neutrons formed during the synthesis of nuclei enter the cavity 25 and cause the fission of U 238 nuclei there.
  • the total energy which includes both the energy lost by tritium ions to deuterium ionization, and the energy of nuclear fission and synthesis, is released in the form of heat and heats the inner case 19 of the thermal energy generator.
  • Vacuum thermal insulation allows you to reduce unwanted heat flux from the inner casing 19 of the thermal energy generator to its outer casing 18. This makes it possible to raise the temperature of the inner casing of the thermal energy generator 19 TV to values exceeding 2000 degrees Celsius.
  • the efficiency of the reverse conversion of thermal energy into electrical energy should not be lower (0.7 ⁇ 0.8). Since the efficiency of the process is a decisive factor for the device under consideration, we give an estimate of the efficiency when using a monatomic (inert) gas as a heat carrier. For a monatomic gas, the efficiency in the process described above can be set with satisfactory accuracy by the relation in the limit when T—> T N , ⁇ —> 1—— as follows from the Carnot formula (1).

Abstract

The inventive method for rotary converting a heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis, and a device for carrying out said method can be used for developing an ecologically-clean highly-efficient electric power source. The result is attainable by increasing a heat carrier temperature, by using a three-dimensional compression and expansion of said heat carrier inside a closed cavity and by abandoning a reciprocating motion which is substituted by a rotational movement.

