[实用新型]可变扩散器

说明书

本实用新型一般地说是涉及那些应用叶轮机和压缩机（例如螺旋桨和涡轮）的发动机和泵，更具体地说是涉及那些常与这些机构配合使用的扩散器，但不提供叶轮叶片和涡轮叶片的安装基座。

涡轮喷气发动机和涡轮泵按传统观念是将扩散器用于压缩机和叶轮机以及涡轮机的尾部，在前一种情况，扩散器必须在燃料进入发动机之前将压缩流体（空气）的分子进行扩散；在后一种情况，通常是当排气通过涡轮输出级后，扩散排出的气体。

尽管存在着扩散器的扩散作用，但由所设计的扩散器仍可达到相当大的压缩作用（在液体蒸气发动机的情况下，对流体的节流作用），以使前端或上游端通过相互配合的几何形状与进气口和燃烧室表面相互配合耒限制工作流体的通过。这样，如果工作流体是气态的，当工作流体通过压缩机进气管的前部和经涡轮排出之前受到压缩。实际上发动机的这些压缩部分通常具有固定的形状，很少考虑为工作的可变性作优化设计。

在现有技术中，除上述一般性的说明之外，绝大部分是试图通过重新修整进气道表面或移动塞子、前锥体或者使发动机的某些指数前后的一小段形成最大值，以改变冲压和涡轮喷气发动机的进气流特性。在压缩机前部的一些装置，它们所能完成的功能本文将不作说明。我认为较为新颖的是我的这项发明，它是在一台发动机或泵组中将叶轮、压缩机和涡轮与一个可移动的扩散器结合在一起的一种设计。从详尽的文献研究和查阅了大量的专利资料得知：这种组合过去即未提出过也未试作过。

除了个别想通过改变发动机内表面或建议采用一个移动塞（对于冲压式喷气发动机）耒达到压缩与扩散特性相结合之外，并没有文章提示过或出现单一的涡轮喷气发动机或涡轮泵装置。这多半是由下述事实得出的：在涡轮设计的各种情形中，压缩机、叶轮机、涡轮机等的叶片均安装在一个机体上，机体之相当大的一部分用作与发动机的内收缩表面相配合的压缩或限制工作特性。

已经指出，本领域完全缺乏已有技术和发明，所以本实用新型的主要目的是要提供一种能起到可移动式叶轮和压缩机扩散器功能的喷气发动机部件；

本实用新型的另一个目的是要提供一种叶轮和压缩机－－扩散器的设计，它能与装有叶片的机构，如典型的涡轮、泵的叶轮、压缩机等一起工作；

本实用新型的再一个目的是要提供一种装置，它能沿着涡轮轴很容易地前后移动压缩机扩散器。

我设计了一种叶轮——扩散器部件，该部件已用于我的专利液体蒸汽自由涡轮发动机（专利号为4，578，943）。该装置的最佳实施例是包括一个轴腔体，该腔体的周围装有多枚叶片。一位精通这项技术的专家认为：这种装置也可用到涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的吸气式发动机中去。下文将讨论叶轮和压缩机——扩散器与螺旋浆机构结合使用和液态工作流体环境问题。应该懂得，与此类似对吸气式涡轮喷气发动机也是部分地或全部适用。在较早的著作中，人们对于绝大部分吸气式喷气推进发动机都设想有个液体或水的模拟系统（请阅“State  of  the  Art：Propulsion”by  Victor  de  Biasi  Space／Aeronautics，Jan.1960）。对于这一特殊应用，一般的变换也是同样适用的。

本实用新型的目的和优点本文已作了阐述，已很明显，或者通过阅读本实用新型的实施例即可知晓。

扩散器的几何形状包括一个所需形状的外壳。实际上，多枚螺旋桨安装在涡轮喷气发动机或泵的主轴的周围，扩散器外壳绕主轴安装围住靠近螺旋桨根部的桨叶并开缝，以便轴转动时，外壳能前后运动并自由地通过螺旋桨根部。牵动马达作为机器内部的设备安装在外壳内与主轴啮合，并使叶轮扩散器外壳前后运动，同时使扩散器外壳紧随轴和螺旋桨转动。我所采用的是“随动”式缝盖，这些缝盖与螺旋桨根部滑动接触，并在凸边里面移向叶轮——扩散器壳体，而同时使缝闭合。这样做的目的是为了消除气穴。如果工作时缝不闭合，就可能出现气穴。叶轮扩散器内部除了螺旋桨根部通过所需的空间外，其余部分基本上是填满的。这样，在最佳液体蒸汽发动机实施例中就防止了工作液体不平衡的充满叶轮扩散器外壳和随之引起的轴的不平衡现象。

应该懂得：上面的一般性叙述及下面的详细说明同样是示范和解释本实用新型，并不限制或约束对它所作的试验工作。因为本实用新型特别适用于液体蒸汽涡轮发动机，所以本文不断地谈到本实用新型的实际而有用的实施例的使用。说明书附图表示最佳实施例，用于解释本实用新型的工作原理，不可看作是对本实用新型的限制。

图1是安装在涡轮喷气发动机前面和后面的可变叶轮——扩散器的横剖侧视图；

图2是叶轮——扩散器的局部横剖正视图；