MX2007008007A - Metodo y mecanismo de amasado y desplazamiento para maquinaria de fluidos y su uso. - Google Patents
Metodo y mecanismo de amasado y desplazamiento para maquinaria de fluidos y su uso.Info
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Abstract
La presente invencion se relaciona con un metodo y mecanismo de amasado y desplazamiento para maquinaria de fluidos y su uso. La invencion es conveniente para su aplicacion en motor de combustion interna, bomba, compresor, motor, impulsor, enfriamiento, medicion y otros campos. Durante el proceso de amasado y desplazamiento, la rueda de amasado revoluciona y gira en direcciones opuestas adentro de la cavidad de amasado para sintetizar el movimiento de amasado y desplazamiento, el cual ha bajado en gran medida la velocidad, el momento de cantidad de movimiento y el indice de perdida en comparacion con el movimiento del rotor y no necesita lubricacion. La maquinaria de fluidos que opera en el metodo y mecanismo de amasado y desplazamiento se puede usar tanto para gas como para liquido y tiene un uso amplio.
Description
MÉTODO Y MECANISMO DE AMASADO Y DESPLAZAMIENTO PARA MAQUINARIA DE FLUIDOS Y SU USO
1. Definiciones Amasado y desplazamiento: El movimiento que hace un cuerpo rígido que gira alrededor de un eje se llama revolución. Al mismo tiempo gira alrededor de un eje paralelo que está más cerca de su centro de masa en una dirección inversa, lo cual se llama rotación. Cuando los valores absolutos de la velocidad de revolución y la velocidad de rotación son iguales o aproximadas, se combinan en una translación o una translación aproximada que se llama Amasado y desplazamiento. El amasado y desplazamiento puro se genera cuando los valores absolutos de las velocidades angulares instantáneas de rotación y revolución siempre son iguales. Cada partícula del cuerpo rígido se mueve circularmente de manera sincrónica. Eje de amasado y desplazamiento, centro de amasado y desplazamiento: El eje del movimiento de revolución se llama eje de amasado y desplazamiento, y la proyección que el eje de amasado y desplazamiento proyecta sobre su plano vertical se llama centro de amasado y desplazamiento. Diámetro de amasado y desplazamiento, radio de amasado y desplazamiento: El diámetro y el radio del eje de rotación del lugar de revolución se llaman diámetro de amasado y desplazamiento y radio de amasado y desplazamiento respectivamente. El diámetro de
una trayectoria circular sobre la cual se mueve toda partícula del cuerpo rígido es igual al diámetro de amasado y desplazamiento. La velocidad lineal es igual al producto del radio de amasado y desplazamiento y de la velocidad angular de revolución. La velocidad lineal es muy baja cuando el radio de amasado y desplazamiento es muy pequeño, de manera que el momento de la cantidad de movimiento y la energía cinética se reducen considerablemente y se distribuyen de manera uniforme. Como resultado la pérdida de movimiento se reduce en órdenes de magnitud. Rotor de amasado y desplazamiento: Es un componente cilindrico aligerado que hace movimiento de amasado y desplazamiento y se monta sobre una parte excéntrica de un cigüeñal mediante cojinetes. Revoluciona junto con la rotación del cigüeñal; al mismo tiempo gira automáticamente debido a la inercia. Los dos movimientos componen el amasado y desplazamiento. Cigüeñal: Es un componente giratorio rígido que restringe el rotor de amasado y desplazamiento y transfiere fuerza y momento. Se compone de partes cilindricas con ejes dobles o múltiples ejes. La parte cilindrica cuyo eje es el eje de amasado y desplazamiento se llama flecha principal o flecha de amasado y desplazamiento; otras partes cilindricas se llaman flechas excéntricas que se usan para restringir el rotor de amasado y desplazamiento, y sus ejes son los ejes de rotación. Cavidad de amasado y desplazamiento: Usualmente es una
cavidad cilindrica que es capaz de encerrar el movimiento de amasado y desplazamiento del rotor de amasado y desplazamiento y formar la relación de ajustes tangenciales con el rotor de amasado y desplazamiento. Proporción de amasado y desplazamiento: Es la proporción del radio de amasado y desplazamiento contra el diámetro de la cavidad de amasado y desplazamiento, es decir, el radio de amasado y desplazamiento normalizado d. Es el parámetro básico de la mecánica de amasado y desplazamiento. Proporción de velocidad de amasado y desplazamiento, la proporción de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento, proporción del momento de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento, proporción de energía cinética de amasado y desplazamiento, proporción de pérdida de cara extrema de amasado y desplazamiento, proporción de pérdida de superficie cilindrica de amasado y desplazamiento: Estas son las proporciones correspondientes a los parámetros del rotor de amasado y desplazamiento en el movimiento de amasado y desplazamiento puro para la superficie cilindrica del rotor o el cuerpo entero, el cual tiene la misma densidad, velocidad angular y forma que la cavidad de amasado y desplazamiento. La proporción de la velocidad lineal se llama proporción de velocidad de amasado y desplazamiento; la proporción de la cantidad de movimiento se llama proporción de cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento; la proporción del momento de la cantidad de movimiento se llama
proporción del momento de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento; la proporción de energía cinética se llama proporción de energía cinética de amasado y desplazamiento; la proporción de la pérdida de fricción marginal de la cara extrema se llama proporción de pérdida de la cara extrema de amasado y desplazamiento; la proporción de la pérdida de fricción marginal sobre área unitaria de la superficie cilindrica se llama proporción de pérdida de superficie cilindrica de amasado y desplazamiento. Mecánica de amasado y desplazamiento: Es un objeto especial que alcanza la cinemática y la dinámica de amasado y desplazamiento y sus aplicaciones. Las principales leyes de la dinámica de amasado y desplazamiento usadas en la presente invención son: la proporción de la velocidad de amasado y desplazamiento = d, la proporción de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento =1.5d, la proporción del momento de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento =2d2, la proporción de energía cinética de amasado y desplazamiento =2d2, la proporción de pérdida de la cara extrema de amasado y desplazamiento =2.5d3, la proporción de pérdida de la superficie cilindrica de amasado y desplazamiento ~d3. Amasado y desplazamiento oscilante: Es un tipo derivado práctico del movimiento de amasado y desplazamiento. Su rotación se sobrepone con un movimiento de oscilación de pequeña amplitud del mismo período pero la velocidad angular promedio es invariante, y su momento de cantidad de movimiento y la energía cinética
solamente aumentan un orden de magnitud pequeño menor. El amasado y desplazamiento oscilante se puede clasificar en tipo armónico simple y tipo de aceleración uniforme, etcétera, dependiendo de varias restricciones. El movimiento impulsor del tipo armónico simple es una función armónica simple del desplazamiento angular y la trayectoria del movimiento de sus partículas en el rotor de amasado y desplazamiento es una elipse. El amasado y desplazamiento oscilante conduce a aumentar la eficiencia hidráulica y es especialmente conveniente para medios de alta viscosidad. Amasado y desplazamiento rodante: Es otro tipo práctico derivado del movimiento típico de amasado y desplazamiento. La velocidad angular de rotación es mayor que la velocidad de revolución por una magnitud pequeña definida, que hace la velocidad lineal siempre igual a cero en la línea tangente del rotor de amasado y desplazamiento y la cavidad de amasado y desplazamiento. La tasa de incremento de la velocidad angular es igual a la proporción de amasado y desplazamiento y sus incrementos de momento de cantidad de movimiento y de energía cinética todavía son de una magnitud menor de orden pequeño. El amasado y desplazamiento de rodamiento conduce al sellado de presión flexible para la cavidad de amasado y desplazamiento. Es especialmente conveniente para aumentar la eficiencia volumétrica en caso de presión diferencial alta. Método de variación de volumen de amasado y desplazamiento: Es una clase de movimiento y su método de realización en el cual la
calidad de trabajo en maquinaria de fluido de desplazamiento positivo varía su forma y su volumen periódicamente para ser llenada con fluido de trabajo y luego descarga el fluido de trabajo de la cavidad continuamente con aumento y disminución de la energía específica. Su característica cinemática es que la pared móvil de la cavidad hace movimiento de amasado y desplazamiento periódico. Mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento: Es el mecanismo de movimiento que realiza el movimiento de variación de volumen del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento y se compone de un mecanismo de amasado y desplazamiento, una cavidad de amasado y desplazamiento que contiene el rotor de amasado y desplazamiento y el espacio de movimiento y el tablero de partición que separa una cavidad de presión variable de una cavidad de presión constante. Mecanismo de amasado y desplazamiento: Es un mecanismo compuesto de movimiento de un rotor de amasado y desplazamiento y un cigüeñal que restringe el rotor de amasado y desplazamiento mediante cojinetes. El cigüeñal solo tiene un grado de libertad rotatorio debido al sistema de restricción rígida del mecanismo de amasado y desplazamiento. De manera que el rotor de amasado y desplazamiento gana un grado de libertad de revolución asociado. La rotación independiente es conducida flexiblemente por la restricción de la inercia y la fuerza de fricción, o es restringida rígidamente por otra restricción rígida. Pero es suficiente para el grado de libertad de rotación que compone el movimiento de amasado y desplazamiento.
El espacio de movimiento y la velocidad de las partículas en el mecanismo de amasado y desplazamiento son pequeños, mientras que el espacio del movimiento y la velocidad funcional de la ocupación del espacio se amplifican un orden debido al mecanismo de relé. Los efectos correspondientes de la función se amplifican a la misma escala. Tablero de partición de maniobra: Es un componente plano que se conecta con el rotor de amasado y desplazamiento integralmente, o se mueve sincrónicamente junto con el rotor de amasado y desplazamiento y mantiene un contacto de sellado con su superficie cilindrica. Es la estructura de partición para la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante y se mueve del plano a través del eje de amasado y desplazamiento o queda paralelo a él. Cavidad de presión variable: Es la cavidad de trabajo donde la presión y la energía específica del fluido cambia en el proceso de la variación de volumen. La variación es continua para fluido comprimible y es del tipo escalonable para el fluido no comprimible.
El ángulo central interno de la cavidad de presión variable: Es un ángulo central del rotor de amasado y desplazamiento que se corresponde con la superficie cilindrica sobre el rotor de amasado y desplazamiento en el lado de la cavidad de presión variable. La cara central interna de la cavidad de presión variable: Es una cara bastarda a la que corresponde el ángulo central interno y también la superficie de apoyo de presión equivalente del rotor de amasado y desplazamiento.
Cavidad de presión constante: Es la cavidad de trabajo donde la presión y la energía específica del fluido no cambian durante el proceso de la variación de volumen. El movimiento del fluido es un proceso de presión constante y es el proceso de preparación sincrónica para el proceso de variación de presión del siguiente periodo. La línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento: Es la linea tangente que se genera por la tangencia de la superficie del cilindro externo y la cavidad de amasado y desplazamiento y gira sincrónicamente con la revolución. Grifo: Es un componente de restricción para el tablero de partición de maniobra del mecanismo de amasado y desplazamiento oscilante, el cual es un cilindro con una ranura a través del eje, que puede rotar con amplitud limitada alrededor del eje fijo y puede restringir a través del eje grifo al tablero de partición de maniobra que se conecta rígidamente con el rotor o la cavidad de amasado y desplazamiento. Ocupación del espacio: Es el nombre de la posición en tiempo real y la ocupación de espacio del rotor de amasado y desplazamiento en el movimiento de amasado y desplazamiento. Barrido de la superficie interna, presión de la superficie interna: Especialmente se refiere al movimiento de función que causa la variación de volumen de la cavidad de trabajo. El barrido de la superficie interna es la rotación cuando el espacio que ocupa el rotor de amasado y desplazamiento gira tangencialmente a la pared de la
superficie interna en la cavidad de amasado y desplazamiento. La presión de la superficie interna es el espacio que ocupa el movimiento del rotor de amasado y desplazamiento en el amasado y desplazamiento de rodamiento. Mecanismo de relé: Es el mecanismo que los movimientos funcionales de gran extensión como el espacio que se ocupa del rotor de amasado y desplazamiento y el movimiento de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento puede ser realizado mediante movimientos de pequeña extensión de las partículas cuyas posiciones originales se reemplazan continuamente, lo cual es como relevo o relé. Características de autoequilibrio del sistema de fuerzas: Es la característica de que para la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo, las fuerzas y los momentos de los pares cinemáticos dentro del mecanismo de variación de volumen, o entre los mecanismos de adentro y los de afuera relacionados se transfieren sólo mediante los cojinetes. Maquinaria de fluidos: Es la maquinaria que transfiere trabajo a energía o inversamente utilizando las reglas de transición y variación de campo de flujo o el estado termodinámico y que transmite, controla y distribuye la energía mecánica del fluido. La maquinaria que transporta, distribuye, mide y controla el fluido también pertenece a la maquinaria de fluidos. La maquinaria de fluidos se puede clasificar en tres tipos por los tipos de movimiento: traslación lineal convencional, rotación y amasado y desplazamiento en la
presente invención. Si se clasifica por tipos de energía todas las máquinas de fluidos son del tipo de desplazamiento positivo de presión excepto el propulsor giratorio o tipo velocidad. Pérdida de fricción del mecanismo: Es la pérdida de energía mecánica causada por la fricción dinámica en los pares cinemáticos del mecanismo en el movimiento de variación de volumen de la maquinaria de fluidos. En la presente invención, se refiere especialmente a la pérdida de fricción causada por características que no son de autoequilibrio del sistema de fuerzas. Pérdida de fricción marginal: Se refiere a la energía mecánica consumida por la fricción entre la superficie de movimiento no canalizado del mecanismo y el fluido derramado durante el movimiento de variación de volumen de la maquinaria de fluidos. Pérdida mecánica interna: La energía de la flecha lograda por el mecanismo de movimiento de la maquinaria de fluido se llama energía interna. Para la energía interna la parte consumida por la fricción mecánica se llama pérdida mecánica interna, la cual incluye la pérdida por fricción del mecanismo y la pérdida por fricción marginal. Las anteriores se pueden dividir en dos partes en pérdida de soporte y pérdida de fricción del mecanismo. La pérdida hidráulica específica, pérdida hidráulica: La suma de la pérdida hidrodinámica por unidad de masa de fluido que fluye a través del canal de fluidos se llama pérdida hidráulica específica. Está en proporción directa al cuadrado de la velocidad de flujo. El producto de la pérdida hidráulica específica y el flujo se llama
pérdida hidráulica que tiene dimensión de energía y cuyo valor está en proporción directa al cubo de la velocidad de flujo. Maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento: Es la maquinaria de fluido que contiene el o los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y realiza las funciones de objetivo principales mediante sus mecanismos. Se puede clasificar en tipos como potencia, impulso y freno, transmisión de fluidos, medición, estado y control de estado de fluidos y así sucesivamente. Se puede aplicar a tantas máquinas como motores de combustión, generador hidroeléctrico, motor hidráulico y neumático, bomba de agua, bomba de aceite, bomba de flujo de dos fases, ventilador y compresor, bomba al vacío, bomba al vacío de flujo de dos fases, convector de par de torsión hidráulico, divisor de energía multiplex, freno hidráulico, bomba de control de parámetros de seguridad, bomba de modulación de parámetro, bomba de control de flujo, dispositivo de puerto de proporción constante, equipo intercambiador de energía aleatoria y dispositivo de integración de flujo de energía aleatoria. Amasado y desplazamiento giratorio y mecanismo de amasado y desplazamiento giratorio: El amasado y desplazamiento giratorio es una clase de amasado y desplazamiento cuyo marco de referencia de amasado y desplazamiento gira alrededor del eje de amasado y desplazamiento en una dirección inversa a la misma velocidad angular que la revolución. En un sistema de coordenadas estacionarias, la cavidad de amasado y desplazamiento y motor de
amasado y desplazamiento giran por separado alrededor del eje de amasado y desplazamiento estático y del eje de rotación en la misma dirección y el amasado y desplazamiento es un movimiento diferencial entre ellos. El mecanismo de amasado y desplazamiento giratorio incluye un cigüeñal estático y un rotor excéntrico giratorio en la parte excéntrica del cigüeñal. Su cavidad de amasado y desplazamiento es un cilindro que gira alrededor del eje de amasado y desplazamiento. Maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento giratorio: La maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento cuyo mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento gira integralmente se llama maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento giratorio. Su tablero de partición de maniobra se conecta rígidamente y herméticamente con la cavidad de amasado y desplazamiento. El rotor de amasado y desplazamiento hace un movimiento de amasado y desplazamiento oscilatorio en relación con la cavidad de amasado y desplazamiento, el cual es una rotación sobrepuesta con una oscilación de magnitud pequeña en el sistema de coordenadas estacionario. Motor de combustión interna de amasado y desplazamiento: Es un motor de combustión interna cuyo mecanismo hace trabajo de expansión de gas de amasado y desplazamiento y es una clase de maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento con un componente adicional de generación de combustión de gas. Es una aplicación importante de esta invención. Está compuesta de un
mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, un equipo de bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento impulsada coaxialmente, un surtidor cronometrado y una cámara de combustión de impulso de calentamiento de volumen constante que trabaja sincrónicamente. Tiene las ventajas de una proporción alta de compresión, alta eficiencia, alta densidad de energía, poca contaminación, libre de lubricación, larga vida y así sucesivamente con las cuales un motor de combustión convencional no se puede comparar. Motor hidráulico de amasado y desplazamiento: Principalmente es un motor hidráulico que impulsa energía potencial compuesta de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Motor de amasado y desplazamiento: Es un motor de variación de volumen de amasado y desplazamiento impulsado directamente por presión de fluido y es una aplicación importante de la maquinaria de amasado y desplazamiento. Los motores hidráulicos y los motores neumáticos son las aplicaciones para el campo respectivo. Motor neumático de amasado y desplazamiento: Principalmente es un motor neumático que se impulsa por energía potencial compuesto de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Es la aplicación del motor de amasado y desplazamiento para sustancia de trabajo en fase gaseosa. El motor neumático ocupado con una válvula de impulso es el más eficiente. Motor hidráulico de amasado y desplazamiento: Es un motor
hidráulico que se impulsa con energía potencial compuesto de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Es la aplicación del motor de amasado y desplazamiento para sustancias de trabajo en fase líquida, que es mucho más eficiente que los motores hidráulicos convencionales. Bomba de elevación de fluido de amasado y desplazamiento: Es una bomba mecánica que comprende uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, los cuales presurizan el fluido para proporcionarle energía. Es una aplicación importante de la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento. Se puede clasificar en bomba elevadora de líquido, bomba de flujo de dos fases, compresor, bomba al vacío, y bomba al vacío de fluido de dos fases de acuerdo con la fase del medio. Bomba elevadora de amasado y desplazamiento para fluidos comprimibles: Es un tipo de diseño o aplicación que se llama bomba elevadora de amasado y desplazamiento compuesto de mecanismo o mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Se puede usar para el trabajo de presurización de la fase gas y de fluido de dos fases gas-líquido. Compresión adiabática: Es un proceso de compresión en el cual el gas comprimido no intercambia calor con el aire ambiental de afuera en el proceso de compresión. Si no existe materia endotérmica difusa, el proceso de compresión complementario instantáneo es una compresión adiabática. Compresión isotérmica: Es un proceso de compresión en el
cual el gas comprimido emite calor de compresión al medio ambiente y mantiene una temperatura invariable en el proceso de compresión. El proceso de compresión que avanza lento y el proceso de compresión instantánea en los cuales la materia endotérmica con suficiente capacidad de calor y área de superficie suficientemente grande es parte difusamente se pueden considerar como compresiones isotérmicas. Compresor de amasado y desplazamiento: Es un tipo de diseño o aplicación que se llama bomba de elevación de amasado y desplazamiento compuesta de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Se puede usar para la presurización de fase gaseosa y de fluido de dos fases gas-líquido y puede realizar compresión isotérmica. Abanico amasado y desplazamiento, soplador de aire amasado y desplazamiento, ventilador amasado y desplazamiento: Son tipos de diseños o aplicaciones que se llaman bombas elevadoras de amasado y desplazamiento compuestas de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Se pueden usar para transportar fluido en fase gas a baja presión. Bomba elevadora de dos fases de amasado y desplazamiento:
Es un tipo de diseño o nombre de aplicación de bomba elevadora de amasado y desplazamiento compuesta de uno o varios mecanismos de variación del volumen de amasado y desplazamiento. Se puede usar para la presurización de fluido de gas- líquido y tiene adaptabilidad extensiva a diferentes proporciones de gas-líquido.
Bomba al vacío de roundong: Es un tipo de bomba elevadora de amasado y desplazamiento compuesta de mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Se usa para la descompresión del fluido en fase gaseosa que descomprime la presión atmosférica a presión negativa. La entrada se conecta con una carga al vacío. Bomba al vacío de dos fases de amasado y desplazamiento: Es un tipo de diseño o aplicación de la bomba elevadora de amasado y desplazamiento compuesta de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Se usa para bombear al vacío fluido gas-líquido. La entrada del mismo se conecta a la carga al vacío. Bomba elevadora hidráulica de amasado y desplazamiento, bomba de agua de amasado y desplazamiento: Es un tipo de diseño o nombre de aplicación de la bomba elevadora de amasado y desplazamiento compuesta de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Se usa para la presurización de fluido líquido, generalmente se llama bomba de agua de amasado y desplazamiento cuando es independiente del fluido de trabajo. Bomba hidráulica de amasado y desplazamiento: Es un tipo de diseño de bomba elevadora de amasado y desplazamiento compuesta de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Se usa para la transmisión hidráulica y su presión de trabajo es relativamente alta o muy alta.
Sistema de transmisión hidráulica de amasado y desplazamiento: Es un sistema de transmisión eficiente compuesto de una o varias bombas hidráulicas de roundong y uno o varios motores hidráulicos de amasado y desplazamiento que transfiere energía y cambia la velocidad de rotación y el par de torsión. No hay límite teórico ni límite del procedimiento del requerimiento para su proporción de cambio de velocidad. Las características de exclusividad y conveniencia, eficiencia y buena capacidad de mantenimiento son notables de manera que la eficiencia se puede aumentar y el costo se puede reducir de manera considerable si se aplica en vehículos tales como automóviles, trenes, barcos, y otras máquinas. Reductor de velocidad hidráulica de amasado y desplazamiento: Es un sistema de transmisión eficiente compuesto de una o varias bombas de amasado y desplazamiento y uno o varios motores hidráulicos de amasado y desplazamiento, que reduce la velocidad giratoria y aumenta el par de torsión. Quizás contiene embrague de válvula de desviación reguladora de cierre. Variador de velocidad hidráulica de amasado y desplazamiento: Es un variador de velocidad hidráulica eficiente compuesto de un desplazamiento variable de un equipo de bomba hidráulica de amasado y desplazamiento con desplazamiento variable, y un conjunto de motor hidráulico de amasado y desplazamiento de desplazamiento variable que se montan coaxialmente, que regula la velocidad giratoria y el par de torsión. Puede proporcionarse con un
embrague o válvula desviación reguladora de cierre. Embrague de desviación regulador de cierre: Es un diseño de un embrague virtual realizado en el sistema de transmisión hidráulico de amasado y desplazamiento incidentalmente. Se monta una válvula reguladora de cierre con control de tiempo programado de manera manual o automática en tubos de presión alta y baja entre una bomba y un motor, cuyos estados de corto circuito, estrangulamiento, cierre corresponden a funciones de separación de transmisión, amortiguamiento y conexión. El programa adecuado de tiempo de estrangulamiento puede realizar amortiguamiento de conexión alta y no es necesario un embrague de cadena de transmisión especial. Bomba de medición de amasado y desplazamiento: Es una bomba de medición compuesta de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y se usa para la detección de lectura directa, en la percepción e integración del flujo volumétrico o el flujo de la masa convertida del fluido con las funciones integradas de presurización, descompresión, o control. Las bombas de medición montadas en conjunto componen un dispositivo de proporción de distribución constante. Bomba de medición de elevación de amasado y desplazamiento: Es una bomba de medición de elevación de componentes compuesto de mecanismos de variación de volumen amasado y desplazamiento y con funciones integradas de medición y elevación para el fluido. Bomba de medición de aire de amasado y desplazamiento: Es
una bomba de medición de amasado y desplazamiento o un componente compuesto de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y mide el flujo volumétrico o el flujo de masa convertido del aire. Bomba de medición de combustible de amasado y desplazamiento: Se compone de uno o varios mecanismos de variación del volumen de amasado y desplazamiento y mide el flujo volumétrico o el flujo de masa convertida de gas o aceite. Compresor de medición de amasado y desplazamiento: Se compone de uno o varios mecanismos de variación del volumen de amasado y desplazamiento y mide el flujo de masa del aire y del aire comprimido. Bomba de elevación de medición de combustible de amasado y desplazamiento: Es una bomba de elevación de medición de amasado y desplazamiento o componente compuesto de uno o varios mecanismos de variación del volumen de amasado y desplazamiento y mide y comprime el flujo de masa de gas o aceite. Equipo de bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento: Es un equipo de bomba de medición de amasado y desplazamiento compuesto de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y controla la distribución del flujo volumétrico o del flujo de masa convertido de los materiales fluidos de acuerdo con el requerimiento proporcional.
El equipo de bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento: Es el equipo de bomba de motor que
mide el amasado y desplazamiento compuesto de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento y controla la distribución del flujo volumétrico o el flujo de masa convertida de materiales fluidos de acuerdo con la proporción requerida. Es impulsada por fluido descomprimido. Bomba de distribución de proporción constante de combustión atmosférica de amasado y desplazamiento: Es un equipo de bomba de distribución de combustión a presión atmosférica compuesta de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y distribuye el flujo de acuerdo con la proporción optimizada de aire-combustible. Dispositivo de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento para estufa de gas: Es un dispositivo de control de distribución de combustión a presión atmosférica compuesto de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y distribuye el fluido de acuerdo con una proporción optimizada de aire-combustible. Es impulsado por gas descomprimido después de regular la válvula. Intercambio de energía de fluido de amasado y desplazamiento: Es un equipo de bomba de motor montado en conjunto que transfiere la energía a presión del fluido desde cuando menos un circuito hasta cuando menos otro circuito o más. Bomba hidráulica de amasado y desplazamiento: Es una bomba compuesta de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento e impulsado por energía hidráulica. Y
también es un equipo de bomba de agua-motor hidráulico de amasado y desplazamiento montados en conjunto. Bomba de flujo variable hidráulico de amasado y desplazamiento: Es una bomba de agua hidráulica de amasado y desplazamiento que impulsa agua de altura baja y gran flujo utilizando agua de gran caída y de pequeño flujo. Satisface las necesidades de reducir la presión e incrementar el flujo. Se puede cambiar a una bomba de instalación hidráulica instalando un ciclo de intercambio. Bomba de presión variable hidráulica de amasado y desplazamiento: Es una bomba de agua hidráulica de amasado y desplazamiento que impulsa agua de altura alta y bajo flujo utilizando agua de pequeña caída gran flujo. Satisface las necesidades de aumentar la presión y la altura. Se puede cambiar en una bomba hidráulica de flujo variable instalando un ciclo de intercambio. Sistema de integración de flujo de energía de amasado y desplazamiento: Es una maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento y su sistema distribuido que puede transferir energía de fluido aleatorio en tiempo real para energía de presión y almacenarla para su uso centralizado. Este sistema se usa para reunir y utilizar energía del viento, energía de presión de energía del agua y redundante de líquido en procesos de producción. Sistema de generación de energía eléctrica de amasado y desplazamiento utilizando la energía almacenada por la integración
hidráulica: Es un pequeño sistema de energía natural en el cual un motor hidráulico de amasado y desplazamiento y un compresor de aire se montan coaxialmente. Cuando el sistema trabaja produce aire comprimido que se almacena entonces en un tanque de aire después es transportado a través de tubos. Cuando se usa el aire comprimido, sólo se libera para impulsar el motor neumático de amasado y desplazamiento que impulsa el trabajo del generador de excitación de control numérico. Sistema de energía de viento muy adaptativo de amasado y desplazamiento: Es un sistema de energía de viento con una energía de salida grande y bajo costo. La unidad que es un compresor de amasado y desplazamiento compuesto de propulsores de viento muy adaptativos montados en conjunto se monta en distribución y exporta aire comprimido en tiempo real que se centraliza en un tanque de aire a través de tubos e impulsa un solo motor neumático de amasado y desplazamiento, equipo de generador de excitación de control numérico que funciona óptimamente. Rueda de vehículo hidráulico de amasado y desplazamiento giratorio: Es una clase de rueda simple y eficiente impulsada por presión hidráulica. El cubo de la rueda es el cilindro giratorio del motor de amasado y desplazamiento que realiza revoluciones en dirección inversa alrededor del eje central de amasado y desplazamiento y el eje de amasado y desplazamiento es el eje estático del carro y de este modo la conexión del chasis es simple. Compresor de bomba de calor de flujo de dos fases de
amasado y desplazamiento: Es un compresor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento. La trasmisión de calor se refuerza debido a la circulación del flujo de dos fases de gas-liquido. Si el tubo de estrangulamiento se reemplaza por un motor de amasado y desplazamiento para la descompresión, no habrá calor por estrangulamiento y la energía de la presión se puede reciclar. Flujo por gravedad, sello micro-líquido de caja de escalera: El método de disminuir el flujo de altitud se adopta en una estructura de paso de tubo del evaporador en el sistema de bomba de calor de dos fases de amasado y desplazamiento, al cual se le llama flujo de gravedad. Se fijan camino abajo varias cajas de escalera en dirección inversa para la gravedad, lo cual se llama sello micro-líquido de la caja de escalera. Vapor superenfriado, vapor supercalentado: El vapor cuya presión está por encima de la presión de saturación se llama vapor superenfriado. El vapor cuya presión está por debajo de la presión de saturación se llama vapor supercalentado. La presión de saturación es una función monótona de un solo valor de la temperatura. Evaporación superenfriada, condensación supercalentada: Un proceso de evaporación de enfriamiento que genera vapor superenfriado, se llama evaporación superenfriada, y su presión está por encima de la presión de saturación. Un proceso de condensación del vapor supercalentado se llama evaporación superenfriada (sic), y su presión está por debajo de la presión de saturación.
Compresor de bomba de dos fases de amasado y desplazamiento para calentador de agua Usa un compresor de dos fases de amasado y desplazamiento para bombear calor desde un tablero solar y un tablero de intercambio de calor de aire a un tanque de agua de temperatura constante del tipo de almacenamiento de calor integrado El medio de dos fases de gas-líquido circula y el motor de amasado y desplazamiento descomprime Coeficiente de refrigeración, coeficiente de calentamiento La proporción de calor absorbido de una fuente de calor a temperatura baja mediante una máquina de refrigeración para el trabajo en el proceso de bombeo por calor se llama coeficiente de refrigeración La proporción de calor que una bomba de calor libera a una fuente de calor de alta temperatura para el trabajo de un proceso de bombeo por calor se llama coeficiente de calentamiento Los dos coeficientes están en proporción directa a la temperatura absoluta de las fuentes de calor de temperatura alta o baja y en proporción inversa a la diferencia de temperaturas del bombeo de calor Bomba elevadora de distribución de proporción constante de motor de combustión interna de amasado y desplazamiento Es un equipo de bomba de elevación de medición del motor de combustión interna compuesto de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento y distribuye el flujo de acuerdo con una proporción de aire-combustible optimizada Se usa como un componente de distribución y presupzación para el motor de combustión interna de amasado y desplazamiento, la turbina de gas
de conducción y el motor de combustión interna reciprocante. Sus últimas dos aplicaciones por separado remueven el compresor de la rueda de gusano y se cambian para ser de dos tiempos con compresión de aire afuera correspondientemente. Realiza compresión isotérmica rociando agua fría en la entrada del equipo de bombas y en la cavidad de amasado y desplazamiento. La salida del flujo de dos fases se separa mediante una separación, un amortiguador y un dispositivo de ajuste. El flujo de agua fría corre en un motor de retroalimentación de amasado y desplazamiento para reciclar su energía de presión. El flujo se ajusta adaptativamente. Motor de retroalimentación de amasado y desplazamiento: Es un motor que recicla la energía del líquido de enfriamiento de un compresor isotérmico de amasado y desplazamiento. Su entrada se conecta a la salida de agua fría de separación y amortiguamiento. Dispositivo de separación, amortiguamiento y ajuste: Es un dispositivo de separación para el líquido enfriado de un compresor isotérmico con las funciones de separación gravitacional, amortiguamiento y control adaptativo del flujo. El flujo de agua fría se controla en ciclos cerrados mediante una válvula de flotación de nivel líquido constante. Distribuidor de la proporción constante de estufa de gas de amasado y desplazamiento: Es un controlador de distribución de combustión de presión atmosférica compuesto de uno o varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y distribuye el flujo de acuerdo con una proporción aire-combustible
optimizada. Es impulsada por gas descomprimido. Alternativamente, puede comprender una válvula de cierre de ajuste fino para el coeficiente de margen de aire. Coeficiente de margen de aire: En la condición de que los parámetros físicos y químicos del combustible del aire se perturben, se calcula la proporción aire-combustible más baja de la reacción de combustión de acuerdo con el límite inferior del flujo de masa del oxígeno y el límite superior del flujo de masa de la composición de conducción efectiva. El incremento del porcentaje mediante el cual el flujo de aire práctico excede el tiempo requerido a la proporción aire-combustible más baja se llama coeficiente de margen de aire. Válvula reguladora de resistencia baja: Es una válvula de ajuste de descompresión de baja resistencia usada para el ajuste del coeficiente del margen de aire. El límite inferior de su ajuste se diseña como el límite inferior de la proporción de aire-combustible, y el límite superior se determina mediante el coeficiente del margen máximo. La proporción de desplazamiento del distribuidor se diseña de acuerdo con su límite superior. Parámetros de versatilidad: Hay parámetros que caracterizan la versatilidad de la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento. Se pueden clasificar en parámetros básicos y parámetros no básicos. Los parámetros básicos incluyen la resistencia a la presión, la fuerza de la flecha (par de torsión), el límite de velocidad y desplazamiento; los parámetros no básicos pueden ser cualquier otro parámetro de espacio de versatilidad como
la elevación máxima, la velocidad máxima y la relación entre la elevación, el gasto, la energía y la velocidad de rotación para la bomba de agua; la presión máxima, la velocidad de rotación máxima y la relación entre la presión, el flujo y la velocidad de rotación y para el compresor de aire; la caída máxima, la relación entre la caída y el flujo, la velocidad de rotación y la energía para el motor hidráulico; la velocidad de rotación máxima, las relaciones entre la velocidad del viento y la velocidad de rotación y entre la potencia y la velocidad de rotación para el soplador y así sucesivamente. Parámetro de seguridad, parámetro de fuerza, parámetro de límite superior: Estos tres parámetros es decir, resistencia a la presión, fuerza de la flecha y límite de velocidad, caracterizan la fuerza estructural de la maquinaria de fluidos y son correspondientes a la máxima resistencia a la presión de la cavidad, el máximo par de torsión y la velocidad de rotación de la flecha principal. Parámetros básicos de versatilidad: Incluye los parámetros de seguridad y desplazamiento, que solo son cuatro parámetros de resistencia a la presión, fuerza de la flecha, límite de velocidad y desplazamiento. Los parámetros de velocidad se llaman parámetros de desigualdad y el desplazamiento se llama parámetro de ecuación. Parámetro de ecuación: Es el desplazamiento el cual es el único parámetro funcional en los parámetros básicos de versatilidad de la maquinaria de fluidos general. Es un parámetro constante en la ecuación del límite funcional. Ecuación de índice: Es una ecuación de proceso cuyas
variables desconocidas son la presión, el flujo y la energía. Para el fluido comprimible y no comprimible corresponde a la energía y a la ecuación de continuidad de flujo y de la energía calorífica y del flujo potencial. Se puede usar para resolver los parámetros de función con un conjunto de desigualdades de condiciones de seguridad. Solo dos de estas tres variables desconocidas son independientes. Característica de flujo constante: Es una de las características de salida de la maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento que fluye. Está en proporción directa a la velocidad de rotación y la velocidad constante da como resultado un flujo constante. Pero la presión se adapta a la carga y es irrelevante al gasto. Adaptabilidad de la presión, adaptabilidad de la energía: Estas son características de que la presión de salida es irrelevante para el gasto y se adapta a la carga. La energía se determina mediante la función de carga y la velocidad de rotación. Versatilidad de presión: Es la versatilidad de la presión y la energía dentro del límite de seguridad para la maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento, la cual es la adaptabilidad que tiene eficiencia económica para cualquier combinación de presión y velocidad de rotación elegida libremente dentro de los límites superiores de presión, de la resistencia a la presión, de ia fuerza de la flecha y el límite de velocidad. Versatilidad del medio: Es la versatilidad para el fluido con la misma fase dentro del límite de la condición de seguridad para la maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento, que es la
adaptabilidad que para cualquier medio invariable de productos químicos no prohibidos elegidos libremente dentro de los límites superiores de presión, los cuales corresponden a la resistencia a la presión, fuerza de la flecha y límite de velocidad, y tiene eficiencia económica. Versatilidad de fase: Es la versatilidad para la fase de fluidos dentro de los límites de la condición de seguridad para la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento, la cual es la adaptabilidad a la eficiencia económica para las fases de fluido de los productos químicos no prohibidos elegidos libremente dentro de los límites superiores de presión correspondientes a la resistencia a la presión, la fuerza de la flecha y el límite de velocidad. Contiene la versatilidad de la presión. Versatilidad de la maquinaria de fluidos: La maquina de fluidos de amasado y desplazamiento tiene multifunción, reversibilidad y la característica técnica de versatilidad de presión, de medio y de fase dotada por la planeación de serie y de tipo. Debe diseñarse con versatilidad y tiene placa de nombre de versatilidad. La maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento versátil: La maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento versátil se planea y se diseña con versatilidad y está marcada con los parámetros en términos del criterio de versatilidad. Tiene funciones múltiples, versatilidad de fase y adaptabilidad continua sin límite superior para la presión y está dotada de energía por un plan de tipo y de serie.
