[发明专利]航空发动机进气电离器

说明书

一、技术领域

使航空发动机节能、提高输出动力的方式。主要应用于现代航空喷气发动机，突破技术瓶颈，使我国生产出达到世界一流水平的现代航空发动机。

此项技术是建立在这样一个技术判断之上；现代航空喷气发动机在使用过程中，没有对随空气进入的水蒸气加以利用，也没有对这些水蒸气在发动机工作时产生的影响做过论证。而本人认为这些水蒸气在航空喷气发动机中并没有起积极作用。所以通过对进入燃烧室之前的空气电离，使其中的水蒸气的一部分或全部变成氢元素和氧元素，参加燃烧室内的工作。

二、技术背景

本人注意到，多方研究理论认为，以适当的方式对内燃机加水，会产生节能、净化尾气等积极效果。但是本人认为，这样的效果不适合航空喷气式发动机的要求。以下几项具有一定的代表性；

1、水蒸汽专利电离发动机等离子态一新型等离子态水燃发动机

一种新型的等离子态水燃发动机日前获得专利，专利人罗五来，专利号ZL01221146.X。该专利是一项借助改进后的发动机来实现的新能源技术，利用发动机的余热产生水蒸汽，属内燃机领域。其工作原理为：在燃烧室安置一只或多只水蒸汽等离子弧喷咀，将水蒸汽电离成超高温氢氧离子直接参与混合气的化学反应，从而用水大比例代替燃料。

这一专利技术与本人的构思有一些吻合，通过电离水，产生可供内燃机使用的氢和氧。不同的是，本人是通过电离使空气中的水直接被使用，原本进入发动机的水部分或全部变成氢和氧。本意不是把水当成新能源，而是优化航空发动机的进气质量。电离装置按装在燃烧室之外的进气道中，而非向该专利所述的按装在燃烧室内。

2、多功能等离子切割机

“Multiplaz 3500″——荣获世界日内瓦展″特殊荣誉″大奖。

通过从水蒸气中获取等离子这样安全，简便，有效，多功能且环保的方法对0.3mm以上厚度的金属进行热加工处理(切割，熔焊，钎焊，淬火，喷涂等等)，这在金属加工工业史上实属首创。

等离子产品“Multiplaz 3500″由等离子射枪与机箱组成，

等离子设备工作过程的本质是这样的：射枪内部喷嘴(阳极)与电极(阴极)间产生电弧，使其间的湿气发生电离，从而达到等离子的状态。此时电离的蒸气受内部产生的压强以等离子射束的形式喷出喷嘴，其温度为8 000℃左右。借此对非燃材料进行切割，焊接，熔焊以及其他形式的热处理加工。额定电压110-220伏。

这一设备说明水蒸气通过电离产生的气体，可能是等离子的，温度可以达到8000度，使用电压仅为110至220伏。说明电离水蒸气技术简单，在航空发动机上完全可以实现。

3、内燃机蒸气节油技术

内燃机蒸气节油，根治尾气的技术，ZL99224780.2这项专利技术，通过直接向内燃机中注入水蒸气，达到节能和净化尾气的效果。

4、一组燃油掺水乳化技术的试验数据

燃料油掺水提高燃烧效果，这早已为人们所知道。1978年美国西南研究所研究出一种安全性能，使用寿命长的乳化液，在未改型的汽车上进行了试验，结果表明，发动机的经济性及工作性能良好，节油率5.6％，废气中的NO降低了75％。1979年日本用60％烃，40％水的燃料在内燃机中进行了燃烧试验，发现发动机尾气中的NO、CO、HC和积碳的含量显著减少。在国内，1982年中国科学院声学研究所分别在五种型号柴油机上进行了台架试验，掺水量10％～20％，节油率4％～7％，排气温度降低20％～60％，烟度下降40％～77％。从以上试验结果看出，燃料乳化液滴确实是一种燃烧效率高，污染低的节能燃料⁽¹⁾。

3、4两项说明了以一定的方式存在的水，在内燃机工作中的积极效果。但是这些水都是被处理过的，一种是预热，一种是通过填加剂乳化燃料。而非航空发动机工作中，直接随空气进入的水。而且试验数据说明，内燃机中的水可以使发动机尾气温度下降百分之二十至四十。这绝对不符合喷气式航空发动机的工作要求。现代航空发动机已采用了足够的技术使燃料微粒化，随空气进入的水只有使发动机温度降低的效果。因此可以假设，清除随空气进入发动机的水，可以提高发动机的工作温度。

三、发明内容

在航空喷气发动机进气道的适当部位，按装正负两高压电极，高频放电，使进入发动机燃烧室之前的空气，产生电离效果。按空气组成分析，其中的水最先被电离。本装置的主要目的，就是电离一部或全部随空气进入的水气。电压设置仅以此为目的。以简单和高性价比为要求，不求全部电离。]