Description

Способ роторного преобразования тепловой энергии в электрическую, в том числе на основе гибридного термоядерного синтеза, и устройство для его реализации. (i) Область использования  A method for rotary conversion of thermal energy into electrical energy, including based on hybrid fusion, and a device for its implementation. (i) Area of use
Изобретение относится к области двигателестроения и преобразователей тепловой энергии в электрическую. Оно может быть использовано в качестве экономичного и экологически чистого источника электрической энергии. The invention relates to the field of engine building and converters of thermal energy into electrical energy. It can be used as an economical and environmentally friendly source of electrical energy.
(ii) Предшествующий уровень техники Известен способ преобразования тепловой энергии в механическую с улучшенными показателями в части экономичности и экологии (RU 2175395 Cl, 05.10.2001). Этот способ включает подачу воздуха в цилиндр, сжатие его, подачу одной части топлива в камеру сгорания и другой части в зону впускного клапана со стороны впускного трубопровода с двухстадийным смесепреобразованием в рабочих режимах, воспламенение топливовоздушной смеси от сжатия и последующее сгорание в цилиндре, расширение и выпуск продуктов сгорания, регулирование подачи топлива по управляющему сигналу органа, связанного с двигателем. (ii) BACKGROUND OF THE INVENTION A method is known for converting thermal energy into mechanical energy with improved performance in terms of economy and ecology (RU 2175395 Cl, 05/10/2001). This method includes supplying air to the cylinder, compressing it, supplying one part of the fuel to the combustion chamber and another part to the inlet valve area from the side of the inlet pipe with a two-stage mixture conversion in operating modes, ignition of the air-fuel mixture from compression and subsequent combustion in the cylinder, expansion and exhaust combustion products, regulation of fuel supply by the control signal of the body associated with the engine.
В известном способе коэффициент полезного действия составляет, в соответствии с формулой Карно, величину порядка 0,4-0,5. In the known method, the efficiency is, in accordance with the Carnot formula, a value of the order of 0.4-0.5.
Известен способ преобразования тепловой энергии в механическую, при котором носители тепловой энергии - водяной пар или горячие газы - выбрасываются наружу (Щегляев A.B., Паровые турбины. Москва, НТБ МЭИ, 2004). Недостатком способа является низкий кпд и потеря теплоносителя. (iii) Раскрытие изобретения A known method of converting thermal energy into mechanical energy, in which carriers of thermal energy - water vapor or hot gases - are thrown out (Scheglyaev AB, Steam turbines. Moscow, NTB MPEI, 2004). The disadvantage of this method is the low efficiency and loss of coolant. (iii) Disclosure of the invention
Техническим результатом заявленного способа и устройства является повышение кпд за счет увеличения температуры теплоносителя, использования трехмерного сжатия и расширения теплоносителя внутри замкнутой полости и отказа от возвратно-поступательного движения и использования вместо него вращательного движения. The technical result of the claimed method and device is to increase the efficiency by increasing the temperature of the coolant, using three-dimensional compression and expanding the coolant inside a closed cavity and refusing reciprocating motion and using instead of it rotational motion.
Указанный технический результат достигается способом преобразования тепловой энергии в электрическую, заключающемся в частичном заполнении внутренних рабочих полостей роторного преобразователя тепловой энергии, образованных между ротором и впрессованным в него сердечником, рабочей жидкостью, запуске роторного преобразователя тепловой энергии путем раскрутки его ротора электромеханическим преобразователем с одновременным нагревом генератора тепловой энергии, раскачке колебаний рабочей жидкости модулированием скорости вращения путем изменения напряжения питания электромеханического преобразователя, так, что колебания в оппозитных внутренних рабочих полостях происходят в противофазе, и переводе устройства в рабочий режим, при котором осуществляют заполнение теплоносителем свободной части внутренних рабочих полостей, осуществляющих ввод теплоносителя в теплообменник, сжатие и предварительный нагрев теплоносителя колеблющейся рабочей жидкостью до температуры ниже температуры теплообменника, связанного с генератором тепловой энергии, введение предварительно нагретого теплоносителя в теплообменник с одновременным выведением разогретого теплоносителя из теплообменника в свободную часть внутренних рабочих полостей, осуществляющих вывод теплоносителя из теплообменника, расширение и охлаждение теплоносителя с передачей энергии колеблющейся жидкости и превращением ее в механическую энергию вращения роторного преобразователя тепловой энергии, вывод теплоносителя из внутренних рабочих полостей, изотермическое сжатие теплоносителя и повторную подачу его в теплообменник, и одновременное осуществление периодической смены преобразования электромеханическим преобразователем механической энергии вращения ротора роторного преобразователя в электрическую с подачей ее на накопитель энергии и нагрузку, в моменты, когда угловая скорость ротора возрастает, и электрической энергии накопителя в механическую энергию вращения ротора роторного преобразователя при отключенной нагрузке в моменты, когда угловая скорость ротора убывает. The specified technical result is achieved by the method of converting thermal energy into electrical energy, which consists in partially filling the internal working cavities of the rotary thermal energy converter formed between the rotor and the core pressed into it, the working fluid, starting the rotary thermal energy converter by spinning its rotor with an electromechanical converter while heating the generator thermal energy, buildup of oscillations of the working fluid by modulating the rotation speed by changing the supply voltage of the electromechanical converter, so that the oscillations in the opposed internal working cavities occur in antiphase, and the device is switched to the operating mode, in which the coolant is filled with the free part of the internal working cavities, introducing the coolant into the heat exchanger, compressing and pre-heating the coolant oscillating working fluid to a temperature below the temperature of the heat exchanger associated with the heat energy generator, the introduction will precede flax heated fluid to the heat exchanger with the simultaneous removal of the heated fluid from the heat exchanger into the free part of the internal working cavities, carrying out the heat carrier from the heat exchanger, expanding and cooling the heat carrier with the transfer of energy of the vibrating fluid and converting it into mechanical rotational energy of the rotary transducer of thermal energy, the heat carrier from the internal working cavities, isothermal compression of the coolant and its repeated supply to the heat exchanger, and at the same time th implementation of periodic change of the electromechanical transducer converting the mechanical energy of the rotor rotary converter into electric one with its supply to the energy storage device and the load, at the moments when the angular speed of the rotor increases, and the electric energy of the storage device into the mechanical energy of rotation of the rotor of the rotor converter when the load is disconnected at the moments when the angular speed of the rotor decreases.
Тепловую энергию можно получать с помощью гибридного термоядерного синтеза. Это позволяет дополнительно увеличить температуру генератора тепловой энергии, и, соответственно, кпд преобразования, что делает возможным возвращать часть энергии, снимаемой с генератора тепловой энергии, для повторного использования в нём же, компенсируя тем самым существующие в нём потери. Thermal energy can be obtained using hybrid fusion. This allows you to further increase the temperature of the thermal energy generator, and, accordingly, the conversion efficiency, which makes it possible to return part of the energy removed from the thermal energy generator for reuse in it, thereby compensating for the losses existing in it.