2. Campo de la Invención La presente invención se dirige a un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluido y un mecanismo de variación de volumen y las aplicaciones de los mismos. La maquinaria de fluido establecida es una forma abreviada de la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo. "El método de variación del volumen de amasado y desplazamiento" y "el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento" son conceptos innovadores. La presente invención se relaciona con muchos campos incluyendo la maquinaria dinámica y la transmisión, la administración y control de fluidos, etcétera. La presente invención se puede aplicar a muchas industrias tales como energía, transporte, industria química, maquinaria, minería, conservación del agua, protección del medio ambiente, construcción urbana y rural, industria de servicios y así sucesivamente. La presente invención en particular se relaciona con la maquinaria del campo de fluidos y más particularmente se relaciona con la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo en cuanto a lo que se refiere al principio de operación. Pero no pertenece a la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo existente, ni a la maquinaria de fluidos sin desplazamiento. Se relaciona con un tipo y arquitectura de movimiento innovador. La maquinaria de fluidos trabaja por medio de fluido y se puede clasificar por medio de tres tipos de funciones. El primer tipo de maquinaria de fluido convierte el trabajo en energía o inversamente
convierte la energía en trabajo empleando las reglas de transformación que se refieren al campo de fluidos o al estado termodinámico que incluyen, por ejemplo, bomba y compresor con las características de un proceso de presurización con consumo de energía, turbina de agua, motor de combustión, turbina de vapor, turbina de gas y distintos motores de expansión turbo de gas a altas y bajas temperaturas con la característica de un proceso de trabajo o aplicación con descompresión de fluido o expansión simultánea. El segundo tipo de maquinaria de fluido transmite, controla y distribuye potencia o energía, incluyendo, por ejemplo, convertidor del par de torsión (desacelerador y acelerador) y transmisión hidráulica (gobernador de velocidad) con la característica de transferencia de energía y control utilizando la conversión de trabajo-energía o la conversión inversa simultáneamente. El tercer tipo de maquinaria de fluidos administra masa de fluidos con el aumento o disminución de energía, mide y controla los parámetros de fluidos, incluyendo, por ejemplo, bomba de medición, bomba de distribución de proporción constante, bomba de modulación de parámetros, bomba de control de aseguramiento de parámetros, etcétera. La maquinaria de fluidos se puede clasificar por tipos de movimiento en el tipo de traslación normal convencional, el tipo de rotación y el tipo de amasado y desplazamiento en la presente invención. Si se clasifica por energía, solo hay dos tipos: tipo de desplazamiento positivo y tipo sin desplazamiento. La maquinaria de fluidos de tipo de desplazamiento utiliza la energía potencial del
fluido, en donde la presión es un parámetro crítico. La maquinaria de fluidos del tipo sin desplazamiento utiliza la energía cinética del fluido o energiza el fluido, en donde la velocidad es un parámetro crítico. Todas las máquinas de fluidos pertenecen al tipo de desplazamiento excepto los propulsores giratorios del tipo sin desplazamiento. La maquinaria de fluido de desplazamiento tiene varias estructuras y funciones. Una maquina de fluido de desplazamiento positivo incluye cuando menos una cavidad de trabajo. La estructura de la pared de la cavidad móvil de cuando menos una cavidad de trabajo se mueve periódicamente, y la forma y el volumen de la cavidad cambian continuamente con ella. Este tipo de movimiento periódico se llama un movimiento de variación de volumen. El fluido corre hacia dentro y hacia fuera de la cavidad junto con el movimiento de variación de volumen. La energía específica del fluido cambia resultando de un proceso de liberación de energía o de ser energizado, y, la presión del fluido aumenta o disminuye de conformidad con lo anterior, o de manera alternativa, el volumen específico del fluido cambia de conformidad con lo anterior. Un movimiento de variación de volumen es esencial y suficiente para la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo. El movimiento de variación de volumen es una característica básica de la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo y determina el principio estructural, la función y las características del mismo. La maquinaria de fluido de desplazamiento positivo no está
restringida por una velocidad límite inferior, de manera que tiene la adaptabilidad y flexibilidad más extensa y puede satisfacer cualquier requisito de función para la maquinaria de fluidos en teoría y en la práctica. La maquinaria de fluidos se aplica extensamente a todo campo industrial de la economía nacional china. Todas las clases de maquinarias de fluido se usan y son esenciales para la industria, la agricultura, el transporte, la vida diaria, etcétera. La maquinaria de fluido es esencialmente equipo de energía en la producción social y en la vida. Funciona como equipo nuclear en agua, electricidad, y sistemas de aire. Como parte es tan importante como el corazón en el cuerpo humano. La maquinaria de fluidos principalmente impulsa equipo en la producción social y en la vida. La distribución de materias primas y productos en estado de gas, líquido y sólido, el transporte diario y de viaje de casi todos son impulsados por maquinarias de fluidos. La maquinaria de fluidos es equipo de consumo de energía primaria. La mayoría de las fuentes minerales desarrolladas por los humanos, tales como el petróleo, el gas natural, o el carbón son consumidos por las maquinarias de fluidos tales como los motores de combustión interna, las turbinas de gas y los motores de combustión externa. Casi todas las fuentes de energía natural, tales como la energía hidráulica, la energía del viento, la energía geotérmica, la energía oceánica, la energía biológica y otras nuevas fuentes de energía tales como la energía nuclear necesitan ser absorbidas y
convertidas mediante la maquinaria de fluidos. La maquinaria de fluidos es una fuente de contaminación primaria. La maquinaria de fluidos se ha usado extensamente desde la revolución industrial, especialmente desde el siglo pasado y ha causado la más seria contaminación del medio ambiente en la historia. Muchos gases de invernadero son resultado directo o indirecto de la maquinaria de fluidos como las máquinas de energía dinámica. Estas máquinas también emiten gas venenoso y dañino tal como el monóxido de carbono, el bióxido de carbono y NOx. Muchas o la mayoría de las técnicas de la maquinaria de fluidos son inmaduras y necesitan mejorarse y renovarse con respecto a la civilización ecológica. Renovar la maquinaria de fluidos es una misión urgente y se relaciona con el desarrollo sostenible de los seres humanos. La esperanza para resolver la crisis de energía y la crisis del medio ambiente puede estar en la innovación técnica de la maquinaria de fluidos. 3. Antecedentes de la Invención Se pueden encontrar algunas conclusiones importantes revisando las características técnicas y las condiciones técnicas existentes de la maquinaria de fluidos. La maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo tiene ventajas considerables en teoría utilizando energía potencial. Debido a que la energía potencial es irrelevante para la velocidad, la velocidad de flujo de trabajo puede o debe obedecer criterios
hidráulicos. La pérdida hidráulica puede ser controlada y reducida a un nivel muy bajo y hasta cualquier nivel bajo como se desee en teoría. La eficiencia hidráulica puede exceder el 95% dentro de los criterios hidráulicos, y hasta puede alcanzar el 98% cuando trabaja a baja velocidad. El cuello de botella de la eficiencia hidráulica que ha padecido la maquinaria de fluidos sin desplazamiento durante 300 años difícilmente existe en la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo. La adaptabilidad de la velocidad disponible en la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo y la presión diferencial disponible como resultado de un flujo constante permite que esta maquinaria tenga una adaptabilidad y flexibilidad exclusiva en teoría. Sin embargo, la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo actual no utiliza ni desarrolla la ventaja mencionada anteriormente. Existen algunos problemas en los diseños convencionales, tales como una estructura compleja, una seria pérdida por fricción, una baja eficiencia mecánica interna, y una baja eficiencia de desplazamiento, etcétera. La eficiencia mecánica interna y la eficiencia de desplazamiento son factores del producto de la eficiencia global. Cuando los dos factores o uno de ellos se reduce a cierto grado, será un cuello de botella que restringe el límite superior de la eficiencia global. En adición, la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo existente tiene rigurosos requerimientos de precisión y los costos de manufactura son relativamente altos. El índice de falla también es alto debido a su
estructura compleja. Estos defectos restringen seriamente el desarrollo de la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo. Restringida por la eficiencia mecánica interna u otros factores relacionados, la eficiencia de la mayoría de las maquinarias de fluidos de desplazamiento positivo actuales está por debajo del 50%. La eficiencia del motor de combustión interna es aproximadamente del 40% y la del compresor y bomba al vacío es de aproximadamente 30%. La eficiencia de un sistema de transmisión hidráulica es bastante más baja que la de un sistema de transmisión mecánica. La eficiencia baja principalmente es resultado del inapropiado movimiento de la variación de volumen de la maquinaria de desplazamiento positivo. Un diseño de cinemática inapropiado conduce a un diseño estructural inapropiado y malas características dinámicas. Un breve análisis de las características y defectos de los dos tipos de movimiento de variación de volumen en la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo actual, es decir, la traslación y la rotación lineal, se describirá de aquí en adelante. En primer lugar analizaremos los principales problemas de la traslación lineal (movimiento reciprocante lineal), que es antigua y se usa frecuentemente. El principal defecto de este movimiento de variación de volumen es obvio que el trazo de movimiento de la translación lineal misma no está encerrado y por lo tanto no es periódico, lo cual hace necesario añadir otro movimiento hacia atrás para producir la periodicidad de un trazo encerrado. Esto es muy desventajoso. La
pérdida mecánica interna por unidad de tiempo casi se duplica y la densidad de la función se reduce a la mitad justo debido a añadir el movimiento hacia atrás ineficaz. Otro problema serio son las malas características de la dinámica del mecanismo del movimiento de variación de volumen de traslación lineal. El mecanismo de pistón cadena cigüeñal usado en la traslación lineal no solo tiene una estructura compleja, sino también le falla el auto-equilibrio del sistema de fuerzas interno. Una fuerza externa se debe usar para lograr el equilibrio. Actuando como un miembro de dos fuerzas que oscila a alta velocidad, la fuerza resultante de la carga, la fuerza de restricción del cigüeñal y una fuerza de inercia (la fuerza de reacción cinética en el proceso de la variación de velocidad) de la cadena genera una fuerza dinámica, que tiene una gran magnitud y es ortogonal a la dirección del movimiento. Eso causa varios problemas. La fuerza de restricción y la fuerza de fricción en la superficie de ajustes del perno del pistón aumentan debido a esta fuerza y de este modo la pérdida de fricción del pistón, la pérdida sobre la superficie de ajuste del recorrido del cigüeñal y la pérdida en el cojinete del cigüeñal también aumentan en concordancia. Más en particular, esta falta de auto-equilibrio causa una fuerza de carga normal aplicada al par de la pared del pistón-cavidad y causa un gran par de fricción aplicado al mismo. La distribución homogénea de la fuerza de fricción se aplica sobre la superficie de ajuste y su valor que es muchas veces mayor que la carga de fuerzas de sellado sobre el anillo del pistón causa más
pérdida por fricción y correspondientemente más requerimiento de lubricación rigurosa y requerimiento de enfriamiento. Cuando la lubricación es mala la fricción puede causar que el cilindro se raspe y se queme el cilindro dando como resultado que la máquina se daña. En adición, la fuerza de equilibrio variante en el tiempo periódico externo y el par de torsión pueden causar vibración de la máquina y fatiga de la estructura. La vibración es una causa principal de la contaminación de ruido generada por esta clase de máquina. De este modo se puede ver que el movimiento de variación de volumen de la traslación lineal, que no tiene un sistema de auto-equilibrio de fuerzas, tiene muchos problemas tales como una pérdida grande, vibración aguda, estructura compleja y voluminosa, requerimiento riguroso de lubricación, etcétera, y causa un mal desempeño en eficiencia, costo y contaminación al medio ambiente. En especial el problema de la lubricación disminuye la confiabilidad de la máquina directamente. El requerimiento riguroso de lubricación aumenta los costos de fabricación y de funcionamiento. Para el motor de combustión interna que es una máquina de variación de volumen típica de traslación lineal, la restricción de la lubricación a la temperatura de la pared del cilindro da como resultado un daño a la condición de temperatura para la combustión completa de la capa límite. En la condición de un bajo compromiso de temperatura causado por aumento del enfriamiento de la pared del cilindro, los gases mezclados de la capa límite no se pueden quemar suficientemente y una capa de lubricante puede causar la
volatilización parcial y la acumulación de carbón. El enfriamiento inestable, el choque térmico al arranque y el proceso de cambio de velocidad y la respuesta térmica lenta pueden deteriorar este problema. La combustión incompleta causa un desperdicio en el consumo de aceite, disminuye la eficiencia de la combustión y conduce al ensuciamiento interno y a la contaminación en el escape. La contaminación en el escape principalmente se dirige al escape de monóxido de carbono y humo oscuro. El humo incluye materia en partículas absorbibles tales como granulos de carbón, gotas volátiles de aceite lubricante y su gel. Estos contaminantes pueden contaminar el cielo azul y dañar a los seres humanos que viven en el medio ambiente y a la biosfera entera. En adición, el sistema de enfriamiento para mantener la lubricación aumenta los costos de fabricación y de ejecución y el sistema de enfriamiento con agua es susceptible de un accidente de fracturación por enfriamiento. Además del motor de combustión interna, la variación de volumen de la traslación lineal se aplica extensamente a la maquinaria de fluidos tales como el compresor de gas, la bomba al vacío y el dispositivo de transmisión hidráulica de tipo émbolo, etcétera. La eficiencia mecánica interna de esta clase de maquinarias se reduce por la complejidad del mecanismo de variación de volumen compuesto de pistones, cadenas y cigüeñales y la pérdida de fricción generada por la falta de auto-equilibrio del sistema de fuerzas del mecanismo. La pérdida de fricción del mecanismo es una de las principales causas de la baja eficiencia
mecánica. El proceso de compresión en las máquinas como las compresoras y las bombas al vacío es un proceso térmico. La energía interna y la temperatura del gas aumentan en el proceso de compresión de la variación de volumen del cilindro de gas. Pero el calor es difícil de dispersarse, lo cual causa la compresión adiabática. El consumo de energía de la compresión adiabática en general excede aproximadamente una vez la de la compresión isotérmica. Excede aun más en el caso de una alta tasa de compresión. De este modo, es imaginable la baja eficiencia. La eficiencia de muchos compresores de tipo reciprocante y bombas al vacío es de aproximadamente el 30% y la compresión adiabática es una razón importante para esto aparentemente. Hablando con precisión en la clase de máquinas como las compresoras y las bombas al vacío hay dos cuellos de botella que son la restricción de la eficiencia mecánica interna y la restricción del factor de eficiencia térmica causada por la compresión adiabática. El factor de eficiencia térmica se define como la proporción de la temperatura absoluta en la entrada contra la de la salida. No es un factor del producto de eficiencia instantánea sino un factor de la eficiencia práctica en consideración de la energía específica de estado estable después de que el medio de trabajo se enfría. Este factor puede ser bajo el 50% y hasta más bajo a una proporción de compresión alta. Para aumentar la eficiencia de la maquinaria de fluidos como las compresoras y las bombas al vacío el problema del enfriamiento se
debe resolver durante el diseño de la variación de volumen para lograr la compresión isotérmica. La tecnología existente no lo hace bien respecto a esto. Las bombas de paletas y los motores de paletas deslizantes, y las bombas de émbolo y los motores de émbolo son dos tipos de equipo de transmisión de fluido giratorio en las técnicas existentes y los últimos son los equipos que prevalecen para la transmisión hidráulica. Tienen estructura giratoria pero su tipo de movimiento del mecanismo de variación de volumen es la traslación lineal, o deberá llamarse translación lineal combinada con una rotación. Sus principios de variación de volumen son diferentes. Las bombas de paletas y los motores de paletas deslizantes utilizan paletas que se extienden y se contraen en dirección radial en el rotor de rotación para dividir una cavidad excéntrica y causar que el volumen de la región del sector entre las paletas varíe periódicamente. Las bombas con émbolos y los motores con émbolo utilizan una traslación radial o axial del émbolo en una cavidad pequeña del rotor de rotación para causar que el volumen de la cavidad pequeña varíe. Lo último necesita una superficie cilindrica precisa o una estructura de distribución de cara extrema para cooperar con la misma. Estas dos clases de máquinas tienen estructura simple y fuerza de reacción dinámica pequeña, pero ni las paletas ni los émbolos de las mismas tienen auto-equilibrio del sistema de fuerzas y de este modo se requiere una fuerza de restricción externa para mantener el equilibrio. Las características comunes de la fricción mecánica en
estas dos clases de máquinas es que las fuerzas de restricción para generar fricción se maximizan. La fuerza de restricción radial de la paleta en la bomba de paletas es igual a la máxima fuerza de inercia más una fuerza de presión elástica preestablecida. Cuando la paleta se retracta deberá añadirse una resistencia de fricción del deslizamiento de la paleta, lo cual se genera por la presión diferencial de la carga y la resistencia de la fricción mecánica del deslizadero de la paleta causado por el momento de la fuerza de restricción radial, en donde la resistencia de la fricción del deslizadero se relaciona con la distribución de la presión diferencial de la carga y la contra-fuerza del movimiento de fricción dinámico radial. El estrés del émbolo es igual a la paleta pero deberá añadirse toda la fuerza de carga en una dirección opuesta al movimiento. En dos tipos de pérdida de fricción de estas dos máquinas, la fricción en el resbaladero de la cavidad pequeña es menos considerable. La mayoría de la pérdida de fricción se genera en la dirección del movimiento del rotor, en donde la velocidad de fricción es igual a la máxima velocidad lineal del movimiento de variación de volumen y se maximiza también. Los factores de fuerza y velocidad de la pérdida de fricción se maximizan. Por lo tanto, la pérdida de fricción ciertamente se maximiza. Solamente el coeficiente de fricción es un factor ajustable. Por lo tanto, el valor de la pérdida mecánica interna es alto en estas dos clases de máquinas y dependen de la lubricación de manera intensa. Todas las bombas de paletas tienen pequeños
desplazamientos. Las bombas de émbolo se aplican más extensamente. La proporción de la generación (contra la fuerza de carga) de la fuerza de restricción normal y la fuerza de fricción es muchas veces mayor en comparación con un mecanismo de cadena-pistón. Con la misma lubricación y coeficiente de fricción su tasa de pérdida de fricción del mismo es mayor, lo cual afecta la eficiencia de esta clase de maquinaria. Las eficiencias de las bombas de émbolo y los motores de émbolo impiden el desarrollo de la transmisión hidráulica que tiene la ventaja de la sistematización, de manera que la transmisión mecánica no se puede reemplazar con ella durante un largo término. Si la eficiencia de la transmisión hidráulica está cercana o es mayor que la de la transmisión mecánica, lo cual es costoso y no tiene una eficiencia global muy alta debido a su larga cadena de impulso, con seguridad se adoptará la transmisión hidráulica y el costo de fabricación del automóvil se reducirá de manera considerable. Para el segundo tipo de variación de volumen actual, es decir, la variación del volumen giratorio, también existe el cuello de botella en la eficiencia. La variación del volumen giratorio se puede subdividir en movimiento helicoidal, movimiento de rejilla de engranes y rotación de rueda excéntrica. En general, el mecanismo de la variación de volumen giratorio tiene una característica del auto-equilibrio del sistema de fuerzas, lo cual facilita disminuir la pérdida de fricción en el mecanismo. Pero otro tipo de pérdida mecánica interna se vuelve
un tema prominente en el movimiento de variación de volumen giratorio. Su pérdida de volumen puede ser demasiado grande en algunas condiciones. El análisis concreto es el que sigue. La posición de sellado en el canal helicoidal se mueve continuamente durante el movimiento helicoidal, el cual hace que el volumen de la cavidad comunicada entre los extremos de salida y entrada genere una variación complementaria en una onda de más y menos de diente de sierra. La cavidad del trabajo práctico es únicamente el canal helicoidal cuyo movimiento de variación de volumen lo lleva a cabo un interruptor instantáneo de la conexión entre el ejecutor helicoidal y una cavidad extrema y una variación de la longitud de la sección conectada entre ellas, la cual es causada por un movimiento continuo de la posición de sellado. El movimiento de la variación de volumen conduce a una variación de volumen de la cavidad en una onda de diente natural, en el cual el mecanismo de variación de volumen es un vastago con cuerda. La superficie cilindrica de vastago con cuerda es la cara de sellado dinámico. La pérdida de fricción marginal generada en rotación por el flujo de derrame está en proporción directa con el cubo de la velocidad lineal, y de este modo causa una pérdida mecánica interna mayor que da como resultado una disminución en la eficiencia. Las bombas con cuerda que usualmente se usan para la administración de fluidos con alta viscosidad tienen una eficiencia mecánica interna baja pero no se pueden reemplazar en la tecnología existente. Los compresores con cuerda utilizan aceite de lubricación como medio de
sellado. La pérdida mecánica generada a partir de la fricción todavía es considerable debido a que el área de sellado es grande. Aparentemente, la eficiencia mecánica interna todavía es el cuello de botella de la eficiencia de esta clase de maquinaria. El tipo de toma de engrane del movimiento de variación de volumen tiene las características del cambio continuo de la contrapresión y la desaparición de la contrapresión en el punto de encuentro. Para la cavidad conectada con el extremo de salida del fluido, la dotación del engrane genera una variación pulsante continua sobrepuesta con el incremento de pulso y la disminución de pulso, en donde la diferencia de fase se determina por la relación geométrica. Se presenta una variación compensadora en la cavidad conectada con el extremo de entrada. La tasa de cambio es muy pequeña. Similar al movimiento helicoidal, la cavidad de trabajo práctica solamente es una contrapresión que se mueve continuamente. La diferencia en este tipo es que el flujo instantáneo no es constante sino varía con una función del pulso y el movimiento de variación de volumen práctico es una traslación del tipo pulso de la cavidad. El volumen instantáneo de la cavidad de trabajo se puede expresar como respuesta de la secuencia de la función delta de Dirac (función d) después del filtrado secuencial. Las bombas de engrane o los motores de engrane tiene buen auto-equilibrio del sistema de fuerzas y reversibilidad. Sus estructuras son simples y los costos son bajos, de manera que se han empleado durante mucho tiempo. Este método de variación de volumen genera los
siguientes problemas: el desplazamiento específico (la proporción de desplazamiento contra el espacio de movimiento) obtenido por la variación de volumen es tan pequeño que el tamaño relativo de la superficie de sellado aumenta y la pérdida mecánica interna relevante para el exponente de orden alto de escala también aumenta. El pulso de alta frecuencia en la salida también es desventajoso. En operación, hay tres clases de pérdidas simultáneamente que comprenden la pérdida mecánica interna principalmente causada por la fricción marginal en la cara extrema, la pérdida de volumen que principalmente existe en el punto de encuentro y la pérdida hidráulica principalmente en el punto de encuentro. Las proporciones de estas tres pérdidas cambian de acuerdo con la situación específica, pero domina la pérdida mecánica. Cuando la velocidad de rotación es alta la pérdida hidráulica aumenta y puede causar daño de corrosión de la cavitación. La pérdida de volumen es grande a baja viscosidad y a baja velocidad. La pérdida mecánica interna es el cuello de botella de la eficiencia para el tipo de variación de volumen de toma de engranes. Debido a que este cuello de botella es difícil de superar, la eficiencia es imposible de mejorar en medida por este tipo de variación de volumen. El método de variación de volumen de rotación de la rueda excéntrica significa que la ocupación interior del cilindro de un motor montado excéntricamente en la cavidad barre la superficie interna del cilindro debido a la rotación del rotor. Este diseño se ha
desarrollado recientemente, se han descrito varios nuevos diseños del mismo en la literatura de patentes. La rotación de la rueda excéntrica obviamente tiene mejor adaptabilidad que el movimiento helicoidal y la toma de engranes. Su eficiencia volumétrica y la eficiencia hidráulica se pueden mejorar debido a su buena estructura y diseño. Luego entonces, tiene ciertas ventajas. Sin embargo, existen los dos problemas que siguen: En primer lugar la velocidad del movimiento de variación de volumen de rotación es demasiado alta. Cuando un rotor barre la superficie interna del cilindro, la velocidad relativa de la superficie de sellado está en proporción directa con la escala asociada y la velocidad de rotación del rotor. Debido a que se requiere cierta velocidad y tamaño de rotación para el diseño económico de eficacia de la superficie interna de barrido, se genera una gran pérdida correspondientemente. Primero, la cara extrema del rotor y el flujo del derrame pueden generar fricción marginal. La fuerza de fricción en un área infinitesimal está en proporción directa con el cuadrado de la velocidad lineal. Después de que se integra la pérdida de fricción de la cara extrema está en proporción directa con el exponente a la quinta del diámetro y también en proporción directa con el cubo de la velocidad de rotación. Luego entonces, constituye la mayoría de la pérdida mecánica interna. La pérdida de fricción entre la superficie cilindrica del rotor y la partición que separa la cavidad de alta presión de la cavidad de baja presión constituye otra parte de la pérdida mecánica interna y está en proporción directa a
la velocidad lineal. El único método para disminuir la pérdida es disminuir la velocidad lo cual puede dañar la eficiencia económica de la máquina. En segundo lugar, el método de variación de volumen de rotación de la rueda excéntrica es un movimiento de un lugar grande formado por el movimiento funcional ergódico de la partícula fija. La media y la varianza de la velocidad lineal de la partícula en el rotor son muy grandes. Luego entonces, el momento de la cantidad de movimiento del rotor es demasiado grande lo cual conduce a malas características dinámicas. El rotor excéntrico también puede causar dificultad en el diseño y en el equilibrio dinámico. La maquinaria de fluido sin desplazamiento puede no pertenecer al campo técnico de la presente invención, pero la presente invención se puede aplicar a la misma debido a las características relacionadas del objeto de la presente invención. La presente invención se puede aplicar de manera alternativa a la maquinaria de fluidos sin desplazamiento debido a que sus campos de aplicación son por completo los mismos. La maquinaria de fluidos sin desplazamiento tiene estructura simple, estrés de equilibrio y gran densidad de energía, y esto siempre ha sido importante. El problema existente de esta clase de maquinaria es que tiene un cuello de botella de la gran pérdida hidráulica y baja eficiencia para el medio líquido. Hay dos clases de pérdidas hidráulicas en esta maquinaria que trabaja dependiendo de la velocidad en términos de la regla de la hidrocinética, es decir, la pérdida de resistencia local y
la pérdida de la resistencia del recorrido. Su energía específica y la pérdida de energía están respectivamente en proporción directa con el cuadrado y el cubo de la velocidad. Aunque toda la pérdida local se pueda eliminar con el desarrollo de la tecnología, la pérdida del recorrido no se puede eliminar para siempre. Para el medio gaseoso el cual es insensible a la pérdida hidráulica, hay una restricción de eficiencia adicional para la maquinaria de fluidos sin desplazamiento. Poniendo por ejemplo la turbina de gas, su eficiencia hidráulica es casi del 90%, pero su eficiencia está restringida por la cadena de restricciones de la velocidad-fuerza centrifuga-resistencia del propulsor-temperatura del gas-eficiencia del ciclo térmico lo cual genera un cuello de botella de la eficiencia del ciclo térmico causado por la velocidad, de manera que la eficiencia térmica de un solo ciclo no se puede romper a través del 50% a largo plazo. La eficiencia térmica del ciclo combinado puede alcanzar el 60%, pero la complejidad de este proceso y la constitución del sistema hacen que el costo de construcción aumente casi una vez. Los expertos predicen que el límite de la eficiencia técnica del ciclo terminado es del 70%, y se necesitan 100 años para obtener el material y la tecnología, incluyendo la técnica de enfriamiento para la paleta, para lograr este límite. Parte de la salida del ciclo combinado es calor a baja temperatura de baja calidad generado junto con termoelectricidad. Este ciclo se prefiere en el presente pero no es necesariamente competitivo en el futuro.
Se hace notar que en el proceso de esfuerzo para reformar la maquinaria de fluido sin desplazamiento, aunque se ha hecho mejoramiento técnico, la restricción esencial es difícil de superarse. Además del cuello de botella de la eficiencia otro problema serio de la maquinaria de fluidos actual es el objetivo técnico monotónico y el producto monotónico del mismo. Esto quiere decir, un tipo de producto solo se usa con un propósito en ciertas condiciones y hasta los parámetros concretos no pueden modificarse en la mayoría de las condiciones. Pero se requiere versatilidad y se considera como una escala evaluar la adaptabilidad y el valor de uso de un producto. Un producto con más versatilidad tiene más valor para los usuarios. Es obvio que una llave universal tiene diferente valor de uso que una llave fija. Pero poco importa a la demanda de usuarios la maquinaria de fluidos actual, las funciones de casi toda clase de producto es monotónica y hasta los parámetros de producción del producto también están pre establecidos (no se pueden alterar), por ejemplo, la fase de fluido está preestablecida y una máquina de gas o de líquido no puede usarse alternativamente. Como otro ejemplo, las bombas de agua con una altura de veinte metros es imposible que se usen para una altura de cien metros. Si las bombas de agua de cien metros se usan para una altura de veinte metros, la eficiencia se reducirá considerablemente. Este grado de libertad no se proporciona ni se puede proporcionar en las técnicas existentes. La falta de versatilidad en la maquinaria de fluidos actual
causa un resultado de que el valor condicional se vuelve cero, digamos, si la condición de realizar el valor de uso no llega a existir, el valor en tiempo real es igual a cero. Esto es una lógica matemática y puede generar un desperdicio social grande. El producto del fabricante, los bienes en producción y el equipo en manos de usuarios todo consume recursos naturales y fuerza de trabajo social que cambian en valor de uso. La monotonía hace que el valor de uso sea un valor con probabilidad condicional. Cuando la condición no existe el valor de uso no existe. La complejidad del mundo a veces causa muchas condiciones que no existen en muchos lugares y tiempos, lo cual causa una pérdida no estadística del valor que vuelve a ser cero. Otro resultado de la falta de versatilidad es el alto precio. La razón es simple: La falta de versatilidad en consecuencia conduce a la complejidad del tipo y la especificación, y da como resultado que hay muchos tipos de productos con pocos lotes de producción. Y el alto precio es inevitable de acuerdo con el principio de la fabricación comercial. Por ejemplo, la bomba centrífuga, que pertenece al campo de maquinaria de fluidos, el tipo sin desplazamiento de la maquinaria del propulsor y el tipo de flujo en dirección radial, tiene más de 10,000 clases en el catálogo de productos de las empresas chinas. La complejidad del diseño del producto, la organización de la producción, la aplicación y la moneda siempre conduce a altos costos de compra y de mantenimiento. La maquinaria de fluidos es voluminosa, tiene numerosos tipos
con diferentes funciones y diferentes parámetros que cubren varios órdenes de magnitud y se han usado en la mayoría de campos en la producción humana y en la vida. Si se calculan y estiman por el ejemplo de las bombas centrífugas, hay más de cien mil tipos y especificaciones de máquinas de fluidos en todo el mundo. Si el diseño de versatilidad se realiza, sólo puede haber necesidad de miles de tipos para satisfacer la demanda. El lote promedio puede aumentar más de diez veces. El costo se puede reducir a la mitad, el almacenamiento del equipo puede disminuir en un tercio o más y el consumo de recursos naturales puede disminuir en la misma escala. La cantidad concreta no se puede calcular con exactitud, pero seguro que es grande. La falta de versatilidad existe universalmente tanto en el tipo de desplazamiento como en el tipo sin desplazamiento en la maquinaria de fluidos desde hace tiempo. El desperdicio prodigioso excesivo existe junto con la historia. De acuerdo con la teoría económica convencional, los fabricantes, los empresarios y los usuarios emprenden la previa pérdida del regreso al cero del valor y los altos costos juntos. Sin embargo, es realmente la humanidad entera la que lo emprende. La falta de versatilidad causa que el consumo de recursos naturales aumente muchas veces, lo cual da como resultado un serio desperdicio de recursos y un aumento de la contaminación del medio ambiente en la misma escala. Este es el sobregiro al beneficio ecológico de la humanidad y al futuro del desarrollo sostenible.
En resumen hay problemas tales como la baja eficiencia, la contaminación del medio ambiente y la falta de versatilidad en el campo de la maquinaria de fluidos. La gravedad del problema de la falta de versatilidad no es conocida por la mayoría de la gente, o sólo se considera como un problema teórico en vez de un problema práctico; o el problema se reconoce, pero no se puede resolver en la práctica. En particular, con respecto al problema de la eficiencia de la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo, hay defectos obvios en sus dos tipos de movimientos de variación de volumen. La pérdida mecánica interna de la fricción del mecanismo es seria en el mecanismo de traslación lineal y conduce a problemas derivados como lubricación rigurosa, conflicto de combustión y contaminación del medio ambiente. La pérdida mecánica interna de la fricción marginal es la pérdida primaria en las máquinas giratorias. Estos dos movimientos sufren de pérdida mecánica. Es obvio que una reforma pequeña no puede obtener ganancias grandes. El cuello de botella de la eficiencia se puede superar únicamente buscando el nuevo método de variación de volumen y manteniendo alejado el obstáculo. Si un método nuevo de variación de volumen, no solo puede resolver el problema de la fricción del mecanismo en el mecanismo de traslación mecánica, sino también resolver el problema de la fricción marginal en las máquinas giratorias y resolver los otros problemas derivados al mismo tiempo para aumentar sustancialmente la eficiencia mecánica interna, el cuello de botella
de la eficiencia del desplazamiento se puede superar. El cambio esperado no sólo se aplicará a la maquinaria de fluido de desplazamiento, sino también al campo completo de la maquinaria de fluidos. Esto es debido a que la maquinaria de fluidos sin desplazamiento también está restringida por la cadena de restricción de la eficiencia de la velocidad. A pesar del ciclo combinado de turbina de gas, así como distintos nuevos procesos y diseños que se vuelven más y más perfectos, se puede mejorar menos y menos, a menos de que se proponga una invención revolucionaria. En todas las aplicaciones la maquinaria de fluido sin desplazamiento se puede reemplazar con maquinaria de fluidos de desplazamiento. Si hay ventajas para el desempeño económico de la técnica principal tal como la eficiencia, la protección del ambiente y costos, este reemplazo no puede ser cambiado por el propósito subjetivo de la gente. Si un método nuevo de variación de volumen también resuelve el problema de la monotonía y hace que la mayoría de los productos y las máquinas de fluidos se vuelven multifuncionales, versátiles, aparecerá un resultado bueno. El orden de tipos y series de máquinas de fluido se reducirá; el orden de la probabilidad condicional de la actualización del valor del producto aumentará; los dispositivos de los usuarios serán más útiles y el almacenamiento se reducirá en gran medida; el orden de lotes de producto del fabricante aumentará, el costo se reducirá en gran medida y el precio bajará. Luego, el consumo del recurso y la contaminación del medio
ambiente disminuirán en gran medida. 4. Breve Descripción de la Invención La presente invención se dirige a resolver los problemas mencionados anteriormente. El primer objeto de la presente invención es diseñar un nuevo método con variación de volumen para la maquinaria de fluidos con desplazamiento positivo, incluyendo un nuevo tipo de movimiento y un nuevo mecanismo para aumentar considerablemente la eficiencia de esta clase de maquinaria. En vista de la complejidad de la aplicación de la maquinaria de fluidos, también participan varios tipos derivados y estructuras correspondientes de movimiento de variación de volumen, que son inferidas y deducidas del principio de mecánica de este nuevo método. El segundo objeto de la presente invención es diseñar distintas aplicaciones de la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo sincrónicamente al mismo tiempo que se diseña su nuevo método de variación de volumen. La función y el desempeño se pueden probar en la aplicación que se diseña como un objeto, y es necesario y suficiente para definir nuevo concepto y nueva característica. El diseño completo de la presente invención pertenece a la visualización del concepto y la profundidad de la visualización recae en la capacidad de la implementación de los expertos en campos relevantes. Muchas aplicaciones no se pueden realizar en las técnicas existentes. El tercer objeto de la presente invención es combinar las
funciones y las funciones condicionales en el diseño de aplicación del nuevo método de variación de volumen para la maquinaria de fluidos. Las versatilidades de la maquinaria de fluidos, incluyendo la versatilidad de función, la versatilidad de parámetros y la versatilidad de medio, se definen y diseñan basándose en este objeto. Vulgarmente hablando, este objeto es diseñar la maquinaria de fluidos como maquinaria multifuncional. Una máquina se puede usar en distintas aplicaciones, lo cual significa que podría no solo ser un motor sino también una bomba de agua, o un compresor, o una bomba al vacío, etcétera. Las demandas de innovación esencial y universal en el campo de la técnica de la maquinaria de fluidos se consideran en el objeto de la presente invención, y el requerimiento para establecer una base teórica correspondiente también se hace notar adecuadamente. Cuando se inventa un tipo de movimiento para una clase de máquina, todas las tareas para inventar esta máquina necesariamente se involucran debido a que el movimiento es el núcleo de una máquina. El movimiento de la máquina involucra el modo de movimiento, el mecanismo de movimiento, el principio de movimiento y la función del movimiento. Es un desafío intentar constituir una solución técnica simple que puede usarse ventajosamente en tantas aplicaciones. Tanto se contiene en la presente invención que tiene que simplificarse la expresión del contenido y el texto una vez y otra vez en la presente. La solución de la presente invención es un método de variación
de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos con desplazamiento positivo. Este método involucra el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento, el mecanismo de amasado y desplazamiento y su estructura, el principio mecánico de amasado y desplazamiento, y el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento y las referencias de función y desempeño y la clasificación de la maquinaria de fluidos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, etcétera. En el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento el movimiento de variación de volumen de la cavidad está en un movimiento de amasado y desplazamiento por la combinación de una revolución y una rotación en una función inversa pero a la misma velocidad. El mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento se incluye en la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo y está compuesto de un mecanismo de amasado y desplazamiento, una cavidad de amasado y desplazamiento, y un tablero de partición de maniobra. Un rotor de amasado y desplazamiento del mecanismo de amasado y desplazamiento da a la cavidad y es tangente con la pared interna de la cavidad para formar una cavidad cilindrica en forma de media luna. La cavidad se divide en una cavidad de presión variable y una cavidad de presión constante mediante el tablero de partición. Las dos cavidades se conectan por separado una con la otra de una entrada y una salida. Los volúmenes de las dos cavidades varían periódicamente y de manera complementaria. El volumen del fluido
aumenta activamente o disminuye pasivamente en el movimiento de la variación de volumen de la cavidad de presión variable con una disminución o aumento continuo o escalonado de la presión y con un aumento o disminución continua del volumen específico para el fluido comprimible. El movimiento de variación de volumen en la cavidad de presión constante solamente hace que el fluido se bombee hacia adentro y hacia fuera bajo una presión constante. La función de la máquina se realiza directamente por el movimiento de variación de volumen de una de las dos cavidades. El movimiento de variación de volumen de la otra cavidad es un proceso auxiliar. La cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante ambas están compuestas de una superficie interna de la cavidad de amasado y desplazamiento, una superficie externa del rotor de amasado y desplazamiento y una superficie de sellamiento del tablero de partición de maniobra, y las dos cavidades están separadas por la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento y el tablero de partición de maniobra. Cuando el mecanismo de amasado y desplazamiento hace el movimiento de amasado y desplazamiento en la cavidad de amasado y desplazamiento, la ocupación del espacio del rotor de amasado y desplazamiento gira alrededor del eje de amasado y desplazamiento debido a la revolución. La rotación de la ocupación del espacio del rotor de amasado y desplazamiento forma un barrido de la superficie interna del cilindro de relevo continuo o el movimiento de
presurización de la superficie interna del cilindro. De conformidad con lo anterior, la posición y el volumen de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante cambian periódicamente. Cuando la flecha principal gira durante un periodo el volumen de la cavidad de la presión variable aumenta continuamente desde cero a un valor máximo, o disminuye desde el valor máximo a cero. Forma un periodo de trabajo de presión variable y variación de volumen variable, en el cual la presión disminuye para liberar energía del fluido o la presión aumenta para energizar el fluido. El volumen de la cavidad de presión constante disminuye correspondientemente desde un valor máximo a cero o aumenta desde cero al valor máximo con el fluido bombeado hacia fuera y adentro bajo una presión constante. Este proceso va sincrónicamente con el proceso de presión variable. El método de variación de volumen de amasado y desplazamiento, mencionado anteriormente incluye el modo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, las características cinéticas del movimiento de amasado y desplazamiento, la composición del mecanismo de variación de volumen, la implementación de la variación de volumen de amasado y desplazamiento, y la acción de la misma en el movimiento del fluido. El movimiento de amasado y desplazamiento se introduce en la maquinaria de fluidos como un tipo de movimiento de variación de volumen con el propósito de disminuir la velocidad y con base en la
deducción del concepto básico de la mecánica. Este tipo de movimiento tiene excelentes características dinámicas del mecanismo y una tasa de pérdida de presión ventajosa. El análisis está en lo siguiente: El rotor de amasado y desplazamiento cilindrico de amasado y desplazamiento puro se compara con un rotor cilindrico con la misma proporción. Supongamos que el radio es R, la altura del cilindro es H, la densidad es p, la velocidad angular es co, y la proporción de amasado y desplazamiento es d, entonces Las velocidades lineales de la superficie circular en el rotor de amasado y desplazamiento y el rotor con la misma proporción son ?dR y ?R respectivamente, la proporción entre las velocidades es igual a {<odR)+(?R) = d (1) Las diferenciales de la cantidad de movimiento del rotor de
amasado y desplazamiento con la misma proporción son \? )p27a?dr [?r)p2mHdr
respectivamente, la proporción entre las cantidades de movimiento es igual a
í {?dR)p2prHdr -f j" (wr)p2prHdr = d(\-d)2R* (2/3R =\.5d-3d2+\.5d3 \.5d (2) Las diferenciales del momento de la cantidad de movimiento del rotor de amasado y desplazamiento con la misma proporción son
{?dR)dRp2prHdr y (?r)rp2prHdr respectivamente, la proporción entre el momento de cantidad de movimiento es igual a
fR (?dR)dRp2prHdr + (wr)rp2prHdr = d2(l-2d + d2)R* (?.5R4)=2d2 -4d2 +2d4 *2d2 (3)
Las diferenciales de la energía cinética del rotor de amasado y desplazamiento y el rotor con la misma proporción son
0.5{?dR)2 P2prHdr y 0.5{?r)2 P2prHdr respectivamente, la proporción entre las energías cinéticas es igual a
f" 0.5(?dR)2 p2prHdr -s- 0.5(wt)2 p2prHdr = d2(\-2d + d2)R? +(?.5R4)=2d2 -4d' +2d* 2d2 (4)
Las diferenciales de la pérdida de cara extrema del rotor de amasado y desplazamiento y el rotor con la misma proporción son
d{?dR)32prdr d(?r?2prdr respectivamente, la proporción entre las pérdidas de cara extrema es igual a
d(?dR) 2mdr -f- f (WT) 2prdr = di(\-2d + d2)R5 +(?.4R5)=2.5di -5d4 +2.5d5 * 2.5^33 (5) Las pérdidas de superficie cilindrica del rotor de amasado y
desplazamiento y el rotor con la misma proporción son ó\?¿>?) y
óy?r) respectivamente, la proporción entre las pérdidas de superficie cilindrica específica es igual a
Se puede concluir del cálculo y la deducción anterior que la variación de volumen de amasado y desplazamiento tiene ventaja de órdenes de magnitud en desempeños cinéticos y dinámicos. Todos estos desempeños se pueden obtener simplemente y rápidamente al mismo tiempo que se juzgan cualitativamente y se estima la calidad de mecanismo y la pérdida de fricción marginal del fluido. Además, mientras se diseña el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, estas proporciones se pueden usar para estimar y ajustar la relación entre la función y el desempeño. El rotor de amasado y desplazamiento usado prácticamente en un mecanismo de amasado y desplazamiento y el rotor usado prácticamente en un mecanismo giratorio se pueden diseñar de muchas formas, y no tienen que ser sólidos. Por lo tanto, los parámetros de comparación prácticos serán diferentes en cada caso, pero los errores no serán grandes. El análisis anterior solamente se basa en órdenes de magnitud y solo se usa para la evaluación con base en órdenes de magnitud. El mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento se puede diseñar con movimientos, restricciones y estructuras, etcétera, incluyendo otros diseños de función y desempeño. Todos estos se explicarán en la siguiente descripción.
