專利名稱：熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴射推進(jìn)領(lǐng)域，尤其涉及一種沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
以空氣為氧化劑源的發(fā)動(dòng)機(jī)中，除沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)外，其他所有發(fā)動(dòng)機(jī)均是通過(guò)運(yùn)動(dòng)部件(例如活塞、葉輪等)對(duì)空氣進(jìn)行壓縮，這一過(guò)程不但要經(jīng)過(guò)熱功轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)，而且由于運(yùn)動(dòng)部件的存在，使系統(tǒng)復(fù)雜、制造技術(shù)要求和成本高。然而沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)需要發(fā)動(dòng)機(jī)作高速運(yùn)動(dòng)，這嚴(yán)重影響了沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。因此，需要發(fā)明一種能夠在低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，不通過(guò)運(yùn)動(dòng)部件就能對(duì)空氣進(jìn)行壓縮的機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括通道和加熱室，所述通道包括液體入口和氣體出口，其中，所述氣體出口與推進(jìn)噴射管連接；所述加熱室設(shè)置在所述通道的液體入口和氣體出口之間，所述通道的液體入口和所述燃燒室之間設(shè)有液體螺旋槳，所述通道的氣體出口和所述燃燒室之間設(shè)有動(dòng)力渦輪，所述動(dòng)力渦輪對(duì)所述液體螺旋槳輸出動(dòng)力。從所述通道的液體入口進(jìn)入所述通道的液體經(jīng)所述液體螺旋槳加壓后在所述加熱室的作用下氣化，氣化后的氣體對(duì)所述動(dòng)力渦輪作功后從所述通道的氣體出口經(jīng)推進(jìn)噴射管?chē)姵?，所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在液體內(nèi)。選擇性地，所述加熱室設(shè)置在所述通道上或設(shè)置在所述通道內(nèi)。選擇性地，所述加熱室設(shè)為內(nèi)燃?xì)饣一蛲馊細(xì)饣摇！N熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括縮擴(kuò)通道和加熱室，在所述縮擴(kuò)通道的高靜壓區(qū)上設(shè)高壓流體導(dǎo)出口，在所述縮擴(kuò)通道的低靜壓區(qū)上設(shè)流體噴嘴，所述流體噴嘴的噴射方向以所述流體噴嘴所在處所述流體噴嘴外圍的流體的流動(dòng)方向?yàn)榭傮w指向，所述高壓流體導(dǎo)出口經(jīng)流體連通通道與所述流體噴嘴連通，所述加熱室設(shè)置在所述流體連通通道上或所述加熱室設(shè)置在所述流體連通通道內(nèi)。一個(gè)所述高壓流體導(dǎo)出口經(jīng)流體連通通道與兩個(gè)或兩個(gè)以上所述流體噴嘴連通， 所述流體噴嘴并聯(lián)設(shè)置或串聯(lián)設(shè)置。所述加熱室設(shè)為內(nèi)燃加熱室，或所述加熱室設(shè)為外燃加熱室。所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道氣體出口與推進(jìn)噴射管連通，或在所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道氣體出口內(nèi)設(shè)動(dòng)力渦輪，或在所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道氣體出口處設(shè)動(dòng)力渦輪，或所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道氣體出口與活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室連通。在所述高壓流體導(dǎo)出口和所述加熱室之間的所述流體連通通道上設(shè)控制閥。所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括壓氣機(jī)，所述壓氣機(jī)的壓氣機(jī)壓縮氣體出口與所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道流體入口連通，在所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道氣體出口內(nèi)或在所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道氣體出口處設(shè)動(dòng)力渦輪，所述動(dòng)力渦輪對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力；在所述動(dòng)力渦輪上設(shè)動(dòng)力輸出軸，對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，或所述動(dòng)力渦輪的氣體出口與推進(jìn)噴射管連接，對(duì)外輸出噴氣推進(jìn)動(dòng)力。于所述縮擴(kuò)通道內(nèi)在所述高壓流體導(dǎo)出口處或在所述高壓流體導(dǎo)出口后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室。