專利名稱：并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能、動力與推進領(lǐng)域，尤其是一種并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機或渦輪風(fēng)扇發(fā)動機經(jīng)過動力透平的工質(zhì)仍然具有很高的溫 度、壓力，再通過噴管噴出獲得反推力，換句話說，在這類發(fā)動機中，通過動力透平的工質(zhì)具 有兩個任務(wù)一是推動動力透平旋轉(zhuǎn)，二是要經(jīng)過噴管噴出獲得反推力。這種結(jié)構(gòu)設(shè)置必然 導(dǎo)致動力透平的葉輪全部均在高溫下工作，所以需要造價昂貴的材料的量較大，最終導(dǎo)致 這類發(fā)動機的成本升高。因此，急需發(fā)明一種動力透平的一部分葉輪在較高溫度下工作，另 一部分葉輪在相對較低的溫度下工作，或者動力透平的所有葉輪均在較低溫度下工作的渦 輪噴氣發(fā)動機或渦輪風(fēng)扇發(fā)動機。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，包括動力透平涵道、噴氣推進涵道、進氣道、壓氣機 和動力透平，所述壓氣機設(shè)在所述進氣道內(nèi)，所述動力透平涵道與所述進氣道連通，在所述 動力透平涵道內(nèi)設(shè)動力透平燃燒室，所述動力透平設(shè)置在所述動力透平燃燒室后方的所述 動力透平涵道內(nèi)部，所述動力透平對所述壓氣機輸出動力，所述噴氣推進涵道與所述進氣 道連通，在所述噴氣推進涵道內(nèi)設(shè)噴氣推進燃燒室，所述噴氣推進燃燒室與噴氣推進噴管 連通。一種并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，包括動力透平涵道、噴氣推進涵道、進氣道、壓氣機 和動力透平，所述壓氣機設(shè)在所述進氣道內(nèi)，所述動力透平涵道與所述進氣道連通，在所述 動力透平涵道內(nèi)設(shè)動力透平外燃加熱區(qū)，所述動力透平設(shè)置在所述動力透平外燃加熱區(qū)后 方的所述動力透平涵道內(nèi)部，所述動力透平對所述壓氣機輸出動力，所述噴氣推進涵道與 所述進氣道連通，在所述噴氣推進涵道內(nèi)設(shè)噴氣推進燃燒室，所述噴氣推進燃燒室與噴氣 推進噴管連通。所述動力透平涵道套裝設(shè)置在所述噴氣推進涵道內(nèi)。所述動力透平涵道與所述噴氣推進涵道并列設(shè)置。一個所述動力透平涵道與兩個或多個所述噴氣推進涵道并列設(shè)置。調(diào)整所述動力透平燃燒室內(nèi)的空燃比使所述動力透平燃燒室內(nèi)的空燃比大于傳 統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機燃燒室內(nèi)的空燃比和渦扇噴氣發(fā)動機燃燒室內(nèi)的空燃比，以實現(xiàn)所述動 力透平在溫度相對較低的環(huán)境中工作。所述動力透平的轉(zhuǎn)速設(shè)為高于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動力透平的轉(zhuǎn)速和渦扇噴 氣發(fā)動機的動力透平的轉(zhuǎn)速。所述動力透平的直徑小于具有同等推進力的傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動力透平的 直徑和具有同等推進力的傳統(tǒng)渦扇噴氣發(fā)動機的動力透平的直徑。
所述壓氣機的輸出氣體的壓力大于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的壓氣機出口的壓力和 渦扇發(fā)動機的壓氣機出口的壓力。在所述壓氣機的前方設(shè)風(fēng)扇。本發(fā)明中，設(shè)有所述動力透平燃燒室和所述噴氣推進燃燒室的方案的原理是將由 所述壓氣機和所述進氣道產(chǎn)生的高壓空氣至少分成兩部分，其中至少一部分進入所述動力 透平涵道，其余進入所述噴氣推進涵道，進入所述動力透平涵道的高壓空氣在所述動力透 平燃燒室發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)后推動所述動力透平旋轉(zhuǎn)，所述動力透平推動所述壓氣機旋 轉(zhuǎn)，對通過所述動力透平的工質(zhì)沒有推進的要求，進入所述噴氣推進涵道的高壓空氣在所 述噴氣推進燃燒室發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)后進入所述推進噴管產(chǎn)生推進力。