Se incluye un mecanismo de amasado y desplazamiento en el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de la presente invención. Este mecanismo está compuesto de un rotor de amasado y desplazamiento y de un cigüeñal que restringe el rotor de amasado y desplazamiento. El rotor de amasado y desplazamiento se monta en una sección excéntrica del cigüeñal mediante cojinetes. La rotación del cigüeñal genera una generación del rotor de amasado y desplazamiento y el rotor de amasado y desplazamiento gira simultáneamente alrededor de un eje excéntrico basado en la inercia en una dirección inversa a la de la revolución a una velocidad angular cercana o idéntica a la de la revolución, lo cual forma la rotación. La revolución y la rotación se combinan en el movimiento de amasado y desplazamiento. El mecanismo de amasado y desplazamiento es la parte central del movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento pero su estructura es simple. Su estructura básica únicamente incluye dos partes: el rotor de amasado y desplazamiento y el cigüeñal. El rotor de amasado y desplazamiento es un cuerpo que gira aligerado con una superficie externa cilindrica. La distancia axial entre la sección excéntrica y la sección principal de flecha es el radio de amasado y desplazamiento, a saber el radio de revolución. El rotor de amasado y desplazamiento se fabrica en un proceso de girado y puede procesarse adicionalmente por pulido. Cuando se usa para medios de baja temperatura, se puede moldear por
inyección mediante plástico diseñado tal como el politetrafluoroetileno o se puede moldear por inyección mediante enchapado. El cigüeñal para la aplicación de gran potencia es fabricado cortando después de forja sólida integralmente. El cigüeñal para la aplicación de pequeña potencia se ensambla mediante una rueda excéntrica y un eje plano con vía de llave, y la rueda excéntrica constituye la sección de la flecha excéntrica. La estructura del rotor de amasado y desplazamiento se conecta con el cigüeñal mediante cojinetes rodantes y es ventajosa para disminuir la pérdida de cojinetes. Un tipo de mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento se incluye en este método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con la presente invención. Este mecanismo se compone de un mecanismo de amasado y desplazamiento, un tablero de partición de maniobra y una cavidad de amasado y desplazamiento estática que contiene el rotor de amasado y desplazamiento. La superficie interna de la cavidad de amasado y desplazamiento, la superficie externa de amasado y desplazamiento del rotor y la superficie de sellado del tablero de partición de maniobra encierran una cavidad de presión variable y una cavidad de presión constante separadas entre si. Cuando se echa a andar, el rotor de amasado y desplazamiento funciona en la cavidad de amasado y desplazamiento para generar un barrido de la superficie interna del cilindro del relé continuo o el movimiento de presurización de la superficie interna del cilindro para
cambiar la posición y el volumen de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante periódicamente. Cuando el eje principal gira para una ronda, el volumen de la cavidad de presión variable aumenta continuamente de cero a un valor máximo, o disminuye de un valor máximo a cero. Forma un periodo de presión variable y volumen variable en el cual la presión disminuye para liberar energía de fluido, o la presión aumenta para energizar el fluido. El volumen de la cavidad de presión constante disminuye de manera correspondiente desde un valor máximo a cero o aumenta de cero a un valor máximo. El fluido se está bombeando hacia fuera y hacia adentro a través de un acceso junto al tablero de partición bajo una presión constante. El área seccional efectiva del acceso aumenta o disminuye de manera correspondiente con la variación instantánea del flujo. El rotor de amasado y desplazamiento integra fuerzas externas tales como la presión del fluido y la contrafuerza mecánica autoinercial en tiempo real para formar una fuerza resultante y un momento en la flecha principal. La fuerza resultante se equilibra mediante la fuerza de restricción de los cojinetes en la flecha principal. Como un factor lineal de la potencia de la flecha instantánea este momento tiene una dirección inversa a la dirección de rotación de la flecha principal para las máquinas de trabajo y tiene la misma dirección que la dirección de la flecha principal para las máquinas que generan energía. Tiene solo un punto de valor cero en un periodo de rotación de la flecha principal.
El mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento mencionado anteriormente pertenece a un diseño básico y su cubierta es estática. El tablero de partición de maniobra tiene muchos estilos de restricción en su diseño y diferentes estilos de restricción generarán diferentes caracteres y efectos cinéticos. Otro tipo de mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento se incluye en este método de variación de volumen de amasado y desplazamiento establecido de acuerdo con la presente invención. Este mecanismo está compuesto de un mecanismo de amasado y desplazamiento, un tablero de partición de maniobra, una cavidad de amasado y desplazamiento que contiene el rotor de amasado y desplazamiento. La superficie interna de la cavidad de amasado y desplazamiento, la superficie externa de amasado y desplazamiento del rotor y la superficie del sellado del tablero de partición encierran una cavidad de presión variable y una cavidad de presión constante aisladas entre sí. El mecanismo entero gira alrededor de un eje de amasado y desplazamiento en una dirección inversa a la dirección de revolución con la misma velocidad angular a la de la revolución. De manera que el cigüeñal es estático. El tablero de partición de maniobra de este mecanismo se conecta integralmente de manera rígida con la cavidad de amasado y desplazamiento y mantiene un equilibrio dinámico integralmente. El tablero de partición en el rotor de amasado y desplazamiento se restringe en un grifo con una ranura y se puede jalar o empujar de manera restringida en el grifo. El grifo puede girar en un intervalo de
movimiento limitado. Una salida y una entrada para el fluido yacen en la superficie del rotor de amasado y desplazamiento junto al tablero de partición y se conectan a un canal de conducción. Se conectan respectivamente con una cavidad frontal y una cavidad trasera localizadas respectivamente en la parte de enfrente y la de atrás de la línea de sellado, la cual podría ser la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante. El rotor de amasado y desplazamiento hace un amasado y desplazamiento oscilante en combinación con un amasado y desplazamiento oscilante de amplitud pequeña con el mismo periodo del sistema de coordenadas de rotación. La cavidad de amasado y desplazamiento y el tablero de partición giran alrededor del eje de amasado y desplazamiento en el sistema de coordenadas estáticas, y el rotor de amasado y desplazamiento y la salida y la entrada para el fluido giran alrededor del eje de rotación en el sistema de coordenadas estáticas. El eje de rotación es la sección excéntrica del cigüeñal estático. Tubos efluentes e influentes para el fluido pasan a través del extremo del cigüeñal expandido. Los cojinetes que restringen la cavidad de amasado y desplazamiento se montan sobre el extremo de la flecha y sus líneas centrales coinciden con el eje de amasado y desplazamiento. En el sistema de coordenadas de rotación, el rotor de amasado y desplazamiento funciona en la cavidad de amasado y desplazamiento para generar un barrido de la superficie interna del cilindro de relé continuo, o un movimiento de presurización de la
superficie interna del cilindro para cambiar la posición y el volumen de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante periódicamente. Cuando la flecha principal gira durante una ronda, el volumen de la cavidad de presión variable aumenta continuamente de cero a un valor máximo o disminuye de un valor máximo a cero. Forma un periodo de presión variable y variación de volumen, en el cual la presión disminuye para liberar energía del fluido, o la presión aumenta para energizar el fluido. El volumen de la cavidad de presión constante disminuye de manera correspondiente desde un valor máximo a cero o aumenta de cero a un valor máximo. El fluido se bombea hacia fuera y hacia adentro bajo una presión constante. La cavidad de amasado y desplazamiento y el tablero de partición conectado rígidamente integran la fuerza de presión y la fuerza de fricción del mecanismo en tiempo real para formar una fuerza resultante y un momento que actúa sobre el eje de amasado y desplazamiento. La fuerza resultante se equilibra por la fuerza de restricción de los cojinetes en la cavidad de amasado y desplazamiento. Como un factor lineal de la potencia de la flecha instantánea, este momento tiene la dirección inversa a la dirección de rotación de la cavidad de amasado y desplazamiento para las máquinas de trabajo, y tiene la misma dirección que la dirección de rotación de la cavidad de amasado y desplazamiento para las máquinas que generan energía. Tiene solamente un punto de valor cero en el periodo de rotación de la flecha principal. El alojamiento (el marco de referencia de amasado y
desplazamiento) del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento mencionado anteriormente gira alrededor del eje de amasado y desplazamiento en dirección inversa a la revolución pero con la misma velocidad angular. De manera que el mecanismo de amasado y desplazamiento hace un amasado y desplazamiento giratorio y la flecha principal está estática. Esta clase de mecanismo también se puede aplicar extensamente, y tiene ventaja especial en muchas aplicaciones. El tablero de partición de maniobra y la cavidad de amasado y desplazamiento de rotación se conectan herméticamente como un todo y giran y mantienen el equilibrio dinámico integralmente. En el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con la presente invención, el movimiento de variación de volumen, el mecanismo de variación de volumen y los movimientos prácticos de sus partículas se separan en movimientos correlativos de diferentes cuerpos con diferentes trayectorias a diferentes velocidades. La libertad de amasado y desplazamiento del mecanismo se actualiza por restricciones rígidas en combinación con restricciones flexibles. El enlace entre los mecanismos de amasado y desplazamiento y los movimientos de variación de volumen con la diferencia de velocidad prodigiosa es realizado por el mecanismo de relé del movimiento de partículas de los mecanismos de amasado y desplazamiento. El movimiento devariación de volumen de amasado y desplazamiento construido como lo anterior se planea que tenga los siguientes nuevos mecanismos y
características. Estos mecanismos y características se incorporan en diseños concretos de maquinaria de fluido de desplazamiento positivo para eliminar o disminuir los factores resultantes en la pérdida mecánica interna pertinentemente, con el fin de eliminar de manera correspondiente la pérdida o disminución de su orden de magnitud. Los parámetros del momento de variación de volumen se diseñan de acuerdo con la función demandada en el diseño concreto y luego los parámetros de movimiento de la partícula práctica del mecanismo se determinan de acuerdo con los parámetros del movimiento de variación de volumen. Cuando se usa planeación matemática para optimizar el diseño, se usa la proporción de amasado y desplazamiento d como un parámetro de optimización y se contiene en una ecuación de índice y una inecuación de restricción para optimizar los índices objetivos tales como la eficiencia. Los mecanismos y las características mencionados anteriormente están en lo siguiente: El mecanismo de amasado y desplazamiento funciona con pequeña amplitud a baja velocidad. La partícula hace movimiento circular o elíptico con pequeña amplitud y baja velocidad, y la ocupación del espacio del rotor de amasado y desplazamiento hace un movimiento de barrido de la superficie interior del cilindro con gran magnitud y alta velocidad. El movimiento de la ocupación del espacio da como resultado variación de volumen de la cavidad de trabajo. El movimiento de la partícula es el elemento analítico en conexión con el índice cinético y dinámico de la máquina. El
mecanismo es un ensamblado secuencial de partículas y sirve como organizador del movimiento para determinar la manera de calcular los índices de desempeño y las condiciones límites del mismo. El autoequilibrio se forma y se usa para el sistema de fuerzas del mecanismo de movimiento para eliminar la presión normal que actúa sobre las paredes cilindricas de la cavidad de trabajo y de este modo eliminar la pérdida de fricción mecánica interna. El problema de fricción mecánico causado por el envejecimiento y los factores aleatorios se puede eliminar rápidamente y de manera automática por el mecanismo de auto-reparación del mismo sin tomar medidas adicionales. La condición previa es que la fuerza de fricción esté en un orden bajo de magnitud y la velocidad de fricción sea una velocidad de amasado y desplazamiento en un orden de magnitud disminuido. Por lo tanto, la pérdida de fricción se preestablece como una calidad pequeña en un orden superior. De este modo es suficiente prevenir el apagado y el accidente del daño térmico. El rango de preselección de la proporción de amasado y desplazamiento d se determina antes de la planeación matemática para hacer que el desplazamiento real, la velocidad, la cantidad de movimiento y la contrafuerza dinámica inercial de la partícula y del rotor de amasado y desplazamiento disminuyan cerca de un orden de magnitud para hacer que el momento y la cantidad de movimiento de la energía cinética disminuyan cerca de dos órdenes de magnitud y hacer que la pérdida mecánica interna de la fricción marginal de la cara externa disminuyan casi tres órdenes de magnitud o se eliminen
sustancialmente. El aspecto esencial del movimiento de amasado y desplazamiento en el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento es que el movimiento de variación de volumen y el movimiento práctico de la partícula y del mecanismo de variación de volumen se separan en movimiento correlativo en diferentes cuerpos con diferentes trayectorias de movimiento a diferentes velocidades. Los mecanismos y características generados de esos son la base del principio de operación y de desempeño ventajosos. La aplicación de esta base se puede programar en el diseño. Los parámetros de función y los parámetros de desempeño se diseñan mediante planeación matemática clásica. Los parámetros de función principalmente afectan la eficiencia económica y los parámetros de desempeño principalmente afectan el desempeño de eficiencia y son los desempeños económicos en uso. Optimizaciones de los dos tipos de parámetros esencialmente se ajustan por la proporción de amasado y desplazamiento d. Solamente el diseño por planeación matemática es el más económico. El máximo potencial de variación de volumen de amasado y desplazamiento se puede desarrollar mediante planeación. El mecanismo de auto-reparación del desgaste es un importante diseño programable. La pérdida de fricción del mecanismo se puede eliminar utilizando este diseño y se puede extender la vida útil. Es un diseño de función innovador y también un método de diseño innovador.
El método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con la presente invención incluye la planeación y diseño cuantitativo de los estados de movimiento y las características de aplicación de este movimiento de variación de volumen, especialmente de los parámetros relacionados con la pérdida y el diseño que la lubricación y el dispositivo de lubricación no se requieren en la cavidad de trabajo, características y parámetros. a. Los parámetros que determinan el estado de funcionamiento, la calidad dinámica y la característica de pérdida de la variación de volumen de amasado y desplazamiento son: proporción de velocidad de amasado y desplazamiento =d, proporción de cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento = 1.5d, proporción de momento de cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento =2d2, proporción de energía cinética de amasado y desplazamiento =2d2, proporción de pérdida de cara externa de amasado y desplazamiento =B2.5d2 y proporción de pérdida de la superficie cilindrica específica de amasado y desplazamiento =d3. b. No hay fricción del mecanismo en la pared cilindrica de la cavidad de trabajo. No hay pérdida de fricción del mecanismo sobre la pared de la cara extrema para el medio de líquido. Para el medio de gas el sellado que posiblemente proporciona amasado y desplazamiento a baja velocidad y la pérdida de la fricción del mecanismo disminuye en orden de magnitud que el de la máquina en
las técnicas existentes en la misma condición. La pérdida de fricción del mecanismo estimada es de aproximadamente el 10 por ciento. c. En las regiones de sellado dinámico en la superficie extrema y la superficie cilindrica de la cavidad de trabajo, la pérdida de fricción marginal disminuye en dos órdenes de magnitud de las de la máquina en las técnicas existentes en la misma condición. El valor estimado es menor del 1 por ciento. El contenido mencionado anteriormente explica la parte principal del estado de funcionamiento y la característica de aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento, y especialmente la planeación cuantitativa y el diseño de los parámetros incluyendo el índice de pérdida y eficiencia. Estos estados y características indican que el tipo de movimiento de la variación de volumen de amasado y desplazamiento en la presente invención puede eliminar o disminuir en gran medida las dos clases de pérdidas internas de la maquinaria de fluido de desplazamiento, es decir, la fricción del mecanismo y la fricción marginal. Por lo tanto, el cuello de botella de la eficiencia se rompe a través de esto. Utilizando los estados y las características mencionados anteriormente, se presenta una propuesta técnica novedosa en la presente invención, que es que la lubricación y el dispositivo de lubricación no se usen en la cavidad de trabajo. El diseño sin lubricación puede reducir el costo de fabricación y de operación. El principal efecto es que se puede eliminar la contaminación del medio
ambiente. Como se menciona en el análisis de los antecedentes la contaminación del motor de combustión interna es resultado de la demanda rigurosa de lubricación. Quedar libre de lubricación es una función de la presente invención y también un diseño. Esta función o diseño tiene el valor clave para disminuir la contaminación del motor de combustión interna. El mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento incluido en el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con la presente invención también incluye una clase de estructura derivada. En esta clase de estructura el tablero de partición de maniobra se restringe en una ranura de traslación lineal. Un muelle o un muelle de gas se proporciona en el extremo externo del tablero de partición lo cual aplica una fuerza urgente constante o una fuerza urgente que varía con el desplazamiento sobre el tablero de partición para presionar el tablero de partición sobre la superficie cilindrica del rotor de amasado y desplazamiento para formar el sellado. La fricción estática se forma por la fuerza de fricción grande entre el rotor de amasado y desplazamiento y la cavidad de amasado y desplazamiento y la fuerza de fricción entre el rotor de amasado y desplazamiento y el tablero de partición de maniobra. La suma algebraica de los momentos aplicados al eje de rotación del rotor de amasado y desplazamiento por las dos fricciones es cero o una función alternante. El rotor de amasado y desplazamiento hace el movimiento de amasado y desplazamiento de rodamiento o el
movimiento de amasado y desplazamiento oscilatorio. El alojamiento del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento mencionado anteriormente es estático. El tablero de partición de maniobra hace una traslación lineal mientras está conectado y sellado con el rotor de amasado y desplazamiento todo el tiempo. El tablero de partición de maniobra puede trasladar en una ranura guía o en una ranura guía provista con bolas. Sellos dinámicos se proporcionan en la salida y la entrada de las ranuras de guía y la cavidad de amasado y desplazamiento. El tablero de partición de maniobra es una estructura aligerada para disminuir la fuerza autoinercial y aumentar la velocidad de respuesta. Restricciones flexibles proporcionan un grado de libertad para el rotor de amasado y desplazamiento que permite la oscilación de una fuerza alternante. Esto proporciona restricciones simples y ayuda a aumentar la eficiencia. Para el medio líquido el estrés del rotor de amasado y desplazamiento es más complejo. El momento de la fuerza de fricción de líquido tiene una dirección inversa a la del momento de la fuerza de fricción de la cavidad de amasado y desplazamiento y el componente de la fuerza alternante del tablero de partición aumenta. El primer mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento en el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con la presente invención también incluye otra estructura derivada. En esta clase de estructura, el tablero de partición de maniobra se restringe en una ranura de
traslación lineal. Un muelle o un muelle de gas se proporciona en el extremo externo del tablero de partición, el cual aplica una fuerza urgente constante o una fuerza que varía con el desplazamiento sobre el tablero de partición para oprimir el tablero de partición sobre la superficie cilindrica del rotor de amasado y desplazamiento para formar un sello. El rotor de amasado y desplazamiento se oprime elásticamente sobre una película flexible de la pared de la cavidad. En estado estable, el momento de la fuerza de fricción que actúa sobre el eje de rotación del rotor de amasado y desplazamiento es igual al momento de fricción dinámica del rotor de amasado y desplazamiento y del tablero de partición de maniobra adaptativamente. Por lo tanto, la auto-rotación del rotor de amasado y desplazamiento se apila en una rotación con baja velocidad y dirección positiva, formando el amasado y desplazamiento de rodamiento. Un sellado estático de tipo de rodamiento se proporciona entre el rotor de amasado y desplazamiento y la pared de la cavidad.
El alojamiento de mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento mencionado anteriormente es estático y el tablero de partición de maniobra todavía hace una traslación lineal. La diferencia es que la acción de la película flexible de la cavidad de amasado y desplazamiento causará que el funcionamiento rodante de los rotores de amasado y desplazamiento como es el caso para el medio de gas. El primer mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento incluido en el método de variación de volumen de
amasado y desplazamiento de acuerdo con la presente invención, también incluye otra estructura recombinada. En esta estructura el tablero de partición de maniobra y el rotor de amasado y desplazamiento se conectan rígidamente y herméticamente como un todo. La intersección de la superficie cilindrica del rotor de amasado y desplazamiento y el tablero de partición de maniobra pueden biselarse en una superficie de transición curva y lisa con un coeficiente de resistencia local pequeño. El tablero de partición se restringe en un grifo provisto con una ranura fuera del rotor de amasado y desplazamiento y se puede jalar y empujar restringidamente en el grifo. El grifo puede girar en un intervalo de distancia limitado. El rotor de amasado y desplazamiento hace un amasado y desplazamiento oscilante en operación. El alojamiento del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento mencionado anteriormente todavía es estático. Sin embargo, el rotor de amasado y desplazamiento se restringe por otra restricción rígida además del cigüeñal en la estructura en donde el tablero de partición de maniobra y el rotor de amasado y desplazamiento se conectan rígidamente y el tablero de partición de maniobra se restringe a un grifo fuera de la cavidad. La restricción rígida no destruye el grado de libertad del amasado y desplazamiento del rotor de amasado y desplazamiento. Sin embargo, el rotor de amasado y desplazamiento sí restringe al amasado y desplazamiento oscilante. El amasado y desplazamiento oscilante es bueno para aumentar la eficiencia para el medio líquido. La desventaja es que la fuerza dinámica aumentará
a alta velocidad y habrá necesidad de disminuir la inercia o controlar la velocidad de rotación en el momento. Se pueden diseñar distintas máquinas de fluidos de desplazamiento de acuerdo con el tipo de movimiento de amasado y desplazamiento, el mecanismo de amasado y desplazamiento, el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento y sus distintos tipos derivados del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con la presente invención. Estas máquinas se caracterizan por incluir mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y realizar las principales funciones de los mismos por dichos mecanismos. Cuando estas máquinas funcionan, el movimiento de amasado y desplazamiento del mecanismo de amasado y desplazamiento causa la rotación del espacio del rotor de amasado y desplazamiento y la conversión de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante. Los tipos de ejecución de la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento por separado se llaman tipo bomba y tipo motor de acuerdo con que el rotor de amasado y desplazamiento impulsa el fluido o el fluido impulsa al rotor de amasado y desplazamiento. De manera correspondiente la cavidad de presión variable está enfrente de o atrás de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento y la cavidad de presión constante está atrás o enfrente de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento, dependiendo por completo del tipo de funcionamiento. No hay diferencia para la estructura mecánica. Esta
es la característica de la presente invención, y la maquinaria de fluido de variación de volumen de amasado y desplazamiento de este modo tiene reversibilidad completa incluyendo reversibilidad de función y reversibilidad de dirección de flujo y dirección de rotación. El movimiento, los parámetros de estatus y la característica dinámica de la máquina de fluidos de amasado y desplazamiento son relativos con el tipo de funcionamiento debido a dicha reversibilidad y no se pueden describir en una sola vía. La conjunción "alternativamente" se usa en esta especificación en donde están disponibles múltiples alternativas. Las reglas de generación de la fuerza y par de torsión entre el mecanismo y el fluido en el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento se explican ahora brevemente, en las cuales se basan el análisis cualitativo del principio de trabajo de la invención y sus características de carga. Cuando el par de torsión de entrada de la flecha principal tiene la misma dirección de la rotación, se define el par de torsión como par de torsión positivo. Obviamente es una bomba cuando el par de torsión de entrada es positivo. Su cavidad de presión variable se localiza enfrente de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento y la presión en la cavidad es mayor que en la cavidad de presión constante de atrás. Cuando el par de torsión de entrada de la flecha principal tiene una dirección conversa con la rotación, el par de torsión es un par de torsión negativo. Es un motor cuando el par de torsión de entrada es negativo. La cavidad de
presión variable se localiza en la parte posterior de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento y la presión en la cavidad es mayor que la cavidad de presión constante frontal. La presión diferencial entre las dos cavidades hace que la integral del vector de la presión del fluido en la superficie cilindrica del rotor de amasado y desplazamiento no sea igual a cero, sino genere una fuerza que se dirige al eje de auto-rotación y gire hacia delante a la mitad de la velocidad angular, y el valor de la fuerza está en proporción directa con la presión diferencial y el área de la cara de la cuerda interna de la cavidad de presión variable. Esta fuerza genera una par de torsión en el eje de amasado y desplazamiento (es decir la flecha principal), que está en proporción directa con la fuerza y está en proporción directa con el seno de la mitad del ángulo central interno en la cavidad de presión variable. De acuerdo con las diferencias mencionadas anteriormente este par de torsión es un par de torsión de contra acción contra el par de torsión de carga y su valor es negativo. De otro modo, es un par de torsión de impulso y su valor es positivo. Debido a que es un factor de función seno en el par de torsión y su velocidad angular está a la mitad, el periodo en 0-2IT da como resultado una función de par de torsión con un periodo de semi onda con 0~l~l. El periodo de semionda se convierte en periodo completo debido a la conversión periódica de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante. Para el fluido incomprimible la presión de la cavidad variable hace un cambio de paso en el límite del intervalo de tiempo y se crea
la función del par de torsión como una función armónica simple del tipo de traslación con división de frecuencia dimidiata. Para el líquido comprimible el proceso de variación de volumen en la cavidad de presión variable generalmente es un proceso térmico multivariado y también se incluye el caso especial del proceso adiabático o isotérmico. La presión del fluido varía exponencialmente de una manera continua con el proceso de variación de volumen. La regla de variación del tiempo se hará más compleja después de que se introduce la regla de variación de volumen en la cavidad. De conformidad con lo anterior, la función del par de torsión se vuelve más compleja y ya no es una función armónica simple. Sin embargo, no se afectará la periodicidad ni la longitud del tiempo de periodo. En comparación con la maquinaria reciprocante, no solo se elimina la pérdida de fricción del mecanismo en la pared, sino también la proporción de la pérdida instantánea y la pérdida promedio de la flecha se parten a la mitad debido al periodo duplicado. Debido a que el área de la superficie bastarda externa de la cavidad de presión variable también incluye el factor seno o del radio angular semi interno, la función del par de torsión incluye el factor cuadrado de este seno de un ángulo central semi interno y su signo no cambia. En comparación con la maquinaria reciprocante, la característica del signo constante del par de torsión puede mejorar considerablemente el estado de estrés de la flecha y los cojinetes, y el valor pico de estrés y su tasa de cambio disminuyen considerablemente. Este tipo de amasado y desplazamiento no solo
tiene la ventaja en la característica del mecanismo de que disminuye el orden de magnitud de la cantidad de movimiento del momento de la cantidad de movimiento sino también tiene la ventaja en la característica de las fuerza de la carga y del par de torsión. Ambas ventajas son buenas para disminuir el requerimiento de fuerza del cigüeñal. De manera que se puede usar un cigüeñal de menor tamaño. Más aún, se reduce adicionalmente la pérdida de flecha. En el análisis de amasado y desplazamiento la integral de la superficie del vector sobre la superficie del rotor de amasado y desplazamiento es la base del análisis de la generación de trabajo del mecanismo de amasado y desplazamiento. Esto es mucho más complejo que el cilindro de aire reciprocante. No hay proceso de generación de trabajo en la cavidad de presión constante. El problema de la hidrocinética se puede ignorar si se diseña convenientemente el canal en la salida y la entrada. Por lo tanto la presión se considera como igual en todos lados. La presente invención tiene efectos especialmente activos que se muestran prominentemente en muchos aspectos. Los efectos directamente generados a partir de la variación de volumen de amasado y desplazamiento se analizan más adelante e incluyen: En primer lugar, tiene una ventaja considerable en relación con la fricción del mecanismo, la pérdida hidráulica, del campo de flujo etcétera debido al auto-equilibrio del sistema de fuerzas del mecanismo y la estructura giratoria del campo de flujo, que es suficiente para superar los defectos de la traslación reciprocante.
En segundo lugar, en comparación con el tipo giratorio de la variación de volumen, la velocidad lineal del rotor de amasado y desplazamiento en la cavidad de amasado y desplazamiento disminuye en un orden de magnitud, el momento de la cantidad de movimiento y de energía cinética disminuyen en orden de magnitud y la pérdida de fricción marginal disminuye en tres órdenes de magnitud (disminuyendo más del 99 por ciento). Por lo tanto, la presente invención tiene ventaja en relación con la pérdida de fricción marginal tanto sobre el movimiento reciprocante como el movimiento giratorio. En tercer lugar, la fuerza de generación de la maquinaria de amasado y desplazamiento gira a la mitad de la velocidad angular de manera que la longitud del periodo se duplica y la proporción del uso del tiempo se aumenta al 100 por ciento. El par de torsión promedio es grande y el par de torsión instantáneo es pequeño. Por lo tanto, el índice de la densidad de energía y el índice de la proporción de amortización de pérdida son superiores una vez a las máquinas reciprocantes. La otra característica y los méritos relativos en el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento son los siguientes: En comparación con el tipo de traslación reciprocante de la variación de volumen no tiene un pistón, una varilla de conexión y mecanismos de válvula en las salidas y la entrada, lo cual simplifica la estructura de manera considerable. Su ventaja crítica es que la
presión normal y la pérdida de presión se eliminan esencialmente. La características del canal local para las entradas y las salidas del fluido mejora por muchas veces y la pérdida por estrangulamiento en la entrada es muy poca. En comparación con el mecanismo propulsor giratorio del tipo sin desplazamiento, la presente invención tiene las ventajas de reducir la pérdida hidráulica en órdenes de magnitud y ser conveniente para la velocidad baja y especialmente baja debido a que la presión de salida es independiente de la velocidad. Cuando se aplica a motores de combustión interna, la inhalación de aire, la compresión y la combustión se pueden separar completamente. Se pueden realizar por completo optimizaciones locales y globales. En adición tiene la ventaja de combinar concurrentemente el proceso de expansión y aplicar trabajo con el proceso de escape de aire y la ventaja de la absorción de calor y presurización con un volumen constante. La densidad de energía se puede duplicar. La eficiencia también se puede casi duplicar. Cuando se usa como bomba y como motor, ya que trabaja dependiendo de la presión estática, puede funcionar independientemente a partir de la velocidad de rotación y la velocidad de fluido. La característica de trabajar a baja velocidad hace que la fricción marginal que no es del canal y que la pérdida hidráulica del canal disminuya en orden de magnitud. Tiene una adaptabilidad amplia sin precedentes a las condiciones del medio ambiente y de trabajo.
Sin embargo, todavía existe pulsación debido a que la fuerza de generación de trabajo y el par de torsión del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento, todavía tiene un punto de valor cero y la frecuencia de la pulsación es igual a la frecuencia de rotación. El cambio de volumen y de flujo también tiene pulsación con la misma frecuencia. Dos estructuras complementarias entre sí se deben usar para eliminar la pulsación cuando funciona a alta velocidad. En adición, aunque el momento de la cantidad de movimiento ya está disminuido en un orden de magnitud, la carga mecánica del mecanismo aumenta cuando funciona a alta velocidad y todavía se demanda el diseño y experimento del equilibrio dinámico.
Los efectos ventajosos de la presente invención no se limitan a los efectos mencionados anteriormente. Algunos aspectos especiales y efectos de la presente invención son particularmente ventajosos porque el mejoramiento de ciertas funciones y desempeños puede producir nuevas funciones y desempeños, los cuales son extremadamente valiosos y se pueden aplicar en algunas nuevas áreas amplias, como es el caso donde las restricciones de las funciones o desempeños de las técnicas existentes no funcionan. Por ejemplo, la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo no puede usarse económicamente debido a su baja eficiencia lo cual hace que las características de flujo constante no sean significativas. En términos de la práctica, la presión de salida del producto se fija con un valor constante, como en el compresor de aire reciprocante existente. Este fenómeno se llama detención de eficiencia, lo cual
especialmente significa que la buena característica no se puede utilizar debido a la baja eficiencia y parece sin valor. La presente invención aumenta la eficiencia de la maquinaria de fluido con desplazamiento positivo de manera considerable y logra el valor de la característica de flujo constante, que se usa entonces para diseñar estas características para la adaptabilidad de presión y la versatilidad de la fase del medio. Aunque la eficiencia cambia junto con los cambios de presión y de la fase del medio, este cambio es pequeño y aceptable. La eficiencia mejorada permite diseños con versatilidad y crea un nuevo prospecto y así sucesivamente. Las características y los efectos funcionales de la presente invención se enlistan en la tabla uno después de la inducción. Tabla 1. Aspectos, características, funciones y efectos del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento
Con referencia a la Tabla 1 de la línea 1 a la línea 7 son el resumen de los aspectos y efectos del movimiento de variación del volumen de amasado y desplazamiento; de las líneas 8 a la 12 son el resumen de los aspectos y efectos del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento; de la línea 13 a la línea 24
son el resumen de los aspectos y efectos de la maquinaria de fluido de volumen que adapta el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento. La línea 22 describe los aspectos de la reversibilidad de funciones y su efecto positivo. La reversibilidad de funciones es una parte importante para extender la generalización de la maquinaria de fluidos y también es relativamente fácil de realizar. Pocos productos en las técnicas existentes poseen la reversibilidad, pero en la mayoría de los casos la reversibilidad de la función es impedida por algunos enlaces técnicos. La presente invención se dirige a la generalización y a completar y por lo tanto adquiere estas características preciadas. La maquinaria de fluido con desplazamiento positivo tiene la característica de flujo constante, pero esta característica siempre se expone como una característica gris en las técnicas existentes. La presente invención utiliza el potencial de esta característica y se combina con muchas nuevas características del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento y se puede aplicar a una clase de diseño técnico con efecto positivo, formando dos caracteres de las líneas 23 y 24 que son clases de versatilidad, es decir la versatilidad de la energía de presión y la versatilidad de la fase del medio. Estas dos versatilidades tienen efectos positivos tales como el tipo simplificado y simplificación en serie, el valor de uso mejorado y la tasa de utilización y el costo total reducido de la posesión. Podemos obtener una vista global a partir del resumen de los
efectos positivos de la presente invención a partir de la Tabla 1. Se necesitan más palabras para explicar la importancia de algunos caracteres y efectos. Especialmente, los caracteres y efectos que se pueden realizar solamente introduciendo diseño real y tienen gran valor deberán discutirse en detalle. Lo que sigue es una explicación complementaria la cual todavía usa los números de referencia de la Tabla 1 para explicar los efectos de cada uno de los aspectos importantes de la presente invención. La línea 1 se relaciona con la variación de volumen de amasado y desplazamiento, que es el núcleo fuerte de la presente invención. La separación y asociación del movimiento del amasado y desplazamiento pequeño del rotor de amasado y desplazamiento, el movimiento de baja velocidad de la partícula y la rotación a alta velocidad de la ocupación del espacio es un diseño de movimiento muy innovador, el cual tiene el efecto de que puede reducir la pérdida en órdenes de magnitud y producir el tercer tipo de movimiento de la maquinaria de fluidos. La línea 3 se relaciona con la determinación cuantitativa del intervalo de la velocidad de amasado y desplazamiento. La definición y el cálculo de la velocidad de amasado y desplazamiento, y de la proporción de amasado y desplazamiento y la demostración del intervalo de uso diseñado de la velocidad de amasado y desplazamiento, establece la magnitud y la base del valor de la reducción de pérdida y del aumento de eficiencia de la presente invención. Por lo tanto, es un aspecto teórico importante de la
presente invención. Por brevedad se omiten los detalles del proceso de prueba. La línea 4 se relaciona con el análisis del movimiento de amasado y desplazamiento del rotor de amasado y desplazamiento y el movimiento de su partícula, lo cual produce las concepciones de la velocidad de amasado y desplazamiento, cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento, momento de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento, energía cinética de amasado y desplazamiento, etcétera. Hay concepciones básicas de la mecánica de amasado y desplazamiento que son muy útiles para el análisis de la cinemática y de la dinámica del movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento, y son muy compendiosos. Usando estas concepciones rápidamente podemos hacer un juicio cualitativo y cuantitativo del efecto de pérdida-reducción que es muy importante para entender la presente invención. La línea 5 se refiere al diseño del mecanismo de relé continuo del movimiento de partículas, el cual es un uso metafórico del entendimiento visual de la teoría de ondas y modulación. Esta es la línea técnica y la clave de tecnología para realizar la separación del movimiento funcional y el movimiento de partículas real. La pérdida es una función de orden de potencia o una función polinomial de la proporción de amasado y desplazamiento, como se puede derivar de la relación conocida entre la pérdida de fricción y la velocidad. Los efectos positivos de la presente invención vienen del mecanismo de relé del movimiento de partículas.
