[發明專利]渦輪活塞混合動力系統

有效

• 申請號: 201510957414.8
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN105386875B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 黃開勝;張揚軍;諸葛偉林;邢衛東;張俊躍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F02C3/30
• 分類號: F02C3/30;F02C6/00
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387
• 代理人: 張向琨

1.一種渦輪活塞混合動力系統，包括：

發動機(1)，具有：

發動機用進氣口(11)；以及

發動機用出氣口(12)；

燃氣輪機(2)，包括：

壓氣機(21)，具有：

壓氣機用進氣口(211)，用于引入外部的空氣；以及

壓氣機用出氣口(212)；

燃燒室(22)，具有：

燃燒室用進氣口(221)；以及

燃燒室用出氣口(222)，設置在燃燒室(22)的尾部；

渦輪機(23)，具有：

渦輪機用進氣口(231)，連通于燃燒室用出氣口(222)；以及

渦輪機用出氣口(232)；

動力渦輪(24)，具有：

動力渦輪用進氣口(241)，連通于渦輪機用出氣口(232)；以及

動力渦輪用出氣口(242)；以及

機匣(25)，包裹燃燒室(22)；

發動機燃料提供裝置(3)，連通于發動機(1)，向發動機(1)提供發動機用燃料；

其特征在于，

從壓氣機用出氣口(212)排出的高壓氣體穿過機匣(25)，經由燃燒室用進氣口(221)進入到燃燒室(22)內，從發動機用出氣口(12)排出的高溫高壓燃氣穿過機匣(25)，經由燃燒室用進氣口(221)進入到燃燒室(22)內，從而進入到燃燒室(22)中的高壓氣體和高溫高壓燃氣在燃燒室(22)中混合燃燒，燃燒室(22)中混合燃燒后形成高溫高壓的廢氣經由燃燒室用出氣口(222)穿過機匣(25)并經由渦輪機用進氣口(231)進入渦輪機(23)，渦輪機(23)驅動壓氣機(21)而使壓氣機(21)壓縮經由壓氣機用進氣口(211)引入到壓氣機(21)內的空氣，壓縮后的空氣變為高壓氣體并經由壓氣機用出氣口(212)排出，排出的高壓氣體分流而使一部分高壓氣體穿過機匣(25)并經由燃燒室用進氣口(221)進入燃燒室(22)而另一部分高壓氣體經由發動機用進氣口(11)進入發動機(1)，發動機用燃料在發動機(1)內燃燒，形成高溫高壓燃氣并經由發動機用出氣口(12)排出，排出的高溫高壓燃氣穿過機匣(25)并經由燃燒室用進氣口(221)進入燃燒室(22)內，如此往復循環工作。

2.根據權利要求1所述的渦輪活塞混合動力系統，其特征在于，

機匣(25)具有：

第一引氣孔(251)，與壓氣機用出氣口(212)直接連通；以及

第二引氣孔(252)，與發動機用出氣口(12)直接連通；

燃燒室用進氣口(221)設置在燃燒室(22)的外壁上同時連通于機匣(25)的第一引氣孔(251)和機匣(25)的第二引氣孔(252)；

從壓氣機用出氣口(212)排出的高壓氣體經由機匣(25)的第一引氣孔(251)進入燃燒室用進氣口(221)、再經由燃燒室用進氣口(221)進入到燃燒室(22)中，從發動機用出氣口(12)排出的高溫高壓燃氣經由機匣(25)的第二引氣孔(252)進入燃燒室用進氣口(221)、再經由燃燒室用進氣口(221)進入到燃燒室(22)中，從而進入到燃燒室(22)中的高壓氣體和高溫高壓燃氣在燃燒室(22)中混合燃燒，燃燒室(22)中混合燃燒后形成高溫高壓的廢氣經由燃燒室用出氣口(222)穿過機匣(25)并經由渦輪機用進氣口(231)進入渦輪機(23)，渦輪機(23)驅動壓氣機(21)而使壓氣機(21)壓縮經由壓氣機用進氣口(211)引入到壓氣機(21)內的空氣，壓縮后的空氣變為高壓氣體并經由壓氣機用出氣口(212)排出，排出的高壓氣體分流而使一部分高壓氣體經由第一引氣口及燃燒室用進氣口(221)進入燃燒室(22)而另一部分高壓氣體經由發動機用進氣口(11)進入發動機(1)，發動機(1)用燃料在發動機(1)內燃燒，形成高溫高壓燃氣并經由發動機用出氣口(12)排出，排出的高溫高壓燃氣經由第二引氣口及燃燒室用進氣口(221)進入燃燒室(22)內，如此往復循環工作。

3.根據權利要求2所述的渦輪活塞混合動力系統，其特征在于，機匣(25)的第一引氣孔(251)為一個或多個。

4.根據權利要求2所述的渦輪活塞混合動力系統，其特征在于，機匣(25)的第二引氣孔(252)為一個或多個。

5.根據權利要求2-4中任一項所述的渦輪活塞混合動力系統，其特征在于，機匣(25)的第一引氣孔(251)和機匣(25)的第二引氣孔(252)為同一個。