[实用新型]旋转爆震发动机有效

专利信息
申请号: 201821212957.2 申请日: 2018-07-27
公开(公告)号: CN209195572U 公开(公告)日: 2019-08-02
发明(设计)人: 计自飞;张会强;吴嘉奇;段瑞泽 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: F02K3/06 分类号: F02K3/06;F02C3/14;F02C7/22;F01D25/24;F23R3/28;F23R3/60;F23R3/58;F23R3/10
代理公司: 北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙) 11387 代理人: 张婷婷;张向琨
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 实用新型提供了一种旋转爆震发动机,其包括:外涵单元、内涵单元、转动单元、燃料供给单元、点火器。旋转爆震燃烧段相当于传统发动机的燃烧室,而内涵气体出口相当于传统燃烧室出口。由于旋转爆震燃烧段采用旋转爆震燃烧技术,因而在同等燃烧室温升水平下熵增最小,从而显著提高了发动机的热效率、降低了耗油率。并且,由于旋转爆震燃烧段内的爆震燃烧产物的内能几乎全部转化为转动单元的筒体、风扇转子以及压气机转子的机械能,从而风扇转子、压气机转子与筒体一起高速旋转,进而无需设置涡轮部件。这种方式与传统发动机采用涡轮部件带动压气机旋转的方式相比,大大提升了燃烧室出口温度、显著减小了发动机质量,由此提升了发动机的推重比。
搜索关键词: 爆震燃烧 爆震发动机 传统发动机 压气机转子 风扇转子 涡轮部件 转动单元 发动机 筒体 点火器 燃烧室 推重比 机械能 燃料供给单元 本实用新型 传统燃烧室 燃烧室出口 热效率 气体出口 压气机 减小 熵增 燃烧 转化 出口
【主权项】:
1.一种旋转爆震发动机,其特征在于,包括外涵单元(1)、内涵单元(2)、转动单元(3)、燃料供给单元(4)以及点火器(5);外涵单元(1)包括外壳体(11)以及外涵支撑组件(12),外壳体(11)具有外涵空气入口(1A)以及外涵空气出口(1B),外涵支撑组件(12)固定设置于外壳体(11)中;内涵单元(2)固定于外涵单元(1)并沿轴向(C)位于外涵支撑组件(12)的下游,内涵单元(2)包括内壳体(21)以及内涵支撑组件(22),内壳体(21)具有内涵空气入口(2A)以及内涵气体出口(2B),内涵支撑组件(22)固定设置于内壳体(21)中;转动单元(3)包括筒体(31)、风扇转子(32)以及压气机转子(33),筒体(31)转动连接于外涵支撑组件(12)和内涵支撑组件(22),风扇转子(32)固定于筒体(31)并沿轴向(C)位于外涵支撑组件(12)与内壳体(21)之间,压气机转子(33)固定于筒体(31)并沿轴向(C)位于风扇转子(32)的下游;燃料供给单元(4)固定设置于内壳体(21);点火器(5)固定设置于内壳体(21);外涵单元(1)的外壳体(11)与外涵支撑组件(12)、转动单元(3)的筒体(31)、内涵单元(2)的内壳体(21)形成外涵气流通道(13),外涵气流通道(13)连通于外涵空气入口(1A)以及外涵空气出口(1B),转动单元(3)的风扇转子(32)位于外涵气流通道(13)内;内涵单元(2)的内壳体(21)与内涵支撑组件(22)、转动单元(3)的筒体(31)形成内涵气流通道(23),内涵气流通道(23)具有增压段(231)、隔离段(232)以及旋转爆震燃烧段(233),增压段(231)连通于内涵空气入口(2A),旋转爆震燃烧段(233)连通于内涵气体出口(2B),转动单元(3)的压气机转子(33)位于增压段(231)内;其中,外部空气经由外涵空气入口(1A)、外涵气流通道(13)、内涵空气入口(2A)以及内涵气流通道(23)的增压段(231)向隔离段(232)内供入空气,燃料供给单元(4)向隔离段(232)后部内供入燃料气,空气和燃料气在隔离段(232)后部内混合后流入旋转爆震燃烧段(233)内;点火器(5)对旋转爆震燃烧段(233)内的混合气体进行点火,混合气体旋转爆震燃烧且旋转爆震燃烧后产生的燃烧产物带动转动单元(3)的筒体(31)旋转运动,风扇转子(32)和压气机转子(33)随着筒体(31)一起旋转运动,且旋转爆震燃烧段(233)内的燃烧产物经由内涵气体出口(2B)排出;旋转运动的风扇转子(32)对外涵气流通道(13)内的空气压缩做功,外涵气流通道(13)内被压缩后的空气一部分经由外涵空气出口(1B)排出、一部分经由内涵空气入口(2A)进入内涵气流通道(23)的增压段(231);旋转运动的压气机转子(33)对增压段(231)内的空气压缩做功,增压段(231)内被压缩后的空气流入隔离段(232)、并与燃料供给单元(4)供入的燃料气混合。
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