在所述縮擴(kuò)通道的前方設(shè)增壓裝置。所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體上，所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。所述流體噴嘴與射流泵的動(dòng)力流體噴嘴連通。在所述縮擴(kuò)通道的縮擴(kuò)通道氣體出口處，和/或在所述高靜壓區(qū)上，和/或在所述高壓流體導(dǎo)出口和所述加熱室之間的所述流體連通通道上設(shè)冷卻器。所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括慣性葉輪，所述慣性葉輪設(shè)在所述縮擴(kuò)通道內(nèi)，和/或所述慣性葉輪設(shè)在所述流體連通通道內(nèi)。在所述流體連通通道內(nèi)于所述加熱室的上游設(shè)壓氣機(jī)，在所述流體連通通道內(nèi)于所述加熱室的下游設(shè)動(dòng)力渦輪，所述動(dòng)力渦輪對(duì)所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力。所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括火箭引射噴管，所述火箭引射噴管設(shè)在所述流體連通通道內(nèi)，和/或所述火箭引射噴管設(shè)在所述縮擴(kuò)通道的氣體入口處，和/或所述火箭引射噴管設(shè)在所述縮擴(kuò)通道內(nèi)，和/或所述火箭引射噴管設(shè)在所述縮擴(kuò)通道的氣體出口處，所述火箭引射噴管的氣體出口的氣體噴射方向以所述火箭引射噴管的氣體出口處的所述火箭引射噴管的氣體出口外圍的氣體流動(dòng)方向?yàn)榭傮w指向，所述火箭引射噴管與火箭燃燒室連
ο 在所述縮擴(kuò)通道內(nèi)于所述流體噴嘴的后方設(shè)乏氣導(dǎo)出口。一種提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)效率和環(huán)保性的方法，調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。本發(fā)明的原理是，在所述通道內(nèi)或所述通道上設(shè)氣化室的結(jié)構(gòu)中，由所述通道的液體入口進(jìn)入所述通道內(nèi)的液體在所述氣化室的作用下發(fā)生氣化形成氣體工質(zhì)，此氣體工質(zhì)從所述通道的氣體出口噴出獲得噴氣推進(jìn)動(dòng)力或此氣體工質(zhì)推動(dòng)動(dòng)力渦輪對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；在設(shè)有所述流體連通通道的結(jié)構(gòu)中，在流體為氣體的情況下，所述高靜壓區(qū)內(nèi)的一部分氣體流入所述流體連通通道內(nèi)，此氣體在所述加熱室的作用下升溫膨脹后自所述流體噴嘴噴出的同時(shí)，使所述縮擴(kuò)通道內(nèi)的其他氣體被加速進(jìn)入高靜壓區(qū)，所述高靜壓區(qū)內(nèi)的另一部分氣體自所述縮擴(kuò)通道氣體出口噴出獲得噴氣推進(jìn)動(dòng)力或此氣體推動(dòng)動(dòng)力渦輪對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；在設(shè)有所述流體連通通道的結(jié)構(gòu)中，在流體為液體的情況下，此液體在所述流體噴嘴噴出的高溫氣體的作用下被氣化后進(jìn)入所述高靜壓區(qū)，所述高靜壓區(qū)內(nèi)的一部分氣體流入所述流體連通通道內(nèi)，此氣體在所述加熱室的作用下升溫膨脹后自所述流體噴嘴噴出，所述高靜壓區(qū)內(nèi)的另一部分氣體自所述縮擴(kuò)通道氣體出口噴出獲得噴氣推進(jìn)動(dòng)力或此氣體推動(dòng)動(dòng)力渦輪對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。本發(fā)明中，所謂總體指向是指兩股流體流之間的夾角小于90度。本發(fā)明中，所謂的冷卻器是指一切可以對(duì)氣體進(jìn)行降溫的裝置，例如散熱器、混合式降溫器(與冷流體混合降低氣體溫度的裝置)等，其目的是對(duì)即將被壓縮的氣體、在壓縮過(guò)程中的氣體和已經(jīng)被壓縮的氣體進(jìn)行降溫。
本發(fā)明中，所謂作功機(jī)構(gòu)是指活塞作功機(jī)構(gòu)或動(dòng)力透平等作功機(jī)構(gòu)，其作用是利用由燃燒室來(lái)的工質(zhì)進(jìn)行膨脹作功；所謂作功機(jī)構(gòu)燃燒室是指為所述作功機(jī)構(gòu)提供工質(zhì)的燃燒室。本發(fā)明中，所謂的串聯(lián)設(shè)置是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于上下游關(guān)系的設(shè)置方式，所謂的并聯(lián)設(shè)置是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于同一流動(dòng)界面上，不存在上下游關(guān)系的設(shè)置方式。本發(fā)明中，所謂的后方是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于下游的位置；所謂的前方是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于上游的位置。本發(fā)明中，所謂的上游是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于來(lái)流方向的位置，當(dāng)把流體流動(dòng)的流動(dòng)流比作河流時(shí)，所謂的上游相當(dāng)于河流的上游；所謂的下游是指在流體流動(dòng)的流動(dòng)流上處于去流方向的位置，當(dāng)把流體流動(dòng)的流動(dòng)流比作河流時(shí)，所謂的下游相當(dāng)于河流的下游。