[發明專利]熱循噴氣發動機

在審

• 申請號: 202210233024.6
• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114508445A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 曾昭達;萬瑜;曾憲越
• 申請（專利權）人: 曾昭達
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06;F02K3/02;F02C7/12;F23R3/52
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃修遠

本發明公開了一種熱循噴氣發動機，包括高壓進氣管、高壓回氣管、發動機殼罩和核心軸；發動機殼罩內包括依次連通的內涵進風壓氣道、熱壓動力艙和內涵噴氣壓氣道；核心軸包括主軸、后冷倉和尾部通氣道，內涵噴氣壓氣道位于尾部通氣道外側；主軸上設有動扇葉總成；后冷倉位于熱壓動力艙內且兩者之間設有熱壓葉片總成；熱壓動力艙內設有第一高壓氣體噴嘴和燃料點火噴嘴；內涵噴氣壓氣道與尾部通氣道之間、內涵噴氣壓氣道和熱壓動力艙外側均設有冷卻腔；高壓進氣管輸出端分別與后冷倉內腔以及第一高壓氣體噴嘴連通；冷卻腔與高壓回氣管連通。本發明提供的熱循噴氣發動機，可大幅提升航空噴氣發動機的效率,降低核心溫度和排氣溫度。

技術領域

本發明涉及噴氣發動機領域，尤其涉及一種熱循噴氣發動機。

背景技術

現有的航空發動機依據不同的分類方法種類繁多,主流為噴氣發動機，其技術原理基本是通過熱動力驅動空氣反噴從而推動飛機前進。最主流的民用航空發動機為渦扇噴氣發動機，其涵道比一般為5以上，飛行速度一般在1000Km/h以下，擁有很好的發動機效率、較長的使用壽命、較低的運行噪音、較低的尾噴溫度等優點；而高速航空發動機則為渦噴發動機，其涵道比為0，飛行速度一般在1000Km/h以上，但存在發動機效率較低、使用壽命較短、運行噪音較大、尾噴溫度很高等短處。

現有噴氣發動機存在的缺點主要有：

1)需要一個專用的冷卻系統對發動機進行降溫：增加了設備的復雜程度和制造成本，還要為冷卻系統提供額外的動力。

2)核心部件運行溫度很高：對材料要求很高，縮短了發動機的使用壽命，增加制造和維護成本。

3)只有熱壓型動力艙工作：為了增加速度會將動力艙增加至兩個甚至三個，結果導致核心部件運行溫度、壓力的繼續升高。

4)很高的內涵噴氣溫度：渦扇噴氣發動機尾噴平均約900℃，渦噴發動機尾噴平均約1200℃，這是熱動力的極大的損失。

發明內容

本發明的目的是提供一種熱循噴氣發動機，可大幅提升航空噴氣發動機的效率,降低核心溫度和排氣溫度。

為實現上述目的，本發明提供一種熱循噴氣發動機，包括高壓進氣管、高壓回氣管、轉動連接的發動機殼罩和核心軸；發動機殼罩內包括由前向后依次連通的內涵進風壓氣道、熱壓動力艙和內涵噴氣壓氣道；核心軸包括依次設置的主軸、相連通的后冷倉和尾部通氣道，內涵噴氣壓氣道位于尾部通氣道外側；主軸上設有動扇葉總成；后冷倉位于熱壓動力艙內且兩者之間設有熱壓葉片總成；熱壓動力艙內設有第一高壓氣體噴嘴和燃料點火噴嘴；內涵噴氣壓氣道與尾部通氣道之間、內涵噴氣壓氣道和熱壓動力艙外側均設有冷卻腔；高壓進氣管輸出端分別與后冷倉內腔以及第一高壓氣體噴嘴連通；冷卻腔與高壓回氣管連通。

作為本發明的進一步改進，所述發動機殼罩內還包括位于熱壓動力艙前側的冷壓動力艙，所述內涵進風壓氣道位于冷壓動力艙外側；核心軸還包括位于主軸和后冷倉之間的前冷倉；前冷倉和后冷倉相連通；前冷倉壁體上設有冷倉氣體入口；高壓進氣管輸出端設有位于冷壓動力艙內的第二高壓氣體噴嘴；前冷倉位于冷壓動力艙內腔且兩者之間設有冷壓葉片總成，冷壓葉片總成位于第二高壓氣體噴嘴和冷倉氣體入口之間。

作為本發明的更進一步改進，所述冷壓葉片總成包括由前向后依次設置在前冷倉外壁上的冷壓倉垂葉和冷壓艙斜葉，所述第二高壓氣體噴嘴的位置與冷壓倉垂葉相對應。

作為本發明的更進一步改進，所述冷壓動力艙的內腔通過氣體通道與所述第一高壓氣體噴嘴連通。

作為本發明的更進一步改進，所述熱壓動力艙還包括位于其前端的環形燃燒室，所述第一高壓氣體噴嘴和燃料點火噴嘴位于環形燃燒室內；所述熱壓葉片總成包括由前向后依次設置在后冷倉外壁的熱壓艙垂葉和熱壓艙斜葉；熱壓艙垂葉位于環形燃燒室內；熱壓葉片總成還包括設置在熱壓動力艙內壁的熱壓固定導流葉片。