[发明专利]爆震涡轮发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料与空气按一定比例混合点燃后产生爆震作为推力推动涡轮转动产生动力的发动机，尤其是体积小、重量轻并能提供强劲动力及最大化燃料利用率的爆震涡轮发动机。适用于汽车、轮船、飞机、发电等各种需求动力的发动机。

背景技术

目前，公知爆震技术主要用于飞机等航空器，以脉冲爆震发动机产生高温燃气作为推力使飞机等航空器前进，脉冲爆震的过程中能源利用比燃料燃烧产生的内能要高。但是由于脉冲爆震需要高频维持喷气的稳定和在空气流速快的情况下难以引爆使脉冲爆震发动机技术目前难以大面积成熟应用。而传统活塞发动机比较笨重能源利用也达到顶峰很难再有突破，涡轮内燃发动机由于燃烧室温度相当高，对长期处于高温环境的转动涡轮叶片的材料及制作工艺非常高，所以维修周期间隔短对发动机的稳定性是相对不利的，在能源利用率方面也等同于传统活塞发动机再难以突破。

发明内容

为了克服现有活塞发动机比较笨重以及能源利用率低，涡轮内燃发动机涡轮叶片温度高维修间隔时间短能源利用低的情况，并综合脉冲爆震发动机的优点，本发明提出一种新的解决方案。该方案是通过燃料与空气按一定比例混合点燃后产生爆震作为推力推动涡轮转动产生动力的发动机，它的燃料不仅可以为雾化燃油，还可以是燃气、固体可燃粉尘等可燃物。解决方案是在进气口压气轮的作用下通过旋转控制阀把空气压入环形倾斜多管爆震管，通过控制环形多爆震管的进气、燃料混合、点火引爆、扫气的程序与相适应形状涡轮来实现连续引爆爆震管中的燃料与空气的混合物，混合物的引爆带来强大冲击力作用在相适应形状涡轮叶片使之旋转做功形成动力输出，在特制形状涡轮做功后的高压燃气带动后面一组自由涡轮转动形成动力通过轴带动最前端的压气轮压气形成循环。在这个过程中爆震管为旋转间歇式工作，爆震管可以在爆震做功后通过扫气与进气迅速得到冷却，而涡轮叶片也会在爆震管做功后的扫气与进气过程中迅速得到冷却。本发动机可以解决的方案：一是在飞机上使用，在直升机上取代传统的活塞式发动机和涡轴发动机，在固定翼飞机中与涡扇发动机组合取代原有涡轮发动机。二是可以在汽车、轮船与其它需要独立动力来源的地方使用，在需要大动力时可以增加它的爆震管数量和环形暴震管的直径来增加发动机的动力和力矩。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：通过燃料与空气按一定比例混合点燃后产生爆震作为推力推动涡轮转动产生动力的发动机，它的燃料不仅可以为雾化燃油，还可以是燃气、固体可燃粉尘等可燃物。

本发明的有益效果是：爆震燃烧化学能利用更充分、动力更强劲、力矩更大；爆震室与涡轮叶片冷却及时，对发动机材料要求适当降低、使用寿命变长、维护间隔时间变长；燃料来源更加广阔，可以为雾化燃油、燃气、固体可燃粉尘等。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。

图1是正立面示意图。

图2是大直径正立面示意图。

图3是爆震管俯视图。

图4是爆震管及特制涡轮大样图。

图5是本爆震涡轮发动机在涡扇发动机上的应用。

图中1.进气道，2.整流罩，3.离心压气涡轮，4.压气涡轮，5.旋转进气阀，5-1.旋转进气阀关闭状态，5-2.旋转进气阀开启状态，6.喷油管，6-1.喷油管开启状态，7.爆震管，7-1.爆震管扫气进气时的状态，7-2.爆震管喷油时的状态，7-3.爆震管点火的状态，8.特制涡轮，8-1.特制涡轮扫气进气时的形状，8-2.特制涡轮在爆震管喷油时的形状，8-3.特制涡轮在爆震管引爆燃料时的形状，8-4.特制涡轮上的冷却孔， 9.自由涡轮，10.动力输出轴，11.排气管，12.齿轮，13.火花塞，14.涡扇叶片，15.涡扇压气轮，16.本发明爆震涡轮发动机，17.涡扇尾喷管，18.爆震管固定支架，19.爆震管外空气冷却腔，20.中心轴承，21.爆震管上部盖板。

具体实施方式