本發(fā)明中，當(dāng)所述流體連通通道連通的所述低靜壓區(qū)處于同一個(gè)所述流體連通通道連通的所述高靜壓區(qū)的上游時(shí)，利用了正反饋?zhàn)饔?，提高?duì)氣體的壓縮作用以及提高對(duì)流體的加速作用；所謂正反饋?zhàn)饔檬侵杆鰺釠_壓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)速度越快，所述通道和所述縮擴(kuò)通道內(nèi)的工質(zhì)流動(dòng)速度越快，所述靜壓區(qū)的壓力也越大；所述流體連通通道內(nèi)的壓力越大，從所述流體噴嘴噴出的工質(zhì)速度也就越快，從所述流體噴嘴噴出的工質(zhì)速度越快，所述靜壓區(qū)的壓力也就越大，所述靜壓區(qū)的壓力越大，所述流體連通通道內(nèi)的壓力也就越大。本發(fā)明中，在所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述通道在液體中具有一定的初速度，或液體以一定的初速度向所述通道內(nèi)流入。本發(fā)明中，在所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述縮擴(kuò)通道在液體中具有一定的初速度，或液體以一定的初速度向所述縮擴(kuò)通道內(nèi)流入；或所述流體連通通道中的流體具有一定的初速度。本發(fā)明中，在所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，所述縮擴(kuò)通道在氣體中具有一定的初速度，或氣體以一定的初速度向所述縮擴(kuò)通道內(nèi)流入；或所述流體連通通道中的氣體具有一定的初速度。本發(fā)明中，所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以設(shè)為魚(yú)雷發(fā)動(dòng)機(jī)；所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)可以設(shè)為在水下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為魚(yú)雷發(fā)動(dòng)機(jī)是指用本發(fā)明所公開(kāi)的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)代替魚(yú)雷的發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，所述乏氣導(dǎo)出口是指將經(jīng)射流泵做功膨脹后與被引射氣體沒(méi)有混合或混合程度較小的溫度較高的氣體(即乏氣)導(dǎo)出的氣體出口，設(shè)置所述乏氣導(dǎo)出口的目的是為了將經(jīng)所述加熱室加熱后再經(jīng)所述流體噴嘴噴射出的對(duì)所述縮擴(kuò)通道入口處的氣體進(jìn)行了引射作功但沒(méi)有混合或沒(méi)有完全混合的氣體導(dǎo)出，以提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。本發(fā)明中，不設(shè)所述流體連通通道的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)適用于水下工作；設(shè)置所述流體連通通道的所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)適用于水下工作，也適用于在大氣中工作。當(dāng)設(shè)置所述回流管的所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在大氣中工作時(shí)，可以用作一切大氣層飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)等。
本發(fā)明中所述的加熱器可以設(shè)為鍋爐。本發(fā)明中，所謂的火箭引射噴管是指以引射為目的的火箭噴管。設(shè)置所述火箭引射噴管的目的是為了啟動(dòng)所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，或在特殊情況下作為輔助手段增加所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，或在特殊情況下作為輔助手段保證所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。本發(fā)明中，所謂的慣性葉輪是指具有一定轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的葉輪機(jī)構(gòu)，它在氣流作用下發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的速度因流量變化而變化，但由于其自身存在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，所以其轉(zhuǎn)速變化會(huì)滯后氣體流動(dòng)速度的變化，它的目的是維持氣流流動(dòng)的平穩(wěn)性，增加所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的易控性，以保持所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)工作；其工作原理是當(dāng)氣體流速突然增加時(shí)，所述慣性葉輪會(huì)將氣體流動(dòng)動(dòng)能的一部分變成自身的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，從而減緩氣體流動(dòng)速度的激增，當(dāng)氣體流速突然減小時(shí)，所述慣性葉輪會(huì)將自身的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能變成推動(dòng)氣體流動(dòng)的能量， 從而減緩氣體流動(dòng)速度的銳減。