[發明專利]燃燒器系統和用于提高熱交換器效率的方法

有效

• 申請號: 201080063653.4
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102918325A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: M·策特納
• 申請（專利權）人: M·策特納
• 主分類號: F23D14/12
• 分類號: F23D14/12
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉興鵬

1.一種用于使至少兩種流體化合物在極高溫度下起反應從而產生受控的連續脈沖爆炸或爆燃的燃燒器系統，其中在啟動所述脈沖爆炸或爆燃之后，通過使用定向的和受控的紅外輻射來維持它們。

2.根據權利要求1的燃燒器系統，包括：

a）兩個或更多個入口，適于導入已被預熱和加壓的至少兩種流體化合物；

b）連接于每個所述入口的一個入口腔，每個入口腔適于防止進入的化合物與其它化合物混合；

c）一個小直徑的長摩擦通道，在一個末端處接收來自至少兩個所述入口腔的所述化合物；

d）一個反應室，在入口端與所述摩擦通道的第二末端相連接以接收流經所述摩擦通道的所述化合物；

e）適于連接于所述反應室的出口側的一個或更多個出口通道，從而引導在爆炸或爆燃中產生的產物離開所述反應室；以及

f）點燃系統，適于啟動所述燃燒器系統的運行。

3.根據權利要求2的燃燒器系統，其中所述加壓化合物的壓力以及摩擦通道的內截面面積和內表面的表面特性適于使得所述化合物在壓力下快速自由地向前流經所述摩擦通道進入反應室并且適于對所述反應室內發生的爆炸或爆燃的快得多的波前沿產生高的氣體摩擦從而防止所述波前沿向后穿過所述摩擦通道進入所述入口腔；藉此充分地阻擋爆炸或爆燃的波前沿進入所述摩擦通道；藉此使得所述加壓化合物向前流入反應室的流動連續重復中斷，從而允許所述化合物在所述反應室中在壓力下建立連續重復的脈沖，這樣就能在所述反應室中發生連續重復的脈沖爆炸或爆燃。

4.根據權利要求3的燃燒器系統，其中反應室的內部形狀被構造為以一種由所述反應室的內表面形狀所決定并因此控制的形式將熱輻射反射和聚焦進入化合物流入所述反應室的路徑，藉此產生重疊紅外輻射的特定場域，其具有足夠的高溫以在所述反應室內部的特定點處點燃所述化合物并且從而在特定量的化合物進入所述反應室后啟動爆炸或爆燃。

5.根據權利要求3的燃燒器系統，其中反應室的內部形狀在進口側為錐形，在中部基本為圓柱形，并且在出口側為半球形。

6.根據權利要求1的燃燒器系統，包括適配在一級反應室的出口端上的二級反應室，通過入口和摩擦通道為所述二級反應室提供至少兩種預熱和加壓的流體化合物，其中所述一級反應室和所述二級反應室被如此連接在一起以使進入所述二級反應室的所述化合物被在第一反應中所述第一反應室內形成的熱氣的波前沿所點燃并且隨后爆炸或爆燃。

7.根據權利要求2或6的燃燒器系統，其中所述系統的外壁在反應室和出口通道之上的至少一部分適用作熱交換器，將被發生在反應室內的爆炸或爆燃產生的脈沖壓力波的能量加熱的介質圍繞該熱交換器，在所述波與所述反應室內壁的沖擊下通過所述熱交換器將所述能量傳遞至所述介質。

8.根據權利要求2或6的燃燒器系統，適于通過在最后反應室的出口端處適配部分錐形的膨脹室而作為直線發動機；所述膨脹室配備有適于穿過通道將流體供至其內的入口并且該系統適于使發生在反應室內的爆炸或爆燃的能量被用于加熱所述蒸發室的壁從而迅速蒸發所述流體。

9.一種熱交換器，其包括壁，該壁至少限定了根據權利要求1的至少一個燃燒器系統的反應室。

10.一種提高熱交換器的效率的方法，所述熱交換器包括限定了用于燃燒反應的反應室的壁，所述方法包括啟動和維持至少兩種壓縮流體化合物在極高溫度下的受控的連續脈沖爆炸或爆燃。

11.根據權利要求10的方法，其中通過使用紅外輻射來維持爆炸或爆燃。

12.根據權利要求10的方法，其中通過調節流體化合物的壓力來控制爆炸或爆燃的頻率。

13.根據權利要求10的方法，其中通過讓所述化合物的壓力以及供所述化合物穿過以進入所述反應室的通道的內截面面積和內表面的表面特性適于使得所述化合物在壓力下快速自由地向前流經所述通道進入所述反應室并且適于對所述反應室內發生的爆炸或爆燃的快得多的波前沿產生高氣體摩擦從而防止所述波前沿向后穿過所述通道，能夠在反應室內在壓力下建立化合物的連續重復脈沖；藉此使得所述加壓化合物向前流入反應室的連續反復中斷，這就足以阻擋爆炸或爆燃的波前沿進入所述通道，從而能在所述反應室中發生連續重復的脈沖爆炸或爆燃。

14.根據權利要求10的方法，其中反應室是權利要求2或6的燃燒器系統的一個構件。