[實(shí)用新型]一種采用爆震燃燒方式的激波動(dòng)力機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020620181.5
• 申請(qǐng)日: 2010-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN201851216U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷艷;張紅光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C3/00
• 分類號(hào): F02C3/00;F02C3/14;F01D1/18
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型是一種動(dòng)力機(jī)械，該裝置可利用燃料在燃燒室的爆震燃燒產(chǎn)生的激波能量，通過(guò)輸出軸輸出驅(qū)動(dòng)力矩，可以作為一種動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)其它機(jī)器，屬于熱能與動(dòng)力工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代動(dòng)力機(jī)械主要形式是活塞式內(nèi)燃機(jī)，活塞式內(nèi)燃機(jī)將燃料和空氣混合，在其氣缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)狻Ｈ細(xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞作功，再通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)機(jī)械工作。活塞式內(nèi)燃機(jī)技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。但其內(nèi)部零部件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量傳遞過(guò)程比較繁雜，耗能較多，同時(shí)其控制相當(dāng)復(fù)雜。

本實(shí)用新型的目的是開發(fā)一種相對(duì)內(nèi)燃機(jī)而言結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的新型動(dòng)力機(jī)械裝置。同時(shí)，燃料的爆震燃燒時(shí)能產(chǎn)生激波，這使得火焰快速傳播，有利于提高燃燒效率。本實(shí)用新型是利用燃料爆震燃燒釋放的能量產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力從而驅(qū)動(dòng)其它機(jī)械工作，能夠?qū)崿F(xiàn)快速燃燒，同時(shí)效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型裝置的目的是為了開發(fā)一種新型動(dòng)力裝置，其特征在于：將利用燃料爆震燃燒產(chǎn)生的激波能量轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)力矩。

設(shè)計(jì)的激波動(dòng)力機(jī)簡(jiǎn)圖見附圖1，由進(jìn)氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)組成。激波動(dòng)力機(jī)的關(guān)鍵組成為：燃燒管4和轉(zhuǎn)子8。

一種采用爆震燃燒方式的激波動(dòng)力機(jī)，其特征在于：依次包括燃燒管4，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和排氣道10；燃燒管4是一個(gè)一端封閉的長(zhǎng)管，在其封閉端設(shè)有點(diǎn)火器1，開口端連通動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；進(jìn)氣道3通過(guò)氣門2連通燃燒管4；

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子8、輸出軸6和外殼7；轉(zhuǎn)子8上布置了許多導(dǎo)向片5；轉(zhuǎn)子8與輸出軸6做成一整體，兩者以同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；外殼7將轉(zhuǎn)子8罩在其內(nèi)；相鄰的兩個(gè)導(dǎo)向片5與外殼7共同圍成一個(gè)狹小的空間轉(zhuǎn)子腔9，在轉(zhuǎn)子腔9中，導(dǎo)向片5靠近輸出軸6的一端是封閉的，而靠近燃燒管4一端則開口；轉(zhuǎn)子8通過(guò)轉(zhuǎn)子腔9的開口端與燃燒管4、排氣道10的端口相通。

該裝置結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，燃燒迅速，能有效利用燃料燃燒的能量，具有較高效率。

附圖說(shuō)明

圖1激波動(dòng)力機(jī)簡(jiǎn)圖

圖2轉(zhuǎn)子簡(jiǎn)圖

圖3進(jìn)氣過(guò)程示意圖

圖4作功過(guò)程示意圖

圖5排氣過(guò)程示意圖

圖中：

1-點(diǎn)火器??2-氣門??3-進(jìn)氣道??4-燃燒管??5-導(dǎo)向片??6-輸出軸??7-外殼??8-轉(zhuǎn)子??9-轉(zhuǎn)子腔??10-排氣道

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1～4詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。

本實(shí)施例主要由進(jìn)氣系統(tǒng)(進(jìn)氣道3、氣門2)、燃燒系統(tǒng)(燃燒管4、點(diǎn)火器1)、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)(轉(zhuǎn)子8、輸出軸6和外殼7)和排氣系統(tǒng)(排氣道10)組成。

激波動(dòng)力機(jī)的工作循環(huán)包括：進(jìn)氣、燃燒、作功、排氣。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式為：

初始狀態(tài)時(shí)，氣門2關(guān)閉，轉(zhuǎn)子8靜止不動(dòng)。

進(jìn)氣：一個(gè)工作循環(huán)開始時(shí)，燃料與空氣預(yù)先在進(jìn)氣系統(tǒng)混合均勻；接著，開啟氣門2，燃料空氣混合氣經(jīng)由進(jìn)氣道3進(jìn)入燃燒管4。當(dāng)燃料空氣混合氣充滿燃燒管4后，氣門2關(guān)閉，進(jìn)氣過(guò)程結(jié)束。

燃燒：氣門2關(guān)閉時(shí)打開點(diǎn)火器1，點(diǎn)火器1將混合好的燃料與空氣的混合氣點(diǎn)燃形成火焰。火焰在燃燒管4經(jīng)過(guò)一段距離的傳播后形成爆震燃燒，并產(chǎn)生激波。激波使得在燃燒管的下游區(qū)產(chǎn)生高壓，即在燃燒管4的出口處的氣體速度、壓力、溫度升高。此時(shí)，轉(zhuǎn)子仍然保持靜止。

作功：高壓高速氣體從燃燒管4流出并迅速進(jìn)入轉(zhuǎn)子腔9中，由于轉(zhuǎn)子腔9末端封閉，氣體進(jìn)一步壓縮，壓力升高，壓力作用在導(dǎo)向片5上產(chǎn)生一個(gè)力矩(驅(qū)動(dòng)力矩)，這個(gè)驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)使導(dǎo)向片轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子輸出軸6共同旋轉(zhuǎn)，這樣動(dòng)力就從輸出軸6輸出，可以用于驅(qū)動(dòng)其他機(jī)械裝置。

排氣：當(dāng)轉(zhuǎn)子8轉(zhuǎn)動(dòng)到排氣道9的位置時(shí)，轉(zhuǎn)子腔8開口端與排氣道9相通，氣體迅速?gòu)霓D(zhuǎn)子腔8中溢出并經(jīng)由排氣道9排出。此時(shí)，轉(zhuǎn)子腔8及燃燒管4中的壓力下降，以便為下一個(gè)循環(huán)的進(jìn)氣做準(zhǔn)備。當(dāng)轉(zhuǎn)子腔8的端開口完全轉(zhuǎn)過(guò)排氣道9的開口端時(shí)，轉(zhuǎn)子腔8再次封閉，排氣結(jié)束，此時(shí)一個(gè)工作循環(huán)也結(jié)束。