在實(shí)際實(shí)施中，要根據(jù)實(shí)際情況確定該所述慣性葉輪的尺寸、形狀以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的大小。本發(fā)明中，所述慣性葉輪可以設(shè)為經(jīng)離合器與啟動(dòng)馬達(dá)連接，所述慣性葉輪作為所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)壓氣機(jī)使用。本發(fā)明中，流體流速發(fā)生變化時(shí)會(huì)引起靜壓的變化(所謂靜壓是指在與流體流動(dòng)方向相垂直的方向上的壓強(qiáng))，從而形成靜壓高低不同的區(qū)域，所謂的低靜壓區(qū)是指靜壓低的區(qū)域，所謂高靜壓區(qū)是指靜壓高的區(qū)域。本發(fā)明中，圖43是氣體工質(zhì)的溫度T和壓力P的關(guān)系圖，O-A-H所示曲線是通過(guò)狀態(tài)參數(shù)為^SK和0. IMPa的0點(diǎn)的氣體工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線；B點(diǎn)為氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)，E-B-D所示曲線是通過(guò)B點(diǎn)的絕熱關(guān)系曲線，A點(diǎn)和B點(diǎn)的壓力相同；F-G所示曲線是通過(guò)2800K和10MPa(即目前內(nèi)燃機(jī)中即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)點(diǎn))的工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線。本發(fā)明中，圖43中的ρ = CTh中的K是氣體工質(zhì)絕熱指數(shù)，P是氣體工質(zhì)的壓力， T是氣體工質(zhì)的溫度，C是常數(shù)。本發(fā)明中，所謂的類(lèi)絕熱關(guān)系包括下列三種情況1.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線上，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖43中 O-A-H所示曲線上；2.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線左側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖43中O-A-H所示曲線的左側(cè)；3.氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在所述工質(zhì)絕熱關(guān)系曲線右側(cè)，即氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)點(diǎn)在圖43中O-A-H所示曲線的右側(cè)，但是氣體工質(zhì)的溫度不高于由此氣體工質(zhì)的壓力按絕熱關(guān)系計(jì)算所得溫度加1000K的和、加950K的和、加900K的和、加850K的和、加800K的和、加750K的和、加700K的和、加650K的和、加600K的和、加550K的和、加500K的和、加 450K的和、加400K的和、加350K的和、加300K的和、加250K的和、加200K的和、加190K 的和、加180K的和、加170K的和、加160K的和、加150K的和、加140K的和、加130K的禾口、 加120K的和、加IlOK的和、加100K的和、加90K的和、加80K的和、加70K的和、加60K的和、加50K的和、加40K的和、加30K的和或不高于加20K的和，即如圖43所示，所述氣體工質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)點(diǎn)為B點(diǎn)，A點(diǎn)是壓力與B點(diǎn)相同的絕熱關(guān)系曲線上的點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的溫差應(yīng)小于 1000K、900K、850K、800K、750K、700K、650K、600K、550K、500K、450K、400K、350K、300K、250K、200K、190Κ、180Κ、170Κ、160Κ、150Κ、140Κ、130Κ、120Κ、110Κ、100Κ、90Κ、80Κ、70Κ、 60Κ、50Κ、40Κ、30Κ 或小于 20Κ。本發(fā)明中，所謂類(lèi)絕熱關(guān)系可以是上述三種情況中的任何一種，也就是指即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力)點(diǎn)在如圖43所示的通過(guò)B點(diǎn)的絕熱過(guò)程曲線E-B-D的左側(cè)區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明中，所謂的即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)是指即將膨脹作功的氣體工質(zhì)。