Указанный технический результат достигается также тем, что устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую содержит генератор тепловой энергии, соединенный через теплообменник с роторным преобразователем тепловой энергии, состоящим из ротора и сердечника, между которыми образовано четное количество оппозитных полостей, частично заполненных рабочей жидкостью, а частично теплоносителем, а также установленный соосно с ними электромеханический преобразователь, ротор которого жестко соединен с ротором преобразователя тепловой энергии, а статор через блок управления соединен с нагрузкой и накопителем энергии, при этом блок управления выполнен с возможностью подачи энергии на накопитель энергии и нагрузку, в моменты, когда угловая скорость ротора возрастает, и отключения нагрузки и подачи ее от накопителя энергии к электромеханическому преобразователю в моменты, когда угловая скорость ротора убывает. Дополнительно увеличение температуры и кпд при использовании в качестве генератора тепловой энергии гибридного термоядерного синтеза достигается тем, что генератор тепловой энергии содержит отделенный теплоизоляторами от внешнего корпуса внутренний корпус, соединенный через теплообменник с роторным преобразователем тепловой энергии, и состоящий из тороидальной внешней полости с веществом, в котором под действием быстрых нейтронов могут происходить реакции деления ядер, и окружающей внутреннюю цилиндрическую полость с газообразным дейтерием или тритием, соединенную с одной стороны с подсоединенным к внешнему корпусу блоком для откачки газовой смеси из наружного блока и разделения дейтерия и трития, а с другой стороны— с источником ускоренных ионов, также соединённым с блоком для откачки газовой смеси из наружного блока и разделения дейтерия и трития, и с высоковольтным генератором, подключенным к блоку управления. The specified technical result is also achieved by the fact that the device for converting thermal energy into electrical energy contains a heat energy generator connected through a heat exchanger to a rotary heat energy converter, consisting of a rotor and a core, between which an even number of opposed cavities is formed, partially filled with working fluid, and partially coolant, as well as an electromechanical converter installed coaxially with them, the rotor of which is rigidly connected to the rotor of the converter thermal energy, and the stator through the control unit is connected to the load and the energy storage device, while the control unit is configured to supply energy to the energy storage device and the load at times when the angular velocity of the rotor increases, and disconnect the load and supply it from the energy storage device to the electromechanical Converter at times when the angular velocity of the rotor decreases. In addition, an increase in temperature and efficiency when using hybrid thermonuclear fusion as a thermal energy generator is achieved by the fact that the thermal energy generator comprises an inner case separated by heat insulators from the external casing, connected through a heat exchanger to a rotary thermal energy converter, and consisting of a toroidal external cavity with matter, in which under the influence of fast neutrons can occur reactions of fission of nuclei, and surrounding the inner cylindrical cavity with gaseous m deuterium or tritium, coupled with on the one hand, with a unit connected to the external housing for pumping the gas mixture from the outdoor unit and separating deuterium and tritium, and on the other hand, with a source of accelerated ions, also connected to the unit for pumping the gas mixture from the outdoor unit and separating deuterium and tritium, and high voltage generator connected to the control unit.
В качестве вещества, в котором под действием быстрых нейтронов могут происходить реакции деления ядер, может использоваться природный необогащенный уран или отработанное ядерное топливо. As a substance in which nuclear fission reactions can occur under the influence of fast neutrons, natural unenriched uranium or spent nuclear fuel can be used.
В оптимальном случае, чтобы скомпенсировать потери, возникающие при использовании в качестве генератора тепловой энергии источника на основе гибридного термоядерного синтеза, кпд (коэффициент полезного действия) рекуперации должен достигать величин порядка (0.7 ÷ 0.8) . Известно, что кпд любой тепловой машины не может превосходить кпд идеального цикла Карно, равного: In the optimal case, in order to compensate for the losses that occur when using a source based on hybrid thermonuclear fusion as a thermal energy generator, the recovery efficiency (efficiency) should reach values of the order of (0.7 ÷ 0.8). It is known that the efficiency of any heat engine cannot exceed the efficiency of an ideal Carnot cycle equal to:
T -T T-t
>7 = ^A (D где TN И TX - соответственно температуры нагревателя и холодильника. Чтобы получить кпд порядка (0.7 ÷ 0.8) , в роторном преобразователе тепловой энергии в электрическую предполагается повысить рабочую TN ВПЛОТЬ ДО (l 800 ÷ 2000) градусов Цельсия (при Tx пе выше 100 градусов Цельсия) и применить в качестве теплоносителя (рабочего тела) многократно используемый в замкнутом цикле инертный газ, сжатие и расширение которого осуществляется внутри замкнутых полостей жидким поршнем, который позволяет, во первых, перейти от одномерного к трёхмерному сжатию, что существенно увеличивает степень сжатия и уменьшает потери тепла, и, во вторых, отказаться от возвратно- поступательного способа перемещения поршня с заменой его на вращательное движение ротора. > 7 = ^ A (D where T N AND T X are the temperatures of the heater and the refrigerator, respectively. In order to obtain an efficiency of the order of (0.7 ÷ 0.8), it is supposed to increase the operating T N in the rotary converter of thermal energy into electrical energy up to (l 800 ÷ 2000) degrees Celsius (at T x pe above 100 degrees Celsius) and use an inert gas repeatedly used in a closed cycle as a coolant (working fluid), the compression and expansion of which is carried out inside closed cavities by a liquid piston, which allows, firstly, to switch from one-dimensional to three-dimensional This, which significantly increases the compression ratio and reduces heat loss, and, secondly, abandon the reciprocating method of moving the piston with replacing it with the rotational movement of the rotor.
При использовании в качестве генератора тепловой энергии источника на основе гибридного термоядерного синтеза задачей является создание устройства, позволяющего получать положительный выход энергии, выделяемой при делении ядер природного урана или уже использованного ядерного топлива под действием нейтронов, получаемых при синтезе ядер дейтерия и трития, происходящем в соответствующей (например, дейтериевой) газовой мишени при прохождении сквозь неё пучка ускоренных до энергий в несколько сот электронвольт ионов (например, трития), причём нежелательные потери энергии ускоренных ионов на ионизацию атомов газа в мишени, (которые даже в оптимальном случае оказываются больше выделяемой энергии) компенсируются в процессе рекуперации с помощью роторного преобразователя тепловой энергии в электрическую, после чего эта электрическая энергия вновь используется в ускорителе ионов. When using a source based on hybrid thermonuclear fusion as a generator of thermal energy, the task is to create a device which allows one to obtain a positive yield of energy released during fission of natural uranium nuclei or already used nuclear fuel under the influence of neutrons obtained in the synthesis of deuterium and tritium nuclei occurring in the corresponding (for example, deuterium) gas target when a beam accelerated through it reaches energies of several hundred electron-volt of ions (for example, tritium), and undesirable energy losses of accelerated ions due to ionization of gas atoms in the target (which, even in the best case, turn out to be more th power) are compensated during the recovery by rotary converter of thermal energy into electrical energy, after which the electrical energy is used again in the ion accelerator.
(iv) Пример осуществления изобретения (iv) An example embodiment of the invention
Изобретение поясняется чертежами: The invention is illustrated by drawings:
На фиг.1,2 представлен общий вид устройства для преобразования тепловой энергии в электрическую с генератором тепловой энергии, Figure 1.2 presents a General view of a device for converting thermal energy into electrical energy with a thermal energy generator,
На фиг.3,4 - представлен общий вид устройства для преобразования тепловой энергии в электрическую с генератором тепловой энергии на основе гибридного термоядерного синтеза. Figure 3.4 is a General view of a device for converting thermal energy into electrical energy with a thermal energy generator based on hybrid fusion.
Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую (фиг.1,2) содержит ротор 1, в который впрессован сердечник 2, соединённый подшипниками 12 с валом 4, внутри которого размещена трубка 13 подачи рабочей жидкости 3 (например, жидкого металла - ртути), трубка 5 вывода охлажденного теплоносителя пониженной плотности, и трубка 6 для ввода охлажденного теплоносителя повышенной плотности. Вал 4 через теплоизолирующий крепёж 22 связан с корпусом генератора тепловой энергии 49, внутри которого расположен источник нагрева теплоносителя 50 и теплообменник 21. На другом конце вала 4 крепится статор 8 электромеханического преобразователя, вокруг которого может вращаться ротор 7 электромеханического преобразователя, закрепленный на роторе 1. A device for converting thermal energy into electrical energy (Fig.1,2) contains a rotor 1, into which a core 2 is pressed in, connected by bearings 12 to a shaft 4, inside which a tube 13 for supplying working fluid 3 (for example, liquid metal - mercury) is placed, a tube 5 of the output of the cooled coolant of reduced density, and a tube 6 for input of the cooled coolant of increased density. The shaft 4 is connected through a heat-insulating fastener 22 to the housing of the thermal energy generator 49, inside which there is a heat source 50 and a heat exchanger 21. At the other end of the shaft 4, a stator 8 of an electromechanical converter is mounted, around which a rotor 7 of an electromechanical converter mounted on the rotor 1 can rotate.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) На внутренней части сердечника 2 имеются круговые прорези для подачи охлажденного теплоносителя повышенной и пониженной плотности. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) On the inner part of the core 2 there are circular slots for supplying a cooled coolant of high and low density.
