Окно в будущее. спиральная турбина

Воздействие паровой машины основано на превращении энергии пара в механическую работу. Данный принцип известен в далеком прошлом. Еще во II в. до нэ известный греческий ученый Герон Александрийский дал описание первой паровой машины – эолипила. Эолипил является шаром , поворачивающийся около горизонтальной оси.

От шара вверх и вниз отходят две трубки, изогнутые коленом. Собственными выходными отверстиями трубки направлены в противоположные стороны. Ось шара в один момент есть и трубопроводом, по которому из котла поступает пар.

В то время, когда пар наполнит эолипил и начнет с силой вырываться из отверстий коленчатых трубок, шар приходит во вращательное перемещение.

Прибор Герона основан на так именуемом реактивном принципе. Пар в коленчатой трубке давит равномерно на ее стены. Но с одной стороны колена это давление уничтожается тем, что пар имеет вольный выход через отверстие.

Так в трубки создается разность давлений: меньшее – в сторону выходящей струи пара, и большее – в противоположную. В следствии появляются силы, направленные в сторону, обратную перемещению струи пара. Эти силы приводят шар во вращение.

Мысль Герона отыскала воплощение в современных турбинах реактивного действия. Но фактически сперва были осуществлены турбины прямого действия, каковые применяют активную силу пара. В активных турбинах пар либо вода ударяет в лопатки, насаженные на окружности колеса, и заставляет это колесо вращаться.

Несложным примером для того чтобы двигателя может служить колесо водяной мельницы.

В современных самые совершенных турбинах употребляется одновременно и активная и реактивная сила пара. Достигается это особенным устройством лопаток, насаженных на диске турбины. Такое сочетание обоих правил повышает коэффициент нужного действия двигателя.

Но возможно представить себе турбину нового типа, в которой энергия пара употреблялась бы более полно, чем у существующих турбодвигателей. Устройство таковой турбины мыслится в следующем виде. Ротором, т. е. главной вращающейся частью ее, есть диск, воображающий сдвоенное спиральное колесо. Как данный диск получается? Долгую трубу скручивают спиралью в одной плоскости так, что диаметр витков неспешно возрастает. Так закручивают половину трубы.

Из второй половины навивают вторую спираль, витки которой сейчас уже уменьшаются. В следствии получаются две прижатые друг к другу спирали. Финиши трубы, появлявшиеся в центре обеих спиралей, отгибают в противоположные стороны.

Они и являются осью взятого сдвоенного спирального колеса.

Это колесо заключают в кожух, имеющий по оси две втулки. В втулок проходят финиши спирали. Один финиш при помощи подшипника соединяется с трубкой, идущей от парового котла, а второй финиш спирали таким же методом соединяется с трубкой, идущей к конденсатору-холодильнику.

Целый турбинный агрегат складывается из следующих частей: спиральный диск, либо ротор, котел для парообразования, конденсатор, куда поступает отработанный пар, и насос для перекачки воды из конденсатора в котел.

Что случится, в случае если из котла разрешить войти пар по спиральному диску? Внутренние стены спирали-трубы не воображают идеально ровной поверхности, исходя из этого между паром и внутренней поверхностью трубы появляется трение. В случае если пар будет владеть большой кинетической энергией, то, проходя по трубе, он будет как бы увлекать ее с собой, и спираль начнет вращаться.

Так, кинетическая энергия пара преобразуется в механическую работу вращающегося спирального диска.

Такова главная мысль новой турбины.

По внутренним стенкам спирали возможно расставить в шахматном порядке маленькие лопатки, закрепленные без движений. Это разрешит применять кроме этого и активную силу пара, что еще больше ускорит вращение спиральных колес.

Отработанный пар, пройдя спираль, попадает в конденсатор, где преобразовывается в воду. При помощи насоса воду перекачивают обратно в котел. Так создается замкнутый цикл.

Если бы удалось преодолеть разные технические трудности и фактически осуществить новый двигатель, то перед техникой открылись бы очень заманчивые возможности.

