[发明专利]转子发动机及具有其的航空器

说明书

本发明提供了一种转子发动机及具有其的航空器。转子发动机包括主燃烧室和设于主燃烧室内的转子，转子上设有能够让进入主燃烧室内的预燃气体产生涡流的涡流形成结构。应用本发明的技术方案，基于转子发动机中的气流运动规律，在转子上设置涡流形成结构，能够促使流入主燃烧室的预燃气体形成涡流，增强湍流的扩散作用，强化预燃气与主燃烧室内的新鲜空气的混合与扩散。

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体而言，涉及一种转子发动机及具有其的航空器。

背景技术

由于转子发动机的转子在发动机机体内绕固定的相位齿轮进行单向的旋转运动，难以像往复活塞式发动机因活塞的上下往复运动而产生强烈的涡流，从而导致燃料无法与空气在转子发动机燃烧室内充分混合，再加上转子发动机燃烧室呈扁平狭长，火焰随气流运动方向传播容易，逆向传播困难，易产生大量未燃混合气。

而且，由于重油燃料自身的理化特性，使重油存在不易雾化、蒸发，难以进一步与空气混合的特点。以上诸多因素使得目前市场上只有极少数重油转子发动机方案，其可靠性、耐久性以及成本也都存在问题。不同于汽油为代表的高挥发性燃料，重油燃料的挥发性低，密度大，含有大量的重质馏分，馏分点也大多分布于高温处，因此，要使重油雾化和蒸发，其喷油压力、喷油系统成本将增加许多，难度也会提高不少，而为了使其在短时间内有效蒸发也将是一个难题。

因此，需要提供一种可以实现重油充分燃烧的转子发动机。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种转子发动机及具有其的航空器，以解决现有技术中应用重油的转子发动机燃烧不充分的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种转子发动机，包括主燃烧室和设于主燃烧室内的转子，转子上设有能够让进入主燃烧室内的预燃气体产生涡流的涡流形成结构。

进一步地，转子具有转轴孔、相对设置的两个端面以及连接两个端面的周向侧壁，转轴孔贯通两个端面，涡流形成结构为设在转子的周向侧壁的外表面上的凹槽。

进一步地，沿转子的旋转方向，凹槽包括相连通的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度，第一凹槽的面积大于第二凹槽的面积。

进一步地，周向侧壁包括依次相连接的三个弧形表面，沿转子的旋转方向，弧形表面具有前端和后端，各弧形表面上均设有一个第一凹槽和一个第二凹槽，其中，第一凹槽靠近弧形表面的前端，第二凹槽靠近弧形表面的后端。

进一步地，第一凹槽和第二凹槽之间通过矩形槽连通，自第一凹槽至第二凹槽，矩形槽的深度逐渐减小。

进一步地，第一凹槽的轮廓包括多段第一优弧段，第二凹槽的轮廓包括多段第二优弧段，第一优弧段的半径大于第二优弧段的半径。

进一步地，转子发动机还包括：副燃烧室，与主燃烧室连通；喷油器和电热塞，均设在副燃烧室上，电热塞用于加热自喷油器喷出的燃油，以使燃油在副燃烧室内预燃，燃油预燃后的预燃气体经副燃烧室进入主燃烧室进行燃烧。

进一步地，转子发动机还包括设置在主燃烧室的多个火花塞，多个火花塞用于点燃进入主燃烧室内的预燃气体。

进一步地，多个火花塞包括设置在主燃烧室周壁上的第一火花塞和第二火花塞，主燃烧室的横截面垂直于转轴孔的中心轴线且平行于转子的端面，其中，第一火花塞的轴线平行于主燃烧室的横截面的短轴，第二火花塞的轴线与第一火花塞的轴线呈夹角设置。

进一步地，主燃烧室上还设有用于提供燃油燃烧所需要空气的进气口。

进一步地，副燃烧室为球形燃烧室。

根据本发明的另一方面，提供了一种航空器，包括航空器本体和设置在航空器本体上的转子发动机，转子发动机为上述的转子发动机。