[发明专利]一种可实现氧气循环的氢氧涡轮发动机及控制方法

摘要

本发明提供一种可实现氧气循环的氢氧涡轮发动机及控制方法，具体内容涉及一种可实现氧气循环的氢氧涡轮发动机的燃料供给系统、氧气循环方式及控制。该发动机通过氢气喷嘴和氧气喷嘴分别将氢气和氧气直接引入燃烧并使氢气在燃烧室中连续扩散燃烧，燃烧所产生的高温、高速气体依次推动一级涡轮和二级涡轮做功，并将动力从一级涡轮输出，利用二级涡轮发电驱动氧气泵，实现氧气回收利用，本发明摒弃了传统发动机机械效率偏低的曲柄连杆机构，提高了发动机效率，同时实现了多余氧气的循环使用，提高了整机的总体效率和氧气利用率，由于采用纯氢氧气燃烧，本发动机可实现燃烧过程的零排放运行。

主权项

1.一种可实现氧气循环的氢氧涡轮发动机，其特征在于：包括安装在氢氧涡轮发动机本体上的燃烧压力传感器(5)、火花塞(6)、一级涡轮(19)、二级涡轮(18)、安全阀(23)、液位传感器(24)、电控放水阀(25)，氢氧涡轮发动机本体(26)中的燃烧室与一级涡轮腔体(30)通过一级喉管(21)喉管(21)连接，一级涡轮腔体(30)与二级涡轮腔体(31)通过二级喉管(22)连接，氢气喷嘴(27)和氧气喷嘴(28)及其所连接的各自管路安装于燃烧室(20)内部，氧气导出管(29)安装于二级涡轮腔体(31)上，氧气导出管依次连接氧气压气机(16)、回氧流量计(13)、回氧减压器(11)及氧气预混箱(10)，二级涡轮(18)的输出端装有发电机(17)，发电机(17)与氧气泵(16)之间通过导线相连接进而为氧气泵(16)提供电能，氢气源(1)通过管路与氢气减压器(2)、氢气流量控制器(3)、氢气单向阀(4)及氢气喷嘴(27)相连接，氧气源(15)通过与第一氧气流量控制器(14)、氧气减压器(12)、氧气预混箱(10)、第二氧气流量控制器(9)、氧气单向阀(8)及氧气喷嘴(28)相连接；电子控制单元(7)通过导线与电控放水阀(25)相连接，并通过发出防水信号a控制电控放水阀(25)的开闭；电子控制单元(7)通过导线与液位传感器(24)相连接，并接收来自液位传感器(24)的液位信号b；电子控制单元(7)通过导线与氢气流量控制器(3)相连接，并通过发出氢气流量控制信号c控制通过氢气流量控制器(3)进入燃烧室的氢气流量；电子控制单元(7)通过导线与燃烧压力传感器(5)相连接，并接收来自燃烧压力传感器(5)的燃烧压力信号d；电子控制单元(7)通过导线与火花塞(6)相连接，并通过发出点火信号e控制火花塞(6)跳火；电子控制单元(7)通过导线与氧气泵(16)相连接，并通过发出氧气泵控制信号f控制氧气泵(16)起停；电子控制单元(7)通过导线与第一氧气流量控制器(14)相连接，并通过发出第一氧气流量控制信号m控制通过第一氧气流量控制器(14)进入氧气预混箱(10)的流量；电子控制单元(7)通过导线与回氧流量计(13)相连接，通过接收回氧流量信号n获得经氧气导出管(29)进入氧气预混箱(10)的氧气流量；电子控制单元(7)通过导线与氧气流量控制器(9)相连接，并通过发出第二氧气流量控制信号k控制通过氧气流量控制器(9)进入燃烧室的氧气流量；所述回氧减压器(11)和氧气减压器(12)的出口压力应设为同一数值；所述氢气减压器(2)的出口压力应大于等于回氧减压器(11)和氧气减压器(12)的出口压力。