La línea 7 aplica la concepción de la velocidad de amasado y desplazamiento y proporción de amasado y desplazamiento al análisis y a la estimación de la fricción marginal, que se puede juzgar y probar que la presente invención tiene grandes ventajas en relación con la pérdida de la fricción marginal sobre el movimiento de variación de volumen de rotación existente. La pérdida de la fricción marginal se puede reducir en dos o tres órdenes de magnitud, lo cual es suficiente para probar las ventajas del efecto de la presente invención sobre el movimiento de variación de volumen de rotación. La línea 12 se relaciona con el diseño y utiliza el mecanismo de autoequilibrio del sistema de fuerzas del mecanismo de amasado y desplazamiento, que es la clave para erradicar la fuerza normal de la pared de la cavidad de amasado y desplazamiento y la pérdida de fricción del mecanismo. Conduce a romper el cuello de botella de la pérdida mecánica interna del tipo de fricción del mecanismo del movimiento de variación de volumen reciprocante que forma una condición necesaria para el mecanismo de auto-reparación. Como se describe en la línea 13 no hay pérdida en el mecanismo de fricción en la cavidad que es un efecto de la línea 12. Como se mencionó anteriormente conduce a romper el cuello de botella de la eficiencia mecánica interna reciprocante. Forma una condición previa de no lubricación, lo cual genera un nuevo prospecto técnico. La línea 14 se refiere al mecanismo de auto-reparación para la forma y el error de posición generado por el envejecimiento y la
distorsión, lo cual es un diseño basado en esa proporción de pérdida de fricción que se ha reducido en el orden de magnitud de 10"3 y es instantánea. De acuerdo con lo anterior, se puede eliminar el riesgo de apagado y de falla por pérdida térmica y se puede confirmar la factibilidad. El mecanismo de auto-reparación es una innovación muy valiosa. En las técnicas existentes las máquinas necesitan ser revisadas cuando los problemas tales como la fricción, fugas y así sucesivamente son causados por la distorsión, el desgaste o el envejecimiento. El costo de la reparación es la mitad del precio de un nuevo producto. Si la máquina tiene la función de auto-reparación, sería como tener una función de auto-salud lo cual prolonga su vida. El desgaste y la distorsión aumentan paso a paso, de manera que la fricción siempre está en órdenes de magnitud bajos. El mecanismo de auto-reparación por auto-desgaste es un diseño apropiado que utiliza las características mencionadas anteriormente en combinación con el presupuesto del movimiento de baja velocidad y la característica de agrandar la presión de derrame y su requerimiento de sellado laxo. El efecto es que cuando se presenta la pérdida de fricción, esta se puede eliminar por sí misma en corto tiempo casi sin darse cuenta, sin el riesgo del apagado o la falla por la pérdida técnica. Si la presente invención se aplica a un motor de amasado y desplazamiento y a un sistema de transmisión de amasado y desplazamiento de un moto carro o un tren la falla entre el tiempo medio promedio (MTBF) y el periodo de revisión se puede
prolongar varias veces y los beneficios económicos son tantos que son incontables. El costo de fabricación del mecanismo de la presente invención se puede reducir debido a la reducción del requisito de precisión usando este mecanismo de auto-reparación. Como se describe en la línea 15, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante se pueden complementar, intercambiar entre sí y trabajar en paralelo, lo cual es un diseño especial de la presente invención. En la invención, la posición de la cavidad de presión variable y ia cavidad de presión constante es incierta y depende de la aplicación, es decir, la intercambiabilidad está bajo consideración. Su relación complementaria y la intercambiabilidad producen muy buena cooperación lo cual hace que la tasa de utilización de espacio y tiempo alcance el espacio y tiempo del 100 por ciento y se conduzca a la completa reversibilidad de aplicación. La línea 16 se refiere al efecto que ia tasa de utilización del tiempo y espacio sea del 100% como resultado de la característica de que el resultado de la presión variable y la cavidad de presión constante trabajen en paralelo y eso hace una gran contribución al aumento de la eficiencia. La razón por la cual la eficiencia de la máquina reciprocante es muy baja es que su tasa de utilización del tiempo y espacio es muy baja. Por ejemplo, en los cuatro recorridos de un motor de combustión interna sólo un recorrido da potencia y la potencia promedio de la potencia dada del tiempo total es la potencia promedio del recorrido de la potencia dada dividida entre cuatro. De
manera que la densidad de la potencia se divide entre cuatro también. Hay pérdida en cada recorrido. La suma de las pérdidas en las cuatro pérdidas de recorrido se añade a un recorrido que da potencia para calcular la eficiencia, lo que hace que la tasa de pérdida se multiplique por cuatro. Esta aritmética viene de la definición de los parámetros relacionados y se llama aporcionamiento. En comparación con el tipo reciprocante, los efectos de la tasa de utilización del tiempo y espacio al 100 por ciento en la presente invención son que la tasa de utilización del tiempo, la tasa de utilización del espacio y la densidad de potencia se duplican, lo cual son dos veces los del tipo reciprocante y la tasa de aporcionamiento se reduce al 50 por ciento. Comparado con el tipo reciprocante de cuatro recorridos existente y considerando el requerimiento de espacio de la presente invención para la compresión paralela, en el caso de un motor de combustión interna, los efectos de la tasa de utilización de tiempo y espacio al 100 por ciento son de que la tasa de utilización aumenta tres veces y es cuatro veces la del tipo reciprocante, la utilización del espacio y la densidad de energía se duplica lo cual es dos veces la del tipo reciprocante y la tasa de aporcionamiento de pérdida se reduce al 50 por ciento. Como se describe en la línea 17, la fricción marginal se reduce más del 99 por ciento, lo cual significa que el cuello de botella de la eficiencia mecánica interna del tipo de fricción marginal de la maquinaria de fluido de variación de volumen por rotación se puede
romper. La pérdida mecánica de la presente invención principalmente lleva pérdida, y la eficiencia puede ser mayor del 96 por ciento. De manera que la eficiencia mecánica de la presente invención deberá ser mayor del 95 por ciento. Para el método de variación de volumen de rotación en las técnicas existentes, la eficiencia mecánica es a veces sobre el 80 por ciento y para el tipo de toma de engranajes, la eficiencia mecánica no es mayor que del 60 por ciento. Como se describe en la línea 18 la calidad de trabajo está libre de lubricación lo cual puede reducir los costos de fabricación y de uso. Un efecto más importante es que en el caso del motor de combustión interna no necesita cuidado de aceite lubricante que puede aumentar la temperatura de la pared de la cavidad (no enfriando la fuente de temperatura del círculo de Karnot) por encima de la temperatura de escape (la temperatura de la fuente de enfriamiento real del círculo de Karnot). No es necesario el sistema de enfriamiento por agua. La pérdida por radiación en la cavidad disminuirá y la combustión de la capa de límite será más que suficiente. Todo esto es bueno para aumentar la eficiencia. El efecto de protección al medio ambiente es que el monóxido de carbono se reducirá en gran medida y que el componente de hollín de color oscuro, tal como el humo del aceite lubricante y su gelatina y así sucesivamente ya no aparecerán. De manera que la contaminación disminuirá de manera considerable. La presente invención puede hacer otra gran contribución en el campo de la reducción de contaminación de los motores de
combustión interna ya que la eficiencia debe aumentar de manera considerable. El aumento de la eficiencia puede reducir la inversión de gas de invernadero en proporción inversa al mismo, de manera que el efecto es significativo. La línea 22 se refiere a la completa reversibilidad de funciones a la que se le pone especial atención en el proyecto general de esta invención. Su efecto positivo es que todas las máquinas de conversión de potencia en energía no térmicas se pueden usar de dos maneras lo cual aumenta el valor de uso de las máquinas varias veces. La línea 23 se relaciona con la adaptabilidad de la presión, lo cual se deduce de las características de flujo constante de la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo. Esta característica se recomienda y se aplica a los diseños técnicos para lograr grandes beneficios económicos para los clientes. La resistencia a la presión máxima, la resistencia de la flecha y la resistencia del sistema de flechas se pueden determinar durante la planeación del tipo y de series y del diseño del producto y fácilmente se puede usar como índice nominal. Los clientes pueden programar entre el intervalo de este índice y determinar la presión y la energía como se desee sin disminuir la eficiencia, usando la característica de flujo constante. Esto es lo que la tecnología existente no tiene. La línea 24 se refiere a la realización de la versatilidad del fluido en diferentes fases dentro de la resistencia de presión y de flecha la cual es una aplicación popularizada de la adaptabilidad de
la presión y la energía. Por lo tanto el valor de uso del equipo aumenta y el costo total de la propiedad disminuye. Es una tecnología popular tanto para las compañías como para los usuarios individuales. Será una posesión muy valiosa si una bomba no solo puede bombear agua sino también trabajar como compresora y como bomba al vacío de flujo de dos fases y así sucesivamente. Sin embargo, esto no se permite en las técnicas existentes. Por ejemplo, cuando se bombea aire mediante una bomba de vacío la bomba podría quemarse si el aire contiene agua. Cada línea de la 22 a la 24 es un aspecto de la versatilidad de la maquinaria de variación de volumen de amasado y desplazamiento. Esta es una característica interna, una posibilidad. Antes de explotarse esta característica solo se conocía, se utilizaba y se realizaba por expertos, y era imposible que fuera una característica de producto que se pudiera utilizar por todos los usuarios. El tercer objeto de la presente invención es definir y diseñar la versatilidad de la máquina de fluidos es decir, hacer uso de la característica interna anteriormente mencionada. Como la tarea de diseño de aplicación para el método de la presente invención, se explicará más adelante el requerimiento particular y el método aplicado. El efecto sobre el mejoramiento de la eficiencia hidráulica de la presente invención también se resume brevemente en las líneas 19-21 en la Tabla 1. La eficiencia hidráulica es un factor de multiplicación de la eficiencia en general de la maquinaria de fluidos.
En la maquinaria de fluidos sin desplazamiento positivo la eficiencia hidráulica es un factor crucial. En la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo, la eficiencia hidráulica también es un factor de análisis importante para el medio líquido, especialmente para medio líquido de alta viscosidad. El movimiento de variación de volumen de traslación lineal y su estructura en las técnicas existentes se diseña con muy malas características hidráulicas. La pérdida hidráulica principal se produce en la entrada y la salida, las cuales frecuentemente se abren y se cierran. Los canales con una abrupta expansión de sección en la entrada y la salida tienen un coeficiente de resistencia local grande y los cambios dinámicos en los procesos de abertura y de cerradura también son factores que aumentan las pérdidas. Además, el movimiento de retro-efecto conduce a cambios frecuentes de velocidad y dirección de flujo, lo cual necesariamente causa la pérdida de momento y de energía cinética. Debido a la pérdida hidráulica grande el movimiento de traslación lineal generalmente no es conveniente para un medio de trabajo de líquido de alta viscosidad o no comprimible. El líquido usualmente se usa con la maquinaria de variación de volumen giratorio. Entre los tres tipos de variación de volumen giratorio, la maquinaria del tipo de toma de engranajes causa la mayor pérdida hidráulica, seguida por el tipo tornillo. El tipo de conexión de rotor excéntrico deberá tener el mejor efecto. La presente invención tiene una ventaja obvia de aumentar la
eficiencia hidráulica, en comparación con la del tipo giratorio, el diseño de campo de flujo en la entrada y la salida de la presente invención puede eliminar la pérdida causada por la fuerza local. Su mecanismo de sección variable adaptativa puede reducir el coeficiente de resistencia local junto con el aumento del flujo instantáneo, el cual disminuye la pérdida hidráulica de las regiones de entrada y salida de manera considerable. El fluido fluye en dirección tangencial en la cavidad de manera que tiene buena continuidad de dirección. Además, con la excepción del caso del amasado y desplazamiento que rueda, la velocidad tangencial del rotor de amasado y desplazamiento siempre es positiva y su velocidad tangencial es mayor que la velocidad de amasado y desplazamiento en regiones de ángulo central de 90 grados a 270 grados del amasado y desplazamiento de oscilación. Esos son buenos para disminuir la velocidad relativa y reducir la pérdida hidráulica. Un mecanismo ventajoso en especial para el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento es la retroalimentación de la energía del derrame de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento y su baja sensibilidad. No puede expresarse por la concepción de la eficiencia volumétrica convencional. Aunque el derrame afecta la eficiencia volumétrica, una porción considerable de la pérdida de energía de presión durante el proceso de derrame se puede reciclar mediante la retroalimentación. El mecanismo de reciclado es el de que la energía
potencial del flujo de derrame se traduce en energía cinética con alta eficiencia durante el proceso de disminuir la velocidad y aumentar la presión antes del derrame, y la energía cinética que no se pierde se traduce en energía potencial de presión mediante el mecanismo de diversión de presión-aumento después del derrame y actúa sobre el rotor del derrame. En las máquinas de generación de energía, esta clase de energía potencial traducida de nuevo puede producir un incremento de presión en la parte frontal de la cavidad de presión constante cuando es un fluido de succión y el incremento de presión actúa sobre el rotor de amasado y desplazamiento en su región dinámica para disminuir el consumo de la energía de la flecha; en la maquinaria dinámica, esta energía potencial puede producir disminución de la presión en la parte trasera de la cavidad de presión constante cuando se descarga fluido y la disminución de presión actúa en el rotor de amasado y desplazamiento en su porción dinámica para aumentar la entrada de energía de la flecha. Esta clase de mecanismo mitiga el requerimiento de sellado de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento y hace que la eficiencia volumétrica ya no sea un elemento general de la eficiencia general. Su potencia de efecto es menor de uno y la fórmula de la eficiencia correspondiente deberá corregirse. Para ia maquinaria de desplazamiento positivo del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento, su velocidad de rotación podría ser muy baja en algunas aplicaciones y su presión podría ser muy alta para algunas aplicaciones. Especialmente para
algunas aplicaciones nuevas desarrolladas la característica de la baja velocidad y alta presión son prominentes. En este momento la eficiencia volumétrica se vuelve un factor crucial. El diseño de la presente invención es aumentar la eficiencia volumétrica aumentando el sellado dinámico de baja velocidad o el sellado estático de manera que se obtenga una eficiencia volumétrica satisfactoria. El sellado estático es realizado mediante el amasado y desplazamiento de rodamiento en el cual el rotor de amasado y desplazamiento rueda sobre una película flexible de la cavidad para formar sellado estático. El amasado y desplazamiento de rodamiento es muy conveniente para el medio gaseoso con presión diferencial alta. 5. Breve Descripción de los Dibujos Lo que sigue es una simple explicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento de esta invención con las figuras anexas. Las figuras anexas también incluyen tres diseños que se pueden considerar como aplicaciones específicas sin dimensiones. Las ecuaciones para calcular el desplazamiento, el gasto, el momento y la potencia se dan de manera correspondiente. La Figura 1 es una vista esquemática que muestra de que manera se obtiene el movimiento de amasado y desplazamiento mediante una combinación de revolución y rotación. La Figura 2 es una vista esquemática que muestra la relación entre una trayectoria de movimiento de partícula de un cuerpo rígido y una trayectoria de revolución.
La Figura 3 es un dibujo de proyección axial. La Figura 4 es un dibujo de proyección axial de un mecanismo de variación de volumen de alta velocidad con una fase desfasada y enlazada en paralelo para eliminar el pulso. La Figura 5 es un dibujo en proyección axial de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio cuya cavidad de amasado y desplazamiento gira. Haciendo referencia a la Figura 1, en el plano de la órbita de movimiento un cuerpo rígido cilindrico revoluciona alrededor de un eje O con una velocidad angular ?; mientras tanto, gira alrededor de su propio eje en una dirección en contra de las manecillas del reloj con una velocidad angular de -?. Como se define, el cuerpo rígido realiza un proceso de amasado y desplazamiento puro. Como se muestra en la Figura, cuando el eje de rotación del cuerpo rígido se localiza en la posición A, un segmento de línea radial AC del cuerpo rígido apunta al centro de revolución O. Cuando el cuerpo rígido revoluciona en un ángulo a, el eje de rotación alcanza la posición B, y al mismo tiempo el movimiento de rotación del cuerpo rígido rota en un ángulo de -a. Por lo tanto, el segmento de línea radial AC estará en la posición de BD. BD está en el mismo plano que AC y la línea en que se extiende OA. BD, OA y su línea de intersección común OB forman, un par de ángulo alterno interno con el mismo valor absoluto. Por lo tanto, BD está en paralelo y en la misma dirección que AC. Este aspecto simple es muy importante porque prueba que el cuerpo rígido está en un estado de movimiento de
traslación y cualquier segmento de línea sobre el cuerpo rígido se mueve en paralelo uno con otro durante un ciclo de movimiento periódico. Esto es una condición suficiente y necesaria para generar el amasado y desplazamiento puro. Como se ve en la Figura 1 sobre el plano que comprende el eje de revolución y el eje de rotación, debido a que la rotación con una velocidad angular de -?, la velocidad lineal de la partícula de cuerpo rígido de amasado y desplazamiento que está en un caso del centro de amasado y desplazamiento es contra-restado por un quantum de álgebra el cual está en proporción directa a ? y en proporción directa con la distancia del eje de rotación. Si la distancia entre la partícula del eje de rotación aumenta relativamente, la velocidad lineal del movimiento de la partícula disminuirá linealmente. Este aspecto forma el mecanismo de reducción de la velocidad de amasado y desplazamiento de la presente invención. El mecanismo de la reducción de la velocidad de amasado y desplazamiento tiene ventajas estáticas dinámicas en el movimiento del mecanismo de la maquinaria general. Cuando se usa para construir el movimiento de mecanismo de la maquinaria de fluidos, tendrá además múltiples ventajas en hidrocinética. Haciendo referencia a la Figura 2, en el plano de órbita, se muestra la relación entre la trayectoria de movimiento entre una partícula de movimiento de amasado y desplazamiento y la trayectoria de revolución en su eje de rotación. En la Figura, el círculo sombreado 1 es el círculo proyectado de la superficie del
cilindro visto desde la posición de vista inicial del cilindro y el círculo 2, 3, 4 son los círculos proyectados de la superficie del cilindro cuando el ángulo central de amasado y desplazamiento se vuelve p/2, p y 3p/2, respectivamente. El 5 es un círculo de la trayectoria del movimiento de revolución del cilindro cuyo centro es el centro de amasado y desplazamiento P, y PQ es el radio de amasado y desplazamiento. El círculo 6 es la trayectoria de movimiento de una partícula E sobre la superficie del cilindro del cuerpo de amasado y desplazamiento durante el amasado y desplazamiento. El punto E al cual el círculo 6 es tangente con el círculo 1 es la posición de vista inicial de la partícula. Los puntos de intersección F, H y el punto tangente G del círculo 6 con el círculo 2, 3, 4 corresponden a las posiciones de la partícula E cuando el ángulo central de amasado y desplazamiento se vuelve p/2, p y 3p/2. Es fácil probar en geometría de acuerdo con los aspectos de amasado y desplazamiento. También se puede probar que el círculo 6 coincide con la trayectoria de revolución 5. Realmente, la trayectoria de movimiento de cualquier partícula en el cuerpo rígido de amasado y desplazamiento puro es un círculo. El movimiento de la partícula es sincrónico con el movimiento de fusión a la misma velocidad lineal de la revolución, de la cual la velocidad lineal es igual al producto del radio de amasado y desplazamiento y la velocidad angular de revolución. Este aspecto se puede usar para determinar la trayectoria de movimiento y el valor instantáneo de la velocidad lineal de la partícula en el cuerpo rígido de amasado y desplazamiento. El valor instantáneo de la velocidad
lineal está constituido por la magnitud y la dirección del vector de velocidad. El círculo 7 en la Figura es la curva de envoltura de la trayectoria de movimiento del cilindro, el cual envuelve todas las proyecciones posibles del espacio de ocupación del cilindro y abarca todo el espacio de ocupación del cilindro de amasado y desplazamiento. La suma del espacio de ocupación del cilindro de amasado y desplazamiento es todavía un cilindro, lo cual es otro aspecto importante del amasado y desplazamiento y es una base geométrica de la variación del volumen de amasado y desplazamiento. La presente invención solo utiliza el círculo de envoltura para construir la cavidad de amasado y desplazamiento. Como se ve a partir de la Figura el radio del círculo de envoltura 7 es igual a la suma del radio de amasado y desplazamiento y del radio del cilindro de amasado y desplazamiento. El radio del círculo de envoltura se designa como R, una proporción de amasado y desplazamiento d se puede obtener normalizando el radio de amasado y desplazamiento de acuerdo con la unidad de normalización R. La proporción de amasado y desplazamiento es el parámetro más importante en el diseño de amasado y desplazamiento y en el análisis de amasado y desplazamiento. La Figura 3 muestra una clase de mecanismo de variación de volumen de la presente invención y es un diseño que se puede usar como una aplicación real. Haciendo referencia a la Figura 3, un cuerpo de cavidad de amasado y desplazamiento se designa 10. Es
parte en la forma de un plato plano con superficies planas superior e inferior y las otras superficies interna y externa del mismo son superficies cilindricas las cuales se forman mediante ahuecar-laminar o WEDM y mediante un procedimiento de dar forma con matriz para la producción en lote. Una cavidad de trabajo se designa como 11, la cual se separa en una cavidad de presión variable y una cavidad de presión constante mediante una línea de sellado de cavidad de amasado y desplazamiento y un tablero de partición. Un rotor de amasado y desplazamiento se designa como 12. Un anillo de cojinete de rotor de amasado y desplazamiento se designa como 13. La proyección de la parte excéntrica del cigüeñal se designa como 14. Una entrada de fluidos se designa como 18. La cavidad de movimiento para el tablero de partición se designa como 19. Un grifo se designa como 20. Una salida de fluido se designa como 21. Siete agujeros de tornillo se designan como 22. Una cavidad de conexión y vuelta del tubo de salida del fluido se designa como 23. El mecanismo de variación de volumen mostrado en esta Figura inicialmente se compone de una cavidad de amasado y desplazamiento 10 y un mecanismo de amasado y desplazamiento oscilante. El mecanismo de amasado y desplazamiento oscilante incluye un rotor de amasado y desplazamiento reducido en peso 12 y un cigüeñal (una parte excéntrica se muestra en esta Figura) 14, entre los cuales se proporciona un cojinete 13. El rotor de amasado y desplazamiento se conecta rígidamente a un tablero de partición de seguimiento 15. El proceso de conexión en la Figura es suprimir el
tablero en un ensamblado de cola de milano en dirección coaxial (no se puede usar un proceso de soldadura). El tablero de partición de seguimiento se restringe en el grifo 20 y se puede empujar o jalar y girar hasta un grado limitado. Una cavidad de cilindro parecida a elipse simétrica en superficie 19 contiene la porción que se extiende mientras que el tablero de partición es empujado o jalado y girado hasta un grado limitado. La velocidad de movimiento y la pérdida de fricción del grifo es muy pequeña y su aceleración de amasado y desplazamiento oscilante se puede proporcionar mediante una fuerza de inercia del cigüeñal y una presión de fluido ajustando la posición de los centros de gravedad del rotor de amasado y desplazamiento y el tablero de partición. Por lo tanto, la fuerza de restricción del grifo puede reducirse al mínimo y el grifo se puede lubricar mediante la sustancia de trabajo. Cuando funciona en la dirección mostrada en la Figura, el fluido entra a la cavidad de trabajo a la parte de atrás de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento a partir de la entrada 18 de manera continua; mientras tanto, el fluido en la cavidad enfrente de la línea de sellado se descarga desde la salida 21 de manera continua. Cuando trabaja como una bomba, la presión frontal es una cavidad de presión variable en donde el fluido se descarga por la energía generada por el rotor de amasado y desplazamiento; cuando trabaja como un motor la porción trasera de la cavidad es una cavidad de presión variable en la que el fluido conduce el rotor de amasado y desplazamiento para amasado y
desplazamiento y la presión de fluido disminuye continuamente o en etapas. Cuando el fluido comprimible entra a la cavidad de reducción de presión para disminuir la presión, la eficiencia se puede mejorar usando una válvula de detención de pulso. Supongamos que el radio del rotor de amasado y desplazamiento es R(m), la longitud del cilindro es H(m), la proporción de amasado y desplazamiento es d, y la velocidad angular de revolución es ?(s"1), entonces el desplazamiento del volumen del mecanismo de variación de volumen V(m3) y el flujo de volumen Qv(m3/s)son V = pR2H(2d-d2) (7) Qv=0.5?R2H(2d-d2) {Q) Considerando la variación del volumen específico, el desplazamiento de volumen y el flujo de volumen del fluido comprimible deberán definirse con la presión en la cavidad de presión constante como la presión estándar. Para la aplicación de las bombas de medición de gas deberá notarse que la presión deberá estabilizarse. Haciendo referencia a la Figura 4 se muestra la estructura de variación de volumen de alta velocidad con equilibrio dinámico completo y sin pulso. Este mecanismo se ensambla mediante tres mecanismos de amasado y desplazamiento oscilantes simétricos en relación coaxial y con un desfasamiento de fase de 180 grados. Los dos mecanismos de variación de volumen externo tienen las mismas
dimensiones en los cuales la dimensión y el volumen desplazamiento son la mitad del mecanismo de en medio. El rotor de amasado y desplazamiento del mecanismo externo se designa como 30. El rotor de amasado y desplazamiento del mecanismo de en medio se designa como 31. El rotor de amasado y desplazamiento que lleva el mecanismo externo se designa como 32, entre la superficie interna de 32 y la parte externa excéntrica del cigüeñal inserta una manga compuesta de dos pilares semicirculares. El cigüeñal se designa con el 33, en donde tres secciones de la flecha excéntrica se colocan sobre dos líneas que son simétricas con respecto a la flecha principal de manera que forma un mecanismo simétrico con un desfasamiento de fase de 180 grados. Los cojinetes de la flecha principal se designan como 34, el número de los cuales podría ser 2 o 4 dependiendo de la carga. Un orificio de conexión de ajuste de presión de espacio y reducción de peso o un orificio de conexión de descarga de fluido derramado se designa como 35. El tablero de partición de seguimiento insertado en el rotor de amasado y desplazamiento del mecanismo externo se designa como 36. La manga compuesta de pilares de anillo en el cojinete del rotor de amasado y desplazamiento a la mitad de la cubierta de la flecha del mecanismo se designa como 37. Los cojinetes del mecanismo de en medio se designan como 38. Siete o más pernos de seguridad se designan como 39. La cubierta en el extremo que se extiende de la flecha se designa como 40. El tablero de partición proporcionado entre el mecanismo de en medio y el mecanismo exterior se designa
como 41. El tablero de partición de seguimiento del mecanismo de en medio se inserta al rotor de amasado y desplazamiento se designa como 42. La proyección de la porción restante de la cavidad que es el espacio del movimiento del extremo del tablero de partición de seguimiento del mecanismo de en medio se designa como 43. El extremo del tablero de partición de seguimiento del mecanismo de en medio que sobresale del grifo se designa como 44. El tablero de partición proporcionado entre el mecanismo de en medio y otro mecanismo externo se designa como 45. La proporción de la porción restante del espacio de movimiento del tablero de partición del mecanismo exterior se designa como 46. La cubierta del extremo que no sobresale de la flecha se designa como 47. La función de este ejemplo es eliminar principalmente la pulsación. La estructura de los tres mecanismos simétricos con desfasamiento de fase de 180 grados se acomoda para equilibrar la fuerza de inercia durante el funcionamiento a alta velocidad, así como eliminar la pulsación. Debido a que la estructura del mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento es muy simple y sustancialmente uniforme el costo no aumenta mucho para un ensamble de múltiples mecanismos, especialmente para las partes en forma de dados. El costo aumentado es principalmente el costo de ensamblado. Para la maquinaria de ensamble de múltiples mecanismos de dispositivos de intercambio de energía, dispositivo de transmisión, dispositivo de distribución, y así sucesivamente, no importa que el mecanismo sea simétrico o tenga
alta velocidad de rotación, deberá emplear la estructura en este ejemplo tanto como sea posible para eliminar la pulsación y aumentar el equilibrio dinámico de la máquina completa. Haciendo referencia a la Figura 5 esta muestra una proyección axial del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio con una cavidad de amasado y desplazamiento giratoria. Una cavidad de amasado y desplazamiento giratoria se designa como 50. Una porción de ia cavidad del volumen de trabajo trasera de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento se designa como 51. Una salida de fluido se designa como 52. Un tablero de partición de seguimiento en conexión con el sellado rígido con la cavidad de amasado y desplazamiento se designa como 53. Un grifo sumergido en el cilindro en el rotor de amasado y desplazamiento se designa como 54. Una cavidad de volumen movible para el tablero de partición de seguimiento para ser insertada y jalado hacia fuera se designa como 55. Una entrada de líquido se designa como 56. Un rotor de amasado y desplazamiento se designa como 57. Una cavidad para disminuir el peso del rotor de amasado y desplazamiento se designa como 58 con los canales de extremos abiertos comunicados entre si para aumentar el área activa tanto del canal de entrada como el de salida. Una línea marginal sobre la superficie de la cavidad de amasado y desplazamiento para restringir el cojinete se designa como 59, con la cavidad de amasado y desplazamiento girando en dirección opuesta alrededor del eje de amasado y desplazamiento para contrarrestar la revolución. Un
segmento excéntrico de un cigüeñal estacionario, a saber, la flecha de rotación del rotor de amasado y desplazamiento se designa como 60 en el cual el rotor de amasado y desplazamiento gira alrededor de la flecha de rotación y simultáneamente vibra. Una porción frontal de la cavidad de volumen de trabajo enfrente de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento se designa como 61. En el caso de una bomba la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal 61 y a la porción trasera 51 localizadas enfrente o en la parte trasera en la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento respectivamente. En el caso de un motor en vez de eso, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera 51 y a la porción delantera 61, localizadas en la parte de atrás y enfrente de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento respectivamente. No hay diferencia en términos del mecanismo entre los dos modos; además, la entrada y la salida se pueden invertir con la subsecuente función invertida pero la rotación de la cavidad de amasado y desplazamiento no cambia esta simetría. El mecanismo de amasado y desplazamiento de rotación con la cavidad de amasado y desplazamiento de rotación tiene buen equilibrio mecánico dinámico. La cavidad de amasado y desplazamiento 50 y el tablero de partición 59 constituyen un cuerpo rígido que gira por separado cuyo equilibrio dinámico se puede obtener de manera independiente. La cavidad de amasado y
desplazamiento misma tiene buen equilibrio inercial. La integral del vector de la presión del fluido puesto sobre la cavidad de amasado y desplazamiento produce una fuerza resultante en la dirección axial equilibrada por los cojinetes sin causar ningún momento. De la misma manera el rotor de amasado y desplazamiento 57, así como el grifo unido al mismo es un mecanismo de rotación por separado con inercia de rotación constante y su equilibrio dinámico se puede obtener de manera independiente. Su fuerza inercial también se autoequilibra. El vector integral de la presión del fluido impuesta sobre el rotor de amasado y desplazamiento, incluyendo la entrada y la salida, da como resultado una fuerza que apunta hacia y es balanceada por la flecha de rotación sin causar ningún momento. En esta clase de mecanismo el tablero de partición de seguimiento es el único componente que es capaz de producir un momento. La presión diferencial entre la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante directamente produce una fuerza tangencial en proporción directa a la presión diferencial y al área del tablero de partición expuesta al fluido. Esta fuerza produce un momento impuesto en el eje de amasado y desplazamiento y transfiere el momento a la cavidad de amasado y desplazamiento, a través del cual el momento interactúa con las partes exteriores. El momento alternante que conduce el rotor de amasado y desplazamiento a vibrar también se transfiere por el tablero de partición de seguimiento. La diferencial dM =H?Prdr del momento instantáneo M se
puede calcular a partir de la presión diferencial en tiempo real entre la cavidad de volumen de presión variable y la cavidad de volumen de presión constante ?P (Pa), el radio de la cavidad de volumen R (m), la longitud de la columna de la cavidad de volumen H(m), la longitud expuesta instantánea del tablero de partición L(m), y la coordenada del radio de la cavidad de amasado y desplazamiento r(m). El momento instantáneo M(m) y la potencia instantánea N (W) se pueden calcular mediante la integración de dM, como se muestra en las ecuaciones (9) y (10).
M = j" HA Pr dr = (RL - Q.5L2 )HAP (9) N = ?M = ?(RL - 0.5L2 )H?P (10) En las dos ecuaciones, la anchura expuesta instantánea L
periódicamente. Para un fluido incomprimible, cuando el ángulo central es ?t = (2n + 1)p, será los valores máximos del momento y la potencia instantánea. Para un fluido comprimible, debido a que la presión aumenta o disminuye junto con la variación del volumen, el valor máximo del momento instantáneo y de la potencia aparece después para una bomba, antes para un motor. 6. Descripción Detallada de la Invención En lo que sigue se describirá los diseños para disfintas aplicaciones. Para diseñar distintas aplicaciones para los métodos de la variación de volumen de amasado y desplazamiento de la maquinaria
de fluido con desplazamiento positivo es el segundo objeto de la presente invención; y diseñar maquinaria de fluidos para la versatilidad es el tercer objeto de la presente invención. Estos dos objetos se incluyen en el diseño de la aplicación del método. El valor de la presente invención es principalmente abarcado por el diseño de uso y aplicación. El diseño de aplicación está numerado en aras de la claridad. La primera aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es emplear el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento y el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento para proporcionar un motor de combustión interna de amasado y desplazamiento. Este motor es una clase de maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento con una parte de combustión de gas unida al mismo, en donde el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento actúa como la parte de generación de energía principal para la expansión del gas. La cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción delantera localizadas respectivamente en la parte trasera y en la parte frontal de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. Una entrada de la cavidad de presión variable y una entrada de la cavidad de presión constante se conecta a la cámara de combustión de pulso que absorbe calor del volumen
constante que actúa como una fuente de presión de gas y un tubo de ventilación comunicado a la atmósfera. La parte que genera combustión de gas incluye una pequeña unidad de la cámara de combustión de pulso que absorbe calor del volumen constante y los componentes adicionales usados para esto son compresión de aire, presurización de aire, inyección en tiempo de aire y combustible, o además incluye medios de ignición. El componente de compresión de aire y el componente de presión de combustible posiblemente usan un equipo de bomba de elevación de distribución de optimización de la proporción de aire-combustible de amasado y desplazamiento que es impulsado por la flecha principal o usa un impulsor tipo ranura por separado, en donde el componente de bomba de medición de presión puede ser un compresor de temperatura constante de enfriamiento por rocío de amasado y desplazamiento. En el motor de combustión interna de amasado y desplazamiento, se monta una cámara de combustión a pulso alrededor de la entrada de mecanismo de amasado y desplazamiento y tiene un pequeño volumen que usualmente es menor de 1/200 de la cavidad de amasado y desplazamiento. Entre mayor sea la proporción de compresión menor será el volumen. Los tubos de inyección de aire y combustible se conectan a la cámara de combustión. Los dos tubos de inyección posteriormente inyectan una cantidad adecuada de aire comprimido y combustible fluido en el tiempo cuando la flecha principal está girando. La temperatura del aire comprimido está más baja o está por encima del punto de inicio
y una combustión de pulso se genera por inyección de combustible o por ignición de conexión de chispa. El gas generado se calienta y se presuriza con un volumen constante instantáneamente. Cuando la entrada de la cavidad de amasado y desplazamiento abre el gas entra a la cavidad de presión variable y conduce el rotor de amasado y desplazamiento continuamente para dar energía. Después de que el gas libera la mayoría de su energía a través de una expansión adiabática, la cavidad de presión variable que contiene el gas se convierte en la cavidad de presión constante instantáneamente y el gas se descarga continuamente a una presión constante durante el siguiente círculo. La presión de descarga de gas depende de la presión de inyección inicial, la proporción de elevación de la combustión de pulso y la proporción de expansión de la expansión adiabática. La eficiencia térmica puede ser mejorada y el ruido de descarga de gas se puede reducir diseñando adecuadamente los parámetros asociados con estos parámetros en el proceso térmico para lograr una presión de descarga igual a la presión atmosférica. Se logrará una eficiencia de círculo térmico mayor si la temperatura del gas descargado se reduce de manera suficiente a la temperatura ambiente, dentro de la resistencia de calor y la resistencia de presión de la cámara de combustión, diseñando adecuadamente los parámetros asociados con la temperatura de inyección, la proporción de aumento de temperatura de combustión de pulso y la proporción de expansión de la expansión adiabática. En operación un círculo del motor comienza de cero grados del ángulo central de amasado y
desplazamiento, en donde la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento pasa por y abre la entrada y la salida casi al mismo tiempo. De estse modo, la cavidad de presión variable es convertida en una cavidad de presión constante. Una nueva cavidad de presión variable se forma de nuevo a partir de la entrada. El ciclo se completa cuando la flecha principal gira 360 grados. Empleando el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento en los motores de combustión interna, se puede obtener una estructura en la cual la compresión, la combustión y la expansión se pueden separar y optimizar respectivamente, como es ventajoso tanto en el principio de movimiento como en la estructura total. Los aspectos de innovación y la característica de la optimización separada de cada parte pueden contribuir o aun representar un papel clave para mejorar la eficiencia. En comparación con los motores de pistones reciprocantes existentes, la compresión, la combustión y el escape en los motores de amasado y desplazamiento se realizan al mismo tiempo y continuamente o en procesos por pulsos. Un ciclo corresponde a un recorrido de expansión, el cual de este modo hace un aumento de eficiencia de utilización del tiempo por tres veces y una proporción de aporcionamiento de pérdida reduce a la mitad. Su proporción de aire-gas se puede controlar con precisión sin variar las condiciones de trabajo lo cual asegura de este modo combustión suficiente, reduce la emisión de monóxido de carbono y minimiza el flujo de gas de
escape y el flujo de calor con el mismo. La proporción de compresión sólo se restringe por la resistencia de la estructura de manera que se puede aumentar en gran medida. El círculo de calentamiento de volumen constante y la compresión constante que posiblemente se pueden adoptar pueden reducir la energía de compresión requerida a una fracción pequeña a la de la compresión adiabática. La dirección de su fuerza de impulso cambia continuamente con la rotación de la flecha principal y se puede mantener el ángulo para aumentar el momento. El cilindro (la cavidad de amasado y desplazamiento) y el rotor de amasado y desplazamiento pueden estar libres de lubricación, lo cual de este modo permite una alta temperatura de trabajo, una combustión suficiente de la capa libre y menos radiación. No hay mecanismo de movimiento en la cámara de combustión de manera que la cerámica aislante al calor se puede anexar para aumentar la proporción de compresión y la temperatura de trabajo y reducir el costo del calor al mismo tiempo. Estas mediciones y efectos innovadores dan como resultado desempeños mejorados tales como una eficiencia de calor más alta y una eficiencia mecánica interna más alta que la existente en los motores de combustión interna actuales y el espacio de aumento de eficiencia es por encima del 25 por ciento. El motor interno de amasado y desplazamiento es una clase de maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento anexada con una parte de generación de combustión de gas y es una aplicación muy importante de la presente invención con grandes ventajas tales como
una alta proporción de compresión, alta eficiencia, alta densidad de energía, poca contaminación, ninguna lubricación y larga vida. Esta clase de motor de combustión interna elimina todas las desventajas del círculo de Otto y los motores de combustión interna del círculo de Otto y círculo de Diesel y es un motor de combustión interna nuevo que hace una contribución significativa para motivar la crisis de energía global y la crisis del medio ambiente. La segunda aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es proporcionar un motor de agua de amasado y desplazamiento usando el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento y una estructura en la cual dos mecanismos de amasado y desplazamiento se conectan en forma coaxial y paralela con un desfasamiento de fase de 180 grados el cual es conveniente para ser impulsado con agua dulce o agua presurizada con arenas finas de tamaño controlado en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante, respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente en la parte trasera y en la parte frontal de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento. El mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento se puede usar directamente para formar un motor de agua, en donde la estructura en la cual se conectan dos mecanismos de amasado y desplazamiento en forma coaxial y en paralelo facilita eliminar el punto muerto de arranque. La ventaja significativa de esta
clase de motor es la alta eficiencia y la adaptabilidad a diferentes alturas de caída y gastos. En comparación con un motor de turbina de agua que es sensible al gasto y a la velocidad, la ventaja de la alta eficiencia y de la estabilización de esta clase de motor es bastante obvia. Cuando se usa para impulsar generadores en red incorporados, esta clase de motor exhibe un flujo constante y la energía generada está en proporción directa a la altura de caída, cuando se usa para impulsar generadores en red no incorporados pequeños tiene mayor flexibilidad y adaptabilidad a diferentes alturas de caída y gastos. Sin embargo, el requerimiento de los estándares relacionados sobre el voltaje de salida y la frecuencia deberán considerarse cuando se proporciona el control de la excitación. La tercera aplicación del método de variación del volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es emplear el mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento para formar un motor hidráulico de amasado y desplazamiento que se puede usar como medio de salida de rotación de los sistemas de transmisión hidráulicos de alta eficiencia, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y la porción frontal localizadas respectivamente en la parte trasera y en la parte frontal de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. De manera alternativa, una estructura en la cual se conectan dos mecanismos de amasado y desplazamiento en forma coaxial y en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados.
