一种脉冲爆震飞轮式发动机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103573412103573412A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201210294670.X(22)申请日2012.08.12(71)申请人吕海东地址315800浙江省宁波市北仑区黄山路黄山豪庭1幢806(72)发明人吕海东(51)Int.Cl.F02C5/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图2页附图2页(54)发明名称一种脉冲爆震飞轮式发动机(57)摘要本发明提出了一种将爆震管置于飞轮的径向端面，燃料爆震燃烧时所产生的能量会作用在反推力壁上，转变为飞轮的惯性运动，利用飞轮的惯性运动来连续的输出扭矩的机械。其优点在于将燃料单次爆震燃烧时所产生的能量转换为飞轮的惯性运动，大大降低了爆震频率，增加了其可控性及稳定性，大大提高了燃油的提取效率。并且结构简单，易于小型化及普及。CN103573412ACN1035742ACN103573412A权利要求书1/1页1.一种脉冲爆震飞轮式发动机，包括进气装置、燃料进入管、混合点火室、相对于输出轴分布的爆震管、飞轮、反推力壁、输出轴、点火系统，其特征在于：沿发动机轴向方向，混合点火室位于发动机的最前端，混合点火室的最尾端的排出管插入到爆震管的前端，多管爆震管沿飞轮径向均匀的分布，并且每个爆震管的前端相互连接于一起，爆震管呈弧形分布，其尾部相切于飞轮的外圆，反推力壁固定在机壳上，反推力壁的内圆与飞轮的外圆间隙小于1mm，反推力壁内部结构为锯齿形，大边平行于飞轮外圆的切线，输出轴相连于飞轮上，固定于轴承。2.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震飞轮式发动机，其特征在于：所述的爆震管相对于发动机呈径向分布。3.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震飞轮式发动机，其特征在于：所述的爆震管与飞轮结合在一起，并且呈弧形分布，其尾端相切于飞轮的外圆。4.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震飞轮式发动机，其特征在于：所述的爆震管是多管对称分布，其前端相互连接。5.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震飞轮式发动机，其特征在于：所述的混合点火室，其尾端的排出管插入爆震室内，用于给爆震室提供混合气及点火使用。6.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震飞轮式发动机，其特征在于：所述的反推力壁，其内壁为锯齿三角形状，并且大边相切于飞轮的外圆。7.根据权利要求1所述的一种脉冲爆震飞轮式发动机，其特征在于：所述的内容提出了一种将爆震管置于飞轮的径向端面，燃料爆震燃烧时所产生的能量会作用在反推力壁上，转变为飞轮的惯性运动，利用飞轮的惯性运动来连续的输出扭矩的机械。2CN103573412A说明书1/2页一种脉冲爆震飞轮式发动机技术领域[0001]本发明涉及发动机领域，具体为一种爆震飞轮式发动机，背景技术[0002]脉冲爆震发动机(PDE，PulseDetonationEngine)是一种基于爆震燃烧的新概念发动机。爆震燃烧产生的爆震波使可爆燃料的压力、温度迅速升高(压力可高达100个大气压，温度可达2000℃)。因此，爆震燃烧的发动机可以不用传统的压气机和涡轮部件就达到对气体进行压缩的目的，使结构大大简化，成本大大降低。此外，由于爆震波的传播速度极快，达到每秒几千米，因此，整个燃烧过程接近定容燃烧，由于定容燃烧的热循环效率大大高于定压燃烧(普通的发动机都是定压燃烧)，达到49％(定压燃烧效率为27％)，因此，采用爆震燃烧的推进系统可大大改善性能。[0003]对于纯脉冲爆震发动机来，其不含任何转动部件，故结构简单、重量轻。为了将燃料爆震燃烧时所产生的能量转化为旋转运动，普遍的做法是在爆震管的出口加装涡轮，以爆震燃烧波驱动涡轮；但其缺点也是显而易见，其一：由于爆震室出口存在涡轮转动部件，爆震燃烧对其做功的同时，相比于无涡轮部件情况，爆震工作循环也会受涡轮影响，随着涡轮转速的增大，爆震循环与涡轮工作的耦合作用加强，从而增大爆震循环控制的复杂性进而降低爆震到可工作频率；其二：由于爆震燃烧过程的强烈非定特性，使涡轮进口最小压力与最大压力比至少差18倍，同时该压力落差变化在几个毫秒，当前的涡轮设计方法很难保证在这种高强度短时压力脉冲作用下的功率提取效率，实际测量值都较低。发明内容[0004]为了克服现有技术功率提取部件与爆震工作循环的耦合影响，本发明提出了一种将爆震管置于飞轮的径向端面，燃料爆震燃烧时所产生的能量会作用在反推力壁上，转变为飞轮的惯性运动，利用飞轮的惯性运动来连续的输出扭矩的机械。其优点在于将燃料单次爆震燃烧时所产生的能量转换为飞轮的惯性运动，大大降低了爆震频率，增加了其可控性及稳定性，大大提高了燃油的提取效率。并且结构简单，易于小型化及普及。[0005]本发明解决其技术问题所采用的