專利名稱:反沖轉子發動機的制作方法
技術領域:
本發明涉及熱力發動機,尤其是一種沒有活塞和葉片的、通過旋轉氣缸連續做功的反沖轉子發動機。
本發明的反沖轉子發動機是通過應用沖壓壓縮進氣和反噴驅動的工作原理設計,采用融壓縮、燃燒、噴氣為一體的輪盤結構,發動機主體結構為一輪盤,燃燒室內置于輪盤內,輪盤一端中心處設燃料管,燃料管與燃燒室相通,燃料管前端為噴嘴,輪盤的另一端中心處為聯接軸,輪盤靠燃料管一端沿圓周方向對稱設有與燃燒室相通的進氣道,進氣道前端為沖壓進氣道,后端為彎曲擴壓管,輪盤靠聯接軸一端沿圓周方向對稱設有與燃燒室相通的彎曲拉伐爾噴管,進氣道的入口端或出口端設有封閉環,封閉環與啟動操縱桿相連。輪盤中部圓周設有環形分隔板,以防止進、排氣混合,對地面動力機械,分隔裝置也可設計成換熱器。輪盤為一整體結構,為加工方便,也可采用分體結構,通過螺栓相連。聯接軸與輪盤可連為一體,也可采用分體結構。輪盤內燃燒室壁及拉伐爾噴管壁高溫區域采用陶瓷材料。
本發明的反沖轉子發動機工作原理是發動機主體結構為一高速旋轉的輪盤,啟動時,從進氣道裝填氧化劑后,推動啟動操縱桿,使封閉環封閉進氣道,噴入燃油并點火,進入火箭發動機工作狀態,靠噴口的切向噴氣驅動輪盤加速轉動。當達到工作轉速時,反向推動操縱桿,打開進氣道,開始沖壓進氣。也可采用電機啟動,電機與聯接軸通過離合器相連,采用電機啟動時,啟動操縱桿和封閉環可以取消。當輪盤高速旋轉時,其邊緣氣流相對速度達到超音速,通過沖壓進氣道處激波進行沖壓壓縮進氣,再經過彎曲擴壓管,使氣流獲得較高的壓比并以旋流方式進入燃燒室進行燃燒,燃料(燃油、燃氣或煤粉等)通過軸心燃料管噴入,也可借助汽缸內類似于龍卷風的旋轉燃氣中心的負壓吸入,進行旋流燃燒,由于結構上的原因,可以在燃燒室壁和噴管壁全部采用陶瓷材料,一來可以允許較高溫度,提高做功能力,二來可以對轉子隔熱保護。燃燒后的高溫高壓燃氣從彎曲的拉伐爾噴管以較高速度噴出,給輪盤提供驅動力矩,一部分提供給輪盤以克服進氣道的進氣阻力和內外氣流及機械摩擦阻力,另一部分以軸功的形式對外輸出做功。
本發明的反沖轉子發動機有益效果是可以使發動機在大量簡化結構、降低成本的同時,獲得較高的效率和做功能力,促進其在各類動力機械和燃氣發電等領域的應用。
權利要求
1.一種反沖轉子發動機,其特征在于主體結構為一輪盤,燃燒室(7)內置于輪盤內,輪盤一端中心處設燃料管(1),燃料管(1)與燃燒室(7)相通,燃料管(1)前端為噴嘴(3),輪盤的另一端中心處為聯接軸(8),輪盤靠燃料管(1)一端沿圓周方向對稱設有與燃燒室(7)相通的進氣道(4),進氣道(4)前端為沖壓進氣道(12),后端為彎曲擴壓管(13),輪盤靠聯接軸(8)一端沿圓周方向對稱設有與燃燒室(7)相通的彎曲拉伐爾噴管(6)。
2.根據權利要求1所述的反沖轉子發動機,其特征在于進氣道(4)的入口端設有封閉環(11),封閉環(11)與啟動操縱桿(2)相連。
3.根據權利要求1所述的反沖轉子發動機,其特征在于進氣道(4)的出口端設有封閉環(11),封閉環(11)與啟動操縱桿(2)相連。
4.根據權利要求1所述的反沖轉子發動機,其特征在于輪盤中部圓周上設有環形分隔板(5)。
5.根據權利要求1所述的反沖轉子發動機,其特征在于輪盤為一整體結構,或采用分體結構,通過螺栓(10)相連。
6.根據權利要求1所述的反沖轉子發動機,其特征在于聯接軸(8)與輪盤可連為一體,或采用分體結構,通過螺栓(10)相連。
7.根據權利要求1-6所述的反沖轉子發動機,其特征在于輪盤內燃燒室(7)壁及拉伐爾噴管(6)壁采用陶瓷材料。
全文摘要
一種反沖轉子發動機主體結構為一輪盤,燃燒室內置于輪盤內,輪盤一端中心處設燃料管,燃料管與燃燒室相通,燃料管前端為噴嘴,輪盤的另一端中心處為聯接軸,輪盤靠燃料管一端沿圓周方向對稱設有與燃燒室相通的進氣道,進氣道前端為沖壓進氣道,后端為彎曲擴壓管,輪盤靠聯接軸一端沿圓周方向對稱設有與燃燒室相通的彎曲拉伐爾噴管。本發明通過應用沖壓壓縮進氣和反噴驅動的工作原理設計,采用融壓縮、燃燒、噴氣為一體的輪盤結構,它可以使發動機在大量簡化結構、降低成本的同時,獲得較高的效率和做功能力,促進其在各類動力機械和燃氣發電等領域的應用。
文檔編號F02K7/10GK1460791SQ0312457
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月17日 優先權日2003年6月17日
發明者王云, 徐建中 申請人:王云