Un motor hidráulico también puede estar constituido por el mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento simple y directamente lo cual es diferente del motor de agua en que la presión del trabajo es más alta. Su presión de entrada podría ser de más de MP o más de 10 MPa, lo cual es varias veces o varias decuples de los del motor de agua, de manera que necesita un diseño de fuerza especial que sea resistente a la presión. La estructura en la cual se conectan dos mecanismos de amasado y desplazamiento en forma coaxial y en paralelo facilita eliminar el punto muerto de arranque y la pulsación de flujo. El motor hidráulico de amasado y desplazamiento tiene alta eficiencia y es una parte innovadora importante para la tecnología de la transmisión hidráulica de manera que se puede usar ampliamente. Por el ejemplo del motorcar, un carro con transmisión hidráulica se ha deseado en la industria por décadas y el principal cuello de botella es la eficiencia. La presente invención pone atención en la transmisión de la tecnología del motorcar en primer lugar y adicionalmente en la alteración del motor y la innovación de la rueda con el objeto de ahorrar energía, proteger el medio ambiente y reducir los costos. El motor hidráulico de amasado y desplazamiento se usa para la transmisión de un tren por ejemplo sobrepasará la transmisión hidráulica o eléctrica existente. La cuarta aplicación del método de variación del volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es presentar un motor neumático de amasado y desplazamiento o un
expansor de aire con el mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento directamente o con un dispositivo de válvula de impulso cronometrado adicional y un dispositivo de bomba térmica de amasado y desplazamiento para aumentar la eficiencia. El motor neumático de amasado y desplazamiento o el expansor de aire sirve como una parte de salida de rotación del sistema de transmisión neumática o se usa para recuperar la energía liberada en un proceso de expansión de aire presurizado para tomar el lugar de la parte de expansión de estrangulador de resistencia neumática para el ahorro de energía. La cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente en la parte de atrás y en la parte delantera de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. La estructura en la cual dos mecanismos de amasado y desplazamiento se conectan en la forma coaxial y en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados se usa para eliminar el punto muerto de arranque. El motor neumático de amasado y desplazamiento es la aplicación del modo de motor de la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento. Como se describe en la instrucción de la invención la cavidad de presión variable que está en la parte de atrás de la línea de sellado es la cavidad en donde el aire se descomprime y hace trabajo, y enfrente de la línea de sello está la cavidad constante la cual se conecta a la salida de presión baja. En operación, el aire se expande y hace trabajo en la cavidad de
presión variable que se conecta a la entrada de fluido presurizado. En el ángulo central cero, la cavidad de presión constante desaparece y la cavidad de presión variable se convierte en la cavidad de presión constante con el aire que ha terminado la expansión. En un nuevo ciclo, la nueva cavidad de presión de aire comienza a expandirse y hace trabajo de nuevo, y la cavidad de presión constante descarga el aire a presión baja en una presión constante. Las dos cavidades intercambian periódicamente y sus volúmenes cambian complementariamente. El fluido entra y se descarga al mismo tiempo. La integral de la superficie del vector de la presión de las dos cavidades en la superficie del aro del rotor de amasado y desplazamiento genera una fuerza que apunta a la flecha de rotación. Esta fuerza produce un momento de impulso al eje de amasado y desplazamiento e impulsa a que la flecha principal gire continuamente. La estructura en la cual se conectan dos mecanismos de amasado y desplazamiento en forma coaxial y en paralelo con un desfasamiento facilita adicionalmente la eliminación del punto muerto de arranque y la pulsación de la presión en los ductos. El motor neumático de amasado y desplazamiento podría trabajar bien de acuerdo con este diseño. Si la tasa de cambio del volumen específico se puede cambiar para coincidir con el volumen de la cavidad o aun aumentar su energía específica de entrada a bajo costo, la eficiencia se incrementará, ya que el medio de gas es un fluido comprimible y su proceso de descompresión también es un proceso de expansión. El dispositivo de válvula de pulso de
cronometraje y el dispositivo de bomba térmica de amasado y desplazamiento son justo lo que se necesita. El primero es una válvula que abre el pasaje de la entrada de aire a un periodo conveniente que comienza de ser del ángulo central cero de amasado y desplazamiento y se cierra en otro momento; el último es una bomba térmica de amasado y desplazamiento (que se describirá más adelante) usada para bombear calor desde el medio ambiente de bajo costo y transfiere calor al aire de entrada a través de su condensador. Estas dos demandas vienen del análisis de optimización de parámetros de la ecuación del proceso adiabático en termodinámica y se complica probarse aquí. Y el último en el cual se introduce el beneficio también es complicado y no se describirán en detalle aquí en la presente. Los motores neumáticos no se usan ampliamente en los sistemas de tecnología existentes. Excepto los usados en el sistema de energía de ingeniería de minas, en la ingeniería geotécnica, y en las grandes fábricas, los motores neumáticos rara vez se usan en los sistemas de transmisión comunes. Esto es debido a que la transmisión neumática en las técnicas existentes tiene dos restricciones importantes en el campo mecánico y en el campo técnico las cuales causan eficiencia baja. La aplicación de la presente invención y el compresor de amasado y desplazamiento que se describirá más adelante pueden resolver el problema principal de la restricción de eficiencia para aumentar la eficiencia sustancialmente. La tecnología de la transmisión neumática de alta
eficiencia y sin contaminación es una tecnología de transmisión libre de agua o aceite. Ahora, la cantidad de agua y aceite está limitada en el mundo, pero el aire es rico y se puede usar libremente y no necesita ser transportado o almacenado. En cuanto la transmisión neumática realiza un corte de eficiencia, tiene ventajas como no tiene contaminación, costo bajo, antipulso, anti-impacto y no hay riesgos de incendio sobre la transmisión hidráulica convencional. La quinta aplicación de método de variación del volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es proporcionar una bomba de fluido comprimible de amasado y desplazamiento que incluye un abanico soplador de amasado y desplazamiento, un compresor de amasado y desplazamiento y una bomba al vacío de amasado y desplazamiento usando el mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente de y en la parte de atrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. La bomba elevadora se puede clasificar por el uso en: abanico de amasado y desplazamiento, soplador de amasado y desplazamiento, abanico de succión introducido de amasado y desplazamiento, compresor de aire de amasado y desplazamiento, compresor isotérmico de rocío de enfriamiento de amasado y desplazamiento, bomba elevadora de dos fases de amasado y desplazamiento, bomba al vacío de amasado y desplazamiento,
bomba al vacío de dos fases de amasado y desplazamiento y así sucesivamente. El compresor isotérmico de rocío-enfriamiento es una clase de flujo de dos fases en el cual el enfriamiento se efectúa con el rocío de agua en el proceso de compresión el agua y el aire se separan en la salida. La bomba elevadora de fluido comprimido de amasado y desplazamiento se puede usar para administrar aire o fluido de dos fases de aire-líquido y variar la presión de los mismos, incluyendo elevación y descompresión de la presión atmosférica a una presión negativa. Cuando se diseñan los parámetros físicos para una bomba elevadora de flujo de dos fases solo tres variables de diseño, es decir, el flujo del volumen, la presión máxima y la viscosidad máxima del medio necesitan considerarse. El aspecto del flujo constante autoadaptante de presión de la bomba elevadora de flujo de dos fases destaca su adaptabilidad y simplifica los tipos de especificaciones. Las bombas elevadoras de fluido comprimible principalmente significan abanicos y compresores de aire; los últimos tienen una función inversa a la de los motores neumáticos. La dirección de la presión diferencial entre la entrada y la salida de la bomba elevadora, las posiciones internas de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante de la bomba elevadora, el signo del integral de la presión de fluido, todos son inversos al motor neumático. Sin embargo la estructura de la bomba elevadora es totalmente idéntica del motor neumático pero en general no necesita ninguno de dos dispositivos adicionales ni otros dispositivos
adicionales. Solamente en el compresor isotérmico de rocío-enfriamiento de amasado y desplazamiento el mismo basado en el compresor de aire de amasado y desplazamiento se añade una entrada y un dispositivo de rocío-enfriamiento a la cavidad de amasado y desplazamiento, y un dispositivo de separación de aire-agua se añade a la salida. El rocío convierte la máquina en estado de trabajo de flujo de dos fases. Donde la compresión es muy alta, la cantidad de agua que se rocía deberá aumentarse, y la presión de la misma deberá también aumentarse para generar gotas de niebla más pequeñas, las cuales pueden formar gotas de niebla más alta haciendo difusa la densidad y mayor la superficie de calor en el espacio de compresión. El aire y el agua se pueden separar simplemente por gravedad, por ejemplo mediante un controlador de separación con una válvula de flote que controla el flujo del agua fría con base en una señal del nivel del líquido con alta sensibilidad para hacer que se adapte al flujo de descompresión. La salida de agua del separador se libera mediante una válvula reguladora o se conecta a un motor hidráulico de amasado y desplazamiento que se monta de manera coaxial con la misma para reciclar la energía de presión. Las bombas elevadoras de fluido comprimible diseñadas con el método de variación del volumen de amasado y desplazamiento de la presente invención tienen una eficiencia muy alta en comparación con los equipos en las técnicas existentes. Los productos de abanico y compresor en las técnicas existentes tienen una baja de eficiencia y, han llamado la mayoría de la atención en la industria durante las
últimas décadas para reformarse para ahorro de energía con excepción de las bombas. Han atraído menos atención que las bombas únicamente debido a que la capacidad instalada entera de las mismas es menor de la de las bombas, pero de hecho la eficiencia es mucho más baja que la de las bombas. El abanico y el compresor también producen contaminación de ruido y son muy conocidos como equipos ruidosos. La baja eficiencia y el ruido vienen del movimiento que incluye un movimiento de propulsor de rotación que no es un movimiento de desplazamiento positivo y un movimiento de desplazamiento positivo reciprocante. El problema aerodinámico del primero y la fricción del mecanismo y el problema de la termodinámica no se pueden resolver completamente. Como se describe anteriormente, la única manera es adoptar el método de volumen-variable de amasado y desplazamiento. La bomba elevadora de fluido comprimible de amasado y desplazamiento tiene adaptabilidad de presión. La especificación de presión solamente depende de la fuerza de la estructura y su presión de trabajo práctico no depende del movimiento del mecanismo. Cuando se usa como un abanico, no hay pérdida turbulenta ni ruido turbulento, y no hay cambio de presión dinámica ni pérdida de presión dinámica, de manera que tiene una alta eficiencia y ya no es fuente de ruido. Cuando se usa como compresor, tiene una alta eficiencia mecánica interna, una alta eficiencia volumétrica y una alta eficiencia de energía hidráulica de manera que la eficiencia general se puede mejorar significativamente. La mayor ventaja de la
bomba elevadora de fluido de amasado y desplazamiento es su alta adaptabilidad y simplicidad lo que significa que el abanico, el compresor y la bomba al vacío se pueden usar en general tanto como el flujo y la energía sean convenientes y se pueden usar para flujo de dos fases y para líquido en cierto intervalo de velocidad y de viscosidad y no se puede imaginar en las técnicas existentes. La alta adaptabilidad simplificará la planeación del espectro de los tipos y los beneficios de dicha simplificación durante el diseño, fabricación, uso y mantenimiento excede la suma de todos los beneficios obtenidos de los progresos de todas las máquinas. La aplicación de flujo de dos fases de la bomba elevadora de fluido comprimible de amasado y desplazamiento incluye tres tipos de máquinas o aplicaciones, es decir, la bomba elevadora de dos fases de amasado y desplazamiento, la bomba al vacío del flujo de dos bases de amasado y desplazamiento, y el compresor isotérmico de rocío-enfriamiento que tiene las propiedades de nueva tecnología, nueva función, nuevo tipo, alto desempeño y un efecto demostrativo muy positivo. La máquina de presión variable de flujo de dos fases es una solución simple para muchas demandas reales tales como el problema de comprimir la tubería de gas natural y la tubería de petróleo, y el problema del transporte de bombeo del hidrógeno líquido, el oxígeno líquido, el nitrógeno líquido y otros gases licuados lo cual posiblemente esté en forma de un fluido de dos fases. Además, por ejemplo, en muchos equipos de ingeniería química este flujo es flujo de dos fases y el dispositivo de separación de gas-
líquido únicamente se usa para compresión. El compresor isotérmico de rocío-enfriamiento se dirige al cuello de botella de la termodinámica que causa la baja eficiencia y ha preocupado a los humanos durante los últimos cien años. Ahora se resuelve finalmente de una manera simple. El compresor isotérmico de rocío-enfriamiento de amasado y desplazamiento generalmente se usa como una parte de compresión independiente para un motor de combustión interna que incluye una turbina de gas, y su función de compresión isotérmica obtenida de una manera simple y muy eficiente es una parte importante de la tecnología que aumenta la eficiencia del motor de combustión interna. Este componente puede aumentar la eficiencia del motor de combustión interna en un diez por ciento, y el efecto de aumentar la eficiencia para la turbina de gas es mucho más considerable. Esto es debido a que la circulación cónica de la turbina de gas, el consumo del compresor de la rueda de gusano recoge la mayor parte de la energía de entrada de la turbina de expansión de gas. Por ejemplo, si el compresor isotérmico de rocío-enfriamiento de amasado y desplazamiento toma el lugar de la turbina de gas que trabaja bajo la presión de 10 MPa (aproximadamente 10 bars), el efecto de ahorro de energía de un proceso termodinámico de compresión de gas puede ser de 39 por ciento sin comparación de la eficiencia de esta máquina y una turbina. Si la proporción de pérdida de compresión original (el denominador es la potencia de expansión) es 60 por ciento, el 60%*39% = 23.4% de energía ahorrada se vuelve la
producción aumentada neta, la energía producida aumenta del 40 por ciento al 63.4 por ciento, y el incremento de la fuerza de salida es de 58.5 por ciento. Aunque el valor 23.4 por ciento no es el incremento de la eficiencia, es un parámetro clave. En esta restricción de circulación térmica complicada, tomando medidas tales como el retrocalentamiento contra flujo además, la mayoría es 23.4 por ciento se convertirá en el incremento de la eficiencia la cual podría alcanzar el 15 por ciento como se evalúa aproximadamente. La sexta aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es formar una bomba de elevación de líquido de amasado y desplazamiento mediante el uso del mecanismo de variación del volumen de amasado y desplazamiento. Esta bomba de elevación de líquido de amasado y desplazamiento incluye la bomba de amasado y desplazamiento, la bomba de aceite de amasado y desplazamiento, y la bomba de desplazamiento positivo de amasado y desplazamiento para otros medios en fase de fluido y se puede usar para la administración y compresión del material líquido. La cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente se corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente de y atrás de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento. Alternativamente una estructura en la cual se conectan dos mecanismos de amasado y desplazamiento de manera coaxial y en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados se usa para
generar la pulsación. Cuando se diseñan los parámetros físicos de la máquina, solo tres variables del diseño, es decir, el flujo de volumen, la presión máxima y la viscosidad máxima del medio necesitan considerarse. El aspecto de la adaptabilidad de la presión simplifica la planeación de los espectros tipo. La bomba elevadora de líquido de amasado y desplazamiento es la más simple, pero una de las aplicaciones más importantes del método de variación del volumen de amasado y desplazamiento. Es simple debido a que la bomba elevadora de líquido de amasado y desplazamiento se puede obtener sin mecanismos adicionales, únicamente el método de variación del volumen de amasado y desplazamiento y ensamblando cualquier tipo derivado del mecanismo de amasado y desplazamiento. Por lo tanto, lo que se ha descrito no se repetirá en la presente. Sin embargo, es necesario explicar la importancia y el efecto de este tipo de aplicación en detalle. Como se mencionó previamente, la bomba es el primer objetivo del mejoramiento de ahorro de energía en la sociedad moderna. Esto es debido en primer lugar a que su capacidad instalada es muy grande, la capacidad instalada de la bomba en China está sobre 160 GW y consume más de 400 miles de millones de KWh de electricidad. El consumo global del mundo se desconoce, pero puede ser 6 veces el consumo de China. En segundo lugar, la eficiencia de la bomba no es alta, especialmente las bombas de tamaño mediano y pequeño que tienen la cantidad equipada mas grande tienen la
eficiencia generalmente debajo del 60 por ciento. La eficiencia de las bombas de tamaño pequeño en cantidad grande está entre el 30 por ciento y 50 por ciento. El consumo de energía, la emisión de gas de invernadero y otras clases de contaminación causada por las bombas es extremadamente grande y deberá mejorarse. Pocas bombas de agua, incluyendo otras clases de bombas elevadoras de líquido son del tipo de desplazamiento positivo. Son máquinas del tipo propulsor, del tipo sin desplazamiento y la mayoría de ellas pertenecen al grupo de bombas de flujo radial. Como se mencionó anteriormente la eficiencia de la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo en las técnicas existentes es muy baja, mucho menor que la bomba de propulsión de rotación. Sin embargo, la presente invención convierte la relación. El tipo más apropiado para bomba elevadora de líquido será el tipo de desplazamiento positivo, es decir, la bomba de desplazamiento positivo de variación de volumen de amasado y desplazamiento en la presente invención. Se muestra a partir del análisis y de la demostración basada en muchos aspectos de la hidromecánica y la mecánica que la eficiencia de la bomba elevadora de líquido de amasado y desplazamiento puede exceder la eficiencia en un 90 por ciento y es controlable. Por ejemplo, es posible obtener una eficiencia de hasta el 95 por ciento o hasta el 97 por ciento, pero, otros desempeños caerán más bajo y esto es eficiente en costo. La eficiencia económica no se puede analizar con precisión temporalmente, pero podría ser del 90 por ciento como estimación.
Proporciona una posibilidad de que la eficiencia se pueda decidir conforme se den para hacer una condición de trabajo satisfactoria. Es inconcebible e imposible para la bomba centrífuga sin desplazamiento cuyos parámetros y características son fijos. Aunque el gasto de la bomba centrífuga sin desplazamiento se puede ajustar mediante una válvula de estrangulamiento o cambiando la elevación en un intervalo pequeño la eficiencia de la misma disminuirá cuando se aparte de la condición de trabajo diseñado. La eficiencia de la bomba centrífuga sin desplazamiento es una función de un solo valor del gasto con un solo punto de valor extremo. A la luz de la conciencia aumentada, ahorrando energía y protegiendo el medio ambiente, reemplazar la bomba centrífuga por la bomba de amasado y desplazamiento es la elección basada en el efecto positivo en los campos de la minería, el petróleo, la industria química, la energía, el transporte, la industria textil ligera, la conservación del agua, la construcción urbana y rural, la agricultura, bosques, ganadería y pesca. Quizá la gente no pueda entender o acostumbrarse al reemplazo en poco tiempo, pero después de ver la comparación de los desempeños económicos seguramente se acostumbrará a la misma. Otra aplicación importante de la bomba de elevación de líquido de amasado y desplazamiento es que actúa como componente de entrada de energía de flecha en la transmisión de fluidos. La presión de esta clase de bomba elevadora es muy alta. Es una acción económica inevitable reemplazar la bomba de émbolo por la bomba
hidráulica de amasado y desplazamiento, debido a que la eficiencia y la ventaja de costo de la bomba de líquido de amasado y desplazamiento en comparación con la bomba con émbolo. El principal problema no es el reemplazo sino el desarrollo. La razón por la cual la transmisión de fluido por rotación no se usa ampliamente es debido al límite de la eficiencia. Cuando se rompe el cuello de botella de la eficiencia, la popularización de esta aplicación es un proceso natural. Los campos en donde la tecnología de transmisión de fluidos de amasado y desplazamiento se puede usar son las máquinas de transporte, tales como un motorcar, tren y barco. En cuanto se usen, las ventajas técnicas y económicas considerables de la transmisión de fluidos de amasado y desplazamiento se reconocerán pronto, el reemplazo será rápido y la apariencia técnica de la industria tendrá cambios esenciales. La séptima aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es formar un motor de agua mediante cuando menos un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente de y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. De manera alternativa una estructura en donde se conectan dos mecanismos de amasado y desplazamiento se en coaxial y en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados se usa para eliminar el punto
muerto. Una bomba con una salida o múltiples salidas se puede formar por uno o más mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente de y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. Todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento están enlazados coaxialmente y todas las cavidades de presión variable actúan sobre la misma flecha de amasado y desplazamiento para formar una bomba hidráulica con adaptabilidad para el flujo de entrada y la presión de salida, incluyendo la bomba de flujo variable hidráulica de amasado y desplazamiento y la bomba de presión variable hidráulica de amasado y desplazamiento. La primera es la bomba hidráulica que impulsa una corriente de flujo grande y altura baja mediante una corriente de flujo pequeño de caída alta; la última es la bomba de agua hidráulica que impulsa una corriente de flujo pequeño y altura alta por corriente de flujo grande y caída baja. De manera que reemplaza la bomba centrífuga eficiente baja. En las máquinas de salidas múltiples se monta una válvula de detención en cada canal de entrada. La energía de la flecha de entrada es igual a la suma ponderada de la energía de salida real de cada salida ponderada por la eficiencia recíproca. La adaptabilidad determina los parámetros reales tales como la velocidad de rotación, el gasto y la distribución de altura. Cerrando una salida y disminuyendo la altura se puede
causar el aumento de la velocidad de rotación y aumentar el gasto de las otras salidas. La séptima aplicación de la presente invención es muy diferente de las bombas de agua convencionales. Este motor de agua es un equipo de bomba con motor hidráulico con excelentes propiedades y pertenece a dispositivos de intercambio de fluidos de amasado y desplazamiento o se llama variador de presión de fluido o variador de flujo. Se construye como un motor de agua de amasado y desplazamiento con un desplazamiento combinado con una bomba de agua de amasado y desplazamiento coaxial para formar un equipo integrado. El nuevo aspecto añadido es la estructura coaxial, la cual puede transferir energía con la misma velocidad de rotación y la misma energía (la entrada es un poco más grande de la eficiencia considerada), es decir la estructura de la transmisión coaxial. En esta inecuación de funcionamiento el producto es la energía específica de entrada o altura y el desplazamiento diseñado y la eficiencia deberán ser mayores que el producto de la energía específica demandada o la altura y el desplazamiento diseñado. La eficiencia del equipo de bomba de motor de amasado y desplazamiento puede alcanzar el 90 por ciento o más y su energía hidráulica de entrada puede fluctuar aleatoriamente o cambiar hasta ser muy pequeña. Cuando la corriente de agua es pequeña no afectará el funcionamiento y solamente la velocidad de rotación disminuye con la proporción directa a la energía de entrada y la energía hidráulica de salida disminuye con la misma proporción.
Respecto a esto el motor de agua de amasado y desplazamiento es ventajoso sobre otros motores de agua. La bomba de agua hidráulica de amasado y desplazamiento utiliza la energía potencial de presión estática y tiene alta eficiencia y adaptabilidad lo que significa que cuando impulsa la corriente de agua cambia de flujo grande a flujo pequeño, todavía mantendrá el funcionamiento fiel y no se detendrá en tanto la energía específica no cambie. Debido a las características asombrosas del motor de agua de amasado y desplazamiento es muy conveniente para elevar agua o la fuente de caída alta o rivulet y cambiando el flujo para una presa de caída baja cambiando la presión. En el periodo de agua abajo todavía puede elevar agua en tanto el flujo se corte y es inconcebible en el equipo convencional tal como la bomba de turbina de agua y la noria. En la parte sur de China en las áreas montañosas hay mucha agua aunque es fácil que se presente sequías y se requieren equipos de irrigación que suban agua. Usar irrigación eléctrica y drenaje no es una manera ecológica ni civilizada sino una manera impropia del uso de la civilización industrial. La bomba hidráulica de amasado y desplazamiento tiene una estructura muy simple con una cubierta y dos o tres ruedas, lo cual es de tamaño pequeño y muy fácil de cubrir. La bomba hidráulica de amasado y desplazamiento se puede usar en más del 60 por ciento de áreas del país, China. La octava aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención, es
formar una bomba hidráulica mediante dos mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento enlazados en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente de y en la parte trasera de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. Un motor hidráulico se forma por dos mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento enlazados en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la parte frontal localizadas respectivamente en la parte trasera y en la parte frontal en la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. Todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento se enlazan coaxialmente y todas las cavidades de presión variable actúan sobre el eje de amasado y desplazamiento, para formar dispositivos de transmisión reductor o aumentador de velocidad hidráulica de amasado y desplazamiento. La proporción de reducción de velocidad deseada o la proporción de aumento se puede lograr en un tiempo de acuerdo con la relación que la proporción de cambio de velocidad es una proporción inversa al desplazamiento. El dispositivo de control de detención podría ser un dispositivo de una bomba de entrada o de una bomba de fluido. De manera alternativa la válvula podría estar provista con un amortiguador que atenuara el efecto de martillo río
arriba. Podría ser una válvula de detención de estrangulamiento de desviación entre las tuberías de entrada y salida que se ajusta manualmente o de manera automática a través de un programa cronometrado de manera que forma dispositivos de transmisión de los tipos de reductor o aumentador hidráulico de amasado y desplazamiento con función de estrangulamiento de desviación y embrague. La octava aplicación de la presente invención pertenece al dispositivo de transmisión del convertidor del par de torsión hidráulico y mayormente se usa como dispositivo de aumentar el par de torsión, reducir la velocidad y a veces es un aumentador de velocidad, esta clase de dispositivo, los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento también se montan coaxialmente y de este modo no se describirán en detalle excepto el aspecto para eliminar la pulsación. Debido a que los parámetros inerciales del sistema y el intervalo real de la velocidad de respuesta dinámica es bastante diferente del tamaño de pulsación, la pulsación de flujo se debe eliminar contrarrestando la pulsación mediante la confluencia de los flujos de desplazamiento doble, o absorberse flexiblemente con pérdida baja realizando filtrado de paso bajo usando filtrado de desviación de paso alto. En particular, un amortiguador resistente a la fricción, el cual tiene una pared flexible o interfase, tal como un acumulador de bolsa de aire de nitrógeno que es un amortiguador de respuesta rápida muy usado en las técnicas existentes.
También es necesario explicar el efecto y la aplicación del dispositivo de transmisión hidráulica de amasado y desplazamiento haciendo énfasis. Desde que Watt inventó la máquina de vapor la tecnología de transmisión desarrolla y mejora junto con el desarrollo y el mejoramiento de las máquinas dinámicas. La transmisión mecánica o la transmisión eléctrica con muchas otras funciones tienen excelentes desempeños. Sin embargo, en el campo de la transmisión hidráulica además del cilindro hidráulico que convierte la rotación en traslación, el sistema hidráulico con salida de rotación no se desarrolla bien debido al cuello de botella de la eficiencia. El cuello de botella de la eficiencia se atribuye al tipo de movimiento de volumen de rotación. La transmisión hidráulica con salida de rotación puede exhibir su gran ventaja si se aumenta la eficiencia aunque un poco menor que la de la transmisión mecánica. La transmisión mecánica realmente no es muy buena. La reducción más grande de un reductor de una etapa es 4 y si se desea una proporción de reducción mayor se requiere una estructura de etapas múltiples en serie. Una etapa de transmisión necesita un par de engranes y dos cojinetes adicionales. Supongamos que la eficiencia de un cojinete es de 98 por ciento y la eficiencia de un par de engranes es del 97 por ciento, entonces la eficiencia reducida de una etapa es de 98%*97% = 95%, y es solamente 90 por ciento para dos etapas de reducción. Por ejemplo, la eficiencia total de una cadena de transmisión de un motorcar que incluye un embrague una caja de velocidades con
engranes de niveles múltiples, una unión universal, un diferencial, una caja de transferencia y así sucesivamente es menor del 70 por ciento. Sin embargo, todavía se considera que es una alta eficiencia y es difícil que sea excedida. La transmisión mecánica ha estado en uso hasta ahora aunque necesita una forma alta y precisión de posición, tiene alto costo una tasa de falla considerable y es difícil de diseñar, fabricar y montar. La simplicidad del sistema de transmisión hidráulica con salida de rotación aun no es muy conocida pero el motorcar de transmisión hidráulica no está calificado debido a la restricción del cuello de botella de la eficiencia. La alta eficiencia de la presente invención como se describió anteriormente ayuda a resolver este problema del cuello de botella. Su eficiencia teórica es superior al 80 por ciento y su costo es de una parte pequeña del costo de la transmisión mecánica. Como una ventaja natural, la simplicidad y la flexibilidad del diseño y la instalación de la presente invención no se ejemplifica. Cuando la presente invención se usa para la transmisión de motorcar sólo necesita fijar varías grapas en el chasis además de un motor y un dispositivo de combinación de transmisión-reducción-embrague. Las grandes ventajas de la rueda de amasado y desplazamiento de la presente invención vienen de su estructura simple que puede trabajar únicamente mediante tubos de conexión. La presente invención se puede aplicar a distintas aplicaciones además de la transmisión de motorcar. En particular, cuando se usa como reductor en barcos, la velocidad de rotación del propulsor del
barco es muy baja debido a la restricción de la eficiencia y a la velocidad lineal de la maquinaria propulsora. Entre mayor sea el propulsor de tornillo, más baja será la velocidad de rotación. Debido al límite de reducción de esta clase de reductor y del gran par de torsión del mismo el cual puede ser de 1000kNm cuando la potencia es de 10MW y la velocidad angular 10rads/s, este reductor es muy estorboso. Cuando el diámetro de la flecha alcanza varios cientos de milímetros es difícil diseñar un reductor de engrane de nivel múltiple debido a que su eficiencia y su estructura es voluminosa, no es aceptable. Como resultado, el reductor mecánico se vuelve un cuello de botella del sistema de hélice de barco. Restringido por este cuello de botella, se genera un motor diesel para uso de barco de baja velocidad estándar. La velocidad de rotación del motor diesel para barco grande es de aproximadamente 100r/min sin reductor. El motor diesel tiene bajo desempeño de energía específica y no es económico. Si se emplea el reductor hidráulico de amasado y desplazamiento la reducción de velocidad es de al menos 6000r/min a 60r/min se puede lograr directamente. Como resultado, se pueden usar motores de alta velocidad o motores más avanzados. La técnica de amasado y desplazamiento se puede usar extensamente en la innovación de la tecnología de barco-motor-transmisión-hélice. La novena aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento demostrado en la presente invención es formar una bomba hidráulica mediante varios mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, en donde la
cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente y en la parte trasera de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento y las entradas se pueden controlar para ser abiertas o cerradas mediante una válvula de distribución manual o automática. El motor hidráulico se puede formar por uno o más mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente en la parte trasera y en la parte frontal de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento y las entradas se pueden controlar para ser abiertas o cerradas mediante una válvula de distribución manual o automáticas. Cuando la entrada se cierra la cavidad de presión constante de la bomba hidráulica y la cavidad de presión variable de la detención del motor hidráulico son inactivos debido al estado de vacío. Las proporciones de trabajo de la bomba hidráulica y del motor cambian como una función del valor real de dos vectores de control de dos elementos y las proporciones posibles pueden formar una serie, la planeación de la serie del diseño de la composición de sus desplazamientos se basan en el cambio realmente demandado. Todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento están enlazados y todas las cavidades de presión variable actúan en la misma flecha de amasado y desplazamiento para formar un variador de velocidad
integrado. De manera alternativa, la bomba hidráulica y el motor son del tipo dividido y se montan en coaxial con el movedor primo y la máquina de impulso respectivamente, para formar un varíador de velocidad hidráulica dividido en combinación con un diseño que puede eliminar la pulsación y absorbe flexiblemente la pulsación de flujo. Alternativamente, entre los tubos de alta presión y baja presión se pueden fijar una válvula de desviación reguladora de cierre con medios de ajuste programados en el tiempo manuales o automáticos para proporcionar un variador de velocidad hidráulica de amasado y desplazamiento con un embrague de estrangulamiento de desviación, que se puede usar como un variador de velocidad multifunción con desacelerador, variación de velocidad y funciones de autoembrague.
La novena aplicación de la presente invención es muy novedosa. Aunque se le llama variador de velocidad, realmente es un dispositivo de transmisión de función múltiple que puede resolver todos los problemas de la cadena de transmisión a la vez. Con respecto a su estructura todavía es un dispositivo, el cual los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento se ensamblan parcialmente o enteramente en coaxial. Esta clase de dispositivo de transmisión tiene el requerimiento adicional sobre el diseño del control. El problema de planeación del sistema complicado deberá resolverse para proporcionar un buen diseño y la aplicación anterior es sólo un diseño básico. No es necesario describir la estructura y el principio de trabajo de la bomba hidráulica y del motor. La clave para formar un variador de velocidad es que la
bomba y el motor tengan el aspecto de adoptar el modo de ejecución coaxial y paralelo controlable de múltiples vías. La razón se puede ver fácilmente la cual se basa en el principio de sobreposición del flujo y del desplazamiento. El aumento del desplazamiento y la reducción causada por combinaciones controlables del desplazamiento de múltiples vías de la bomba, da como resultado el aumento y la reducción del flujo. La combinación controlable del desplazamiento de múltiples vías del motor causa el aumento y la reducción del desplazamiento. Las combinaciones del aumento y reducción del flujo y del desplazamiento del motor pueden hacer diferentes combinaciones de la proporción de velocidad, debido a que la velocidad del motor está en proporción inversa con el desplazamiento a un gasto dado. El intervalo dinámico final se representa por una proporción de velocidad máxima y una proporción de velocidad mínima y la proporción de las dos proporciones anteriores es igual al producto de la proporción del límite superior al límite inferior del desplazamiento de la bomba y la proporción del límite superior al límite inferior del desplazamiento del motor. La distribución del cambio depende de la planeación y el arreglo de control. Como un variador de velocidad de paso, aunque necesitará más cambios por ejemplo en un variador de velocidad de carro que siempre tiene más de cinco cambios, la bomba y el motor con sólo dos vías es suficiente para más de cinco cambios. Con respecto a la estructura, la estructura de tipo integrada y del tipo dividida son dos clases de necesidad diferente. El tipo
integrado se usa para variar la velocidad de la flecha acoplada directamente. Su entrada se conecta a la flecha de una máquina de potencia y su salida se conecta a la flecha de una máquina de carga. La entrada y la salida son la energía mecánica de la misma flecha y la velocidad de rotación y el par de torsión se cambia por un variador de velocidad. La bomba de tipo división se acopla con la flecha de una máquina de energía y convierte la energía mecánica de entrada en energía hidráulica con diferente flujo y presión. La energía hidráulica se transporta a una posición geométrica diferente mediante la tubería. El motor tipo división se acopla a la flecha de máquina de carga. Recibe energía hidráulica y la convierte en energía mecánica de salida. Mientras tanto, hay un problema importante que es la pulsación. El tipo integrado puede sincronizar la pulsación la cual no causará daño. Sin embargo, el tipo de división no puede sincronizar la pulsación y la interferencia de velocidad respondiente causada por la pulsación de flujo puede dar como resultado un alto o daño a la máquina. Por lo tanto, el diseño para eliminar o absorber la pulsación es necesario. El diseño más simple es añadir un amortiguador en la tubería tanto de alta presión como de baja presión tal como una marmita de nitrógeno controlada eléctricamente y otro diseño es adoptar la estructura de calidades dobles en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados, o se pueden usar ambos. El variador de velocidad hidráulico de amasado y desplazamiento es un variador de velocidad de funciones múltiples
integrado con reducción de velocidad, variación de velocidad y funciones de embrague automático que son diferentes de la cadena de transmisión mecánica. Y sus diferencias en eficiencia, costo, índice de falla, vida y estructura de instalación son muy considerables. El variador de velocidad hidráulica de amasado y desplazamiento tiene alta eficiencia y bajo costo y su diseño dividido es fácil de instalar, de manera que es muy conveniente para vehículos tales como motorcar, tren, barco y así sucesivamente, facilitando la simplificación de las estructuras del sistema de transmisión de estos equipos. Facilita sustancialmente reducir el costo entero del equipo lo cual incluye el costo del diseño y la fabricación y el costo del consumo de energía que es una parte considerable del costo de operación. También facilita la protección del medio ambiente. Así que es muy valioso que se use ampliamente.