В верхней части сердечника 2 расположены клапаны 15 для подачи рабочей жидкости 3, в роторе 1 имеется заглушка 14 для слива рабочей жидкости. В сердечнике имеются отверстия 20, которые при определенном положении трубок 5 и б относительно ротора 1 соединяют эти трубки с внутренними рабочими полостями, образованными между поверхностью сердечника и поверхностью рабочей жидкости. In the upper part of the core 2 there are valves 15 for supplying the working fluid 3, in the rotor 1 there is a plug 14 for draining the working fluid. In the core there are openings 20 which, at a certain position of the tubes 5 and b relative to the rotor 1, connect these tubes to the internal working cavities formed between the surface of the core and the surface of the working fluid.
Таких полостей должно быть образовано четное количество. В сердечнике имеются также отверстия 24, которые при заранее заданном положении ротора 1 соединяют рабочие полости с теплообменником 21. Рабочая жидкость показана в состоянии, когда ротор 1 устройства раскручен. Such cavities should be formed an even number. The core also has openings 24, which, at a predetermined position of the rotor 1, connect the working cavities with the heat exchanger 21. The working fluid is shown in the state when the rotor 1 of the device is untwisted.
Система коммутации предназначена для управления запуском роторного преобразователя и съёма полезной энергии с электромеханического преобразователя и состоит из накопителя энергии 10 (в качестве которого может быть, например, использован конденсатор), клемм 11 для подключения нагрузки и блока управления режимом работы 9, который содержит микропроцессор 48, аналого-цифровые преобразователи 41 и 42, ключи 44 и 45, балластный резистор 46 и стабилизатор 47. Аналого-цифровой преобразователь 41 предназначен для измерения напряжения на электромеханическом преобразователе, а аналого- цифровой преобразователь 42 и резистор 43 для измерения тока, поступающего в стабилизатор 47 . Управляющий микропроцессор 48 по измеренным току и напряжению вырабатывает управляющие сигналы для включения и выключения в определенные моменты времени ключей 44 и 45, управляющих подачей энергии на стабилизатор 47. The switching system is designed to control the start-up of the rotary converter and the extraction of useful energy from the electromechanical converter and consists of an energy storage device 10 (which can be, for example, a capacitor), terminals 11 for connecting the load and the operating mode control unit 9, which contains the microprocessor 48 , analog-to-digital converters 41 and 42, keys 44 and 45, ballast resistor 46 and stabilizer 47. The analog-to-digital converter 41 is designed to measure voltage on the electromechanical com converter, and analog-to-digital converter 42 and resistor 43 for measuring the current flowing into the stabilizer 47. The control microprocessor 48, based on the measured current and voltage, generates control signals for switching keys 44 and 45 on and off at certain times that control the supply of energy to the stabilizer 47.
Компрессор 23, предназначен для изотермического сжатия охлаждённого теплоносителя, поступающего через трубку 16, соединенную с трубкой 5, и ппооддааччии уужжее " ппоодджжааттооггоо ооххллаажжддееннннооггоо ттееппллооннооссииттее.ля через трубку 17 в трубку 6. Цифрами 39 и 40 обозначены оппозитные полости. В качестве генератора тепловой энергии может использоваться любой источник тепловой энергии, в том числе и источник энергии на основе гибридного термоядерного синтеза. The compressor 23 is designed for isothermal compression of cooled heating medium flowing through the tube 16 connected with the tube 5 and ppooddaachchii uuzhzhee "ppooddzhzhaattooggoo oohhllaazhzhddeennnnooggoo tteepplloonnoossiittee.lya through the tube 17 into tube 6. The numerals 39 and 40 denote opposed cavity. As a thermal energy generator, any source of thermal energy can be used, including an energy source based on hybrid thermonuclear fusion.
Генератор тепловой энергии на основе термоядерного синтеза (фиг.3,4) содержит наружный корпус 18, внутри которого расположены: внутренний корпус 19, изготовленный из материала с достаточно высокой температурой плавления (например, молибдена или вольфрама), и источник ускоренных ионов 27, создающий пучок ионов трития (или дейтерия), ускоренных до энергий от одной сотни до нескольких сот килоэлектронвольт. Питание к источнику ускоренных ионов 27 подаётся от высоковольтного генератора 28 по проводам, которые вводятся внутрь наружного корпуса 18 генератора тепловой энергии через изоляторы 29. Во внутреннем корпусе 19 генератора тепловой энергии имеется полость 25, выполненная в виде тора и заполненная веществом, в котором под действием быстрых нейтронов могут происходить реакции деления ядер (например, это может быть природный уран, или же уже отработанное ядерное топливо). Полость 25 окружает цилиндрическую полость 26, заполненную газообразным дейтерием (если используется пучок ускоренных ионов трития), или тритием (если используется пучок ускоренных ионов дейтерия). Пучок ускоренных ионов вводится в цилиндрическую полость 26 через отверстие 38. При этом газ, заполняющий полость 26, который через это же отверстие 38 просачивается внутрь наружного корпуса 18 генератора тепловой энергии, отсасывается с помощью блока 30, в котором имеется вакуумный насос и устройство, осуществляющее разделение дейтерия и трития, причём дейтерий выводится через трубку 31, а тритий - через трубку 32. В дальнейшем, эти выводимые через трубки 31 и 32 газы закачиваются, соответственно, через трубки 33 и 34, обратно в источник ускоренных ионов 27 и в полость 26. В стенке внутреннего корпуса 19 генератора тепловой энергии расположен также теплообменник 21, в котором осуществляется передача тепловой энергии теплоносителю (который в данном случае и является рабочим телом). Чтобы уменьшить паразитные тепловые потери, в зазоре между наружным и внутренним корпусом генератора тепловой энергии поддерживается вакуум, причём откачка попадающего в зазор газа осуществляется через отверстие 36. Чтобы избежать тепловых потерь, связанных с излучением, внутренняя The thermal energy generator based on thermonuclear fusion (Fig. 3, 4) contains an outer casing 18, inside which are located: an inner casing 19 made of a material with a sufficiently high melting point (for example, molybdenum or tungsten), and an accelerated ion source 27, creating a beam of tritium (or deuterium) ions accelerated to energies from one hundred to several hundred kiloelectron-volts. Power to the source of accelerated ions 27 is supplied from the high-voltage generator 28 through wires that are inserted into the outer casing 18 of the thermal energy generator through insulators 29. In the inner casing 19 of the thermal energy generator there is a cavity 25 made in the form of a torus and filled with a substance in which fast neutrons can occur fission reactions (for example, it may be natural uranium, or already spent nuclear fuel). A cavity 25 surrounds a cylindrical cavity 26 filled with gaseous deuterium (if a beam of accelerated tritium ions is used), or tritium (if a beam of accelerated ions of deuterium is used). A beam of accelerated ions is introduced into the cylindrical cavity 26 through the hole 38. In this case, the gas filling the cavity 26, which leaks through the same hole 38 into the outer housing 18 of the thermal energy generator, is sucked off using block 30, in which there is a vacuum pump and a device separation of deuterium and tritium, with deuterium being discharged through tube 31, and tritium through tube 32. Subsequently, these gases discharged through tubes 31 and 32 are pumped, respectively, through tubes 33 and 34, back to the accelerated ion source 27 and into the cavity 26. The wall of the inner casing 19 of heat generator 21 is also situated a heat exchanger in which the heat transfer of the coolant (which in this case is a working body). To reduce spurious heat losses, a vacuum is maintained in the gap between the outer and inner casing of the heat energy generator, and the gas entering the gap is evacuated through opening 36. To avoid heat losses associated with radiation, the internal