本發(fā)明中，設(shè)有所 述動力透平外燃加熱區(qū)和所述噴氣推進燃燒室的方案的原理是將由所述壓氣機和所述進 氣道產(chǎn)生的高壓空氣至少分成兩部分，其中至少一部分進入所述動力透平涵道，其余進入 所述噴氣推進涵道，進入所述動力透平涵道的高壓空氣在所述動力透平外燃加熱區(qū)被加熱 后推動所述動力透平旋轉(zhuǎn)，所述動力透平推動所述壓氣機旋轉(zhuǎn)，對通過所述動力透平的工 質(zhì)沒有推進的要求，所述動力透平外燃加熱區(qū)的熱源是通過所述噴氣推進燃燒室的壁傳入 的熱量，進入所述噴氣推進涵道的高壓空氣在所述噴氣推進燃燒室發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)后進 入所述推進噴管產(chǎn)生推進力。在本發(fā)明的這兩個方案中，所述動力透平涵道的工質(zhì)只有一個任務(wù)，就是盡可能 利用工質(zhì)本身的一切能量推動所述動力透平旋轉(zhuǎn)，對所述壓氣機輸出動力，不承擔(dān)或很少 成承擔(dān)通過噴射獲得反推力的任務(wù)，這樣就可以實現(xiàn)動力透平的一部分葉輪在較高溫度下 工作，另一部分葉輪在相對較低的溫度下工作，或者動力透平的所有葉輪均在較低溫度下 工作的目的，從而降低發(fā)動機的成本；不僅如此，由于所述動力透平工作溫度的降低，可以 大幅度提高所述動力透平的轉(zhuǎn)速，從而大幅度提高所述壓氣機的轉(zhuǎn)速，提高所述壓氣機的 壓比，最終達到提高發(fā)動機的效率的目的。本發(fā)明中由于通過所述動力透平涵道的工質(zhì)，也就是通過所述動力透平的工質(zhì)不 承擔(dān)或很少承擔(dān)通過噴射獲得反推力的任務(wù)，所以所述動力透平涵道的通量可以大幅度降 低，為此，所述動力透平的葉輪直徑也可以大幅度降低，由于所述動力透平葉輪直徑的降 低，葉輪所需要承擔(dān)的離心力也會大幅度降低，所以，可以提高所述動力透平的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn) 所述壓氣機轉(zhuǎn)速的提高，達到更高壓比，最終提高發(fā)動機的效率。本發(fā)明所謂“所述動力透平對所述壓氣機輸出動力”是指所述動力透平推動所述 壓氣機旋轉(zhuǎn)，包括同軸設(shè)置，也包括經(jīng)過齒輪等的等速或變速結(jié)構(gòu)的推動作用；所謂的動力 透平燃燒室是指設(shè)置在所述動力透平涵道內(nèi)的燃燒室，其作用是產(chǎn)生推動所述動力透平的 工質(zhì)；所謂噴氣推進燃燒室是指設(shè)置在所述噴氣推進涵道內(nèi)的的燃燒室，其作用是產(chǎn)生進 入所述推進噴管的工質(zhì)，通過所述推進噴管產(chǎn)生推進力；所謂的動力透平外燃加熱區(qū)是指 所述動力透平涵道壁的一部分，其作用是對所述動力透平涵道內(nèi)的高壓空氣進行加熱，其 熱源可以是自所述噴氣推進燃燒室壁傳來的熱量，也可以是其他熱源。本發(fā)明中，根據(jù)公知技術(shù)，可在本發(fā)明所公開的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機中，設(shè)置一 切必要的部件、單元或系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明實現(xiàn)了渦輪噴氣發(fā)動機的高效、低排放和低造價。


圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3為本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4為本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖
圖5為本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖
圖6為本發(fā)明實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖
圖7為本發(fā)明實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖
圖8為本發(fā)明實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖
圖9為本發(fā)明實施例9的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1如圖1所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，包括動力透平涵道1、噴氣推進涵道2、進氣 道3、壓氣機4和動力透平5，所述壓氣機4設(shè)在所述進氣道3內(nèi)，所述動力透平涵道1與所 述進氣道3連通，在所述動力透平涵道1內(nèi)設(shè)動力透平燃燒室6，所述動力透平5設(shè)置在所 述動力透平燃燒室6后方的所述動力透平涵道1內(nèi)部，所述動力透平5對所述壓氣機4輸出 動力，所述噴氣推進涵道2與所述進氣道3連通，在所述噴氣推進涵道2內(nèi)設(shè)噴氣推進燃燒 室7，所述噴氣推進燃燒室7與噴氣推進噴管8連通，所述動力透平涵道1套裝設(shè)置在所述 噴氣推進涵道2內(nèi)；調(diào)整所述動力透平燃燒室6內(nèi)的空燃比使所述動力透平燃燒室6內(nèi)的 空燃比大于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機燃燒室內(nèi)的空燃比和渦扇噴氣發(fā)動機燃燒室內(nèi)的空燃比， 以實現(xiàn)所述動力透平5在溫度相對較低的環(huán)境中工作。