[发明专利]一种静地冲压燃气轮机及其使用方法和用途

说明书

一种静地冲压燃气轮机，该发动机包括压气与燃烧转子总成、进气导向器、尾喷罩、透平涡轮与传动轴组成。其中压气与燃烧转子总成包括旋转轴、旋流压气螺旋通道、进气口、扩压燃烧出气口、喷油嘴、燃烧点火器。旋流压气螺旋通道为管道结构。进气导向器内设有轴承套，旋转轴穿过轴承套并与其配合连接。透平涡轮设置在扩压燃烧出气口的末端并位于尾喷罩内；传动轴的一端与透平涡轮固定连接。另一端依次穿过压气与燃烧转子总成的传动轴、进气导向器并伸出进气导向器的上表面。本发明的发动机，采用转子结构，空气压缩比高，空气和燃料混合均匀。

技术领域

本发明涉及一种发动机，具体涉及一种静地冲压燃气轮机及其使用方法和用途，属于机械动力领域。

背景技术

压气机(compressor)：燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机可分为离心式与轴流式两大类，离心式压气机由导风轮、叶轮、扩压器等组成。空气由进气道进入压气机、经过压气机与叶轮一起旋转的导风轮的导引进入叶轮。在高速旋转叶轮作用下，空气由叶轮中心被离心力甩向叶轮外缘，压力也逐渐提高，由叶轮流出的空气进入扩压器后速度降低，压力再次提高，最后由出气管流出压气机。轴流式压气机空气在轴流式压气机中主要沿轴向流动。它由转子(又称工作轮)和静子(又称整流器)两部分组成。由一排转子叶片和一排静子叶片组成一级，单级的增压比很小，为了获得较高的增压比，一般都采用多级结构。空气在压气机中被逐级增压后，密度和温度也逐级提高。

在一定转速下，当压气机的增压比增大到某一数值时，压气机就会进入不稳定的工作状态，很容易发生喘振，使整个系统产生低频大振幅的气流轴向脉动，甚至会发生瞬间气流倒流的现象。压气机喘振可能导致叶片断裂、结构损坏、燃烧室超温和发动机熄火停车。

采用传统的小涵道比涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机有内外两个涵道，它的外涵风扇处于飞机进气道内，可以在跨声速或超声速飞行时工作，较之于螺浆发动机具有效率高的优点。涡扇发动机与涡喷发动机相比，它具有较高的推进效率与较大的推力。而且采用涡轮风扇发动机后，为提高热效率而提高涡轮前温度不会给推进效率带来不利影响。而且外涵道的冷空气可以在涡轮部位形成冷空气薄膜，降低涡轮前高温燃气对涡轮的损害。而且外涵道空气与涡轮后燃气相掺混，有利于增加推力并降低噪音。

现有技术中的发动机结构中，空气压缩、燃料混合、燃烧均是在彼此独立的空间内完成，导致工作效率低，燃料和空气混合不均匀，燃料和空气的利用率低。而且现有技术中的一种均是由外部驱动机构提供动力，消耗大量的能量，增加了发动机自身的负荷。

发明内容

针对现有技术中，静地冲压燃气轮机为固定结构，空气和燃料混合不均匀，空气压缩率低等缺陷，本发明提供一种静地冲压燃气轮机，采用转子结构，空气压缩比高，空气和燃料混合均匀，本发明的静地冲压燃气轮机有效效率高。

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种静地冲压燃气轮机。

一种静地冲压燃气轮机，该发动机包括压气与燃烧转子总成、进气导向器、尾喷罩、透平涡轮与传动轴组成。其中压气与燃烧转子总成包括旋转轴、旋流压气螺旋通道、进气口、扩压燃烧出气口、喷油嘴、燃烧点火器。旋流压气螺旋通道为管道结构。旋流压气螺旋通道成螺旋状设置在旋转轴的外侧。旋流压气螺旋通道的顶部为进气口。旋流压气螺旋通道的末端为扩压燃烧出气口。喷油嘴设置在旋流压气螺旋通道的内侧壁上并且位于进气口的位置。燃烧点火器设置在旋流压气螺旋通道的内侧壁上并且位于扩压燃烧出气口的位置。进气导向器和尾喷罩包围设置在压气与燃烧转子总成的外侧。进气导向器内设有轴承套，旋转轴穿过轴承套并与其配合连接。透平涡轮设置在扩压燃烧出气口的末端并位于尾喷罩内；传动轴的一端与透平涡轮固定连接。另一端依次穿过压气与燃烧转子总成的传动轴、进气导向器并伸出进气导向器的上表面。