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) поверхность наружного корпуса 18 генератора тепловой энергии покрывается там, где это требуется, светоотражающим покрытием 35. Для уменьшения тепловых потерь внутренний корпус генератора тепловой энергии закреплён на теплоизолирующих подпорках 37. Устройство работает следующим образом. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the surface of the outer casing 18 of the thermal energy generator is coated, where required, with a reflective coating 35. To reduce heat loss, the inner casing of the thermal energy generator is mounted on heat-insulating supports 37. The device operates as follows.
Предварительно выводят систему на рабочий режим. Для этого осуществляют заливку рабочей жидкости в рабочие полости, т.е. полости между поверхностью сердечника и внутренней поверхностью ротора 1. После этого подают напряжение на электромеханический преобразователь, который работает в режиме двигателя и приводит во вращение ротор 1 и впрессованный в него сердечник 2. Под действием центробежной силы рабочая жидкость 3 вытесняется во внешнюю область полостей 39 и 40 (как показано на рисунке). Напряжение, подаваемое на электромеханический преобразователь, имеет постоянную составляющую и переменную, модулированную во времени. После этого, периодически меняя напряжение, подаваемое блоком управления 9 на электромеханический преобразователь, осуществляют раскачку колебаний рабочей жидкости 3. Pre-bring the system to operating mode. To do this, fill the working fluid into the working cavity, i.e. the cavity between the core surface and the inner surface of the rotor 1. After that, voltage is applied to the electromechanical converter, which operates in the engine mode and rotates the rotor 1 and the core 2 pressed into it. Under the action of centrifugal force, the working fluid 3 is forced into the outer region of the cavities 39 and 40 (as shown). The voltage supplied to the electromechanical converter has a constant component and a variable modulated in time. After that, periodically changing the voltage supplied by the control unit 9 to the electromechanical converter, the oscillation of the working fluid 3 is carried out.
В результате, возникает периодическая перекачка рабочей жидкости в оппозитных полостях из одной половины полости в другую, с соответствующим изменением уровней жидкостей в них. Причём в тех полостях, которые осуществляют закачку теплоносителя (в качестве которого может быть использован лёгкий инертный газ - неон, аргон, криптон, или ксенон) в теплообменник 21, и в тех полостях, которые осуществляют вывод теплоносителя из теплообменника, колебания происходят в противофазе. Чтобы это имело место, нужно, во-первых, чтобы резонансные частоты колебаний жидкости в этих двух типах полостей (величина этих резонансных частот обусловлена заданной конструкцией ротора и сердечника и в обоих случаях примерно кратна частоте оборотов ротора) слегка отличались друг от друга, и, во-вторых, чтобы та частота, с которой блок управления модулирует напряжение, подаваемое на электромеханический преобразователь, используемый в режиме электромотора, выбиралась между этими двумя частотами: лежала бы несколько ниже более высокой резонансной частоты, но была бы несколько выше более низкой. Чтобы показать, как это происходит, запишем уравнения колебаний рабочей жидкости в этих полостях в линейном приближении:
Figure imgf000011_0001
As a result, there is a periodic pumping of the working fluid in the opposed cavities from one half of the cavity to the other, with a corresponding change in the fluid levels in them. Moreover, in those cavities that pump the coolant (which can be used as a light inert gas - neon, argon, krypton, or xenon) into the heat exchanger 21, and in those cavities that carry the heat carrier out of the heat exchanger, oscillations occur in antiphase. For this to take place, it is necessary, firstly, that the resonant frequencies of fluid oscillations in these two types of cavities (the magnitude of these resonant frequencies is due to the given design of the rotor and the core and in both cases approximately a multiple of the rotor speed) is slightly different from each other, and, secondly, so that the frequency with which the control unit modulates the voltage supplied to the electromechanical converter used in the electric motor mode is chosen between these two frequencies: it would lie slightly lower than the higher p resonant frequency, but it would be slightly higher than the lower. To show how this happens, we write the equations of oscillations of the working fluid in these cavities in a linear approximation:
Figure imgf000011_0001
M2X2 + M2W2 2X2 = -M2a(t) (3) здесь: M15M2 - массы рабочей жидкости в полостях, ^y15O2- собственные частоты колебаний рабочей жидкости, x, (t),x2 (t) - определяют отклонения уровня рабочей жидкости от положения равновесия в одной из половинок полостиM 2 X 2 + M 2 W 2 2 X 2 = -M 2 a (t) (3) here: M 15 M 2 are the masses of the working fluid in the cavities, ^ y 15 O 2 are the natural frequencies of the vibrations of the working fluid, x, (t), x 2 (t) - determine the deviations of the level of the working fluid from the equilibrium position in one of the halves of the cavity
(например, в правой) в момент времени t, индекс 1 относится к выводящим теплоноситель из теплообменника полостям, а индекс 2 - к закачивающим теплоноситель в теплообменник полостям; a(t) - ускорение ротора, для которого можно записать a(t) = RΩ(t)тдe R - расстояние от полостей до центра вращения (т.е. до центра вала), Ω(t) -угловая скорость ротора как функция времени. Пусть при запуске устройства Ω(t) задаётся в виде Ω(/) = Ω0 + Asm{ωt) где частота колебаний ω удовлетворяет неравенству ωλ < ω < coг , а Q0 и А - константы. Решение уравнений (2),(3) записывается в виде: (for example, in the right one) at time t, index 1 refers to the cavities discharging the coolant from the heat exchanger, and index 2 refers to the cavities pumping the coolant into the heat exchanger; a (t) is the rotor acceleration, for which one can write a (t) = RΩ (t) where R is the distance from the cavities to the center of rotation (i.e., to the center of the shaft), Ω (t) is the angular velocity of the rotor as a function time. Suppose that at the start of the device, Ω (t) is given in the form Ω (/) = Ω 0 + Asm (ωt) where the oscillation frequency ω satisfies the inequality ω λ <ω <co r , and Q 0 and A are constants. The solution of equations (2), (3) is written as:
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000011_0002
знаменатель в этих формулах отличается знаком (там, где индекс 2, он положителен, где индекс 1 - отрицателен). Это и означает, что колебания происходят в противофазе. После того как раскачка колебаний рабочей жидкости завершена, блок управления 9 переводит устройство в рабочий режим.the denominator in these formulas is distinguished by a sign (where index 2 is positive, where index 1 is negative). This means that the oscillations occur in antiphase. After the buildup of the oscillations of the working fluid is completed, the control unit 9 puts the device into operation.
Электромеханический преобразователь при этом используется уже как для съёма выделяемой в устройстве энергии, так и для возврата ее в систему. В рабочем режиме, в тот момент, когда объём свободной от рабочей жидкости полости 39, осуществляющей закачку теплоносителя в теплообменник (она изображена на рисунке сверху), становится максимально большим, в неё вводится охлаждённый теплоноситель повышенной плотности, который, далее, дополнительно адиабатически сжимается при обратном движении рабочей жидкости. Такое сжатие, в котором поршнем является жидкость, отличается от обычной схемы сжатия в известных двигателях внутреннего сгорания (ДВС) тем, что оно может быть сделано трёхмерным (в отличие от обычного одномерного сжатия, при котором объём, занимаемый теплоносителем, пропорционален первой степени величины, характеризующей смещение уровня), при котором объём пропорционален третьей степени величины, характеризующей смещения уровня. Такого результата нельзя добиться с помощью поршня фиксированной формы из твёрдого вещества, но относительно просто получить в случае, когда сжатие осуществляется жидкостью. Например, это имеет место при схлопывании сферической кавитационной полости: там объём полости меняется пропорционально кубу радиуса, и степень сжатия при изменении радиуса полости всего лишь в 10 ÷ 20 раз может превосходить 103 ÷ 104). Трёхмерность во всех случаях сильно повышает степень сжатия. Температура теплоносителя при таком сжатии повышается до величины T, которую мы делаем меньшей (за счет выбора степени сжатия), чем температура внутреннего корпуса генератора тепловой энергии TN. В момент максимального сжатия теплоноситель через открытое в этот момент отверстие попадает в теплообменник и там добавочно нагревается до температуры TN- Одновременно теплоноситель, уже прошедший через теплообменник и нагретый до температуры TN, ВЫВОДИТСЯ через второй его конец и открытое в этот момент отверстие в имеющую в этот момент минимальный объем половину полости 40. При обратном движении рабочей жидкости в полости, осуществляющей вывод теплоносителя из