Квалификация технического уровня проекта , - устройство для динамического смешивания разнородных компонентов топливных смесей и их последующего активирования

По состоянию на настоящее время проект находится на стадии готовности , соответствующей изготовлению и завершению первой стадии производственных испытаний индустриального образца продукта , - устройства для динамического смешивания разнородных компонентов топливных смесей и их последующего активирования

Результаты испытаний удовлетворительные и полностью соответствуют расчётным

Пройдены и завершены следующие этапы проекта :

Формулировка и описание предложения – техническое предложение

Разработка предварительных исходных технических условий к продукту

Разработка технических требований к продукту

Разработка технического проекта и материалов для оформления заявок на изобретения , положенные в основу продукта и реализуемой с его помощью технологии

Разработка рабочего проекта и всего комплекта технической , конструкторской и технологической документации для изготовления опытного образца из алюминия

Изготовление опытного образца из алюминия и его испытания

Разработка рабочего проекта и всего комплекта технической , конструкторской и технологической документации для изготовления прототипа образца продукта индустриального уровня из конструкционных и композитных материалов , применяемых на изделиях аналогичного назначения

Разработка программ для изготовления деталей устройства – прототипа образца продукта на оборудовании с цифровым программным управлением

Изготовление прототипа образца продукта индустриального уровня

Разработка программы и методики испытаний прототипа образца продукта

Предварительные испытания прототипа образца продукта ( результаты испытаний полностью соответствуют техническим требованиям на продукт и технологию )

Разработка программы и методики производственных испытаний прототипа образца продукта частично интегрированного в серийное термическое технологическое оборудование

Испытания прототипа образца продукта ( результаты испытаний полностью соответствуют техническим требованиям на продукт и технологию )

Подготовка полного технического отчёта по результатам испытаний, в составе:

Отчёт о сравнительных испытаниях прототипа образца продукта при смешивании и активировании лёгкого дизельного топлива с воздухом при форсунке с малым сопротивлением

Отчёт о сравнительных испытаниях прототипа образца продукта при смешивании и активировании лёгкого дизельного топлива с воздухом при форсунке с увеличенным сопротивлением

Отчёт о сравнительных испытаниях прототипа образца продукта при смешивании и активировании лёгкого дизельного топлива с водой ( 15% воды на 85% дизельного топлива ) и с воздухом при форсунке с увеличенным сопротивлением

Отчёт о сравнительных испытаниях прототипа образца продукта при смешивании и активировании лёгкого дизельного топлива с водой ( 30% воды на 70% дизельного топлива ) и с воздухом при форсунке с увеличенным сопротивлением

Подготовка второго этапа формирования материалов на заявки на изобретения, созданные в рамках выполнения проекта

Подготовка анализа результатов изготовления и испытаний прототипа образца продукта

Подготовка прогноза на дальнейшее развитие разработанной технологии и областям её применения

Стратегия и алгоритм формирования базовых субъектов интеллектуальной собственности в проектах по созданию эффективных термодинамических технологий

Последовательность алгоритмических этапов

Исходя из сложившихся обстоятельств и общего состояния технологического направления , - создание эффективных термодинамических технологий, в основном для применения в промышленной и индивидуальной энергетике, представляется целесообразным применить следующую схему последовательных действий для формирования базовых субъектов интеллектуальной собственности в вышеуказанных технологических областях :

• первичные защитные документы оформлять в виде заявки на выдачу патента государства Израиль; все материалы на соответствующую аппликацию должны быть оформлены в соответствии с требованиями к оформлению патентных заявок , принятых в США, для utility patent application ;
• в тот же день те же материалы должны быть поданы в США как provisional patent application;
• в соответствии с договорённостью между правительственными организациями двух стран , заявка , поданная в Израиле , может быть подана через 11 месяцев в США с тем же числом приоритета, как и у заявки , поданной в Израиле;
• в случае , если в течении 11 месяцев, материал заявки не требовал изменений, то эта заявка подаётся как USA utility patent application и не требует никаких дополнительных затрат;
• в то же время , если в течении 11 месяцев , возникла необходимость внести изменения в материалы заявки, то корректировка проводится в provisional patent application and this corrected application must be apply like PCT application
• после этого наступает период оформления заявок для дополнительных изобретений в виде CIP и этот процесс может быть эффективным как для utility patent application так и для PCT

Такой вариант стратегии позволяет свести к минимуму затраты на выполнение работ и при этом максимально защитить техническое решение, которое положено в основу изобретения

Алгоритм интеграции локальных технических решений , каждое из которых имеет уровень изобретения в объединённое интегративное техническое решение с комплексным эффектом :

