[发明专利]多管式无阀脉冲爆震发动机有效

专利信息
申请号: 201180038766.3 申请日: 2011-06-15
公开(公告)号: CN103069142A 公开(公告)日: 2013-04-24
发明(设计)人: 克斯真·崞特瑞;阿里真德罗·决恩 申请(专利权)人: 益班修科技股份有限公司
主分类号: F02K7/02 分类号: F02K7/02;F02K7/075
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 周家新;蔡洪贵
地址: 加拿大*** 国省代码: 加拿大;CA
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摘要:
搜索关键词: 多管式无阀 脉冲 发动机
【说明书】:

相关申请

本申请请求根据2010年6月15日提出的美国专利申请第61/354,829号的优先权,于兹以参照方式将该申请并入此处。

技术领域

本发明有关燃烧能源发电的领域,尤其有关脉冲爆震发动机的领域。

背景技术

过去几十年里,由于脉冲爆震发动机在高效率发电方面的潜力,因此获得广泛的兴趣。关于脉冲爆震的操作与设计以及脉冲爆震燃烧器的改进,已有人进行重大的研究。有关脉冲爆震燃烧器的主要挑战之一是,控制爆震过程中产生的压力脉冲与隔离压力脉冲对进给管路的影响。有些专利关于各种用于脉冲爆震发动机的进给阀。也有某种研究有关设计运行类似主动阀的被动式空气动力装置。这些位于燃烧器内的装置,可于爆震过程中降低进给管路上的背压而不必利用任何移动的组件。这些燃烧器称为无阀脉冲爆震发动机(燃烧器)。

发明内容

本发明揭示一种无阀多管式脉冲爆震发动机,其包括多个爆震管,其中每一爆震管包括一独立的排放出口,且所述爆震管在一共享空气/燃油混合物进气口互相连接。在以上揭示的发动机内,一空气与燃油混合物在所述爆震管内同时爆震,以及,所述共享空气/燃油混合物进气口将多个逆冲击波导入彼此,有效使用空气/燃油混合物爆震引起的背压作为彼此的反应表面,并有效降低移往上游的回流冲击波的效应,因而使背压最小化。

以上所述无阀多管式脉冲爆震发动机可进而包括多个位于所述爆震管内的紊流发生器,所述紊流发生器的架构可用于加快火焰速度。所述紊流发生器可包括一螺旋路径,该螺旋路径沿每一爆震管的爆震室部分的长度范围延伸。

以上所述无阀多管式脉冲爆震发动机可进而包括多个几何形装置,置于燃烧室的入口内;所述几何形装置选自包括以下项目的群组:收敛喷嘴、扩散喷嘴、多孔板或射流二极管。所述几何形装置对反向流产生的限制高于对正向流的限制。

如权利要求1所述的无阀多管式脉冲爆震发动机中,所述共享空气/燃油混合物进气口进而包括一进气阀。

本发明揭示的无阀多管式脉冲爆震发动机,其配置中的每一爆震管的排放口合并至单一废气出口。该实施例可包括一联合的收敛型配接器喷嘴。

本发明揭示的无阀多管式脉冲爆震发动机于其一形式的配置中,所述爆震管的出口耦接一涡轮机,所述涡轮机进而设为可从无阀多管式脉冲爆震发动机内的燃烧过程产生机械动力。所述涡轮机的形式之一为一正排量(容积式)运动装置。美国专利第5,755,196号中揭示这种正排量(容积式)运动装置的形式之一;于兹以参照方式将该项专利并入此处。

在一实施例中,所述爆震管为非线性。本发明显示的非线性构形实例中,各个非线性爆震管包括一大致180°的圆弧。

本发明揭示的另一种无阀多管式脉冲爆震发动机包括多个爆震管,其中每一爆震管包括一独立的排放口。在一形式中,所述爆震管在一共享进气口互相连接;其中,每一爆震管进而包括至少一个燃油喷射装置,其与爆震管成流体连通,用以提供燃油至爆震管。该实施例的配置中,一空气与燃油混合物在所述爆震管内同时爆震;并且,其中所述的共享进气口架构可将多个逆冲击波导入彼此,有效使用冲击压力作为彼此的反应表面,并有效降低移往上游的回流冲击波的效应,因而使背压最小化。

上述无阀多管式脉冲爆震发动机可进而包括多个位于所述爆震管内的紊流发生器,所述紊流发生器的架构可用于加快火焰速度。所述紊流发生器可包括一螺旋路径,该螺旋路径沿每一爆震管的爆震室部分的长度范围延伸。

上述无阀多管式脉冲爆震发动机可进而包括位于燃烧室的入口内的多个几何形装置,所述几何形装置可为缩放喷嘴、多孔板或射流二极管,它们对反向流产生的限制高于对正向流的限制。所述无阀多管式脉冲爆震发动机可包括一个位于共享进气口的空气阀。

本发明揭示的无阀多管式脉冲爆震发动机中,其配置可使每一爆震管的排放口合并成单一废气出口。在一形式中,使用一联合的收敛型配接器喷嘴将独立的排放口汇聚于单一的废气出口。所述爆震管的废气出口可连接一涡轮机,诸如一正排量(容积式)运动装置,用以从燃烧产物产生机械动力。

本发明无阀多管式脉冲爆震发动机的配置中,所述爆震管可为非线性。所述非线性爆震管可包括一高达180°或更大角度的圆弧。

附图说明

图1显示本发明燃烧器形式之一的等角视图;

图2显示本发明燃烧器形式之一的横剖面图及其内部的爆震过程第一阶段与冲击波-火焰前锋传播;

图3显示本发明燃烧器形式之一的横剖面图及其内部的爆震过程第二阶段与冲击波-火焰前锋传播;

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