теплообменника, теплоноситель расширяется и отдаёт энергию, увеличивая амплитуду колебаний рабочей жидкости. В момент максимального расширения теплоносителя открывается трубка 5, и в процессе последующего сжатия полости охлаждённый теплоноситель пониженной плотности выводится в компрессор 23, в котором он изотермически сжимается при температуре внешней охлаждающей среды Tx,, отдавая при этом внешней охлаждающей среде (которая выполняет роль холодильника) часть тепла. После этого на выходе компрессора образуется холодный теплоноситель повышенной плотности, который повторно используется согласно изложенной здесь схеме. In this case, the electromechanical converter is already used both for taking out the energy released in the device and for returning it to the system. In the operating mode, at the moment when the volume of the cavity 39 free from the working fluid, which injects the coolant into the heat exchanger (it is shown in the figure above), becomes as large as possible, a cooled high-density coolant is introduced into it, which, further, is additionally adiabatically compressed during the reverse movement of the working fluid. Such compression, in which the piston is a liquid, differs from the usual compression scheme in known internal combustion engines (ICE) in that it can be made three-dimensional (in contrast to the usual one-dimensional compression, in which the volume occupied by the coolant is proportional to the first degree of magnitude, characterizing the level shift), in which the volume is proportional to the third degree of the magnitude characterizing the level shift. This result cannot be achieved with a fixed-shape piston from a solid, but it is relatively simple to obtain when the compression is carried out by a liquid. For example, this takes place during the collapse of a spherical cavitation cavity: there the volume of the cavity changes in proportion to the cube of the radius, and the compression ratio when changing the radius of the cavity by only 10 ÷ 20 times can exceed 10 3 ÷ 10 4 ). Three-dimensionality in all cases greatly increases the degree of compression. The temperature of the coolant with this compression rises to a value of T, which we make less (due to the choice of compression ratio) than the temperature of the inner case of the thermal energy generator TN. At the moment of maximum compression, the heat carrier through the opening that is open at this moment enters the heat exchanger and there it is additionally heated to the temperature T N - At the same time, the heat carrier that has already passed through the heat exchanger and heated to the temperature T N is discharged through its second end and the opening open at that moment into at this moment, the minimum volume is half the cavity 40. With the reverse movement of the working fluid in the cavity carrying out the heat carrier from the heat exchanger, the heat carrier expands and gives off energy, increasing the amp a fluid of vibrations of a working fluid. At the moment of maximum expansion of the coolant, the tube 5 opens, and during the subsequent compression of the cavity, the cooled coolant of reduced density is discharged into the compressor 23, in which it is isothermally compressed at the temperature of the external cooling medium T x , giving the external cooling medium (which acts as a refrigerator) part of the heat. After that, at the compressor output cold heat carrier of increased density, which is reused according to the scheme described here.
При этом в полости, осуществляющей вывод теплоносителя из теплообменника, теплоноситель расширяется, отдавая часть энергии рабочей жидкости и увеличивая амплитуду ее колебаний, а в полости, осуществляющей закачку теплоносителя в теплообменник, теплоноситель адиабатически сжимается рабочей жидкостью, забирая у нее часть энергии и уменьшая амплитуду ее колебаний In this case, in the cavity carrying out the heat carrier from the heat exchanger, the heat carrier expands, giving part of the energy of the working fluid and increasing the amplitude of its oscillations, and in the cavity, which injects the coolant into the heat exchanger, the heat carrier adiabatically compresses the working fluid, taking part of the energy from it and decreasing its amplitude fluctuations
Колебания рабочей жидкости в полости, закачивающей теплоноситель 3 в теплообменник, казалось бы, должны затухать, но даже без каких-либо специально принимаемых к тому мер, затухания колебаний происходить там не будет по причине того, что полости, осуществляющие закачку теплоносителя в теплообменник, и полости, осуществляющие вывод теплоносителя из теплообменника, связаны друг с другом тем, что они находятся в едином вращающемся блоке, состоящем из ротора и сердечника. В силу этого и колебания жидкости в этих полостях также оказываются связанными (подобно колебаниям двух связанных между собой маятников, имеющих близкие резонансные частоты). Поскольку колебания происходят в противофазе, часть энергии рабочей жидкости, запасенной в полости выводящей теплоноситель из теплообменника, будет отдаваться рабочей жидкости в полости, закачивающей теплоноситель в теплообменник. Энергия, выделяемая в полостях, выводящих теплоноситель из теплообменника, превосходит энергию, поглощаемую в полостях, закачивающих теплоноситель в теплообменник. Разность этих энергий снимается электромеханическим преобразователем, работающим в режиме генератора. Для этого электромеханический преобразователь, управляемый блоком управления 9, периодически, на определённое время, меньшее, чем полный период всего процесса, подключается к внешней нагрузке и к накопителю энергии 10 и отдаёт в них свою энергию. В оставшуюся часть периода электромеханический преобразователь отсоединяется от внешней нагрузки и работает в режиме двигателя, причём питание осуществляется за счёт энергии, запасаемой в накопителе энергии 10. Таким образом, электромеханический преобразователь периодически то снимает энергию с ротора, то добавляет ему её обратно. Электромеханический преобразователь снимает энергию с ротора в ту часть периода, когда его угловая скорость увеличена, и добавляет энергию в ту часть периода, когда его угловая скорость уменьшается. При этом он в среднем больше снимает энергии, чем добавляет, а разница частично поступает на внешнюю нагрузку, а частично - в накопитель. Oscillations of the working fluid in the cavity pumping the coolant 3 into the heat exchanger would seem to be attenuated, but even without any specially taken measures, there will be no damping of oscillations due to the fact that the cavities pumping the coolant into the heat exchanger, and the cavities that carry the heat carrier out of the heat exchanger are connected with each other in that they are in a single rotating unit consisting of a rotor and a core. Due to this, the fluid oscillations in these cavities also turn out to be coupled (similar to the vibrations of two interconnected pendulums having close resonant frequencies). Since oscillations occur in antiphase, a part of the energy of the working fluid stored in the cavity removing the coolant from the heat exchanger will be given to the working fluid in the cavity pumping the coolant into the heat exchanger. The energy released in the cavities leading the coolant out of the heat exchanger exceeds the energy absorbed in the cavities pumping the coolant into the heat exchanger. The difference of these energies is removed by an electromechanical converter operating in the generator mode. For this, the electromechanical converter controlled by the control unit 9 periodically, for a certain time, less than the full period of the whole process, is connected to an external load and to the energy storage 10 and gives off its energy to them. For the remainder of the period, the electromechanical converter is disconnected from the external load and operates in the motor mode, and the power is supplied by the energy stored in the energy storage 10. Thus, the electromechanical converter periodically removes energy from the rotor, then adds it back to it. An electromechanical converter takes energy from the rotor in that part of the period when its angular velocity is increased, and adds energy to that part of the period when its angular velocity decreases. At the same time, it on average takes more energy than it adds, and the difference partly goes to the external load, and partly to the drive.