Структурный анализ группы технических решений , положенных в основу конструкции устройства для динамического смешивания и активирования компонентов топливных смесей , состоящих из основного жидкого компонента , дополнительных жидких компонентов и активирующего газообразного компонента, показал , что это комплексное техническое решение содержит в конструктивном варианте , представленном на квалификационных испытаниях, следующие локальные технические решения :

• систему из метода и устройства для повышения уровня турбулентности в потоке жидкости , при геометрическом структурном преобразовании поперечного сечения потока и увеличения его линейной скорости;
• метод и устройство для формирования кольцевой зоны пониженного давления в гидравлическом трубопроводе;
• метод смешивания в потоке двух жидкостей , как минимум одна из которых имеет органическое происхождение ;
• метод суммирования кинетической энергии потоков жидких и газообразных рабочих сред при их динамическом смешивании в герметично закрытом объёме;
• систему из метода и устройства для повышения уровня турбулентности в потоке газообразного рабочего агента , при геометрическом структурном преобразовании поперечного сечения потока и увеличении его линейной скорости;
• метод и устройство для формирования кольцевой зоны пониженного давления в пневматическом трубопроводе;
• метод и устройство для преобразования направленного потока жидкости в направленный поток аэрозоли;
• устройство для разделения потоков жидкости и газа перед смешиванием и их объединения после смешивания;
• устройство для разделения потоков жидкости и газа перед смешиванием и их объединения после смешивания в вихревой поток;
• метод и устройство для формирования двойной зоны пониженного давления в гидравлическом трубопроводе , при соединении его с пневматическим трубопроводом;
• метод и устройство для соединения гидравлического и пневматического потоков при их динамическом смешивании ;
• метод и устройство для изменения направления движения потока рабочего агента в трубопроводе ;

Все перечисленные решения позволяют в совокупности сформировать ряд общих технологических решений, которые в свою очередь являются частью объединённых интегральных решений в указанной технологии и вариантах её применения;

К таким решениям относятся :

• метод и устройство для предварительного смешивания компонентов жидкого топлива в топливном трубопроводе;

Алгоритм и логистика процесса развития проекта по интеграции устройства для динамического смешивания компонентов топлива в системах подачи топлива термического оборудования в том числе и бойлеров всех видов

Применительно к бойлерам устройство должно иметь форсунку для более высокого уровня адаптации с системами подачи топлива в камеру сгорания или горелку

Разработка форсунки является одной из составных частей проекта

В то же время само устройство может быть представлено как самостоятельное изделие или компактная горелка

Это в равной степени относится как к бойлерам , которые используют в качестве топлива дизельное топливо , так и к бойлерам , которые используют в качестве топлива природный газ

Все варианты и рабочие версии устройства и технологии его применения могут разрабатываться в одно и то же время, параллельно

Для устройств , предназначенных для динамического смешивания компонентов топлива в которых доминантное значение имеет жидкое топливо , имеет место ряд парадоксов, которые присущи всем аппликациям

Первый парадокс характерен тем , что в трубопроводе , при одном и том же сечении, при одном и том же исходном давлении , при одном и том же исходном расходе жидкого не сжимаемого компонента, формируется кольцевая зона вакуума , без дополнительного расхода энергии

Эта зона является своеобразной границей между не сжимаемой жидкостью и сжимаемой смесью этой жидкости с газом, в данном случае , - воздухом

Второй парадокс заключается в том , что в пределах одного и того же трубопровода жидкость входящая в трубопровод , меняет свои физические свойства от не сжимаемого рабочего агента до сжимаемого рабочего агента

Третий парадокс заключается в том , что в точке перемены потоком своих физических свойств , потоки жидкого и газообразного компонентов являются коаксиальными , причём поток жидкого компонента охватывает поток газообразного компонента

Четвёртый парадокс заключается в том , что в зоне , которая является границей между не сжимаемой частью потока и сжимаемой частью потока, имеет место глубокое разрежение или вакуум, в условиях , когда два коаксиальных потока создают каждый кольцевую зону разрежения, из которых одна зона создаётся не сжимаемым потоком жидкости , а вторая кольцевая зона разрежения создаётся сжимаемым потоком воздуха

Обе указанные зоны коаксиальны друг к другу и толщина потока в них не превышает для жидкости 100 микрометров , а для газа , - 25 микрометров

Линейная скорость в каждом из потоков в зоне разрежения превышает 100 метров в секунду, при том , что никаких дополнительных источников энергии при этом не используется

Пятый парадокс заключается в том , что поток смеси аккумулирует в себе кинетическую энергию потоков всех компонентов и кинетическая энергия смеси , выходящей из устройства превышает кинетическую энергию жидкого компонента смеси , входящего в устройство

Шестой парадокс заключается в том , что в условиях глубокого разрежения и высокой линейной скопрости потоков, в пограничной зоне , разделяющей область не сжимаемой жидкости и сжимаемой смеси, образуется множество капсул композитного топлива, более 27 миллионов сферических капсул диаметром не более 50 микрометров в расчёте на один литр смеси или топливного композита

