Введение. Данная работа является продолжением цикла работ, посвященных преобразованию тепловой энергии (в том числе низкопотенциальной тепловой энергии) в механическую и электрическую [1]-[4].

Концепция двигателя внешнего сгорания нового типа. Данный двигатель внешнего сгорания отличается от существующих простотой конструкции, большим коэффициентом полезного действия, отсутствием поршней и высоких давлений, большим моторесурсом. Работу двигателя поясняет рисунок 1.

Рис 1. Схема двигателя

Предлагаемый двигатель внешнего сгорания состоит из:

1- котла

2- статора

3-ротора

4- генератора высокого напряжения

5- распыляющих форсунок

6- конденсатора жидкости.

Выходы генератора высокого напряжения соединены с форсунками. На форсунки подается горячая вода из котла. В форсунках происходит распыление горячих заряженных капель.

При неизменном заряде её энергия W=q²/2C, где С-емкость, равная ее₀r, где e- диэлектрическая проницаемость, e₀=8,85*10^-12Ф/м, r- радиус капли. При испарении капли ее радиус уменьшается, следовательно, электростатическая энергия растет. Электрический потенциал капли при этом увеличивается, т.к. U=q/C.

Тепловая энергия расходуется на испарение воды из капли и на увеличение электростатической энергии капли. Одноименные заряды стараются разорвать каплю, сила поверхностного натяжения стремиться удержать ее как целое. Когда радиус становится меньше критического, капля распадается на две части, которые отталкиваются друг от друга (рис 2). Таким образом, часть электростатической энергии   превращается в кинетическую.

Рис. 2. Заряженная капля испаряется и делится на 2 части

Одна из капель в результате попадает на ротор, другая на статор. Одноименно заряженные ротор и статор отталкиваются, в результате ротор вращается (рис 3).

Рис. 3. Вращение ротора

Выводы:

1. При испарении заряженной капли ее энергия возрастает.
2. При достижении определенного радиуса заряженная капля делится на 2 части, в результате чего часть её электрической энергии превращается в кинетическую.
3. Описанный в предыдущих пунктах процесс можно использовать в двигателе внешнего сгорания.
4. От существующих двигателей внешнего сгорания предложенная конструкция будет отличаться простотой конструкции и отсутствием поршней и высоких давлений пара.

1. Vassel S.ELECTROCHEMICAL WAYOF CONVERTING GEOTHERMAL AND LOW-POTENTIAL HEAT ENERGY INTO ELECTRICITY//JP Journal of Heat and Mass Transfer.2015.Vol.11, № 2. p.169-176.
2. Вассель С.С., Вассель Н.П.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ТЕПЛОТЫ В ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 4 (36). С.20.
3. Вассель С.С.КОНЦЕПЦИЯ ТЕРМОПАРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С НИЗКОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 3 (35). С. 1.
4. Vassel S.S.THERMOGALVANIC CELL WITH CAMERA FOR WATER VAPOR TRANSFER IS EFFECTIVE DEVICE FOR CONVERTING HEAT INTO ELECTRICITY IN LOW TEMPERATURE GRADIENTS//Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6-1 (38). С. 44.

Все статьи автора «Вассель Сергей Сергеевич»