Этот режим реализуется с помощью блока управления. Микропроцессор с тактовой частотой подает сигнал управления на аналого-цифровой преобразователь 41 для измерения напряжения. Величина этого напряжения определяется угловой скоростью вращения электромеханического преобразователя. При достижении определенной заданной величины напряжения, при которой угловая скорость вращения электромеханического преобразователя находится в районе максимума, по сигналу управления ключ 44 обеспечивает подачу напряжения на стабилизатор 47 и через него соответственно на все подключённые к нему потребители энергии. Одновременно аналогично, с помощью аналого-цифрового преобразователя 42, происходит измерение тока, поступающего на стабилизатор 47. Показания, снимаемые с 42 и 41, перемножаются в микропроцессоре 48, а затем суммируются. Эта сумма определяет количество энергии, подаваемой на стабилизатор 47. Если через какое- то, заранее выбранное время, полученная сумма произведений оказывается меньше некоторой, наперёд заданной величины, то микропроцессор 48 подаёт сигнал на ключ 45, который дополнительно включает параллельно стабилизатору 47 балластное сопротивление 46. Тем самым, осуществляется добавочный съём энергии. После того, как получаемая таким образом сумма произведений, достигает некоторой другой, также наперёд заданной величины, и дальнейший съём энергии уже приведёт к затуханию колебаний рабочей жидкости, и стабилизатор со всеми подключёнными к нему потребителями энергии, и балластное сопротивление (если оно включено) отключаются. Затем микропроцессор 48 ждёт определённое время (в течение которого аналого- цифровой преобразователь 41 производит измерения), и повторяет цикл. В зависимости от результатов измерения напряжения на электрогенераторе (измерений, производимых аналого-цифровым преобразователем 41) микропроцессор 48 осуществляет корректировку тех заранее заданных величин, речь о которых шла выше. Поскольку угловая скорость вращения устройства связана с напряжением и током электромеханического преобразователя, то, по существу, блок управления обеспечивает получение энергии от накопителя при угловых скоростях, близких к минимальным, и подключение нагрузки и накопления энергии при угловых скоростях, близких к максимальным. This mode is implemented using the control unit. The microprocessor with a clock frequency supplies a control signal to the analog-to-digital Converter 41 for measuring voltage. The magnitude of this voltage is determined by the angular velocity of rotation of the electromechanical converter. Upon reaching a certain predetermined voltage value, at which the angular speed of rotation of the electromechanical converter is in the region of the maximum, according to the control signal, the key 44 provides voltage to the stabilizer 47 and through it, respectively, to all energy consumers connected to it. At the same time, similarly, using the analog-to-digital converter 42, the current flowing to the stabilizer 47 is measured. The readings taken from 42 and 41 are multiplied in the microprocessor 48 and then summed. This sum determines the amount of energy supplied to the stabilizer 47. If after some predetermined time, the obtained sum of the products is less than a certain predetermined value, then the microprocessor 48 sends a signal to the key 45, which additionally includes a ballast resistance 46 in parallel with the stabilizer 47 Thus, an additional energy removal is carried out. After the sum of the products thus obtained reaches some other, also in advance, predetermined value, and further energy consumption will already lead to damping of the working fluid oscillations, both the stabilizer with all energy consumers connected to it and the ballast resistance (if it is turned on) are turned off . Then the microprocessor 48 waits a certain time (during which the analog-to-digital Converter 41 takes measurements), and repeats the cycle. Depending on the results of measuring the voltage at the electric generator (measurements made by the analog-to-digital converter 41), the microprocessor 48 corrects those predetermined values, discussed above. Since the angular speed of rotation of the device is related to the voltage and current of the electromechanical converter, in essence, the control unit provides energy from the drive at angular velocities close to the minimum, and load and energy storage are connected at angular speeds close to the maximum.
При этом энергия колебаний рабочей жидкости остаётся постоянной: амплитуда колебаний не затухает, но и не возрастает. In this case, the vibrational energy of the working fluid remains constant: the amplitude of the oscillations does not fade, but does not increase.
Источник на основе гибридного термоядерного синтеза работает следующим образом Заполняют полость 26 газообразным дейтерием и одновременно подают газообразный тритий на источник ускоренных ионов 27. После этого от высоковольтного генератора 28 подают на источник ускоренных ионов 27 высокое напряжение, которое и ускоряет образующиеся в нем ионы трития до энергий ~ (15O ÷ ЗOO) килоэлектронвольт. Ускоренные ионы трития вводятся в полость 26 и сталкиваются там с молекулами дейтерия, ионизируя их и в относительно небольшом числе случаев осуществляя реакцию синтеза ядер. Образующиеся в ходе реакции синтеза ядер быстрые нейтроны попадают в полость 25 и вызывают там деление ядер U238 . Суммарная энергия, в которую входят как энергия, теряемая ионами трития на ионизацию дейтерия, так и энергия деления и синтеза ядер, выделяется в виде тепла и нагревает внутренний корпус 19 генератора тепловой энергии. Вакуумная термоизоляция позволяет уменьшить нежелательный поток тепла с внутреннего корпуса 19 генератора тепловой энергии на наружный его корпус 18. Это даёт возможность поднять температуру внутреннего корпуса генератора тепловой энергии 19 TV до величин, превосходящих 2000 градусов Цельсия. Поскольку потери энергии быстрых ионов трития на ионизацию дейтерия даже в лучшем случае примерно в три раза превосходят суммарную энергию, выделяемую в процессах синтеза и деления, чтобы устройство могло работать с положительным выходом энергии, кпд обратного преобразования тепловой энергии в электрическую должен быть не ниже (0.7 ÷ 0.8) . Поскольку эффективность процесса является для рассматриваемого устройства решающим фактором, приводим оценку кпд при использовании в качестве теплоносителя одноатомного (инертного) газа. Для одноатомного газа кпд в описанном выше процессе с удовлетворительной точностью может быть задан соотношением
Figure imgf000016_0001
в пределе, когда T—> TN , η—> 1—— как следует из формулы Карно (1). A source based on hybrid thermonuclear fusion works as follows: Fill the cavity 26 with gaseous deuterium and simultaneously supply gaseous tritium to the source of accelerated ions 27. After that, a high voltage is supplied from the high-voltage generator 28 to the source of accelerated ions 27, which accelerates the tritium ions formed in it to energies ~ (15O ÷ ЗOO) kiloelectronvolt. Accelerated tritium ions are introduced into cavity 26 and collide there with deuterium molecules, ionizing them and, in a relatively small number of cases, carrying out a nuclear fusion reaction. Fast neutrons formed during the synthesis of nuclei enter the cavity 25 and cause the fission of U 238 nuclei there. The total energy, which includes both the energy lost by tritium ions to deuterium ionization, and the energy of nuclear fission and synthesis, is released in the form of heat and heats the inner case 19 of the thermal energy generator. Vacuum thermal insulation allows you to reduce unwanted heat flux from the inner casing 19 of the thermal energy generator to its outer casing 18. This makes it possible to raise the temperature of the inner casing of the thermal energy generator 19 TV to values exceeding 2000 degrees Celsius. Since the energy loss of fast tritium ions due to deuterium ionization even in the best case is approximately three times higher than the total energy released in the processes of synthesis and fission, so that the device can work with a positive energy output, the efficiency of the reverse conversion of thermal energy into electrical energy should not be lower (0.7 ÷ 0.8). Since the efficiency of the process is a decisive factor for the device under consideration, we give an estimate of the efficiency when using a monatomic (inert) gas as a heat carrier. For a monatomic gas, the efficiency in the process described above can be set with satisfactory accuracy by the relation
Figure imgf000016_0001
in the limit when T—> T N , η—> 1—— as follows from the Carnot formula (1).
При оптимальном режиме отбора тепла, снимаемого с теплообменника, следует удовлетворять альтернативе - с одной стороны как можно больше отбирать тепла, а с другой - сохранять высокое значение кпд. Отсюда видно, что имеет смысл выбирать T' ~ (0.6 ÷ 0.7) T^ . Это ненамного уменьшит η по сравнению с максимально возможным, но существенно увеличит выводимую мощность. При практически реализуемых значениях температур из формулы (6) следует, что η будет иметь достаточно большую величину. При использовании источника на основе гибридного термоядерного синтеза кпд имеет величину порядка 0,75 - 0,8. With the optimal mode of heat removal, removed from the heat exchanger, an alternative should be satisfied - on the one hand, heat should be removed as much as possible, and on the other hand, high efficiency should be maintained. This shows that it makes sense to choose T '~ (0.6 ÷ 0.7) T ^. This will slightly reduce η compared to the maximum possible, but significantly increase the output power. At practically feasible temperatures, it follows from formula (6) that η will have a sufficiently large value. When using a source based on hybrid thermonuclear fusion, the efficiency is of the order of 0.75 - 0.8.