Известно, какое широкое использование имеет паровая турбина. Но точно так же как мы знаем, что большой вес и сложное устройство турбины на единицу мощности ограничивают ее использование во многих областях техники. Спиральная турбина будет различаться очень несложным устройством, и возможно предполагать, что ее вес, приходящийся на единицу мощности, будет намного меньше, чем у существующих типов турбин.

Если бы удалось, к примеру, выстроить турбину, вес которой на одну лошадиную силу составлял бы 500 граммов, то была бы решена неприятность турбосамолета. А над данной проблемой на данный момент усиленно трудится мировая авиационная техника. Как мы знаем, бензиновые моторы не приспособлены для работы на громадных высотах.

Замена этих моторов турбиной существенно ускорила бы завоевание стратосферы.

Широкое использование сможет отыскать спиральная турбина и в автомобильном транспорте. Она существенно упростила и удешевила бы эксплуатацию автомобиля и привела бы к созданию новых конструкций, поскольку спиральные диски возможно разместить, к примеру, в колес.

Особенно громадную роль спиральная турбина может сыграть в ЖД транспорте будущего. В некоторых государствах уже на данный момент строятся турбовозы. Но турбины, устанавливаемые на паровозах, отличаются очень сложным устройством.

Спиральная же турбина только несложна, к тому же, замкнутый цикл работы турбины разрешит поездам пробегать громадные расстояния без пополнения запасов воды.

Но этим далеко не исчерпываются те увлекательные возможности, каковые направляться ожидать от нового теплового двигателя. Представьте себе огромное колесо, диаметр которого равен 8 метрам. Это больше высоты двухэтажного дома. По окружности колеса расположены рессоры, каковые делают роль амортизаторов.

Рессоры с внешней стороны закрыты ободом. Обод складывается из отдельных звеньев, соединенных шарнирно, и напоминает гусеничный движение. Лишь тут гусеница двигается не самостоятельно, а вместе с огромным колесом, на ободе которого она натянута.

В колеса установлена спиральная турбина. Колесо с боков закрыто дисками, каковые принимают всю нагрузку автомобили. На ось колеса по обеим сторонам насажены два громадных полушария. К ним подходят хвостовики, похожие на фюзеляжи самолетов.

Под фюзеляжами расположены два маленьких опорных колеса. Хвостовое оперение этого сухопутного корабля объединено и складывается из рулей поворота и руля глубины.

В фюзеляжей расположены замечательная котельная установка, нагнетательный насос и конденсатор. Тут же сохраняются и запасы горючего.

Полушария поделены на четыре этажа. Самый нижний рекомендован для товарных грузов и багажа. Во втором и третьем этажах размещены пассажирские каюты, радиоузел, ванные и т. п. На верхнем этаже в носовой части находятся рубки управления, а на другой плошали – салон.

Через стеклянные стенки салона пассажиры смогут замечать скоро изменяющийся пейзаж. Скорость для того чтобы фантастического корабля весьма громадна: на хорошей дороге он сможет покрывать до 500 км/ч.

Таковой корабль легко сможет преодолевать огромные пространства песчаных пустынь. Для лучшей проходимости в песках обод колеса возможно сделать еще шире, чем в первом случае, а фюзеляжные колеса заменить лыжами.

Корабль на протяжении стоянки опирается на три точки: на центральное громадное колесо и на два боковых, фюзеляжных. Подобно самолету, корабль имеет маленькой наклон. В то время, когда же он разовьет достаточную скорость, шофер, действуя рулем глубины, придаст всей машине горизонтальное положение.

Так, перемещение происходит лишь на одном громадном колесе.

Повороты на громадных скоростях производятся посредством воздушных рулей. Торможение осуществляется переключением пара на выходную трубку. Благодаря этого пар в спиральном колесе начинает циркулировать в обратную сторону: скорость перемещения угасает, и корабль останавливается.

Возможно создать такой же формы и морское судно. Наряду с этим по ободу громадного колеса расположатся широкие лопатки для отталкивания от воды, а колеса фюзеляжей будут заменены поплавками.

источник: П. ГРОХОВСКИЙ; Картинки А. КАТКОВСКОГО и Н. ПРЕОБРАЖЕНСКОГО «Окно в будущее. Спиральная турбина» «Техника-молодежи» 04-1939

Окно в будущее

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: