Суперэжектор или способ безударного сложения потоков газа.

Открыт способ безударного сложения потоков газа и изготовлено устройство, в котором он реализуется. В устройстве нет камеры смешения потоков, поэтому потерь на смешивания в нем нет. В суперэжекторе складывается эксэргия потоков, которая обычно превосходит первоначальную кинетическую энергию рабочего газа за счет преобразование разницы температур между наружной средой и рабочим газом. Общеизвестное свойство тепловой машины. Применение эксэрготрансформатора в энергетике, создает множество новых энергоэффективных технологий.

Проблема. 

Существующие эжекторы, инжекторы, гидроэлеваторы широко применяются в различных отраслях промышленности, что подтверждает незаменимость их свойств. Основной недостаток эжекторов – это необратимые потери на так называемый «удар» в камере смешения, которые пропорциональные коэффициенту инжекции. В камере смешения возникают противоточные турбулентные вихре, поглощающие кинетическую энергию рабочего потока. При малых коэффициентах эжекции до 1эжектор эффективный, КПД его достигает 50%, а при коэффициенте эжекции более трех он превращается в дроссель, в камере смешения которого основная часть кинетической энергии рабочего потока превращается в тепло. Расчет струйного эжектора основан на эмпирических формулах. Процесс превращения кинетической энергии в тепло подобен столкновению абсолютно не упругих шаров, поэтому и называется потери на «удар». Низкий КПД эжектора не устраним,

Решение проблемы.

Открыт способ безударного сложения потоков газа и изготовлено устройство, в котором он реализуется. Устройство и способ представляют собой Ноу - Хау. В устройстве нет камеры смешения потоков, поэтому противоточные турбулентные вихре в нем возникнуть не могут. В эксэрготрансформаторе свободного движения струй нет. Рабочий газ и пассивный газ, имеют две степени свободы, одна из которых представляет собой контактную поверхность между двумя потоками, а другая это направление движение потоков. Физический объем рабочего газа, входящий в канал представляет собой аэродинамический поршень, который, прессуя атмосферный воздух, заталкивая его в общий канал эксэрготрансформатора, при этом новый поток атмосферного воздуха, реализуя разряжения в канале, с большой скоростью безударно встречается с рабочим газом. Процесс сложения можно считать законченным, так как образовался единый поток, внутри которого происходит выравнивание энергии.

.Планируемый выход на рынок

, - . Необходимо не раскрываяНоу хау как можно дольше Разработать и освоить производство максимально большое

количество различных энергосберегающих и . энергоэффективных эксэрготрансформаторных технологий

, Смысл в том что экономический эффект от внедрения , эксэрготрансформатора огромный поэтому будут попытки

дальнейшего усовершенствования технологий на его, .применении поэтому необходимо быть всегда впереди

Расчет.Процесс сложения двух потоков газа

в эксэрготрансформаторе.

Примем начальные условия. Параметры наружного воздуха: Тн. = 288°К. Рн. =100000Па. V=0,8352м2/кг.Параметры рабочего воздуха: Тр.=897°К. Рр. = 219000Па. Удельную теплоемкость примем постоянную: Ср. = 1,015КД/кг. град. Изменения внесены в расчет: Увеличен коэффициент всасывания с k =1 до k = 2.5, т. е. на 1кг. рабочего газа всасывается 2,5кг. атмосферного воздуха. Внесены изменения, которые показывают, что КПД эксэрготрансформатора может быть больше единицы, если сравнивать кинетическую работу рабочего газа с кинетической работой сложившихся потоков. Параметры складываемых газов остаются неизменными. Иллюстрация расчета и происходящих процессов изменения состояния газа, показана в T-S диаграмме. Расчет эксэрготрансформатора произведем в установившимся состоянии, при котором соблюдается непрерывность потоков. Во входном патрубке пассивного газа установилось давление Р.=52828Па, что обеспечивает звуковую скорость его течения. Wп=312м/сек.Рабочий воздух в процессе 1-3, адиабатно расширившись, входит в канал эксэрготрансформатора с температурой Та.=597°К. и давлением Ра. =52828Па. V = 3,277м³/кг. В канале устройства рабочий газ, сжимая атмосферный воздух, направляя его в общий канал и создает в нем критическое разряжение процесс 2-3.Наружный воздух, реализуя разряжение «потенциальной ямы» процесс 4-5,со звуковой скоростью входит в канал эксэрготрансформатора, где встречается с рабочим газом. Определим параметры входа. Полная работа рабочего газа процесс 1-3: А = (897 – 597)×1,015 = 304Кдж/кг.Полная скорость рабочего газа: W = 780м/сек. Р.= 52828Па. V= 3,28м³/кгРабота пассивного газа процесс 4-5:А = (288 – 240) ×1,015 = 48,7Кдж/кг.Скорость W= 312м/сек. И= 312 × 2,5 = 780м/секОбщий импульс: Ио = (780 +780) : 3,5 = 446м/сек.

Рабочий газ в процессе 3-3изотермического сжатия, выходит из «потенциальной ямы», а атмосферный воздух, поглотив тепло сжатия, в процессе 4-4 изотермического расширения при температуре Т.=288°К. достигает изохоры V= 1,317м³/кг.Далее в канале эксэрготрансформатора рабочий газ при Р.= 189300Па, процесс 3-8 передает тепло, а пассивный газ при V= 1,317м³/кг. процесс 4-6, поглощает его. (597 – 454) : 2,5 = 288 + 57 = 345,6.Найдем параметры точки 6: Т=345,6°К, V= 1,317м³/кг, Р.= 76100Па.Найдем параметры точки 7, в которой произойдет сложение потоков газа. Т = 373,6°К, Р. =100000Па, V = 1,084м³/кг.Параметры точки 7 полностью совпадают с точкой, в которой изменение энтропии будет равно нулю. Тсл.= 373,5°К. Второй закон термодинамики соблюдается.Точка 7. является центром сложения потоков, поэтому любой путь, приводящий к ней, будет правильный.Рабочий газ достиг точки 8, где был центр сложения потоков при k = 1. Для дальнейшего достижения точки 7 необходимо передать тепло атмосферному воздуху, чтобы выровнять разницу температур потоков. ∆Т = (454 - 345,5) × 2,5 = 271.Передача тепла возможна только в изотермическом процессе 8-8, а для этого необходимо затратить кинетическую энергию.Т9 = 597 + 271 = 869°К.Избыточную кинетическую энергию: ∆Т = 897 – 869 = 28. Присоединим к общей энергии потоков: То = 454 + 28 : 3,5 = 462 °К.Работа общего потока: А = (462 – 373,5) ×3,5×1, 015 = 314Кдж/кг. Проверим энергетический баланс: То = (288 ×2,5 + 897 ×1) : 3,5 = 462°К.Энергетический баланс сошелся, расчет выполнен правильно.Кинетический КПД = (462 – 373,5) × 3,5 /(897 – 717) = 1,72.Эксэргетический КПД = 1.Сохранение импульса: И = 430 ×3,5 = 1500кгм/сек. 1500/1560 = 96% Импульс не совпал на 4%. По причине избыточной энергии рабочего газа.Физическое сжатие атмосферного воздуха рабочим газом:К = (6,56/3,27) в степени 0,4, К = 1,32.Т о³ = 345,5 × 1,32 = 456°К. Не совпало на несколько градусов.Все правильно !!!

Прошу присылать вопросы на электронную почту: kriloveckijj @ rambler . ru Работой в соц. сетях не владею.

Криловецкий Владимир Михайлович.12.04.2016.