La décima aplicación de la presente invención es formar una bomba de medición de amasado y desplazamiento con mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento. La bomba de medición de amasado y desplazamiento incluye del tipo elevador y del tipo de presión constante y se usa para la detección de lectura directa, sensibilidad e integración de flujo del volumen del fluido o para la detección de lectura directa, sensibilización e integración del flujo de masa del fluido mediante la transformación de la función a partir de otros parámetros estabilizados y detectados. La bomba de medición de amasado y desplazamiento tipo elevador podría ser una
bomba elevadora de fluido que también tenga una función de medición y puede aguantar una energía de flecha grande o podría ser una bomba elevadora de fluido usada principalmente para medición y control y su intervalo de elevación solo depende del cambio de presión en el extremo de salida auto-adaptante. La cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante de los dos tipos de bomba elevadora respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente en la parte trasera y en la parte frontal de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. El tipo de presión constante del tipo de la bomba de medición de amasado y desplazamiento es una bomba o un motor, y la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante de la última son respectivamente correspondientes a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente en la parte trasera y en la parte frontal de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. La parte principal de la bomba de medición de fluido de amasado y desplazamiento es una aplicación simple del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento y no es necesario repetir su mecanismo y sus principios. Como un dispositivo de medición, su dispositivo de muestreo de medición y el dispositivo de despliegue en pantalla pueden ser diseños diferentes de acuerdo con diferentes aplicaciones, los cuales podría incluir un despliegue en pantalla de velocidad de aplicación y sensibilización, un despliegue de contar números de rotación y transportación digital,
intervalo de medición y diseño de desplazamiento, control estable de volumen específico temperatura a presión o computación de la compensación de funciones y así sucesivamente. La bomba de medición de amasado y desplazamiento incluye el tipo de elevador y el tipo no elevador, el cual incluye el tipo de presión constante. La función de tipo no elevador o tipo de presión constante es únicamente para medir y se usa para mostrar y controlar el estado de flujo en el control del proceso industrial. Otro uso es la medición comercial del fluido. Por ejemplo, una clase de medidor térmico de amasado y desplazamiento usado para medir el suministro de calor puede tomar el volumen de fluido térmico contando el número de revoluciones y luego calcula el valor total y la tasa devariación (la energía en tiempo real) del calor suministrado de acuerdo con la fórmula (calor= número de revoluciones* desplazamiento* densidad* calor específico* diferencia de temperatura). Y puede ser necesario mostrar y enviar oportunamente datos al centro de administración de administración de cargos y así sucesivamente. El cálculo, el despliegue en pantalla y la comunicación se pueden efectuar mediante SCM. La combinación de función de medición y elevación es una ventaja especial de la bomba de medición de amasado y desplazamiento. Estas dos ventajas extienden sus aplicaciones en muchos campos técnicos. La bomba elevadora de medición y la bomba de distribución de fluidos múltiples, la cual se explicará más adelante y la primera de las cuales especialmente incluye el
compresor de aire de medición, el compresor de aire de medición de compresión isotérmica y así sucesivamente son los diseños de aplicaciones basados en la cadena de extensión de funciones. La decimoprimera aplicación de la presente invención es proporcionar una bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento, en la cual todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento están enlazados de manera coaxial y todas las cavidades de expresión variable actúan sobre el mismo eje de amasado y desplazamiento con el componente de medición de amasado y desplazamiento y que comprende cuando menos dos mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento y está provisto con canal separado y la proporción de desplazamiento del cual se determina por la conversión de la proporción del fluido de masa. Esta bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento incluye la bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento elevadora, y el distribuidor de proporción constante de amasado y desplazamiento de presión constante. En la bomba de distribución de presión constante de amasado y desplazamiento elevadora la cual podría ser una bomba elevadora de distribución de proporción aire-gas constante del motor de combustión interna que está compuesta de un componente de compresor de amasado y desplazamiento y un componente de bomba elevadora de combustible de amasado y desplazamiento enlazada de manera coaxial y la cavidad de presión variable y la cavidad de
presión constante del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción delantera localizadas respectivamente en la parte de atrás y en la parte de enfrente de la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento. El mecanismo de la mecánica del distribuidor proporción constante de amasado y desplazamiento de presión constante es igual a la bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento elevador o contiene el componente de motor de descompresión sin energía de flecha adicional. Aquellos que incluyen el componente del motor de medición de aceite de presión de combustión de presión constante y el componente de motor de gas presurizado cuya cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente en frente de y en la parte trasera de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento pueden producir energía de transmisión autoadaptativa para impulsar otros componentes. Estas dos clases de dispositivos de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento se pueden aplicar a las máquinas térmicas, a la ingeniería térmica y al procedimiento químico para obtener una alta eficiencia y protección del medio ambiente ventajosa. Entre los dispositivos de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento que contienen el componente de descompresión, el dispositivo de distribución de proporción constante de estufa de gas
es un componente clave diseñado para las estufas eficientes que protegen el medio ambiente. La combinación de enlace coaxial de la bomba medidora de fluido de amasado y desplazamiento y la bomba elevadora medidora de amasado y desplazamiento produce un efecto de control de sincronización con la misma proporción y de este modo hace el espacio técnico para la bomba de distribución de fluido, la bomba de distribución de elevación de fluido usada para el control proporcional de tiempo real de flujo de muchas clases de fluido. Esta clase de control se desea en gran medida en muchos campos de modo que la decimoprimera de la presente invención se propone. Las funciones de la bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento la cual incluye la bomba de distribución de proporción constante elevadora y el distribuidro de proporción constante de presión constante, especialmente la bomba elevadora de distribución de proporción constante del motor de combustión interna que comprende un compresor amasado y desplazamiento y una bomba elevadora de combustible de amasado y desplazamiento son muy creativas y se pueden usar en los campos de la industria química, la energía en las máquinas dinámicas. La bomba de distribución de proporción constante del motor de combustión y la bomba isotérmica de proporción constante del motor de combustión interna son especialmente convenientes para los motores de combustión interna con el objeto de producir el motor de combustión interna más ventajoso. El distribuidor de la proporción constante de
la estufa de gas es el componente necesario para reformar el ahorro de energía de la estufa de gas de uso casero. La decimosegunda aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento es proporcionar un sistema de utilización de flujo de energía aleatoria de amasado y desplazamiento con los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, tales como el sistema de limpieza de destilación de agua para beber para el hogar, el sistema de generación de electricidad de almacenamiento de energía que integra energía hidráulica de amasado y desplazamiento, el sistema de energía de viento adaptativa alta de amasado y desplazamiento y así sucesivamente. Esta clase de sistemas contiene uno a varios componentes que pueden convertir un flujo de energía aleatoria en la energía de una flecha de máquina en tiempo real. Este componente podría ser un propulsor de energía de viento que incluye un propulsor muy adaptativo de la energía del viento o un motor hidráulico de amasado y desplazamiento impulsado por presión diferencial. Los componentes que generan energía se distribuyen en lugares en donde pueden obtenr flujo de energía aleatoria y cada componente que genera energía se integra con una bomba de aire de amasado y desplazamiento en forma coaxial. Esta bomba de aire es una bomba al vacío de amasado y desplazamiento o un compresor de aire de amasado y desplazamiento. La bomba al vacío de amasado y desplazamiento se conecta a una carga al vacío mediante una tubería. Por ejemplo, una bomba al vacío de amasado y
desplazamiento de un sistema de limpieza de destilación de agua para beber para el hogar enlazada coaxialmente a un motor de amasado y desplazamiento montado en los tubos de agua de la llave se conecta en el sitio a un condensador de destilación para bombear flujo de dos fases que comprende agua dulce y aire no condensante. El compresor de aire de amasado y desplazamiento se conecta a tanques de aire presurizado mediante tuberías. El tanque integra, recoge y almacena energía de compresión para ser usado para impulsar una máquina o generar electricidad. La energía se emplea por un motor neumático de amasado y desplazamiento cuyo tubo de entrada podría contener un intercambiador de calor de bomba de calor para utilizar energía calorífica a temperatura baja aleatoria. Los generadores de electricidad en la energía hidráulica de amasado y desplazamiento que integra el sistema de generación de electricidad y almacenamiento de energía y que en un sistema de energía de viento muy adaptativo de amasado y desplazamiento son generadores de electricidad que excitan el control numeral cuyo arranque, descanso y funcionamiento de excitación son controlados por computadora. El control de arranque, descanso y excitación en la generación de electricidad interconectada se programa de manera óptima de acuerdo con el principio de que la salida del compresor de aire es el máximo. El programa de control se escribe en un SCM de control numeral. Un procedimiento de temperatura de combustión externa asociado está incluido en el sistema de energía de viento de amasado y desplazamiento para formar el sistema de generación de
electricidad sin agua térmica de conducción de energía externa de viento. Este sistema comprende un compresor de aire de amasado y desplazamiento propulsor de energía del viento, un tubo de conflujo, un tanque de almacenamiento de gas, una cámara de aumento de temperatura de combustión externa de intercambio de calor contra corriente controlable, un motor neumático de amasado y desplazamiento o turbina y generador de electricidad que se acomodan por separado y controlados por computadora para que tenga una eficiencia unida muy alta y bajo costo para la generación de electricidad. El sistema de utilización de energía aleatoria de amasado y desplazamiento es un sistema de fuente de energía nuevo incorporado en el medio ambiente. Especialmente reúne fuentes de energía de fluidos de distribución ambiental aleatoria que principalmente comprenden energía de la presión del fluido, la energía del agua y energía de viento. En primer lugar, la fuente de energía de fluido se convierte en energía de viento mediante la máquina de presión variable de amasado y desplazamiento. Después de almacenar integradamente, por medio de un motor neumático de amasado y desplazamiento se convierte en energía mecánica o se usa para generación de electricidad. El almacenamiento integrado y la programación de funcionamiento hacen que sea capaz de ser incorporado en un sistema de costo mínimo establecido y en un control de tiempo real de salida de sistema máximo. El sistema de utilización de flujo de energía aleatoria de
amasado y desplazamiento incluye dos pasos que son: reunir y convertir, y procesar y utilizar. El reunir y convertir es en tiempo real lo cual significa que el equipo de reunir funciona inmediatamente para exportar la energía de la flecha mecánica cuando aparece un flujo de energía. Los dispositivos de reunir para la energía de agua y la energía de viento corresponden al motor hidráulico de amasado y desplazamiento, al motor de energía hidráulica de amasado y desplazamiento y al propio impulsor de energía de viento o al propulsor de energía de viento muy adaptativo. El compresor de aire (o bomba al vacío) enlazado coaxialmente con el dispositivo convierte la energía de la flecha den energía de compresión (para la energía al vacío) eficientemente lo cual se exporta a través de una tubería. Hay dos clases de procesamiento y utilización que son: la utilización adaptativa alta en tiempo real, y la utilización almacenada integrada económica. Un ejemplo de la utilización adaptativa alta en tiempo real es el sistema de limpieza y destilación de agua para beber en el hogar, el cual usa un flujo aleatorio de agua de la llave para impulsar un motor hidráulico de amasado y desplazamiento y una bomba al vacío de flujo de dos fases en coaxial y bombea hacia fuera agua pura y aire no condensante. Tiene adaptabilidad y coincidencia en magnitud de potencia y energía. Así que es muy económica. Los ejemplos de la utilización integrada almacenada y económica son un sistema de generación de electricidad,
almacenamiento de energía integrada de potencia hidráulica de amasado y desplazamiento y un sistema de energía de viento adaptativa alta de amasado y desplazamiento. Una o varias tuberías de aire comprimido del tipo de distribución convergen en un tanque de almacenamiento de aire y se genera electricidad mediante un generador de electricidad de motor neumático de amasado y desplazamiento controlado en un programa óptimo. De manera que tiene un ajuste y control muy económico. La estrategia de uso centralizada filtra los factores malos de la aleatoriocidad del tiempo y la dispersabilidad del espacio y satisface la necesidad de la gente. Por otro lado la programación proporciona un mecanismo de control para lograr una producción máxima de reunión y transformación. Este mecanismo se lleva a cabo mediante software. El control de excitación se usa solo para proporcionar una interfase estándar para los parámetros eléctricos. El sistema entero puede efectuar la optimización de la energía de salida y el costo. En comparación con el equipo de distribución de una sola máquina y un solo generador, los desempeños se aumentan aproximadamente varias veces. En el sistema anterior la presión de salida del compresor de aire de amasado y desplazamiento es la del tanque de almacenamiento de aire de que determina el par de torsión positivo de reunión mediante la programación controlada por una computadora, el par de torsión cambia como una función de energía de viento lo cual significa que el sistema puede trabajar sin importar si el viento es fuerte o débil. Además, el compresor de aire de
amasado y desplazamiento y sus tuberías tienen buena capacidad de enfriamiento y pueden llevar a cabo compresión variable con poco aumento de temperatura. Esta eficiencia de compresión es muy alta. En el sistema de energía eléctrica de almacenamiento de energía integrada de amasado y desplazamiento, el dispositivo de reunión y transformación de flujo de energía es una combinación de motor hidráulico de amasado y desplazamiento y compresor de aire el cual trabaja mediante energía hidráulica de caída alta, flujo pequeño o caída baja, flujo grande y se llama compresor de aire integrado hidráulico. Se construye como un equipo de máquina integrada que comprende el motor hidráulico de amasado y desplazamiento con desplazamiento conveniente en combinación con un compresor de aire de amasado y desplazamiento coaxial con desplazamiento conveniente. Este equipo de máquina podría tener un ajuste de liberación de carga adicional que está compuesto de un tensor de volteo y una válvula de estrangulamiento de entrada. El equipo de máquina automáticamente aumentará la resistencia al estrangulamiento para reducir la carga en la baja velocidad o en reposo. De otro modo se ajusta en lo contrario para hacer que el compresor siga rotando a alta velocidad tanto como sea posible. Esta inecuación de funcionamiento es que el producto específico de entrada, el desplazamiento diseñado y la eficiencia deberán ser mayores que el producto de la energía específica de salida y el desplazamiento de masa diseñado. La eficiencia del compresor de aire integrado de energía
hidráulica puede alcanzar aproximadamente el 80 por ciento. El compresor de aire integrado de energía hidráulica permite la fluctuación aleatoria de la energía hidráulica de entrada y todavía puede funcionar aún en un flujo de agua muy pequeño. Es un buen enfriador cuando funciona a baja velocidad y puede lograr compresión isotérmica o de aumento de baja temperatura por medio de medios de enfriamiento tales como rocío de aire de entrada, rociando la cavidad de amasado y desplazamiento y así sucesivamente cuando funciona a alta velocidad. Sus tubos de transporte de aire son buenos enfriadores y no hay pérdida de energía de compresión en el tanque de almacenamiento de aire cuando es enfriado por las tuberías. Se proporciona un motor neumático de amasado y desplazamiento en el extremo donde se usa la energía en centralización. La tubería de entrada del motor neumático se conecta al calentador solar, al calentador de horno de calor y otros dispositivos en serie. El motor se expande con la ecuación entrópica constante adiabática y puede convertir calor de baja temperatura en energía mecánica en el camino para ventajosamente aumentar la tasa de uso y la eficiencia del sistema. Esta es la ventaja de utilización de la energía de compresión. El compresor de aire integrado de amasado y desplazamiento trabaja mediante la energía potencial estática y tiene alta eficiencia y buena adaptabilidad. Es especialmente conveniente para reunir, almacenar y usar la energía de fuentes de energía que se distribuyen ampliamente en áreas montañosas. Una red de energía se puede
formar mediante muchos compresores de agua y aire de esta clase para la fabricación de productos agrícolas, iluminación en pueblos y exportar electricidad de regulación de cargas pico a redes de electricidad. El propulsor del sistema de energía de viento adaptativo alto impulsa un compresor de aire de amasado y desplazamiento coaxial para componer una red de distribución que se centraliza a un mismo tanque de almacenamiento de aire. El compresor de aire puede producir energía de salida máxima bajo programación de inteligencia de la presión de salida. Si se emplea un propulsor adaptativo alto con ángulo de paleta variable, el intervalo adaptativo de energía de viento se extenderá mucho. De este modo, no solamente la energía de salida puede aumentar muchas veces sino también el ruido turbulento se puede reducir mucho en la operación. Mientras tanto, la capacidad de aguantar viento fuerte también aumenta. La eficiencia del sistema de energía de viento en las técnicas existentes es muy baja. El costo por kilovatio es demasiado alto y el ruido del flujo turbulento molesta a la gente, las cuales son las experiencias en Holanda, Alemania, Estados Unidos y así sucesivamente. El sistema adaptativo de potencia de viento alto de amasado y desplazamiento es conveniente montarse en la parte superior de las colinas y generar energía eléctrica al pie de las colinas y puede realizar una instalación de alta capacidad. Como estimación, el costo del kilovatio en el sistema de alta capacidad es de aproximadamente una tercera parte de la de las técnicas existentes.
Un procedimiento de intercambio de calor externo como el procedimiento conducente de la generación de electricidad térmica se introduce en el sistema de energía de viento adaptativa alta de amasado y desplazamiento para proporcionar un sistema de energía eléctrica unido a la combustión de energía de viento económico. El sistema de generación de energía eléctrica por combustión interna es un sistema que no es de agua pero la compresión de aire en el mismo es un procedimiento caro y problemático. Es un desperdicio usar de manera barata la pequeña energía específica generada por el motor neumático cuando es impulsado por aire comprimido generado por energía del viento. Puede aprovechar la energía térmica así como la energía del viento y hacer que ambas trabajen mejor introduciendo un procedimiento de intercambio de calor externo en el sistema de energía de viento adaptativo alto de amasado y desplazamiento descrito anteriormente para proporcionar un sistema de generación de energía eléctrica unido de combustión de energía externa de viento. Y usar una computadora para programar y controlar también el sistema unido. La presión máxima del aire comprimido de este sistema se puede diseñar para varios MPa lo cual es anteriormente la necesidad de combustión interna y se puede estar de acuerdo con la energía del viento dentro de intervalo de límite. La cámara de combustión externa no es un hervidor y no necesita agua. El combustible puede ser paja de cultivo o carbón. Usando un intercambiador de calor contra corriente la temperatura del humo se puede reducir a muy bajo nivel y la
eficiencia del intercambio de calor es muy alta. La temperatura del calentamiento cambia por la presión donde la temperatura de salida es igual a la temperatura de la atmósfera cuando se reduce la presión a un bar de acuerdo con la ecuación de expansión isotémica. Mientras tanto, la energía de entrada se convierte por completo en energía mecánica, lo cual significa que la eficiencia del círculo térmico dentro del sistema puede alcanzar el 100 por ciento (calculado de acuerdo con el calor de entrada a partir del intercambiador de calor con desprecio de la pérdida mecánica pequeña) sin ninguna reducción de energía de la energía del viento. Este sistema tiene una eficiencia unida muy alta y el costo de la energía de electricidad es muy bajo. En comparación con el generador de electricidad térmico único o el generador de electricidad con energía de viento, este sistema es el más económico, amistoso para el medio ambiente y vale la pena popularizarlo. La decimotercera aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento es proporcionar maquinaria de fluido de desplazamiento positivo arreglada con una cubierta de rotación por medio de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio, que incluye una máquina de generación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio, o parte con una cubierta giratoria y una máquina de energía hecha de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio o parte con una cubierta giratoria. La Primera puede ser un cilindro giratorio
tipo motor interna de variación de volumen de amasado y desplazamiento y un cilindro giratorio tipo motor neumático de variación de volumen de amasado y desplazamiento en el cual la cavidad giratoria pueden ser los rotores externos de la máquina de carga tal como una sierra circular para cortar madera. El último incluye un compresor de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio tipo cilindro giratorio, una bomba al vacío de amasado y desplazamiento giratoria tipo cilindro giratorio, una bomba de dos fases de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio tipo cilindro giratorio, una bomba al vacío de dos fases de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio, tipo cilindro giratorio y así sucesivamente. Los rotores de amasado y desplazamiento giratorios hidráulicos se pueden usar como volantes eficientes y de simple estructura para automóviles, trenes, tractores y máquinas de ingeniería. Específicamente, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante de la máquina de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio con cubiertas giratorias se localizan respectivamente frente de y en la parte trasera de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento. El motor de combustión interna de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio tipo cilindro giratorio tiene un mecanismo de variación de volumen en el amasado y desplazamiento giratorio como la parte principal y está equipado con una cámara de combustión de pulso que absorbe calor de volumen constante y componentes de compresión de aire,
compresión de combustible, y eyección de aire y combustible. La cámara de combustión se acomoda en el rotor de amasado y desplazamiento con una entrada localizada en la cara extrema del rotor de amasado y desplazamiento y conectada inmediatamente con el surtidor de eyección de aire y combustible durante la eyección, y una salida conectada con la entrada de la cavidad de variación de volumen en un lado del tablero de partición. La salida de la cavidad de presión constante se conecta a la entrada acomodada en el otro lado del tablero de partición y se conecta además a un tubo ventilador vía un canal interno a través del tubo o de la flecha en el extremo del cigüeñal del rotor de amasado y desplazamiento. La entrada de la cavidad de presión variable y la salida de la cavidad de presión constante del motor neumático de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio tipo cilindro giratorio, se acomodan en la superficie del rotor de amasado y desplazamiento a los dos lados del tablero de partición. El anterior se conecta a un tubo de entrada vía los canales internos y una abertura en la superficie extrema del rotor de amasado y desplazamiento en un periodo adecuado de tiempo y el último se conecta a un tubo de salida vía los canales internos y el tubo de la flecha es el extremo del cigüeñal del rotor de amasado y desplazamiento. La cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante de las máquinas de generación de energía de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio con cubiertas giratorias que se localizan enfrente de y en la parte de atrás de la línea de sello de la cavidad
de amasado y desplazamiento respectivamente, en donde la salida de la primera y la entrada de la última se acomodan respectivamente en dos lados del tablero de partición y se conectan respectivamente al tubo de salida y al tubo de entrada de los canales internos del rotor de amasado y desplazamiento y el tubo de la flecha del cigüeñal. Los motores neumáticos y los rotores de amasado y desplazamiento giratorio hidráulico también incluyen la estructura de dobles cavidades enlazadas en paralelo con un desfasamiento de fase de 180 grados para eliminar el punto de inicio y la pulsación. El diseño de la decimotercera aplicación de la presente invención es un sistema colosal el cual casi comprende todas las máquinas que convierten trabajo en energía y una mayoría de máquinas de transmisión particularmente de las máquinas de alta velocidad. Este diseño se usa ampliamente debido a que el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio tiene ventajas extraordinarias en las cuales el que la característica que la cavidad de amasado y desplazamiento gira y de que el eje de amasado y desplazamiento es estacionario satisface el requerimiento del movimiento en muchas máquinas. En la estructura en la cual la cavidad de amasado y desplazamiento es estacionaria, el costo de la estructura, la restricción y transmisión son altas. Por lo tanto, el amasado y desplazamiento giratorio satisface bien esta clase de requerimientos. Entre todos los tipos de máquinas disponibles los motores de conducción interna de variación de volumen giratorio de cavidad giratoria, y las ruedas de amasado y
desplazamiento giratorias hidráulicas son los prospectos más amplios. La ventaja más considerable del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio es que no tiene problema de equilibrio dinámico. Como se estableció anteriormente, debido a que el movimiento de amasado y desplazamiento se reduce en dos órdenes de magnitud, el problema dinámico del mecanismo de amasado y desplazamiento se ha liberado en órdenes de magnitud en comparación con el método de variación de volumen de la rotación de barrido de la superficie interna del cilindro de la rueda excéntrica. Sin embargo, cuando funciona a alta velocidad el diseño del balance simétrico del cigüeñal y del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento necesita realizar el balance dinámico de volumen de amasado y desplazamiento. En el movimiento de amasado y desplazamiento giratorio, un cuerpo de cavidad de amasado y desplazamiento conectado rígidamente al tablero de partición de seguimiento se puede simplemente diseñar como un balanceador dinámico de manera como lo puede hacer el rotor de amasado y desplazamiento. El cigüeñal es estacionario y no necesita balance dinámico de manera que el balance dinámico se puede resolver simplemente. Otras ventajas de método de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio se pueden explicar mediante ejemplos. Ventajosamente, por ejemplo, la característica de enfriamiento del compresor de variación de volumen de amasado y desplazamiento
giratorio tipo cavidad giratoria es muy buena de manera que no es necesaria una estructura de abanico adicional. La cavidad giratoria de la bomba de tipo de dos fases de variación de volumen de amasado y desplazamiento giratorio tipo cavidad giratoria usada para bomba de compresor puede ser el rotor de un electromotor, de manera de que no hay necesidad de estructuras de transmisión y la estructura es compacta en total. La rueda de amasado y desplazamiento hidráulica es particularmente ventajosa, la cual es una flecha estacionaria y conexión de cojinetes y conexión de giro simple al chasis. La suspensión y la estructura de cojinetes de carga que impulsa la flecha del motorcar en las técnicas existentes es complicada y el mecanismo de giro es inconveniente de incorporarse. Esta es la razón por la cual la AWD (transmisión de todas las ruedas) de los carros fuera de carretera es cara. El método de ensamble y transmisión de la rueda de amasado y desplazamiento giratoria hidráulica hace que la transmisión de todas las ruedas AWD se pueda realizar justo aplicando un amasado y desplazamiento giratorio hidráulico a cada rueda del carro. La bomba del embrague automático y el embrague de reducción de velocidad de manera coaxial mientras que el rotor es la rueda, entonces el dispositivo de transmisión del carro solo es de varios tubos paralelos para fijar las ruedas y su costo es despreciable. La función de frenado sin freno y calor se puede integrar en una caja de cambios hidráulica. Solamente se necesita considerar el mecanismo de suspensión y giro
en el diseño del chasis y su estructura se puede simplificar mucho. La característica de transferencia diferencial de esta clase de carro también es muy buena. Si la rueda de amasado y desplazamiento giratoria hidráulica se aplica al tren y la transmisión de todas las ruedas y cada rueda y el freno hidráulico total sin calor de frenado se realizan, el motivo es innecesario. Entonces el tren se puede modificar a un conjunto de grupos de unidad de carros, cada uno de los cuales está provisto con un motor de combustión interna de amasado y desplazamiento pequeño adentro. De manera correspondiente el gradiente de la vía del tren se deja que aumente de menos del 2 por ciento al 20 por ciento y el riesgo de quema de bujes en el frenado de inclinación larga se elimina. Así el tren puede subir y bajar inclinaciones es posible construir vías de tren en el área, en donde usualmente es imposible hacerlo sin construir puentes y túneles y la resistencia del puente se puede calcular de acuerdo con la unidad de carro en vez de la locomotora. De esta manera el costo de construir vías del tren se reduciría a la mitad y la reforma técnica podría seguirla. Como conclusión, únicamente el diseño de aplicación especial de la rueda de amasado y desplazamiento giratoria hidráulica es posible para influenciar considerablemente el transporte por carro y el transporte por tren. Si esta clase de rueda se aplica a otros vehículos sus ventajas positivamente serán muy grandes también. La decimocuarta aplicación del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento es proporcionar un
compresor de bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento y un sistema de bomba de calor por medio de mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, tales como el compresor de refrigeración de dos fases de amasado y desplazamiento, el compresor de acondicionador de aire del flujo de dos fases de amasado y desplazamiento, el compresor de almacenes de refrigeración del flujo de dos fases de amasado y desplazamiento y el compresor calentador de agua de bomba de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento usados respectivamente para la refrigeración de refrigerador y almacenes de refrigeración, aire acondicionado de refrigeración o de calentamiento, bombeo de calor, calentador de agua integrando y almacenando calor a partir de una planta solar o ¡ntercambiador de calor del medio ambiente y máquinas de composición completa. Esta clase de compresor de bomba de calor principalmente se compone de compresor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento y se enlaza con un motor de retroalimentación de amasado y desplazamiento en coaxial que se usa para la descompresión en vez de tubo de estrangulamiento para reciclar la energía de la presión, reducir la energía de la flecha principal y evitar el calor de la fricción de estrangulamiento. En el sistema o en las máquinas completas el material refrigerante y de calentamiento está en estado de dos fases mezclado de aire y líquido todo el tiempo. Pasará por cuatro procesos para terminar el ciclo cerrado: un proceso de compresión adiabático en el cual la temperatura y la presión del flujo de dos fases con alta proporción de
aire-líquido, baja presión, baja temperatura aumenta en un compresor, un proceso de condensación en el cual el flujo de dos fases con alta proporción de aire-líquido, alta presión, alta temperatura, libera calor casi isotérmicamente e isotónicamente en un dispositivo de condensación de alta temperatura, un proceso de liberación de energía adiabática en la cual la temperatura y la presión del flujo de dos fases de baja proporción de aire-líquido, alta presión, alta temperatura se reduce en un motor de retroalimentación y un proceso de evaporación en el cual el flujo de dos fases de baja proporción de aire-líquido, baja presión, baja temperatura, absorbe calor casi isotérmicamente e isotónicamente. El evaporador utiliza el flujo de gravedad para la caída vertical o se proporciona con varios sellos líquidos escalonados adicionales que se usan para soplar burbujas. La caída del líquido y el soplado de burbujas pueden aumentar la perturbación interna y la convención, y también aumentan la probabilidad ocurrente de la superficie de evaporación protuberante del radio de curvatura pequeño para formar el mecanismo de evaporación de reducción de temperatura de vapor superenfriado. El condensador utiliza a la disposición de flujo de gravedad contrario de la elevación vertical para formar un mecanismo de flotación de burbuja que puede aumentar la perturbación interna de aire líquido y la convención y la probabilidad ocurrente de radio de curvatura pequeño, hasta formar una condensación que aumenta la temperatura de vapor supercalentado. La caída del líquido durante una caída tortuosa y la flotación de aire
durante un proceso de elevación tortuosa, mecánicamente agita el medio de trabajo en una fase diferente respectivamente para aumentar intercambio de calor en la dirección transversal. En la dirección longitudinal, tanto la caída del líquido durante un proceso de caída tortuosa como la flotación del aire durante el proceso de elevación tortuosa produce el efecto de tubo de calor para eliminar la diferencia de temperatura durante el proceso de flujo. Como un medio de conductividad alta representa un papel de portador fuerte del intercambio de calor transversal dentro de dos fases y entre el flujo de dos fases y la pared del tubo durante la pulsación. La pulsación y el efecto de tubo caliente reducen la diferencia de temperatura del intercambio de calor obviamente. Además el líquido representa un papel de sellado y lubricación en el compresor y el motor. Su pérdida por derrame casi se reduce a cero. El compresor podría también girar de una manera de amasado y desplazamiento giratorio y estar encerrado junto con un motor eléctrico, en donde el rotor del motor eléctrico actúa como cavidad de amasado y desplazamiento. De este modo las partes de transmisión no se requieren, de manera que la estructura se simplifica. Un limpiador de agua solar o dispositivo de calentamiento-limpieza se puede formar mediante los compresores de la bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento con un efecto considerable de ahorro de energía. Es una característica especial de la presente invención que el flujo de dos fases se pueda aplicar al compresor y la proporción aire-
líquido se pueda seleccionar del intervalo de cero al 100 por ciento a voluntad. Esta característica se puede usar ampliamente y el compresor de bomba de calor de flujo de dos fases es solo un ejemplo. El diseño de este ejemplo puede proporcionar una nueva solución para refrigerador, aire acondicionado, compresor de almacenes refrigerantes y otros sistemas de bombas de calor. En las técnicas existentes es increíble que el flujo de dos fases pueda entrar al compresor directamente. El flujo de dos fases que existe en la naturaleza, tales como el petróleo que contiene componentes con punto de ebullición bajo y el gas natural que contiene aceite y agua deberán ser separados en gas y líquido antes de la compresión. No se permite que el líquido entre al compresor. Si el líquido entra aún con compresor reciprocante causará la detención de la máquina o el daño al martillo de agua. Cuando un compresor de rueda de gusano funciona, aún la cuenta de agua a nivel submilímetros podrían causar daño a las paletas. La tecnología de enfriamiento por rocío del compresor de turbina de gas requiere cuentas de niebla a nivel miera de manera que tiene que eyectar agua caliente a alta presión a aproximadamente 200° centígrados para producir mucho calor mediante el agua de enfriamiento. Es obvio que la compresión de flujo de dos fases es un problema en las técnicas existentes. La compresión de flujo de dos fases no es un problema en la presente invención, sino un medio de eficiencia creciente que se puede usar de manera flexible. Estas medidas como la
descompresión sin estrangulamiento, la autopulsación de líquido, la diferencia de temperatura que reduce el efecto del tubo caliente bajo al vía, la temperatura de vapor superenfriada que reduce la evaporación, la temperatura de vapor supercalentada que aumenta la condensación, el sellado de líquido y así sucesivamente añadidos del diseño descrito todas se basan en el ciclo de flujo de dos fases. El mecanismo del aumento de eficiencia y sus efectos se explican en lo que sigue: 1. Depresión sin estrangulamiento significa que la descompresión se logra empujando el motor para trabajar en vez de por fricción en el tubo de estrangulamiento tradicional. Por lo tanto, no sólo recicla la energía de presión y reduce la potencia de la flecha, sino también evita el calor por fricción de estrangulamiento. Se matan dos pájaros de un tiro. 2. La diferencia de temperatura se reduce considerablemente a través de la autopulsación del fluido y del efecto del tubo caliente bajo la vía. Lo anterior impacta el flujo laminar con baja capacidad de intercambio de calor para formar turbulencia con buena capacidad de intercambio de calor lo cual de manera significativa resurgirá la transferencia de temperatura transversal a una de varias partes. Lo último reduce significativamente la diferencia de temperatura longitudinal a una de varias partes o aún la elimina. La diferencia de la temperatura longitudinal en un lado en las técnicas existentes podría ser de 10 a 20 grados centígrados. La diferencia de temperatura longitudinal es la principal diferencia de la
temperatura del proceso que es la temperatura interna. El coeficiente de refrigeración de la bomba de calor está en proporción inversa con la diferencia de temperatura total y es muy sensible. Por ejemplo, la diferencia de temperatura total de la bomba de calor con una temperatura de 273K y un coeficiente de 4.55 es de 60K calculado según la fórmula de Karnot. Supongamos que la temperatura externa (tal como la del aire acondicionado) es de 20K entonces la diferencia de temperatura interna total es 40K. Si la diferencia de ia temperatura interna se puede reducir en el 75 por ciento, es decir 10K (5K para cada lado) la diferencia de temperatura total se vuelve 30K y el coeficiente de refrigeración aumenta a 9.1. De este modo, para la misma diferencia de temperatura externa y energía de refrigeración, el consumo de electricidad se puede reducir en el 50 por ciento. 3. La temperatura de vapor superenfriado que reduce la evaporación y la temperatura de vapor supercalentado que aumenta la condensación se pueden afectar ventajosamente. El diseño de la evaporación superenfriada y la condensación supercalentada se basan en la tecnología de la mecánica de moléculas de la física de transición de fase y se puede entender intuitivamente como la evaporación debajo del punto de ebullición y la condensación por encima del punto de ebullición. La clave de esta tecnología es formar superficies vaporizantes protuberantes y superficies condensantes cóncavas y hacer su curvatura tan pequeña como sea posible. En el estado fluido de dos fases, la probabilidad de suceso
de la condición objetivo se puede aumentar usando un proceso de evaporación en dirección de la gravedad con encapsulación líquida pequeña escalada y un proceso de condensación en una dirección opuesta a la dirección de gravedad. Este diseño puede producir un efecto de transferencia de calor con cambio de fase y diferencia de temperatura negativa. La estimación de acuerdo con los datos ilustrados anteriormente, supongamos que cada uno de ellos pueden producir -5K de ganancia de variación de temperatura, es decir -10K de diferencia de temperatura, entonces la diferencia de temperatura interna será de OK y la diferencia de la temperatura total de la máquina será 20K. De conformidad con lo anterior, el coeficiente de refrigeración aumenta a 13.65 y el consumo de energía de la máquina se reduce el 67 por ciento. Aunque la eficiencia mecánica, la eficiencia volumétrica y otros factores no se toman en cuenta en los ejemplos anteriores no afecta mucho y los datos ilustrados están dentro de el intervalo práctico y teórico. En conclusión el coeficiente de variación de calor del sistema de bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento es posible que se duplique, lo que significa, que para el mismo calor o energía de refrigeración, el consumo de energía se puede reducir en el 50 por ciento. Esto es increíble, pero está disponible en la siguiente invención basado en la ciencia. Otro efecto importante del compresor de bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento es que puede reducir el costo de fabricación y el ruido y prolongar la vida. Por
ejemplo, la estructura y el requisito de procesamiento del mecanismo de amasado y desplazamiento, especialmente el mecanismo de amasado y desplazamiento giratorio son más simples que el compresor espiral del estado de la técnica, de manera que tiene un costo de fabricación más bajo. El compresor del sistema de bomba de calor de dos fases de amasado y desplazamiento y el sistema de bomba de calor no se conocían antes e incluyen, por ejemplo el compresor de refrigerador de dos fases de amasado y desplazamiento, el compresor de acondicionador de aire de dos fases de amasado y desplazamiento, el compresor de almacenes de refrigeración de dos fases de amasado y desplazamiento, el compresor de calentamiento de agua de bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento y así sucesivamente. Estas aplicaciones se han popularizado mucho en gran medida. Una aplicación de la presente invención, el compresor de bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento se dirige a facilitar el ahorro de energía y la protección del medio ambiente. Tiene muchos efectos positivos en donde el coeficiente de refrigeración o el coeficiente de calentamiento se pueden duplicar aproximadamente, o aún más en el caso de la bomba de calor con una alta temperatura objetivo y una pequeña diferencia de temperatura. Un dispositivo limpiador de agua solar autoimpulsado de amasado y desplazamiento y de calentamiento-limpieza de agua se puede formar con el compresor de bomba de calor hervidor de flujo