所述動力透平5的轉(zhuǎn)速設(shè)為高于傳 統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動力透平的轉(zhuǎn)速和渦扇噴氣發(fā)動機的動力透平的轉(zhuǎn)速，所述動力透平 5的直徑小于具有同等推進力的傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動力透平的直徑和具有同等推進力 的傳統(tǒng)渦扇噴氣發(fā)動機的動力透平的直徑，所述壓氣機4的輸出氣體的壓力大于傳統(tǒng)渦輪 噴氣發(fā)動機的壓氣機出口的壓力和渦扇發(fā)動機的壓氣機出口的壓力。實施例2如圖2所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，包括動力透平涵道1、噴氣推進涵道2、進氣 道3、壓氣機4和動力透平5，所述壓氣機4設(shè)在所述進氣道3內(nèi)，所述動力透平涵道1與所 述進氣道3連通，在所述動力透平涵道1內(nèi)設(shè)動力透平外燃加熱區(qū)60，所述動力透平5設(shè)置 在所述動力透平外燃加熱區(qū)60后方的所述動力透平涵道1內(nèi)部，所述動力透平5對所述壓 氣機4輸出動力，所述噴氣推進涵道2與所述進氣道3連通，在所述噴氣推進涵道2內(nèi)設(shè)噴 氣推進燃燒室7，所述噴氣推進燃燒室7與噴氣推進噴管8連通，所述動力透平涵道1套裝 設(shè)置在所述噴氣推進涵道2內(nèi)。所述動力透平5的轉(zhuǎn)速設(shè)為高于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動 力透平的轉(zhuǎn)速和渦扇噴氣發(fā)動機的動力透平的轉(zhuǎn)速，所述動力透平5的直徑小于具有同等 推進力的傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動力透平的直徑和具有同等推進力的傳統(tǒng)渦扇噴氣發(fā)動 機的動力透平的直徑，所述壓氣機4的輸出氣體的壓力大于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的壓氣機 出口的壓力和渦扇發(fā)動機的壓氣機出口的壓力。
實施例3如圖3所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其與實施例2的區(qū)別在于所述動力透平涵 道1延伸至所述噴氣推進噴管8的后方，所述壓氣機4和所述動力透平5同軸設(shè)置。實施例4如圖4所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于在所述壓氣機4 的前方設(shè)風(fēng)扇330。實施例5如圖5所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其與實施例4的區(qū)別在于在所述風(fēng)扇330 外設(shè)風(fēng)扇涵道333。實施例6如圖6所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于所述并聯(lián)燃燒室 噴氣發(fā)動機還包括啟動裝置10，所述啟動裝置10對所述壓氣機4輸出動力。實施例7如圖7所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其與實施例2的區(qū)別在于在所述壓氣機4 的前方設(shè)風(fēng)扇330構(gòu)成所述噴氣推進燃燒室7與所述動力透平外燃加熱區(qū)60并聯(lián)的渦輪 風(fēng)扇發(fā)動機。實施例8如圖8所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于所述動力透平涵 道1與所述噴氣推進涵道2并列設(shè)置。實施例9如圖9所示的并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其與實施例1的區(qū)別在于一個所述動力透 平涵道1與兩個所述噴氣推進涵道2并列設(shè)置。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，能 從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，包括動力透平涵道(1)、噴氣推進涵道O)、進氣道 (3)、壓氣機(4)和動力透平(5)，其特征在于所述壓氣機(4)設(shè)在所述進氣道(3)內(nèi)，所 述動力透平涵道(1)與所述進氣道C3)連通，在所述動力透平涵道(1)內(nèi)設(shè)動力透平燃燒 室(6)，所述動力透平( 設(shè)置在所述動力透平燃燒室(6)后方的所述動力透平涵道(1) 內(nèi)部，所述動力透平( 對所述壓氣機(4)輸出動力，所述噴氣推進涵道( 與所述進氣道 (3)連通，在所述噴氣推進涵道O)內(nèi)設(shè)噴氣推進燃燒室(7)，所述噴氣推進燃燒室(7)與 噴氣推進噴管(8)連通。