Седьмой парадокс заключается в том , что при необходимости в пограничную зону между сжимаемым и не сжимаемым частями потока, при необходимости может втягиваться жидкий дополнительный компонент топливного композита, например вода;

При этом для втягивания воды в поток жидкого топливного компонента и для смешивания с ним не требуется никакой дополнительной энергии , а только энергия потока жидкого топливного компонента

Применение технологии динамического смешивания компонентов топливной смеси в двигателях транспортных средств соответствует оригинальной алгоритмической модели

Технология предварительного смешивания и активирования компонентов топливных смесей включает в себя два основных базовых варианта;

Первый вариант представляет собой предварительное смешивание бензина или дизельного топлива с таким количеством воздуха, которое необходимо для оптимальных условий его горения

После смешивания , смесь должна быть впрыснута в цилиндры двигателя в наиболее оптимальное время , для исключения потерь мощности двигателя , которая расходуется на преодоление мёртвых точек механизма преобразования движения двигателя

В настоящее время на преодоление указанных проблем в двигателе расходуется более 62% топлива как минимум и 70% как максимум

Первый вариант модернизации топливной системы двигателя внутреннего сгорания, позволяет для получения эквивалентного крутящего момента двигателя расходовать как минимум на 55% меньше топлива чем у серийных двигателей , выпускаемых в настоящее время

При рассмотрении расстояния , которое транспортное средство может проехать , при использовании технологии предварительного динамического смешивания, расчётные показатели для двигателя , который расходует сегодня на 20 миль 1 галлон топлива , при использовании технологии предварительного динамического смешивания топливных компонентов двигатель должен расходовать 1 галлон топлива на как минимум 40 миль

Испытания технологии предварительного динамического смешивания в бойлерах, использующих дизельное топливо, показали высокую эффективность в снижении концентрации токсичных веществ в выхлопных газах

Снижение должно составить по отношению к концентрации , получаемой на обычных двигателях, более 40%

Алгоритм проверки технологии

Для испытаний эффективности предлагаемой технологии необходимо оборудовать двигатель внутреннего сгорания устройством для предварительного смешивания компонентов топливной смеси , которое должно быть разработано и изготовлено под условия конкретного двигателя

Размер устройства должен быть эквивалентным норме расхода топлива для работы двигателя в обычных условиях

Для подключения устройства необходимо разработать и изготовить форсунки , которые должны учитывать особенности двигателя и возможности устройства для предварительного динамического смешивания топливных компонентов

Для испытаний должен быть подготовлен компрессор , который в состоянии обеспечить необходимое количество воздуха при необходимом давлении и все необходимые приборы для измерения расхода и давления на всех 4 линиях подачи сжатого воздуха в устройство, которые также должны быть разработаны и изготовлены

От устройства должны быть проведены трубопроводы к каждому из цилиндров двигателя , на которых должны быть приборы для измерения давления и расхода, а также предохранительные клапана; эта система должна быть разработана и изготовлена

Должна быть разработана и изготовлена электронная система последовательности впрыска в каждый из цилиндров , которая позволит вести впрыск и зажигание в момент , когда механизм преобразования движения двигателя не находится в одной из мёртвых точек ; длдя этой системы должен быть разработан алгоритм и необходимое программное обеспечение

Должна быть доработана , изготовлена и смонтирована топливная система двигателя с целью получения возможности контролировать расход и давление топлива перед устройством для предварительного динамического смешивания компонентов топлива и должен быть установлен топливный насос с регулируемым давлением и расходом и необходимой регулирующей аппаратурой

Контрольные параметры

При испытаниях должны контролироваться следующие основные параметры :

• крутящий момент
• время работы двигателя при определённом крутящем моменте
• расход топлива на контрольное время работы двигателя, при определённом крутящем моменте
• концентрация токсичных веществ в выхлопных газах ( согласно требованиям экологических стандартов )
• вспомогательные контрольные параметры не имеют значения при сравнении результатов испытаний устройства , смонтированного на двигателе и двигателя в обычной комплектации

Второй вариант отличается от первого тем , что в смесь добавляется вода в пропорции 15% воды к 85% органического топлива

В этом варианте экономия топлива увеличивается на 15% и пробег в расчёте на 1 галлон увеличивается до 46 миль

Подготовка испытаний должна включать в себя дополнительно проектирование и изготовление системы обеспечения водой, в которую должны входить компоненты для очистки, хранения, ввода воды в устройство и приборы для контроля давления, расхода и электрической проводимости воды

Контрольные параметры полностью соответствуют контрольным параметрам в первом варианте

Организационная часть при проведении испытаний включает страхование жизни участников испытаний