de dos fases de amasado y desplazamiento. Es un dispositivo de funciones múltiples de amasado y desplazamiento para el hogar que utiliza la presión residual de agua de la llave (aproximadamente 200KPa) como la energía mecánica utiliza la energía solar como fuente de calor. Está compuesta principalmente de un equipo de bomba de agua, bomba de flujo de dos fases de motor de amasado y desplazamiento, una planta solar y un intercambiador de calor. El motor hidráulico de amasado y desplazamiento que se conecta en serie con una tubería de agua de la llave funciona cuando fluye el agua y la energía puede alcanzar aproximadamente 100W. Si el consumo diario del agua es de 200 kg, la energía integrada es de 40KJ. Una bomba de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento que está en coaxial con el motor hidráulico de amasado y desplazamiento se usa especialmente para extraer toda el agua destilada y el gas no condensativo para mantener la presión negativa. Otra bomba de microflujo de estrangulamiento coaxial extrae el agua posterior que converge en una salida de agua caliente. La extracción diaria de agua es de aproximadamente de 5Kg para mantener la concentración de hidronio a bajo nivel y la energía total es suficiente para el funcionamiento. Se usa una válvula de nivel líquido constante para el suministro de agua para compensar la evaporación. Los tubos de calentamiento solar suministran el agua caliente aproximadamente 50° al dispositivo de destilación mediante convección natural. El vapor corre hacia abajo para ser condensado como agua destilada en el lado de la cubierta o
en el lado de tubo. El aire no condensativo se reúne alrededor del agua destilada para facilitar que sea removido. El tubo que se conecta corriente abajo del motor de agua está provisto de agua condensada automáticamente. Su salida se extiende y se conecta a la parte inferior del lado de la cubierta o del lado del tubo del intercambiador de calor a través de un deflector. Se pone una llave de agua caliente en la parte superior. En la altitud norte de 45 grados, una planta solar de 2 m2 puede en promedio recibir 44000 KJ de calor por día. De conformidad con lo anterior este dispositivo puede producir aproximadamente 20 kg de agua destilada todos los días, lo cual es suficiente para proveer a una familia. Y puede producir 300 kg de agua caliente a 45° centígrados todos los días lo cual es suficiente para la necesidad de agua caliente de una familia. Este dispositivo tiene bases de bajo costo de fabricación y de venta y es impulsado por la energía de distribución inútil del medio ambiente, de manera que el costo total por poseerlo es bajo. Beber agua destilada y usar agua caliente puede mejorar la calidad de vida de la gente y su nivel de salud. Es especialmente conveniente para el área de agua de baja calidad. Si se populariza en grandes áreas el requerimiento de una fuente de agua pública puede ser menor. Es buena tanto para la nación como para la gente. Introducir un procedimiento de calentamiento de bombas de calor en el sistema de generación de energía eléctrica-compresión de aire energía de viento y el sistema de generación de energía eléctrica-compresión de aire-energía hidráulica mencionados
previamente significa usar una bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento para bombear calor a baja temperatura (con una temperatura de 350K y un coeficiente de variación de temperatura de 10)a partir del medio ambiente. El proceso de calentamiento es un proceso de calor isotónico y causa el aumento de temperatura, volumen y eltalpia. Su eficiencia de calor puede aumentar el 7 por ciento. En la presente la bomba de calor transfiere calor a baja temperatura en un proceso mientras que el motor neumático de amasado y desplazamiento transforma el calor a baja temperatura en energía mecánica de manera eficiente (la eficiencia podría ser del 90 por ciento) en otro proceso. La conexión en tiempo real en estos dos procesos puede proporcionar de muchas veces la energía mecánica superior o energía de alta calidad. Del punto de vista del efecto, de manera inconcebible, parece que el espíritu término de Maxwell se emplea para hacer energía. Realmente, el sistema de bomba de calor transporta el calor a baja temperatura por fuerzas externas, lo cual obedece la segunda ley de termodinámica y t convierte el calor a baja temperatura en energía, lo cual es un milagro connotado en la primera ley de termodinámica. La clave para hacer el milagro es elegir una entalpia que aumente el portador y su proceso térmico y controlar el rango de elevación. De manera opcional, el portador podría ser el aire a baja temperatura, lo cual se usa para la expansión o la conducción, el combustible a baja temperatura lo cual es para quemarse, el agua a baja temperatura que es para ser calentada y así sucesivamente. En otras palabras,
ganar beneficios de potencia o energía de alta calidad con una bomba de calor es condicional y limitado en un cierto intervalo. La decimoquinta aplicación de la presente invención es proporcionar una bomba elevadora de distribución de combustión interna de optimización de la proporción aire-gas de amasado y desplazamiento por medio de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento. La bomba elevadora incluye una bomba elevadora de distribución de la proporción de optimizacion de aire-gas de amasado y desplazamiento utilizada para el motor de combustión interna de amasado y desplazamiento de la presente invención, la bomba elevadora de distribución de optimización de la proporción de aire-gas de amasado y desplazamiento usada para el motor de combustión interna de la presente invención, la bomba elevadora de distribución de proporción de optimización de aire-gas de amasado y desplazamiento del motor de combustión interna reciprocante para mejorar las técnicas existentes y el compresor de distribución de la proporción de optimización de aire-gas de amasado y desplazamiento para turbina de gas, en donde las últimas dos requieren que las máquinas principales se reajusten para un compresor de gas tipo doble carrera de compresión externa y un compresor de gas sin ruedas de gusano. La bomba elevadora de distribución o el compresor de distribución se ensamblan mediante la bomba elevadora de medición de aire y la bomba elevadora de medición de combustible (incluyendo gas y aceite) en coaxial y se conectan al motor. De manera alternativa, pueden ser del tipo
dividido de manera que tengan una característica de ajuste dinámico mejor usado por un motor hidráulico de amasado y desplazamiento de velocidad variable adicional o un electromotor. El flujo de masa de la bomba elevadora de medición de aire y de la bomba elevadora de medición de combustible se distribuye de acuerdo con una proporción optimizada de aire-gas y se realiza convirtiéndola en una proporción del flujo volumétrico de entrada a una cierta presión. Por ejemplo, la presión del aire de la entrada podría ser la presión atmosférica o una cierta presión constante obtenida a través de medidas de estabilización de presión dependiendo de su altitud de manera como lo hace el gas de combustión. Cuando se considera la humedad atmosférica, se puede proporcionar un dispositivo de control automático adicional para ajustar el coeficiente de aire y para estabilizar el flujo de masa del oxígeno. El compresor de aire opera en un estado de dos fases. Rocía suficiente agua fría en un canal de entrada de aire y la cavidad de amasado y desplazamiento para formar distribución de gotas de niebla en difusión y producir flujo de dos fases de agua-aire. En el proceso de compresión se usa el agua para enfriamiento del espacio, enfriamiento de la pared, carga de flujo de calor, sellado y lubricación dinámica y es el elemento clave para realizar compresión isotérmica eficiente. En el proceso de compresión de amasado y desplazamiento, el aire alcanza a la presión objetivo a la vez. La presión objetivo es una función binaria de la velocidad de rotación y el flujo volumétrico y se determina conforme se requiera. El flujo de dos fases de salida entra a un
dispositivo de separación, amortiguamiento y ajuste que puede disminuir el secado del aire separado, para usar como fuente de aire de alta presión y de alta calidad. El agua de enfriamiento separada entra al motor de retroalimentación de amasado y desplazamiento coaxial para reciclar la energía de la presión. El gasto del agua de enfriamiento se ajusta adaptativamente mediante una válvula de flotación de nivel de líquido constante de un dispositivo de separación, amortiguamiento y ajuste. La bomba elevadora de combustión interna de proporción optimizada aire-gas de amasado y desplazamiento es una aplicación especial de la presente invención y es una innovación técnica prominente en el campo de motor de combustión interna, caracterizado porque la distribución del flujo se mide para realizar un control optimizado y preciso para la proporción del aire-gas, la compresión se realiza a temperatura constante para reducir la energía específica de compresión al mínimo, el agua de enfriamiento se separa y la energía de la presión se recicla para eliminar la pérdida de calor latente por emisión de aire. La distribución del flujo de medición facilita el control preciso y simple de la proporción del aire-gas. La proporción del aire-gas se ajusta aproximadamente principalmente dependiendo en la operación manual en las técnicas existentes. El módulo PMC en la computadora de un carro sólo tiene algunas funciones simples de verificación y control tales como el intervalo de abertura del difusor, la presión del múltiple de entrada, y el sensor de velocidad y el control de variación
de velocidad pero sin el control del ciclo cerrado de la proporción aire-gas. El sistema de la computadora de turbina de gas tiene la función de verificación y ajuste del estado de flujo cuyo error de control es muy grande. En los sistemas de control manuales o automáticos ni hay medición ni componentes básicos de distribución proporcional. Cuando las máquinas térmicas convencionales trabajan a altitud variable, clima variable, condiciones de trabajo variables, por ejemplo en un proceso de variación de velocidad, pueden presentarse malos ajustes de la proporción aire-gas, dando como resultado problemas tales como contaminación y potencia insuficiente. La llamada enfermedad de tableland o reacción de altiplanicie de algunas máquinas de ingeniería es resultado de los malos ajustes. El diseño de la presente invención representa un papel clave para resolver los problemas de la generación de energía, eficiencia y contaminación de las máquinas térmicas. La medición de la distribución del flujo a tiempo real de la proporción constante de acuerdo con una proporción optimizada de aire-gas basada en la reacción química es una solución de desempeño extremo del control de la proporción de aire-gas. La presión isotérmica es una manera importante para incrementar la potencia y la eficiencia. La potencia específica de la compresión adiabática es la más grande entre todos los tipos de la compresión y es dos veces o aún más grande que la compresión isotérmica, con el costo de que el motor de combustión interna reciprocante, con la compresión ocupa la mitad del tiempo operativo
y la mitad del espacio de la máquina lo cual causa doble pérdida mecánica y es una restricción clave que limita la proporción de la compresión y la eficiencia térmica en los motores diesel. En comparación con la tecnología turbo del motor diesel isotérmica, la presente invención es más simple y práctica y puede proporcionar una proporción de compresión más alta. La modificación de dos carreras puede hacer la doble potencia específica y la pérdida específica se reduce a la mitad. Es más importante que la potencia específica de la compresión sea pequeña. En la turbina de gas que absorbe el gas isotónico, debido a la compresión adiabática, la potencia de compresión con la proporción de compresión menor de 10 consume dos tercios de la potencia de expansión. Aunque la potencia de compresión participa en el círculo térmico, causa seria pérdida del círculo y agranda el costo de la dimensión y resistencia de la máquina. El círculo TOPHat (turbina de gas de aire húmedo) que se ha desarrollado en años recientes, utiliza enfriamiento de rocío de agua para disminuir el trabajo de la compresión. La tecnología de secado instantáneo de flujo giratorio desarrollado por una compañía holandesa puede reducir el diámetro de la gota de niebla de 4µm a 2.2µm y aumentar potencia específica y aumentar la eficiencia en 2 por ciento. Sin embargo, el agua de enfriamiento del TOPhat entra al círculo térmico directamente y causa una pérdida de calor latente en la emisión de aire. La tecnología de enfriamiento intermedia desarrollada en Japón no aumentará la pérdida de calor latente, pero
tiene efecto de enfriamiento, cubatura grande y alto costo. El diseño de la presente invención puede realizar la compresión isotérmica cuya proporción de reducción de potencia específica de compresión es del 39 por ciento en comparación con el motor de gasolina cuya proporción de compresión es 10, y es 47%~73% en comparación con el motor diesel cuya proporción de compresión es de 18~80. No es sorprendente que pueda ahorrar energía a tan alto grado debido a que la compresión isotérmica es una solución de desempeño extremo para reducir la potencia específica de compresión. La separación del agua de enfriamiento y del reciclo de energía de presión se describirá en este momento, donde la separación de agua de enfriamiento es de gran importancia. Como se mencionó anteriormente el agua de enfriamiento entra al círculo térmico y llegará a aproximadamente una pérdida de calor latente grande. Esto es debido a que el calor de vaporización a bajas temperatura es de aproximadamente de 2250 KJ/kg. Específicamente la pérdida de energía específica de gas está en proporción directa con el contenido de porcentaje de agua o de enfriamiento. Originalmente hay alrededor de 1%~4% de agua en el aire, y la combustión del combustible también producirá una gran cantidad de agua de manera que la pérdida de calor latente excederá el 10 por ciento. La adición de agua de enfriamiento reducirá adicionalmente la eficiencia térmica. El agua de enfriamiento no se puede separar de lo anterior. El diseño de la presente invención puede realizar la separación por
completo del agua de enfriamiento lo cual no causará nueva pérdida de calor latente sino que incrementará la sequedad del aire y reducirá la pérdida inherente causada por la humedad de la atmósfera. La compresión isotérmica establecida en la presente invención necesita un flujo de agua de enfriamiento relativamente grande, y tiene energía de compresión considerable. De este modo, el reciclo de energía de presión del agua de enfriamiento es significativo. Debido a la eficiencia de cada paso y el reciclo de la energía de presión la pérdida del círculo de agua de la compresión isotérmica solamente causa una reducción de la eficiencia menor del 0.2 por ciento. De este modo, es fácil ver que separar el agua de enfriamiento y reciclar energía de presión al mismo tiempo que se comprime isotérmicamente es una solución de desempeño extrema para reducir la pérdida de calor latente y aumentar la eficiencia. Estas tres funciones de la bomba elevadora de distribución del motor de combustión interna o de optimizado el aire-gas de amasado y desplazamiento y sus tipos aplicados que realizan la compresión isotérmica son innovaciones sin precedente y todas son soluciones de desempeño extremo en las cuales el desempeño (la eficiencia) es superior a las demás soluciones. Si no hay límite de costo o de otra cosa, será la mejor solución. En comparación con las técnicas calientes actuales, se encontrará que el diseño de la presente invención es muy simple pero es una solución que puede resolver todos los problemas simplemente. De conformidad con lo anterior la solución de la presente invención es factible y es la mejor solución
para la distribución de combustible y aire y el sistema de compresión del motor de combustión interna. La decimosexta aplicación de la presente invención es proporcionar una distribuidor proporcional estufa de gas de amasado y desplazamiento por medio de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento. El distribuidor distribuye aire y gas proporcionalmente de acuerdo con la proporción optimizada de aire-gas y hace que el gas y el aire entren a la estufa proporcionalmente para implementar una combustión e intercambio de calor cerrados, de manera que el gas pueda quemarse sin producir contaminación, mientras que el flujo de humo y la pérdida de calor por humo, que está en proporción directa con el flujo de humo se pueda reducir al mínimo. El distribuidor está compuesto de una bomba de medición de gas y una bomba de medición de aire conectada en coaxial. Ambos componentes adoptan el mecanismo de dobles cavidades enlazadas en coaxial con un desfasamiento para eliminar el punto muerto de inicio y la pulsación. El distribuidor se monta corriente abajo de una válvula de regulación y es impulsado por gas descomprimido. De este modo, el componente de gas funciona como un motor neumático. Su velocidad de rotación es muy baja, de manera que la pérdida es muy pequeña. La presión de dos clases de gas en dos entradas y salidas juntas es casi la misma lo cual iguala la presión atmosférica. El desplazamiento de la cavidad de amasado y desplazamiento de gas y la cavidad de amasado y desplazamiento de aire del distribuidor es igual a la
proporción de flujo volumétrico que es el producto de la proporción del flujo de masa y la proporción de volumen específico. La proporción del flujo de masa de aire se calcula a partir de la proporción del oxígeno requerida en la reacción de combustión de las composiciones de gas. El distribuidor podría contener una válvula de estrangulamiento resistente baja que se usa para el ajuste fino de la presión en la entrada del aire de manera que cambie el coeficiente marginal del aire. El coeficiente marginal del aire se calcula a partir de las composiciones de gas y los intervalos de fluctuaciones de la presión y la humedad y se diseña en proporción de desplazamiento de acuerdo con su límite superior. El factor de aumento o disminución de presión podría incluirse ante el balance del par de torsión, la ley de Boyle-Mariotte o la ecuación de estado. El distribuidor proporcional de la estufa de gas de amasado y desplazamiento es un ejemplo real de distribuidor proporcional de combustión de presión atmosférica en el cual se emplea la bomba de medición de acuerdo con la presente invención. La estufa de gas en las técnicas existentes es de baja eficiencia. Es fácil medir su eficiencia la cual es aún más baja que la del motor de combustión interna. Hay dos razones principales para la baja eficiencia. La primera es la proporción de distribución. Para la estufa de gas con convección, el flujo de aire causado por la convección es varias veces más alto que lo necesario. Se mide con respecto a la temperatura promedio el aumento de temperatura está en proporción inversa a la tasa de flujo del humo. La pérdida causada por el calor y
llevada por el humo está en proporción directa con su tasa de flujo. Esta clase de pérdida causa aproximadamente una pérdida de energía a la mitad realmente y conduce a una baja eficiencia. Otras clases de pérdida incluyen pérdida por radiación de calor, pérdida por intercambio de calor, y así sucesivamente. La suma de estas pérdidas excede por mucho lo que se usa efectivamente. El diseño de la presente invención puede evitar la pérdida por convicción establecida previamente controlando el flujo de aire y aumentando considerablemente la eficiencia. Debido a que la estufa de gas se ha popularizado para miles de familias, aumentar la eficiencia de la estufa de gas es importante para el consumo de energía y la emisión de gases de invernadero. La presente invención se dirige a aumentar la eficiencia de la estufa de gas. La decimoséptima aplicación de la presente invención es proporcionar maquinaria de fluidos versátil de amasado y desplazamiento mediante el uso de mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento y la definición y diseño de maquinaria de fluidos versátil. Esta es una clase de maquinaria de fluidos versátil diseñada con versatilidad y contiene las características de funciones múltiples, versatilidad de fases para diferentes medios, adaptabilidad continua de presión y de energía y un límite inferior. Los parámetros de versatilidad están marcados en ella. Los parámetros de versatilidad comprenden cuando menos cuatro parámetros básicos resistencia a la presión, fuerza de la
flecha, límite de velocidad y desplazamiento y otros parámetros como la función opcional y los parámetros no básicos. Esta clase de máquina funciona con el límite de los parámetros de versatilidad y tiene eficiencia satisfactoria. Cuando y sólo cuando se adoptan parámetros de versatilidad la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento se vuelve una maquinaria de fluidos versátil. Esto se puede lograr en tres pasos. El primer paso es la planeación de la versatilidad, en la cual el espacio de los parámetros de versatilidad básicos se divide científicamente y económicamente y el tipo de versatilidad y los criterios de serie se determinan de acuerdo con la división. El tipo de versatilidad y el criterio de serie es el espectro del tipo de versatilidad y la especificación y los parámetros de versatilidad correspondientes incluyendo las normas necesarias. El segundo paso es el diseño de la versatilidad, en el cual se seleccionan el tipo de las especificaciones de los parámetros básicos de versatilidad a partir del criterio, el tipo y la serie de versatilidad y, de conformidad con lo anterior, se diseña el producto y se asigna la placa de versatilidad. El tercer paso es la aplicación de la versatilidad, la cual el producto de versatilidad se configura y usa para satisfacer la suma de necesidades. La condición de seguridad y los parámetros de operación reales deberán determinarse de acuerdo con los parámetros básicos de versatilidad, o el punto de trabajo real deberá seleccionarse directamente a partir de los parámetros de versatilidad de acuerdo con el tiempo. El principio de eficiencia económica
deberá considerarse todo el tiempo. Como se señaló anteriormente, la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento ha contenido todas las características de versatilidad las cuales son función reversible, adaptabilidad continua de presión y energía sin límite interior y versatilidad de fase para diferentes medios. Sin embargo, la complicación en teoría y el riesgo en la práctica de que la versatilidad no permita dotar la connotación de propiedad a un producto directamente, debido a que la ciencia deberá claramente definirse y la versatilidad latente es difícil de entender. La frontera de la versatilidad estará incierta y no podrá garantizar la seguridad si no se planea sistemáticamente ni se diseña concretamente. Una propiedad que es difícil de entender y es incierta se asegura no puede dotar a un producto. Incorporando la definición y el diseño de versatilidad de la presente invención, el concepto de maquinaria de fluido versátil es cierta y entendible, mientras que la versatilidad del producto sea cierta, verificable, programable y utilizable. De este modo el producto se vuelve una maquinaria de fluido versátil. La maquinaria de fluido versátil es una extensión de connotación de versatilidad de la maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento con solo dos condiciones necesarias y suficientes que son adoptar el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento y diseñar con versatilidad. El método de variación de volumen de amasado y desplazamiento es una condición suficiente para dar connotación de versatilidad a un producto y estar diseñado con versatilidad es una
condición necesaria para dar propiedad de versatilidad a un producto. No hay dificultades especiales para el diseño, fabricación y uso para la maquinaria de fluidos versátil. Todas las dificultades se enfocan en la planeación de la versatilidad que es esencialmente un problema matemático difícil. Por lo tanto, este trabajo sólo se puede completar con especialistas en esta área con tanto conocimiento técnico como económico como sea posible usando un modelo matemático madurado y tecnología de computación avanzada. Deberá mencionarse que la planeación para la maquinaria de fluido versátil es mucho más fácil que la planeacíón para las técnicas existentes y la carga de trabajo se reducirá en órdenes de magnitud.
Después del diseño de versatilidad, la maquinaria de fluido de amasado y desplazamiento obtiene una nueva propiedad, es decir, la versatilidad basada en la especificación, y luego se vuelve maquinaria de fluido versátil. Sólo hay una característica de los productos de versatilidad que es el uso de la placa de versatilidad para mostrar la información y el método de uso. La información comprende el tipo de especificación y los parámetros de versatilidad seleccionados durante el diseño de versatilidad. Además de esto no hay características externas de los productos de versatilidad. Cuando se usa la maquinaria de fluidos de versatilidad, el usuario sólo necesita confirmar si los parámetros de operación están más allá del intervalo de parámetros mostrados por la placa. Si hay otros parámetros de versatilidad básicos solamente, sólo se necesita
calcular la velocidad de rotación del desplazamiento y el gasto seleccionado, luego calcular el par de torsión de la flecha a partir de la velocidad de rotación, el parámetro del medio y la presión requerida y comparar si la presión, el par de torsión y la velocidad de rotación están más allá del intervalo por fin. La versatilidad de la maquinaria de fluidos es un diseño óptimo sistemático del campo técnico y se puede simplificar considerablemente el espectro del tipo. En vista de la esencia física y matemática del sistema de cuota básica que comprende la resistencia de presión, la fuerza de la flecha, el límite de velocidad y el desplazamiento, es de cuatro dimensiones aparentemente pero es realmente es de tres dimensiones. Los parámetros de la resistencia a la presión y desplazamiento son independientes y pueden formar directamente serie lo cual debería cubrir el intervalo de órdenes múltiples de la necesidad real para satisfacer la madurez de su intervalo dinámico. El límite de velocidad es una función del gasto que es una variable independiente. Su serie deberá planearse de acuerdo con el gasto y el desplazamiento. El intervalo de cobertura de la fuerza de la flecha se determina por el intervalo de distribución de los parámetros físicos tales como la presión, la distribución, la densidad y la viscosidad de todos los medios posibles. El criterio de planeación deberá cubrir los rangos dinámicos de los parámetros independientes o dependientes para proporcionar el criterio con madurez. La economía de la planeación se determina en cuantos niveles se mide cada parámetro y como determinar el intervalo de
niveles. La versatilidad viene y se muestra como la cobertura de los parámetros de tipo y serie. La velocidad se selecciona entre 0 y el límite de velocidad. Por lo tanto, con respecto a la dimensión de la velocidad de rotación, la especificación de rotación de alta velocidad siempre cubre totalmente la especificación de baja velocidad. Con respecto a la dimensión del flujo, la especificación del desplazamiento grande siempre cubre totalmente la especificación del desplazamiento pequeño. La presión se selecciona entre 0 y el límite de presión, de manera que con respecto a la dimensión de la presión la especificación con alta resistencia a la presión siempre totalmente cubre la especificación a la resistencia a la presión baja. Ya que el par de torsión se selecciona entre la especificación de resistencia mínima de la flecha y la especificación de resistencia máxima de la flecha, con respecto a la dimensión de la resistencia de la flecha, la especificación alta de la flecha siempre completamente cubre la especificación baja de la flecha. Además, ya que el flujo, la presión, la densidad del medio y la viscosidad del medio son variables estocásticas determinadas conforme se requiera, la velocidad de rotación es una función unitaria del gasto, y el par de torsión es una función de variables múltiples como el gasto, presión, densidad y viscosidad, una restricción interrelacionada se forma y cubre una porción de la cobertura antes mencionada que no se puede usar. Todas las demás porciones de la cobertura que no son cubiertas en la presente forman la categoría general de cierta
especificación del tipo. La investigación muestra que el diseño de la presente invención se puede usar en general en varias categorías. La versatilidad, como una creación sistemática, refleja la adaptabilidad perfecta. La especificación de versatilidad es un recurso sistemático de los fabricantes para reducir costos y también es un recurso sistemático que beneficia a los usuarios aumentando la probabilidad de uso y reduciendo el costo de compra. El aumento de la tasa de uso del equipo y el valor se diseña para extender los beneficios para los usuarios y la sociedad. La máquina de fluidos de amasado y desplazamiento rompe muchas limitaciones. Específicamente, todas las funciones tanto de desplazamiento positivo como de desplazamiento no positivo se pueden realizar eficientemente en la maquinaria de amasado y desplazamiento. Las funciones tanto de bomba como de motor se pueden obtener en la misma estructura de amasado y desplazamiento de una manera reversible; el método de amasado y desplazamiento se adapta a todos los niveles de presión y todos los niveles de energía y se adapta a medios de diferente densidad y composición; flujo de líquido, de gas, y de dos fases se integran en uno sin diferenciación en el método de amasado y desplazamiento. Es obvio que la maquinaria de fluidos versátil de amasado y desplazamiento representa un panorama técnico sin precedentes. Un ejemplo de la maquinaria de fluidos versátil se ilustra más adelante. La placa de la maquinaria de fluidos versátil de amasado y desplazamiento se marca como sigue: resistencia a la presión 1MPa,
fuerza de la flecha 2.54kNm, límite de velocidad 2900r/min, desplazamiento 1L. En un motor eléctrico con un límite de velocidad de 2900r/min, el flujo volumétrico es de 48.3L/S. Se puede determinar después de resolver una inecuación que cuando este motor bombea agua dentro de una elevación de 0~102m o se usa como un compresor isotérmico bajo una presión de 0~1MPa, puede funcionar con seguridad y eficiencia (la eficiencia designada es de 90 por ciento), y la presión de salida y la potencia se determinan como se hará dentro de los límites anteriormente mencionados (excluyendo la eficiencia de potencia del motor eléctrico). La maquinaria de fluidos versátil de amasado y desplazamiento se caracteriza como una maquinaria de fluidos de funciones múltiples y versátiles (con una adaptabilidad continua sin un límite inferior). En comparación con las limitaciones de la maquinaria de fluidos tradicional en la cual una máquina solamente tiene una función y una aplicación, la propiedad de funciones múltiples y la versatilidad de la máquina de fluidos es un diseño humanístico que se apunta a una libertad de retorno de los usuarios maximizando el valor del recurso y la labor y minimizando el daño al medio ambiente, de manera que es un diseño sostenible. 7. Aplicabilidad Industrial El método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de la presente invención es un nuevo método inaugural y el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento de la presente invención
es la clase de movimiento del cambio de energía en la maquinaria de fluidos. Con esta clase de movimiento que está compuesta linealmente de rotación y revolución, se puede obtener una alta eficiencia y la velocidad lineal y la tasa de pérdida relacionada se puede reducir en órdenes de magnitud en comparación con el movimiento tradicional. La alta eficiencia significa que la alta tecnología y la demanda de gas de invernadero los cuales son la proporción inversa con la eficiencia, se pueden reducir mucho. La presente invención puede satisfacer con mucho la sociedad industrial moderna que padece de crisis de energía y crisis del medio ambiente. El movimiento de amasado y desplazamiento compuesto de dos movimientos circulares todavía es una clase de movimiento mecánico simple. Sus análisis cinemático y dinámico son un poco más complicados que el movimiento del pistón y el movimiento de propulsor, pero este trabajo es obligación de los especialistas. El marco de trabajo de la dinámica del amasado y desplazamiento construida en la presente invención ha incluido la dinámica del mecanismo, la cinemática del mecanismo, la dinámica del fluido y la termodinámica compresora de fluidos y no hay un hueco teórico para una deducción y análisis más profundo. La invención que tiene una base teórica es la más clara, la más confiable, la más prácticamente repetitiva y es la base científica de la invención y también es la precondición correcta de la aplicabilidad industrial. Otro criterio para la aplicabilidad industrial es la eficiencia económica en bases macro y micro. Esta alta eficiencia, las
características de protección del medio ambiente muestran el predominio en la operación y su ventaja en los costos de fabricación que es realmente aún más considerable. Las máquinas de amasado y desplazamiento tienen estructuras simples y menos componentes y partes. Además, las partes estándares tales como los sujetadores, muchas máquinas simples practicables que el inventor personalmente diseñó comprenden totalmente menos de veinte partes y solo hay nueve partes para lo menos. El costo de fabricación de la cavidad cilindrica de amasado y desplazamiento y del rotor de amasado y desplazamiento de esta maquinaria de amasado y desplazamiento es muy bajo y la estructura compacta y la continuidad del área tiempo durante la realización de la función de las máquinas de amasado y desplazamiento producen alta energía y densidad funcional. Esto da a la presente invención características sorprendentes de fácil fabricación y bajo costo. En comparación con las técnicas existentes el costo demostrado de muchas clases de las máquinas de amasado y desplazamiento se reduce en 50%~80%. La maquinaria de fluido versátil de amasado y desplazamiento es aún una tecnología de bajo costo basada en un sistema grande. La principal ventaja de aplicabilidad industrial se deriva de la innovación del tipo de movimiento. Esta clase de innovación es significativa y sólo aparece una vez cada miles de años. En China la historia del movimiento de pistón se puede retroceder hasta la tecnología de fundición del bronce inventada por Chiyou hace alrededor de 4000 años; las máquinas de fluido que incluyen el
movimiento circular también pueden retroceder a la rueda de agua longgu inventada por el pueblo de la Dinastía Han. Máquinas térmicas de pistón del tipo Watt, del tipo Otto y del tipo Diesel y máquinas propulsoras con movimiento circular, todas estas que componen la civilización industrial neotérica y moderna son invenciones después del siglo XVII. En la historia de la civilización humana solo hay dos tipos de máquinas de fluidos. La presente invención crea un nuevo tipo de movimiento, es decir, el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento, y demuestra sus ventajas en caracteres dinámicos y alta adaptabilidad en áreas múltiples cuando toma el lugar del movimiento del pistón y el movimiento de propulsor. Sus tres ventajas principales de aplicabilidad industrial son alta eficiencia, la protección al medio ambiente, y bajo costo. Esta clase de movimiento parece construir una base para el nuevo modo industrial que es propuesto y llamado urgentemente por la economía social.
Claims (26)
1. Un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo, que incluye el establecimiento y la aplicación de la forma de movimiento, composición de la estructura, principio de mecánica, función y desempeños, caracterizado porque: un movimiento de variación de volumen de una cavidad de volumen se construye en forma de un movimiento de amasado y desplazamiento por la combinación de una revolución y una rotación en una dirección inversa pero con la misma velocidad; un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento se incluye en la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo y se compone de un mecanismo de amasado y desplazamiento, una cavidad de amasado y desplazamiento construida como una cavidad cilindrica y un tablero de partición de maniobra que es un miembro en forma de placa que se mueve con un rotor de amasado y desplazamiento y está provisto con muchos tipos de restricciones, el rotor de amasado y desplazamiento del mecanismo de amasado y desplazamiento funciona en la cavidad, y es tangente con la pared interna de la cavidad para formar una cavidad cilindrica en forma de media luna, la cavidad se divide en una cavidad de presión variable y una cavidad de presión constante por el tablero de partición, las dos cavidades se conectan por separado a una entrada y una salida o a una salida y a una entrada, los volúmenes de las dos cavidades varían periódicamente y en forma complementaria, el volumen del fluido aumenta activamente o disminuye pasivamente en el movimiento de variación de volumen de la cavidad de presión variable con una disminución o aumento continuo o escalonado de la presión, y con un aumento o disminución continua adicional del volumen específico para el fluido comprimible, el movimiento de variación de volumen en la cavidad de presión constante solamente hace que el fluido sea bombeado adentro y afuera bajo una presión constante, la función de la máquina es realizada directamente por el movimiento de variación de volumen de una de las dos cavidades, el movimiento de variación de volumen de la otra cavidad es un proceso auxiliar, en particular, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante ambas están encerradas en una superficie interna de la cavidad de amasado y desplazamiento, una superficie externa del rotor de amasado y desplazamiento y una superficie de sellado del tablero de partición de maniobra, y las dos cavidades están separadas por la línea de sellado de la cavidad de amasado y desplazamiento y el tablero de partición de maniobra, la rotación de la ocupación del espacio del rotor de amasado y desplazamiento forma un barrido de la superficie interna del cilindro de relé continuo del movimiento de presión de la superficie interna del cilindro, de conformidad con lo anterior, la posición y el volumen de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante cambian periódicamente, cuando la flecha principal gira durante un periodo, el volumen de la cavidad de presión variable aumenta continuamente de cero al valor máximo, o disminuye del valor máximo a cero, formando un periodo de trabajo de presión variable y variación de volumen variable, en el cual la presión disminuye para liberar energía del fluido o la presión aumenta para energizar el fluido, el volumen de la cavidad de presión constante disminuye correspondientemente de un valor máximo a cero o aumenta de cero al valor máximo siendo el fluido bombeado hacia adentro y hacia afuera bajo una presión constante, y este proceso va sincrónicamente con el proceso de presión variable.
2. Un mecanismo de amasado y desplazamiento usado en un método de variación de volumen para la maquinaria fluido de desplazamiento positivo, caracterizado porque el mecanismo de amasado y desplazamiento se compone de un rotor de amasado y desplazamiento y un cigüeñal que restringe el rotor de amasado y desplazamiento, el rotor de amasado y desplazamiento está montado en una sección excéntrica del cigüeñal mediante cojinetes, la rotación del cigüeñal genera una revolución del rotor de amasado y desplazamiento, y el rotor de amasado y desplazamiento gira simultáneamente alrededor de una flecha excéntrica basada en la inercia en una dirección inversa a la de la revolución a una velocidad angular cercana o idéntica a la de la revolución, formando una rotación, la revolución y la rotación se combinan en el movimiento de amasado y desplazamiento.
3. Un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento usado en un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo, caracterizado porque: a. el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento está compuesto de un mecanismo de amasado y desplazamiento, un tablero de partición de maniobra y una cavidad de amasado y desplazamiento estacionaria que contiene el rotor de amasado y desplazamiento, y la superficie interna de la cavidad de amasado y desplazamiento, la superficie externa de amasado y desplazamiento del rotor y la superficie de sellado del tablero de partición de maniobra encierran una cavidad de presión variable y una cavidad de presión constante separadas entre sí; b. el rotor de amasado y desplazamiento funciona en la cavidad de amasado y desplazamiento para generar un tipo de relé continuo de movimiento de barrido de la superficie interna del cilindro o movimiento de presión de la superficie interna del cilindro para cambiar la posición y el volumen de la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante periódicamente, cuando la flecha principal gira durante una ronda, el volumen de la cavidad de presión variable aumenta continuamente de cero al valor máximo, o disminuye del valor máximo a cero, formando un periodo de presión variable y variación de volumen, en el cual la presión disminuye para liberar energía del fluido o la presión aumenta para energizar el fluido, el volumen de la cavidad de presión constante disminuye correspondientemente del valor máximo a cero o aumenta de cero al valor máximo, y el fluido está siendo bombeado hacia afuera y hacia adentro a través de un acceso cerca del tablero de partición bajo una presión constante; y c. el rotor de amasado y desplazamiento integra las fuerzas externas tales como la presión de fluido y la contra fuerza dinámica auto-inercial en tiempo real para formar una fuerza resultante y un momento sobre la flecha principal, la fuerza resultante se equilibra por la fuerza de restricción de los cojinetes sobre la flecha principal, en donde como un factor lineal de la energía instantánea de la flecha, este momento tiene una dirección inversa a la dirección de rotación de la flecha principal para las máquinas de trabajo, y tiene la misma dirección de la dirección de rotación de la flecha principal para las máquinas de generación de energía, y solamente tiene un punto de valor cero en un periodo de rotación de la flecha principal.
4. Un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento usado en un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo, caracterizado porque: a. el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento se compone de un mecanismo de amasado y desplazamiento, un tablero de partición de maniobra y una cavidad de amasado y desplazamiento que contiene el rotor de amasado y desplazamiento, la superficie interna de la cavidad de amasado y desplazamiento, la superficie externa de amasado y desplazamiento, el rotor y la superficie de sellado del tablero de partición encierran una cavidad de presión variable y una cavidad de presión constante separadas entre sí, y el mecanismo entero gira alrededor de un eje de amasado y desplazamiento en una dirección opuesta a la dirección de la revolución con la misma velocidad angular que la de la revolución, de manera que el cigüeñal es estacionario; b. el tablero de partición de maniobra se conecta integralmente de manera rígida con la cavidad de amasado y desplazamiento y mantiene un equilibrio dinámico integralmente, el tablero de partición en el rotor de amasado y desplazamiento se restringe en un grifo con una ranura, y se puede retirar e insertar de manera restringida en el grifo, el grifo puede girar en un intervalo limitado, una salida y una entrada para fluido yacen sobre la superficie del rotor de amasado y desplazamiento junto al tablero de partición y se conectan a un canal de conducción, y se conectan respectivamente con una cavidad frontal y una cavidad trasera localizadas respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello, la cual podría ser la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante, el rotor de amasado y desplazamiento hace un amasado y desplazamiento oscilante en combinación con una oscilación de amplitud pequeña con el mismo periodo en el sistema coordenado de rotación, la cavidad de amasado y desplazamiento y el tablero de partición giran alrededor del eje de amasado y desplazamiento en el sistema de coordenadas estacionario, y el rotor de amasado y desplazamiento y la salida y la entrada para el fluido giran alrededor del eje de rotación, el eje de rotación es la sección excéntrica del cigüeñal estacionario y tubos efluentes, influentes para el fluido pasan a través del extremo del cigüeñal expandido, y los cojinetes que restringen la cavidad de amasado y desplazamiento se montan sobre el extremo de la flecha y sus líneas centrales coinciden con el eje de amasado y desplazamiento; c. en el sistema de coordenadas de rotación, el rotor de amasado y desplazamiento funciona en la cavidad de amasado y desplazamiento para generar un barrido de la superficie interior del cilindro de relé continuo o un movimiento de presión de la superficie interior del cilindro para cambiar la posición y el volumen de la cavidad de presión variable y de la cavidad de presión constante periódicamente, cuando la flecha principal gira durante una ronda, el volumen de la cavidad de presión variable aumenta continuamente de cero a un valor máximo, o disminuye de un valor máximo a cero, formando un periodo de presión variable y variación de volumen, en el cual la presión disminuye para liberar la energía del fluido o la presión aumenta para energizar el fluido, el volumen de la cavidad de presión constante disminuye de manera correspondiente de un valor máximo a cero o aumenta de cero a un valor máximo, y el fluido está siendo bombeado hacia afuera y hacia adentro bajo una presión constante; y d. la cavidad de amasado y desplazamiento y el tablero de partición rígidamente conectado integra la fuerza de presión del fluido y la fuerza de fricción del mecanismo en tiempo real para formar una fuerza resultante y un momento que actúa sobre el eje de amasado y desplazamiento, la fuerza resultante es equilibrada por la fuerza de restricción de los cojinetes sobre la cavidad de amasado y desplazamiento, en donde como un factor lineal de la energía instantánea de la flecha, este momento tiene una dirección opuesta a la dirección de rotación de la cavidad de amasado y desplazamiento para las máquinas de trabajo, y tiene la misma dirección que la dirección de rotación de la cavidad de amasado y desplazamiento para las máquinas que generan energía, y tiene solamente un punto de valor cero en un periodo de rotación de la flecha principal.
