[發明專利]仿生發動機及其實現方法

無效

• 申請號: 201110228428.8
• 申請日: 2011-08-10
• 公開（公告）號: CN102418561A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 謝本武
• 申請（專利權）人: 謝本武
• 主分類號: F01D1/02
• 分類號: F01D1/02;F02C3/14;F02C3/20;F02C3/32
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種仿生發動機，其特征在于：整機包括前后兩套雙能轉子定子副和中間的渦輪副；主軸包括輸入軸與輸出軸，主軸平行貫通轉子定子副與渦輪副中；輸入軸上安裝有壓氣輪、用于驅動油泵的凸輪、前后兩件能轉子、渦輪和同步齒輪，輸出軸上安裝有對應的一套前后兩件能轉子、渦輪和同步齒輪，輸出軸外伸輸出端，輸出軸和輸入軸通過同步齒輪同步做功；

仿生發動機的機體上設有蓄壓器；

雙能轉子定子副包括能定子和轉子；

每一個雙能轉子定子副中，能定子上設有上下對稱的兩個型腔，2個轉子分別置該2個型腔中，形成A、B、C、D主流場，A為進氣主流場、C為進油與催化劑流場，B和D均為膨脹排放流場，能定子的右側設燃燒室，能定子的左側設能熱交換腔，能定子的上壁設有進氣道，下壁設有進油、催化劑道，右壁設有循環注水道和潤滑油管過道，在B和D主流場的尾端設置交叉控作道；

渦輪副包括渦輪定子和渦輪，渦輪定子套的右側設有冷卻水蓄壓室，渦輪定子套的兩個型腔中設有波闊穴；

燃燒室包括2個主燃燒室、2個預燃燒室、安裝有火花塞的火花塞孔和進氣道；

火花塞孔貫通2個主燃燒室和2個預燃燒室；燃燒室內設有多個蓄壓室和多條進氣道，每一個蓄壓室與3或4條進氣道相通，每一個蓄壓室通過一個噴嘴與主燃燒室連接，噴嘴的噴口與主燃燒室的內壁相切；有兩條進氣道分別直通2個預燃燒室。

2.根據權利要求1所述的仿生發動機，其特征在于，渦輪定子套的每一個型腔中有過熱蒸汽波闊穴為3個，且尺寸不一致。

3.一種仿生發動機的實現方法，其特征在于，采用權利要求1-2所述的仿生發動機的結構，步驟如下：

通過皮帶輪驅動輸入軸旋轉，輸入軸與輸出軸通過同步齒輪嚙合，壓氣輪、凸輪能轉子和渦輪及同步齒輪一道旋轉；

輸入軸帶動壓氣輪將空氣送入蓄壓器進入能定子中主流場(2-1)，凸輪驅動油泵將燃油經燃油入射口(2-3)進入主流場(2-1)，能轉子(4)旋轉，將空氣經氧化劑入射通道(2-9)、燃油經燃油催化劑混合入射通道(2-10)進入燃燒室(6)，氧化劑入射通道(2-9)通氧化劑流道(6-4)，燃油依次經燃油催化劑混合入射通道(2-10)和燃油引射通道(6-3)引射到氧化劑流道即進氣道(6-4)，燃油和空氣在氧化劑流道(6-4)混合進入蓄壓室(6-6)，再經噴嘴(6-7)切向噴入主燃燒室(6-1)，成球形渦流即環流工質團，氧化劑流道(6-4)中的兩條直通預燃室(6-2)，在火花塞孔(6-8)點火，明火流在砂丘效應作用下吸入環流工質團，在主燃燒室內形成空中焰核穩定燃燒，燃燒形成的高壓燃氣從主燃燒室兩旁通道給力能轉子(4)，從而驅動能轉子(4)及葉片(4-1)做功，乏氣經導向器(15)驅動渦輪轉子的葉片做功；

冷卻水形成蒸汽在渦輪定子(3)的渦輪主流場(3-1)作功后繼續受波闊穴(3-4)作用完成蒸汽墊底，產生高溫度差燃氣作功，然后乏氣經渦輪定子套的能熱交換道(3-3)傳熱交換后，最后從尾管排出。

4.根據權利要求3所述的仿生發動機的實現方法，其特征在于，主燃燒室的燃燒過程輻射熱作用在彌散的催化劑云上成白熾態，催化劑與水蒸氣作用熱離解成CO和H₂氫氣與氧氣結合燃燒，N與H₂作用形成氨氣，避免了有害氣體的直接排放。

5.根據權利要求4所述的仿生發動機的實現方法，其特征在于，所述的催化劑為顆粒直徑為0.03-0.05mm的碳微粒。