Claims

Формула изобретения. Claim.
1. Способ преобразования тепловой энергии в электрическую, заключающийся в частичном заполнении внутренних рабочих полостей роторного преобразователя тепловой энергии, образованных между ротором и впрессованным в него сердечником, рабочей жидкостью, запуске роторного преобразователя тепловой энергии путем раскрутки его ротора электромеханическим преобразователем, с одновременным нагревом генератора тепловой энергии, раскачке колебаний рабочей жидкости модулированием скорости вращения путем изменения напряжения питания электромеханического преобразователя, так, что колебания в оппозитных внутренних рабочих полостях происходят в противофазе и переводе устройства в рабочий режим, при котором осуществляют заполнение теплоносителем свободной части внутренних рабочих полостей, осуществляющих введение теплоносителя в теплообменник, сжатие и предварительный его нагрев колеблющейся рабочей жидкостью до температуры ниже температуры теплообменника, связанного с генератором тепловой энергии, введение теплоносителя в теплообменник с одновременным выведением разогретого теплоносителя из теплообменника в свободную часть внутренних рабочих полостей, осуществляющих вывод теплоносителя из теплообменника, расширение и охлаждение теплоносителя с передачей энергии колеблющейся жидкости и превращением ее в механическую энергию вращения роторного преобразователя тепловой энергии, вывод теплоносителя из внутренних рабочих полостей, изотермическое сжатие теплоносителя и повторную подачу его в теплообменник, и одновременное осуществление периодической смены преобразования электромеханическим преобразователем механической энергии вращения ротора роторного преобразователя в электрическую с подачей ее на накопитель энергии и нагрузку, в моменты, когда угловая скорость ротора возрастает, и электрической энергии накопителя в механическую энергию вращения ротора роторного преобразователя при отключенной нагрузке в моменты, когда угловая скорость ротора убывает. 1. A method of converting thermal energy into electrical energy, which consists in partially filling the internal working cavities of the rotary thermal energy converter formed between the rotor and the core pressed into it, the working fluid, starting the rotary thermal energy converter by spinning its rotor with an electromechanical converter, while heating the heat generator energy, buildup of the oscillations of the working fluid by modulating the speed of rotation by changing the voltage of the electric mechanical transducer, so that the oscillations in the opposed internal working cavities occur in antiphase and the device enters the operating mode, in which the coolant is filled with the free part of the internal working cavities, introducing the coolant into the heat exchanger, compressing and pre-heating it with an oscillating working fluid to a temperature below temperature of the heat exchanger associated with the heat energy generator; introducing the heat carrier into the heat exchanger while simultaneously removing heated coolant from the heat exchanger to the free part of the internal working cavities, carrying out the heat carrier from the heat exchanger, expanding and cooling the coolant with energy transfer of the oscillating fluid and turning it into mechanical rotational energy of the rotary thermal energy converter, removing the coolant from the internal working cavities, isothermal compression of the coolant and repeated its supply to the heat exchanger, and the simultaneous implementation of a periodic change of conversion by electromechanical pre the generator of the mechanical energy of rotation of the rotor of the rotary converter into electrical energy with its supply to the energy storage device and the load, at times when the angular velocity of the rotor increases, and the electrical energy of the drive into the mechanical energy of rotation of the rotor of the rotary converter when the load is disconnected, at the moments when the angular speed of the rotor decreases.
2. Способ по п. 1 отличающийся тем, что тепловую энергию получают путем гибридного термоядерного синтеза. 2. The method according to p. 1 characterized in that the thermal energy is obtained by hybrid fusion.
3. Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее генератор тепловой энергии, соединенный через теплообменник с роторным преобразователем тепловой энергии, состоящим из ротора и сердечника, между которыми образовано четное количество оппозитных полостей, частично заполненных рабочей жидкостью, а частично теплоносителем, а также установленный соосно с ними электромеханический преобразователь, ротор которого жестко соединен с ротором преобразователя тепловой энергии, а статор через блок управления соединен с нагрузкой и накопителем энергии, при этом блок управления выполнен с возможностью подачи энергии на накопитель энергии и нагрузку, в моменты, когда угловая скорость ротора возрастает, и отключения нагрузки и подачи ее от накопителя энергии к электромеханическому преобразователю в моменты, когда угловая скорость ротора убывает. 3. A device for converting thermal energy into electrical energy, comprising a thermal energy generator connected through a heat exchanger to a rotary thermal energy converter consisting of a rotor and a core, between which an even number of opposed cavities are formed, partially filled with a working fluid, and partially with a coolant, and also installed coaxially with them is an electromechanical converter, the rotor of which is rigidly connected to the rotor of the thermal energy converter, and the stator through the control unit is connected n with a load and an energy storage device, while the control unit is configured to supply energy to the energy storage device and the load at times when the angular speed of the rotor increases, and disconnect the load and supply it from the energy storage to the electromechanical converter at times when the angular speed of the rotor decreases.
4. Устройство по п.З, отличающееся тем, что генератор тепловой энергии содержит отделенный теплоизоляторами от внешнего корпуса внутренний корпус, соединенный через теплообменник с роторным преобразователем тепловой энергии, и состоящий из тороидальной внешней полости с веществом, в котором под действием быстрых нейтронов могут происходить реакции деления ядер, и окружающей внутреннюю цилиндрическую полость с газообразным дейтерием или тритием, соединенную с одной стороны с подсоединенным к внешнему корпусу блоком для откачки газовой смеси из наружного блока и разделения дейтерия и трития, а с другой стороны— с источником ускоренных ионов, соединенным также с блоком для откачки газовой смеси из наружного блока и разделения дейтерия и трития, и с высоковольтным генератором, подключенным к блоку управления. 4. The device according to p. 3, characterized in that the thermal energy generator comprises an inner case separated by heat insulators from the outer casing, connected through a heat exchanger to a rotary thermal energy converter, and consisting of a toroidal external cavity with a substance in which fast neutrons can occur reactions of nuclear fission, and the surrounding inner cylindrical cavity with gaseous deuterium or tritium, connected on one side to a unit for pumping gas mixtures of the outdoor unit and the separation of deuterium and tritium, and on the other hand- to the source of the accelerated ions, coupled also to the block to pump the gas mixture from the outdoor unit and the separation of deuterium and tritium, and the high voltage generator connected to the control unit.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в качестве вещества, в котором под действием быстрых нейтронов могут происходить реакции деления ядер, используют природный необогащенный уран или отработанное ядерное топливо.  5. The device according to claim 4, characterized in that as the substance in which under the influence of fast neutrons fission reactions can occur, use natural unenriched uranium or spent nuclear fuel.
PCT/RU2005/000630 2005-12-09 2005-12-09 Method for rotary converting heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis and a device for carrying out said method WO2007067087A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2005/000630 WO2007067087A1 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Method for rotary converting heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis and a device for carrying out said method
DE112005003785T DE112005003785B4 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Method of converting thermal energy into electrical energy and device for carrying out the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2005/000630 WO2007067087A1 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Method for rotary converting heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis and a device for carrying out said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007067087A1 true WO2007067087A1 (en) 2007-06-14

Family

ID=38123128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2005/000630 WO2007067087A1 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Method for rotary converting heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis and a device for carrying out said method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE112005003785B4 (en)
WO (1) WO2007067087A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1366654A (en) * 1970-06-15 1974-09-11 Laing Nikolaus Thermal prime mover
US4269031A (en) * 1979-03-02 1981-05-26 Loskot John E Heat engine
SU920239A1 (en) * 1979-06-18 1982-04-15 Предприятие П/Я М-5356 Steam power plant
SU1366701A1 (en) * 1986-03-24 1988-01-15 Предприятие П/Я М-5356 Turbine pump set
US5010735A (en) * 1989-10-06 1991-04-30 Geophysical Engineering Company Centrifugal heat engine and method for using the same
RU1697481C (en) * 1988-01-11 1995-06-19 Киевский политехнический институт Steam power plant

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2175395C1 (en) 2000-02-25 2001-10-27 Научно-производственное предприятие "Агродизель" Diesel engine operating process

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1366654A (en) * 1970-06-15 1974-09-11 Laing Nikolaus Thermal prime mover
US4269031A (en) * 1979-03-02 1981-05-26 Loskot John E Heat engine
SU920239A1 (en) * 1979-06-18 1982-04-15 Предприятие П/Я М-5356 Steam power plant
SU1366701A1 (en) * 1986-03-24 1988-01-15 Предприятие П/Я М-5356 Turbine pump set
RU1697481C (en) * 1988-01-11 1995-06-19 Киевский политехнический институт Steam power plant
US5010735A (en) * 1989-10-06 1991-04-30 Geophysical Engineering Company Centrifugal heat engine and method for using the same

Also Published As

Publication number Publication date
DE112005003785B4 (en) 2010-06-10
DE112005003785T5 (en) 2008-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1499839B1 (en) Thermoacoustic device
US6931852B2 (en) Steam engine
Wheatley et al. THE NATURAL
KR20080009683A (en) Plasma-vortex engine and method of operation therefor
EP3973162A1 (en) Closed cycle engine with bottoming-cycle system
JP2015518935A (en) Pressure power unit
Hou et al. A thermoacoustic Stirling electrical generator for cold exergy recovery of liquefied nature gas
KR20000070169A (en) Resonant macrosonic synthesis(RMS) energy conversion
WO1984000579A1 (en) Resonant free-piston stirling engine having virtual rod displacer and displacer linear electrodynamic machine control of displacer drive/damping
CN101939510A (en) A closed thermodynamic system for producing electric power
Biwa Introduction to thermoacoustic devices
Murti et al. Design guideline for multi-cylinder-type liquid-piston Stirling engine
WO2007067087A1 (en) Method for rotary converting heat energy into electric power, including the use of a hybrid thermo-nuclear synthesis and a device for carrying out said method
Wu et al. Influence of evaporating rate on two-phase expansion in the piston expander with cyclone separator
WO2009138724A2 (en) A thermodynamic device
Kropiwnicki Analysis of start energy of Stirling engine type alpha
US10770996B1 (en) System for anticipating load changes
US8683797B1 (en) Closed cycle heat engine with confined working fluid
RU2269016C1 (en) Method of and device for rotary conversion of internal combustion energy into electric energy
Le Roux et al. Analysis of a novel rotating disk cylinder engine concept for power generation
RU2079072C1 (en) Alternative turbine-generator set
US20140265348A1 (en) Instant Entropy System
WO2020236865A1 (en) System for anticipating load changes
Burugupally et al. Power Generation via Small Length Scale Thermo-Mechanical Systems
RU2081345C1 (en) Steam-liquid propulsion plant

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
RET De translation (de og part 6b)

Ref document number: 112005003785

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20081016

Kind code of ref document: P

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112005003785

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05857659

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8607