5. Un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, caracterizado porque: el movimiento de variación de volumen, y los movimientos prácticos del mecanismo de variación de volumen y sus partículas se separan en movimiento correlativo de diferentes cuerpos con diferentes trayectorias a diferentes velocidades, el grado de libertad de amasado y desplazamiento del mecanismo es realizado por restricciones rígidas o restricciones rígidas en combinación con restricciones flexibles, el enlace entre los mecanismos de amasado y desplazamiento y los movimientos de variación de volumen con diferencia de velocidad prodigiosa son realizados por el mecanismo de relé del movimiento de partículas del mecanismo de amasado y desplazamiento, el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento construido como en lo anterior se planea para que tenga los siguientes nuevos mecanismos y características, estos mecanismos y características se incorporan en diseños concretos de maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo para eliminar o disminuir los factores que dan como resultado la pérdida mecánica interna pertinentemente, con el fin de eliminar correspondientemente la pérdida o disminuir su orden de magnitud, los parámetros del movimiento de variación de volumen se diseñan de conformidad con la función demandada en el diseño concreto, y luego los parámetros de movimiento de la partícula y el mecanismo práctico se determinan de acuerdo con los parámetros del movimiento de variación de volumen, y cuando se usa la programación matemática para optimizar el diseño, la proporción de amasado y desplazamiento d se usa como un parámetro de optimización y se contiene en una ecuación de índice y una inecuación de restricción para optimizar los índices y la eficiencia objetivos, los mecanismos y las características mencionadas anteriormente están en lo que sigue: a. el mecanismo de roudon funciona con pequeña amplitud y baja velocidad, la partícula hace movimiento circular o elíptico con pequeña amplitud y baja velocidad y la ocupación del espacio del rotor de amasado y desplazamiento hace un movimiento de barrido de la superficie interna del cilindro con gran magnitud y alta velocidad, en donde el movimiento de la ocupación del espacio da como resultado la variación del volumen de la cavidad de trabajo, el movimiento de la partícula es el elemento analítico en conexión con el índice cinético y dinámico de la máquina, y el mecanismo es un ensamblaje secuencial de partículas y sirve como el organizador del movimiento para determinar la manera de calcular los índices de desempeño y las condiciones de frontera de los mismos; b. el autoequilibrio se forma y usa para el sistema de fuerzas del mecanismo de movimiento para eliminar la presión normal que actúa sobre las paredes cilindricas de la cavidad de trabajo y de este modo eliminar la pérdida de fricción mecánica interna, el problema de fricción del mecanismo causado por el envejecimiento y los factores aleatorios se elimina rápidamente y de manera automática por el mecanismo de auto-reparación del mismo sin tomar medidas adicionales, con la condición previa de que la fuerza de fricción sea de un orden de magnitud bajo y la velocidad de fricción sea una velocidad de amasado y desplazamiento en un orden de magnitud disminuido y por lo tanto, la pérdida de fricción se establezca previamente como una calidad pequeña en un orden superior el cual sea suficiente para evitar el apagado y el accidente de daño térmico; y c. el intervalo de preselección de la proporción de amasado y desplazamiento d se determina antes de la planeación matemática para hacer el desplazamiento real, la velocidad, la cantidad de movimiento y la contrafuerza dinámica inercial de la partícula y el rotor de amasado y desplazamiento disminuye cerca de un orden de magnitud, para hacer que el momento de la cantidad de movimiento y la energía cinética disminuyan cerca de dos órdenes de magnitud y para hacer que la pérdida mecánica de la fricción marginal de la cara extrema disminuya cerca de tres órdenes de magnitud o se elimine sustancialmente.
6. Un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, caracterizada porque: la planeación y el diseño cuantitativos de los estados de movimiento y las características de aplicación del movimiento de variación de volumen, especialmente de los parámetros relacionados con la pérdida, se llevan a cabo, y de este modo no se requieren la lubricación y el dispositivo de lubricación en la cavidad de trabajo con estos estados, características y parámetros: a. los parámetros que determinan el estado de ejecución, la calidad dinámica y la característica de pérdida de la variación de volumen de amasado y desplazamiento son: proporción de velocidad de amasado y desplazamiento = d, proporción de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento « 1.55, proporción del momento de la cantidad de movimiento de amasado y desplazamiento « 2d2, proporción de energía cinética de amasado y desplazamiento « 2d2, proporción de pérdida de la cara extrema de amasado y desplazamiento « 2.5d2 y proporción de pérdida de superficie cilindrica específica de amasado y desplazamiento « d3; b. no hay mecanismo de fricción sobre la pared cilindrica de la cavidad de trabajo ni pérdida de fricción del mecanismo sobre la pared de la cara extrema para el medio líquido, para el medio de gas, el anillo de sellado que posiblemente se proporcionó funciona a baja velocidad y la pérdida por fricción del mecanismo disminuye en orden de magnitud que el de la máquina en la técnica anterior en la misma condición y la pérdida por fricción del mecanismo estimada es de aproximadamente el 10 por ciento; y c. en las regiones de sellado dinámico sobre la superficie extrema y la superficie cilindrica de la cavidad de trabajo, la pérdida por fricción marginal disminuye en dos órdenes de magnitud que la de la máquina en la técnica anterior en la misma condición. El valor estimado es menor del 1 por ciento.
7. Un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento usado en un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 3, caracterizado porque: el tablero de partición de maniobra se restringe en una ranura de translación lineal, un muelle o un muelle de gas se proporciona en el extremo externo del tablero de partición, el cual aplica una fuerza urgente constante o una fuerza urgente variante con el desplazamiento del tablero de partición de manera que oprime el tablero de partición sobre la superficie cilindrica del rotor de amasado y desplazamiento para formar sellado, se forma fricción estática por la mayor de la fuerza de fricción entre el rotor de amasado y desplazamiento y la cavidad de amasado y desplazamiento y la fuerza de fricción entre el rotor de amasado y desplazamiento y el tablero de partición de maniobra, la suma algebraica de los momentos aplicados al eje de rotación del rotor de amasado y desplazamiento por las dos fricciones es cero o una función alternante, y el rotor de amasado y desplazamiento hace el movimiento de amasado y desplazamiento rodante o el movimiento de amasado y desplazamiento oscilante.
8. Un mecanismo de volumen de amasado y desplazamiento usado en el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 3, caracterizado porque: el tablero de partición de maniobra se restringe en una ranura de translación lineal, un muelle o un muelle de gas se proporciona en el extremo externo del tablero de partición, el cual aplica una fuerza urgente constante o una fuerza urgente que varía con el desplazamiento sobre el tablero de partición de manera que oprima el tablero de partición sobre la superficie cilindrica del rotor de amasado y desplazamiento para formar sellado, el rotor de amasado y desplazamiento se oprime elásticamente sobre una película flexible de la pared de la cavidad, en un estado estable, el momento de fuerza de fricción que actúa sobre el eje de rotación del rotor de amasado y desplazamiento es igual al momento de fricción dinámica del rotor de amasado y desplazamiento y el tablero de partición de maniobra adaptativamente, por lo tanto, la auto-rotación del rotor de amasado y desplazamiento se apila en una rotación con baja velocidad y dirección positiva, formando amasado y desplazamiento de rodamiento, y se proporciona sello estático de rodamiento entre el rotor de amasado y desplazamiento y la pared de la cavidad.
9. Un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento usado en un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 3, caracterizado porque: el tablero de partición y el rotor de amasado y desplazamiento se conectan rígidamente y herméticamente de una manera integral, la intersección de la superficie cilindrica del rotor de amasado y desplazamiento y el tablero de partición de maniobra se bisela en una superficie de transición curvada lisa con un pequeño coeficiente de resistencia, el tablero de partición se restringe en un grifo provisto con una ranura fuera del rotor de amasado y desplazamiento, y se puede retirar e insertar restringidamente en el grifo, el grifo puede girar en un intervalo limitado, y el rotor de amasado y desplazamiento hace amasado y desplazamiento oscilante en operación.
10. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en las reivindicaciones 1, 5 ó 6, caracterizada porque: el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento y el movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento se emplean para proporcionar un motor de combustión interna de amasado y desplazamiento, este motor es una clase de maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento con una parte de combustión de gas unida al mismo, en donde el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento actúa como una parte de generación de energía principal para la expansión de gas, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento corresponden respectivamente a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente en detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, una entrada de la cavidad de presión variable y una salida de la cavidad de presión constante se conectan al cuarto de combustión de pulso que absorbe calor de volumen constante que actúa como una fuente de presión de gas y un tubo de escape comunicado a la atmósfera, la parte que genera combustión de gas incluye una pequeña cavidad del cuarto de combustión de pulso que absorbe calor de volumen constante y los componentes adicionales usados para esto como compresión de aire, presurización de combustible, inyección cronometrada de aire y combustible, o además incluye medios de ignición, y el componente de compresión de aire y el componente de presión de combustible posiblemente usa unan proporción de aire-combustible que optimiza el equipo de bomba elevadora de distribución la cual es impulsada por la flecha principal o usan un tipo dividido de impulso por separado, en donde el componente de la bomba de medición de la presión de aire puede ser un compresor de temperatura constante de enfriamiento de rocío de amasado y desplazamiento.
11. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma un motor de agua de amasado y desplazamiento empleando el método de movimiento de variación de volumen de amasado y desplazamiento y una estructura en la cual dos mecanismos de amasado y desplazamiento se conectan coaxialmente en paralelo con un desfasamiento de 180 grados, el cual es conveniente para ser impulsado por agua limpia o agua presurizada con arenas finas de tamaño controlado, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento.
12. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento se emplea para formar un motor hidráulico de amasado y desplazamiento el cual se usa como medio de salida de rotación de sistemas de transmisión hidráulica muy eficientes, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, alternativamente, se usa una estructura en la cual dos mecanismos de amasado y desplazamiento se conectan coaxialmente en paralelo con un desfasamiento de 180 grados.
13. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma un motor neumático de amasado y desplazamiento o un expansor de aire con el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento directamente o con un dispositivo de válvula de pulso cronométrica adicional y dispositivo de bomba térmica de amasado y desplazamiento para aumentar ia eficiencia, el motor neumático o el expansor de aire sirve como una parte de salida de rotación del sistema de transmisión neumático o se usa para recuperar la energía liberada en un proceso de expansión del aire presurizado para tomar el lugar de la parte de expansión de estrangulamiento de resistencia neumática para el ahorro de energía, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente en detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, alternativamente, se usa una estructura en la cual dos mecanismos de amasado y desplazamiento se conectan en paralelo con un desfasamiento de 180 grados.
14. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma una bomba elevadora de fluido comprimible de amasado y desplazamiento, que incluye un abanico soplador de amasado y desplazamiento, compresor de amasado y desplazamiento y bomba al vacío de amasado y desplazamiento, usando el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante corresponden respectivamente a la porción frontal y la porción trasera localizadas respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, la bomba elevadora se puede clasificar por el uso en el abanico de amasado y desplazamiento, el soplador de amasado y desplazamiento, inductor de aire de amasado y desplazamiento, compresor de aire de amasado y desplazamiento, compresor isotérmico de enfriamiento por rocío de amasado y desplazamiento, bomba elevadora de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento, bomba al vacío de amasado y desplazamiento, bomba al vacío de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento y así sucesivamente, en donde el compresor isotérmico de enfriamiento por rocío es una clase de compresor de flujo de dos fases en el cual el enfriamiento se efectúa rociando agua durante el proceso de compresión y el agua y el aire se separan en la salida, la bomba elevadora de fluidos comprimible de amasado y desplazamiento se usa para administrar aire o fluido de dos fases aire-líquido y variar la presión del mismo, incluyendo elevar y descomprimir de la presión atmosférica a una presión negativa, mientras que para diseñar los parámetros físicos de la bomba elevadora de flujo de dos fases, solamente necesitan considerarse tres variables de diseño, es decir, el flujo volumétrico, la presión máxima y la viscosidad máxima del medio, y el aspecto del flujo constante que se auto-adapta a la presión de la bomba elevadora de flujo de dos fases aumenta su adaptabilidad y simplifica los tipos de especificaciones.
15. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma una bomba elevadora de líquido de amasado y desplazamiento usando el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, la bomba elevadora de líquido de amasado y desplazamiento incluye bomba de amasado y desplazamiento, bomba de aceite de amasado y desplazamiento y bomba de desplazamiento positivo de amasado y desplazamiento conveniente para otro medio de fase fluido y se usa para administrar y comprimir el material líquido, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, alternativamente, se usa una estructura en la cual dos mecanismos de amasado y desplazamiento se conectan coaxialmente en paralelo con un desfasamiento de 180 grados, cuando se diseñan los parámetros físicos de la máquina, solamente es necesario considerar tres variables del diseño, es decir, el flujo volumétrico, la presión máxima y la viscosidad máxima del medio, y el aspecto del flujo constante auto adaptante de la presión simplifica la planeación de los espectros tipo.
16. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma un motor de agua mediante cuando menos un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante corresponden respectivamente a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, alternativamente, se usa una estructura en la cual se conectan dos mecanismos de amasado y desplazamiento en paralelo con un desfasamiento de 180 grados para eliminar el punto muerto, se forma una bomba con una salida o múltiples salidas mediante uno o más mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento están enlazados coaxialmente y todas las cavidades de presión variable actúan sobre la misma flecha de amasado y desplazamiento para formar una bomba hidráulica con flujo de entrada y presión de salida auto-adaptantes, que incluyen la bomba de flujo variable hidráulica de amasado y desplazamiento y la bomba de presión variable hidráulica de amasado y desplazamiento, la primera es una bomba de agua hidráulica que impulsa corriente de flujo grande de elevación baja por corriente de flujo pequeño caída alta, la última es una bomba de agua hidráulica que impulsa corriente de flujo pequeño altura alta por corriente de flujo grande caída baja, de manera de remplazar la bomba centrífuga de baja eficiencia, en las máquinas de salidas múltiples, se monta una válvula de retención en cada canal de entrada, la energía de la flecha de entrada es igual a la suma ponderada de la energía de salida real de cada salida ponderada por la eficiencia recíproca, las auto-adaptabilidades determinan los parámetros reales tales como la velocidad de rotación, el gasto y la distribución de elevación, y al cerrar una salida y disminuir la altura se puede causar aumento de la velocidad de rotación y aumento del gasto de otras salidas.
17. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma una bomba hidráulica por dos mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento conectados en paralelo con un desfasamiento de 180 grados, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante corresponden respectivamente a la porción frontal y la porción trasera localizadas respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, se forma un motor hidráulico por dos mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento conectados en paralelo con un desfasamiento de 180 grados, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento se enlazan coaxialmente y todas las cavidades de presión variable actúan en el mismo eje de amasado y desplazamiento, para formar los dispositivos de transmisión de los tipos de reductor o incrementador de velocidad hidráulica de amasado y desplazamiento, se puede lograr la proporción de reducción o la proporción de incremento de velocidad deseada en un tiempo de acuerdo con la relación de que la proporción del cambio de velocidad está en proporción inversa al desplazamiento, el dispositivo de control de retención podría ser un dispositivo de válvula de entrada de una bomba de fluidos, alternativamente, la válvula podría estar provista con un amortiguador que atenúa el efecto de martillo río arriba, podría haber una válvula de retención-estrangulamiento de desviación entre los tubos de entrada y salida, la cual se ajusta manualmente o automáticamente a través de un programa de cronometraje, para formar dispositivos de transmisión de los tipos de reductor o ¡ncrementador hidráulico de amasado y desplazamiento con una función de desviación de estrangulamiento y embrague.
18. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma una bomba hidráulica mediante una pluralidad de mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y la porción trasera localizadas respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, y las entradas pueden estar controladas para ser abiertas o cerradas por una válvula de distribución manual o automática, se forma un motor hidráulico por uno o más mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, en donde la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante corresponden respectivamente a la porción trasera y la porción frontal localizada respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, y las entradas pueden ser controladas para ser abiertas o cerradas por una válvula de distribución manual o automática, cuando la entrada se interrumpe, la cavidad de presión constante de la bomba hidráulica y la cavidad de presión variable de la detención del motor hidráulico están en un estado al vacío inactivo, las proporciones de trabajo de la bomba hidráulica y el cambio de motor como una función de la válvula real de dos vectores de control de dos elementos y las proporciones posibles pueden formar una serie, la planeación de la serie y el diseño de la combinación de sus desplazamientos se basan en el cambio realmente demandado, todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento están enlazados y todas las cavidades de presión variable actúan sobre la misma flecha de amasado y desplazamiento para formar un variador de velocidad integrada, alternativamente, la bomba hidráulica y el motor están separados y se montan en coaxial con el movedor primo y la máquina de impulso respectivamente, para formar un variador de velocidad hidráulica separado en combinación con un diseño que puede eliminar la pulsación y flexiblemente absorbe la pulsación de flujo, alternativamente, entre los tubos de alta presión y de baja presión se puede fijar una válvula de desviación reguladora de cierre con medios de ajuste programados en el tiempo manual o automática para proporcionar un variador de velocidad hidráulica de amasado y desplazamiento con un embrague de regulación de desviación, el cual se puede usar como un variador de velocidad de funciones múltiples con funciones de desaceleración, variación de velocidad y auto-embrague.
19. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma una bomba de medición de amasado y desplazamiento con un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, la bomba de medición de amasado y desplazamiento incluye tipo de elevación y tipo de presión constante y se usa para la detección de lectura directa, sensibilidad e integración del flujo volumétrico de fluido o para la detección de lectura directa, sensibilización e integración del flujo de masa del fluido por la transformación de la función de otros parámetros estabilizados y detectados, la bomba de medición de amasado y desplazamiento tipo elevadora podría ser una bomba elevadora hidráulica que también tenga función de medición y puede aguantar una energía de flecha grande, o podría ser una bomba elevadora hidráulica usada principalmente para medición y control, y su intervalo de elevación sólo depende del cambio de presión en el extremo de salida auto-adaptante. La cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante de los dos tipos de bomba elevadora corresponden respectivamente a la porción trasera y la porción frontal localizadas respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, el tipo de presión constante de la bomba de medición de amasado y desplazamiento es una bomba o un motor, y la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante del último corresponden respectivamente a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento.
20. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma una bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento, en la cual todos los mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento están enlazados en coaxial y todas las cavidades de presión variable actúan sobre el mismo eje de amasado y desplazamiento, con el ensamble de medición de amasado y desplazamiento que comprende cuando menos dos mecanismos de variación de volumen y está provista con canal separado y la proporción de desplazamiento el cual está determinado por la conversión de la proporción de flujo de masa, la bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento incluye una bomba de distribución de proporción constante elevadora y un distribuidor de proporción constante de amasado y desplazamiento de presión constante, en la bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento elevadora la cual podría ser la bomba elevadora de distribución con proporción de aire-gas constante del motor de combustión interna que se compone de un componente de compresor de amasado y desplazamiento y un componente de bomba elevadora de combustible de amasado y desplazamiento enlazados en coaxial, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante del mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento corresponden respectivamente a la porción trasera y a la porción frontal localizadas respectivamente detrás y enfrente de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, la mecánica del mecanismo del distribuidor de proporción constante de presión constante es la misma que la bomba de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento elevadora o contiene un componente de motor de descompresión sin energía de flecha adicional, aquellos que incluyen un componente de motor de medición de aceite de presión de combustión a presión constante y un componente de motor de medición de gas presurizado cuya cavidad de presión variable y cavidad de presión constante respectivamente corresponden a la porción frontal y a la porción trasera localizadas respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento pueden producir energía de transmisión auto adaptante para impulsar otros componentes, estas dos clases de dispositivos de distribución de la proporción constante de amasado y desplazamiento se pueden aplicar a las máquinas térmicas, la ingeniería térmica y el procedimiento químico para obtener una alta eficiencia y ventajosa protección al medio ambiente, entre los dispositivos de distribución de proporción constante de amasado y desplazamiento que contienen un componente de descompresión, el dispositivo de distribución de proporción constante de estufa de gas es un componente clave diseñado para las estufas de protección eficiente al medio ambiente.
21. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: se forma un sistema de utilización de energía estocástica de amasado y desplazamiento con mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, tales como sistema de limpieza de destilación de agua para beber en el hogar, sistema de generación de electricidad de almacén de energía que integra la energía de agua de amasado y desplazamiento, sistema de generación de electricidad con energía de viento muy adaptativo de amasado y desplazamiento y así sucesivamente, esta clase de sistema contiene uno o varios componentes que pueden convertir un flujo de energía estocástico en la energía de una flecha de máquina en tiempo real, este componente podría ser un propulsor de energía de viento que incluye un propulsor de energía de viento muy adaptativo o un motor hidráulico de amasado y desplazamiento impulsado por presión diferencial, los componentes de la generación de energía se distribuyen en lugares donde pueden obtener flujo de energía estocástica y cada componente que genera energía se integra con una bomba de aire de amasado y desplazamiento en coaxial, la bomba de aire es una bomba al vacío de amasado y desplazamiento o un compresor de aire de amasado y desplazamiento, la bomba al vacío de amasado y desplazamiento se conecta a una carga al vacío mediante una tubería, por ejemplo, una bomba al vacío para el sistema de limpieza y destilación de agua para beber en el hogar enlazada coaxialmente a un motor de amasado y desplazamiento montado en tubos de agua de la llave se conecta en el sitio a un condensador de destilación para bombear un flujo de dos fases que comprende agua limpia y aire no condensante, el compresor de aire de amasado y desplazamiento se conecta a tanques de aire presurizado mediante tuberías, el tanque integra, reúne y almacena energía de compresión para ser usada para impulsar una máquina o generar electricidad, la energía se emplea por un motor neumático de amasado y desplazamiento cuyo tubo de entrada podría contener un intercambiador de calor de bomba de calor para utilizar energía de calor de baja temperatura estocástica, el generador de electricidad en el sistema de generación de electricidad de almacén de energía que integra energía de agua de amasado y desplazamiento y que en un sistema de generación de electricidad con energía del viento muy adaptativa de amasado y desplazamiento son generadores de electricidad que excitan el control numeral cuyo arranque, reposo y excitación de funcionamiento son controlados por una computadora, el control del arranque, reposo y excitación en la generación de electricidad ¡nterconectada se programa de manera óptima de acuerdo con el principio de que la salida del compresor es la máxima, el programa de control se escribe en un PLC, un procedimiento de aumento de temperatura de combustión externa se incluye en el sistema de generación de electricidad con energía de viento de amasado y desplazamiento para formar un sistema de generación de electricidad sin agua térmica de combustión externa - de energía de viento, este sistema comprende un compresor de aire de amasado y desplazamiento propulsor de energía de viento, un tubo de conflujo, un tanque de almacenamiento de gas, un cuarto de aumento de temperatura de combustión externa de intercambio de calor contracorriente controlable, un motor o turbina neumática de amasado y desplazamiento y un generador de electricidad que se acomodan por separado y se controla mediante una computadora de manera que tiene una eficiencia unida muy alta y un bajo costo para la generación de electricidad.
22. Una clase de aplicaciones del mecanismo de amasado y desplazamiento usado en un método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo se reclama en la reivindicación 4, caracterizada porque: la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo provista con una cubierta de rotación está formada por medio de mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación, que incluyen una máquina de generación de energía de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación o parte con una cubierta que gira y una máquina de generación de energía de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación o parte con una cubierta que gira, la primera puede ser un motor de combustión interna de variación de volumen de amasado y desplazamiento de cavidad rotatoria, y un motor neumático de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación de cavidad rotatoria, en el cual la cavidad rotatoria puede ser los rotores externos de la máquina de carga, tal como una sierra circular para cortar rocket o madera, la última incluye compresor de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación de cavidad rotaroria, bomba de vacío de amasado y desplazamiento de rotación de cavidad rotatoria, bomba de dos fases de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación de cavidad rotatoria, bomba a vacío de dos fases de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación de cavidad rotatoria, y así sucesivamente, los rotores de amasado y desplazamiento de rotación hidráulica se pueden usar como volantes de estructura simple y eficiente de automóviles, trenes, tractores, y máquinas de ingeniería, específicamente, la cavidad de presión variable y la cavidad de presión constante de la máquina neumática de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación con cubiertas de rotación respectivamente se localizan respectivamente enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento, el motor de combustión interna de variación de volumen de amasado y desplazamiento tipo cavidad rotatoria tiene un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación como la parte principal y está equipado con una cámara de combustión de pulso de absroción de calor de volumen constante y componentes de compresión de aire, compresión de combustible, eyección en tiempo de aire y combustible, la cámara de combustión se acomoda internamente en el rotor de amasado y desplazamiento, con una entrada localizada en la cara extrema del rotor de amasado y desplazamiento y conectada instantáneamente con el surtidor de eyección de aire y combustible después de la eyección, y una salida conectada con la entrada de la cavidad de variación de volumen a un lado del tablero de partición, la salida de la cavidad de presión constante se conecta con la entrada acomodada en el otro lado del tablero de partición y además se conecta a un tubo de ventilación vía un canal interno a través del tubo de flecha en el extremo del cigüeñal del rotor de amasado y desplazamiento, la entrada de la cavidad de presión variable y la salida de la cavidad de presión constante del motor neumático de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación de tipo cavidad rotatoria están acomodados sobre la superficie de cilindro del rotor de amasado y desplazamiento en dos lados del tablero de partición, la primera conectada en un periodo de tiempo con un tubo de entrada vía los canales internos y una abertura en la superficie extrema del rotor de amasado y desplazamiento, el último conectado con un tubo de salida vía los canales internos y el tubo de flecha en el extremo del cigüeñal del rotor de amasado y desplazamiento, la cavidad de presión variable y de presión constante de las máquinas de generación de energía de variación de volumen de amasado y desplazamiento de rotación con cubiertas giratorias se localizan enfrente y detrás de la línea de sello de la cavidad de amasado y desplazamiento respectivamente, en donde la salida de la primera y la entrada de la segunda se acomodan respectivamente en los dos lados del tablero de partición y se conectan respectivamente con el tubo de salida y el tubo de entrada vía los canales internos del rotor de amasado y desplazamiento y el tubo de flecha del cigüeñal, los motores neumáticos y los rotores de amasado y desplazamiento de rotación hidráulica también incluyen la estructura de dobles cavidades conectadas en paralelo con un desfasamiento de 180 grados para eliminar el punto muerto de inicio y la pulsación.
23. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 14, caracterizada porque: se forman un compresor de bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento y un sistema de bomba de calor por medio de mecanismos de variación de volumen de amasado y desplazamiento, tales como un compresor refrigerador de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento, un compresor acondicionador de aire de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento, un compresor de almacenes de refrigeración de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento, y un compresor calentador de agua con bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento usados respectivamente para la refrigeración de refrigerador y almacenes de refrigeración, refrigeración o calentamiento del acondicionador de aire, bombeo de calor del calentador de agua integrando y almacenando calor a partir de una planta solar o intercambiador de calor ambiental y componiendo máquinas completas, esta clase de compresor de bomba de calor principalmente está compuesta de compresor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento y se enlaza a un motor de retroalimentación de amasado y desplazamiento en coaxial usado para la descompresión en vez de un tubo de estrangulamiento, de manera que recicle la energía de la presión, reduzca la energía de la flecha principal y evite el calor de fricción de estrangulamiento, en el sistema o máquinas completas, el material refrigerante y de calentamiento están en un estado de dos fases mezclado de aire y líquido todo el tiempo, irá a través de 4 procesos para terminar el ciclo cerrado: un proceso de compresión adiabática en el cual la temperatura y la presión del flujo de dos fases con proporción alta de aire-líquido de baja temperatura baja presión se aumenta en un compresor, un proceso de condensación en el cual el flujo de dos fases con alta proporción de aire-líquido a alta presión alta temperatura libera sustancialmente calor isotérmicamente e isotónicamente en un dispositivo de condensación de alta temperatura, un proceso de liberación de energía adiabática en el cual la temperatura y la presión del flujo de dos fases de proporción baja de aire-líquido de alta temperatura alta presión se reduce en un motor de retroalimentación, y un proceso de evaporación en el cual el flujo de dos fases de baja proporción de aire-líquido a baja temperatura baja presión absorbe calor sustancialmente isotérmicamente e isotónicamente, el evaporador usa la disposición del flujo de la gravedad de la caída vertical o se provee con varios sellos líquidos pequeños escalonados adicionales que se usan para soplar burbujas, la caída del líquido y el soplado de burbujas pueden aumentar la perturbación y convención interna, y también aumenta la probabilidad ocurrente de una superficie de evaporación protuberante de radio de curvatura pequeño para formar mecanismos de evaporación que reducen la temperatura del vapor superenfriado, el condensador usa la disposición del flujo de gravedad contrario de la elevación vertical para formar un mecanismo de flotación de burbujas que puede aumentar la perturbación y convención del líquido-aire interno y la probabilidad ocurrente de una superficie de evaporación cóncava de radio de curvatura pequeño, para formar una condensación que aumenta la temperatura del vapor supercalentado, la caída del líquido durante un proceso de caída tortuosa y ia flotación de aire durante un proceso de elevación tortuosa mecánicamente agita el medio de trabajo en una fase diferente respectivamente para aumentar el intercambio de calor en la dirección transversal, en la dirección longitudinal, tanto la caída del líquido durante un proceso de caída tortuosa como la flotación del aire durante el proceso de elevación tortuosa produce el efecto del tubo de calor por gravedad para eliminar la diferencia de temperatura durante el proceso de flujo, ya que en un medio de conductividad térmica alta, el líquido representa un papel de fuerte portador de intercambio de calor transversal dentro del flujo de dos fases y entre el flujo de dos fases y la pared del tubo durante la pulsación, la pulsación y el efecto de tubo caliente reducen la diferencia de temperatura de intercambio de calor obviamente, además, el líquido representa un papel de sellado y lubricación en el compresor y el motor, su pérdida por derrame casi se reduce a 0, el compresor podría también girar de manera de amasado y desplazamiento y se puede encerrar junto con un motor eléctrico, en donde el rotor del motor eléctrico actúa como una cavidad de amasado y desplazamiento, de este modo, no se requieren las partes de transmisión de manera que la estructura se simplifica, se puede formar un limpiador solar de agua o un dispositivo calentador-limpiador con compresores de bomba de calor de flujo de dos fases de amasado y desplazamiento para efectuar un ahorro de energía considerable.
24. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluido de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 20, caracterizada porque: se forma una bomba elevadora de distribución de combustión interna de proporción de optimización de aire gas de amasado y desplazamiento mediante un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, la bomba elevadora incluye bomba elevadora de distribución con la proporción de optimización de aire-gas de amasado y desplazamiento usada para el motor de combustión interna de amasado y desplazamiento de la presente invención, una bomba elevadora de distribución de proporción de optimización de aire-gas de amasado y desplazamiento de motor de combustión interna reciprocante para mejorar la técnica anterior y un compresor de distribución de proporción de optimización de aire-gas de amasado y desplazamiento para turbina de gas, en donde las últimas dos requieren que las máquinas principales se reajusten a un compresor de gas tipo dos carreras de compresión externa y un compresor de gas sin ruedas de gusano, una bomba elevadora de distribución o un compresor de distribución ambos se ensamblan mediante una bomba elevadora de medición de aire y una bomba elevadora de medición de combustible (que incluye gas y aceite) en coaxial y se conectan a la flecha principal del motor, alternativamente, pueden ser de un tipo separado para tener mejor característica de ajuste dinámico, impulsadas por un electromotor o motor hidráulico de amasado y desplazamiento de velocidad variable, el flujo de masa de la bomba elevadora de medición de aire y de la bomba elevadora de medición de combustible se distribuye de acuerdo con una proporción optimizada de aire-gas y se realiza convirtiéndola en una proporción del flujo volumétrico de entrada a una cierta presión, por ejemplo, la presión de aire en la entrada podría ser la presión atmosférica o cierta presión constante obtenida a través de las medidas de estabilización de presión dependiendo de su altitud, así como el gas de combustión, cuando se considera la humedad atmosférica, se puede proporcionar un dispositivo de control automático adicional para ajustar el coeficiente de redundancia del aire para estabilizar el flujo de masa de oxígeno, el compresor de aire opera en un estado de dos fases, rocía suficiente agua fría en el canal de entrada de aire y la cavidad de amasado y desplazamiento para formar distribución de gotas de niebla en difusión y producir flujo de dos fases de agua-aire, en el proceso de compresión, el agua se usa para enfriamiento del espacio, enfriamiento de la pared, cargar el flujo de calor, sellado dinámico y lubricación y es el elemento clave para realizar una compresión isotérmica eficiente, en el proceso de compresión de amasado y desplazamiento, el aire logra una presión objetivo a la vez, la presión objetivo es una función binaria de la velocidad de rotación y el flujo volumétrico se determina conforme se requiere, el flujo de dos fases de salida entra a un dispositivo de separación, amortiguamiento y ajuste el cual puede aumentar el secado del aire separado, siendo usado como fuente de aire a alta presión de alta calidad, el agua de enfriamiento separada entra a un motor de retroalimentación de amasado y desplazamiento coaxial para reciclar la energía de presión, el gasto del agua de enfriamiento se ajusta adaptativamente mediante una válvula de flotación de nivel líquido constante del dispositivo de separación, amortiguamiento y ajuste.
25. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 20, caracterizado porque: se forma un distribuidor proporcional de estufa de gas de amasado y desplazamiento por medio de un mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento, y el distribuidor distribuye aire y gas proporcionalmente de acuerdo con una proporción optimizada de aire-gas y hace que el gas y el aire entren a la estufa proporcionalmente para implementar una combustión cerrada e intercambio de calor de manera que el gas se pueda quemar sin producir contaminación, mientras el flujo del humo y la pérdida de calor del humo que está en proporción directa con el flujo del humo se puede reducir al mínimo, el distribuidor se compone de una bomba de medición de gas y una bomba de medición de aire conectadas en coaxial, ambos componentes adoptan el mecanismo de dobles cavidades enlazadas en coaxial con un desfasamiento de fase para eliminar el punto muerto y la pulsación, el distribuidor se monta corriente abajo de una válvula de regulación y es impulsado por gas descomprimido, de este modo el componente de gas funciona como un motor neumático, su velocidad de rotación es muy baja, de manera que la pérdida es muy pequeña, la presión de dos clases de gas en cuatro entradas y salidas al mismo tiempo es casi la misma lo cual iguala la presión atmosférica, el desplazamiento de la cavidad de amasado y desplazamiento de gas y la cavidad de amasado y desplazamiento de aire del distribuidor es igual a la proporción del flujo volumétrico que es el producto de la proporción del flujo de masa y la proporción del volumen específico, la razón de la proporción del flujo de masa de aire se calcula a partir de la proporción de oxígeno requerido en la reacción de combustión de las composiciones de gas, el distribuidor podría contener una válvula de regulación resistente baja que se usa para bajar en algo la presión en la entrada de aire para cambiar el coeficiente redundante del aire, el coeficiente redundante del aire se calcula a partir de las composiciones de gas y los intervalos de ondulación de presión y humedad, y se diseña en el desplazamiento de acuerdo con su límite superior, el factor del aumento o disminución de la presión podría incluirse mediante la ecuación de balance del par de torsión, la ley de Boyle-Mariotte o la ecuación de estado.
26. Una clase de aplicaciones del método de variación de volumen de amasado y desplazamiento para la maquinaria de fluidos de desplazamiento positivo como se reclama en la reivindicación 1, 5 ó 6, caracterizada porque: la maquinaria de fluidos versátil de amasado y desplazamiento se forma usando el mecanismo de variación de volumen de amasado y desplazamiento de acuerdo con el método de variación de volumen de amasado y desplazamiento y la definición y diseño de maquinaria de fluido versátil, es una maquinaria de fluidos versátil diseñada con versatilidad y contiene las características de funciones múltiples, versatilidad de fase de medio, adaptabilidad continua de presión y energía sin un límite inferior, los parámetros de versatilidad están marcados en ella, los parámetros de versatilidad comprenden cuando menos 4 parámetros básicos, es decir, resistencia a la presión, fuerza de la flecha, límite de velocidad y desplazamiento, y otros parámetros como función óptima y parámetros no básicos, esta clase de máquina funciona dentro del límite de los parámetros de versatilidad y tiene una eficiencia sustancialmente independiente de la aplicación, cuando y solamente cuando adopta los parámetros de versatilidad, la maquinaria de fluidos de amasado y desplazamiento se vuelve maquinaria de fluidos versátil, esto se puede lograr en tres pasos, el primer paso es la planeación de la versatilidad, en la cual el espacio del parámetro de versatilidad básico se divide científicamente y económicamente y se determinan el criterio de tipo y serie de versatilidad de acuerdo con la división, el criterio de tipo y serie de versatilidad es el espectro del tipo de versatilidad y la especificación en los parámetros correspondientes de versatilidad, incluyendo las normas necesarias, el segundo paso es el diseño de la versatilidad, en el cual se seleccionan la especificación del tipo de versatilidad y los parámetros básicos a partir del criterio del tipo y serie de versatilidad, y, de conformidad con lo anterior, el producto se diseña y se asigna la placa de versatilidad, el tercer paso es la aplicación de la versatilidad, en la cual se configuran los productos de versatilidad y se usan para satisfacer la suma de necesidades, la condición de seguridad y los parámetros de operación real deberán determinarse de acuerdo con los parámetros básicos de versatilidad, o el punto de trabajo real deberá seleccionarse directamente a partir de los parámetros de versatilidad de acuerdo con el tiempo, la eficiencia económica deberá considerarse a través de todo esto.
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