2.一種并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，包括動力透平涵道(1)、噴氣推進涵道O)、進氣道 (3)、壓氣機(4)和動力透平(5)，其特征在于所述壓氣機(4)設(shè)在所述進氣道(3)內(nèi)，所 述動力透平涵道(1)與所述進氣道C3)連通，在所述動力透平涵道(1)內(nèi)設(shè)動力透平外燃 加熱區(qū)(60)，所述動力透平( 設(shè)置在所述動力透平外燃加熱區(qū)(60)后方的所述動力透平 涵道(1)內(nèi)部，所述動力透平( 對所述壓氣機(4)輸出動力，所述噴氣推進涵道( 與所 述進氣道C3)連通，在所述噴氣推進涵道O)內(nèi)設(shè)噴氣推進燃燒室(7)，所述噴氣推進燃燒 室(7)與噴氣推進噴管(8)連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于所述動力透平涵道(1) 套裝設(shè)置在所述噴氣推進涵道O)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于所述動力透平涵道(1) 與所述噴氣推進涵道(2)并列設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于一個所述動力透平涵 道(1)與兩個或多個所述噴氣推進涵道( 并列設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于調(diào)整所述動力透平燃燒室 (6)內(nèi)的空燃比使所述動力透平燃燒室(6)內(nèi)的空燃比大于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機燃燒室內(nèi) 的空燃比和渦扇噴氣發(fā)動機燃燒室內(nèi)的空燃比，以實現(xiàn)所述動力透平( 在溫度相對較低 的環(huán)境中工作。
7.如權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于所述動力透平(5)的轉(zhuǎn) 速設(shè)為高于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動力透平的轉(zhuǎn)速和渦扇噴氣發(fā)動機的動力透平的轉(zhuǎn)速。
8.如權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于所述動力透平(5)的 直徑小于具有同等推進力的傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的動力透平的直徑和具有同等推進力的 傳統(tǒng)渦扇噴氣發(fā)動機的動力透平的直徑。
9.如權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于所述壓氣機的輸 出氣體的壓力大于傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動機的壓氣機出口的壓力和渦扇發(fā)動機的壓氣機出口 的壓力。
10.如權(quán)利要求1或2所述并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，其特征在于在所述壓氣機(4)的 前方設(shè)風(fēng)扇(330)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種并聯(lián)燃燒室噴氣發(fā)動機，包括動力透平涵道、噴氣推進涵道、進氣道、壓氣機和動力透平，所述壓氣機設(shè)在所述進氣道內(nèi)，所述動力透平涵道與所述進氣道連通，在所述動力透平涵道內(nèi)設(shè)動力透平燃燒室，所述動力透平設(shè)置在所述動力透平燃燒室后方的所述動力透平涵道內(nèi)部，所述動力透平對所述壓氣機輸出動力，所述噴氣推進涵道與所述進氣道連通，在所述噴氣推進涵道內(nèi)設(shè)噴氣推進燃燒室，所述噴氣推進燃燒室與噴氣推進噴管連通。本發(fā)明實現(xiàn)了渦輪噴氣發(fā)動機的高效、低排放和低造價。
文檔編號F02K3/06GK102128101SQ20111004580
公開日2011年7月20日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