本發(fā)明中，將即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)(即氣體工質(zhì)的溫度和壓力) 符合類(lèi)絕熱關(guān)系的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(即熱動(dòng)力系統(tǒng))定義為低熵發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明中，調(diào)整所述冷卻器的冷卻強(qiáng)度，調(diào)整所述加熱室的加熱強(qiáng)度，調(diào)整所述加熱室氣體出口的流動(dòng)阻力，使所述加熱室出口處的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。本發(fā)明中，調(diào)整所述冷卻器的冷卻強(qiáng)度，調(diào)整所述縮擴(kuò)通道高靜壓區(qū)的氣體的溫度和壓力，進(jìn)而調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度到2000Κ以下，調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上。本發(fā)明中，即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)是指作功機(jī)構(gòu)燃燒室內(nèi)的氣體工質(zhì)。本發(fā)明中，所謂的流體連通通道是指將所述高靜壓區(qū)內(nèi)的氣體流送到所述低靜壓區(qū)內(nèi)的連通通道，其作用是利用高靜壓區(qū)和低靜壓區(qū)的靜壓壓差將工質(zhì)輸送到所述流體噴嘴；所謂的控制閥可以是受控閥或自由逆止閥，所謂自由逆止閥是指靠壓差打開(kāi)或關(guān)閉的單向閥，其作用是防止所述流體連通通道內(nèi)的流體倒流。本發(fā)明中，所謂的通道是指流體流道的空間，例如管道等。本發(fā)明中，所謂縮擴(kuò)通道是指具有縮擴(kuò)區(qū)域的通道；所謂縮擴(kuò)區(qū)域是指所述通道的流通截面積由大變小或由小變大的區(qū)域；所謂縮擴(kuò)通道包括文丘里管、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道等；所謂沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道是指沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)中的將高速氣體轉(zhuǎn)換成高壓氣體的進(jìn)氣通道。本發(fā)明中，所謂氣化室是指一切可以將進(jìn)入通道內(nèi)的液體進(jìn)行氣化的空間或裝置，包括內(nèi)燃?xì)饣?、外燃?xì)饣业?，其能源可以是燃料，也可以是電能、微波等；所謂內(nèi)燃?xì)饣沂侵笇⒀趸瘎?、還原劑和需要被氣化的液體注入燃燒室內(nèi)，在氧化劑和還原劑發(fā)生燃燒化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物直接與需要被氣化的液體混合，將熱量傳遞給需要被氣化的液體的同時(shí)發(fā)生氣化過(guò)程或臨界化過(guò)程或超超臨界化過(guò)程或達(dá)到更高的壓力和溫度狀態(tài)的過(guò)程的裝置；所謂的外燃?xì)饣沂侵笟饣仩t；本發(fā)明中，所謂加熱室是指一切可以將進(jìn)入通道內(nèi)的氣體進(jìn)行加熱升溫的空間或裝置，包括內(nèi)燃加熱室、外燃加熱室等，其能源可以是燃料，也可以是電能、微波等；所謂內(nèi)燃加熱室是指內(nèi)燃燃燒室；所謂的外燃加熱室是指加熱鍋爐；所述噴射管可以是拉瓦爾噴管，或其他類(lèi)型的噴管；所謂的增壓裝置是將氣體進(jìn)行增壓的裝置，它與壓氣機(jī)的區(qū)別在于，其出口處的壓力較低，其目的在于增加所述縮擴(kuò)通道內(nèi)的氣體的流動(dòng)速度。本發(fā)明中，所謂的射流泵是指通過(guò)動(dòng)力流體引射非動(dòng)力流體，兩流體相互作用從一個(gè)出口排出的裝置，所謂的射流泵可以是氣體射流泵(即噴射泵)，也可以是液體射流泵；所謂的射流泵可以是傳統(tǒng)射流泵，也可以是非傳統(tǒng)射流泵。本發(fā)明中，所謂的傳統(tǒng)射流泵是指由兩個(gè)套裝設(shè)置的管構(gòu)成的，向內(nèi)管提供高壓動(dòng)力流體，內(nèi)管高壓動(dòng)力流體在外管內(nèi)噴射，在內(nèi)管高壓動(dòng)力流體噴射和外管的共同作用下使內(nèi)外管之間的其他流體(從外管進(jìn)入的流體)沿內(nèi)管高壓動(dòng)力流體的噴射方向產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的裝置；所謂射流泵的外管可以有縮擴(kuò)區(qū)，外管可以設(shè)為文丘里管，內(nèi)管?chē)娮炜梢栽O(shè)為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴(kuò)區(qū)是指外管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個(gè)接口或稱通道，即動(dòng)力流體噴嘴、射流泵低壓流體入口和射流泵流體出口。本發(fā)明中，所謂的非傳統(tǒng)射流泵是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上相互套裝設(shè)置或相互并列設(shè)置的管構(gòu)成的，其中至少一個(gè)管與動(dòng)力流體源連通，并且動(dòng)力流體源中的動(dòng)力流體的流動(dòng)能夠引起其他管中的流體產(chǎn)生定向流動(dòng)的裝置；所謂射流泵的管可以有縮擴(kuò)區(qū)，可以設(shè)為文丘里管，管的噴嘴可以設(shè)為拉瓦爾噴管，所謂的縮擴(kuò)區(qū)是指管內(nèi)截面面積發(fā)生變化的區(qū)域；所述射流泵至少有三個(gè)接口或稱通道，即動(dòng)力流體噴嘴、射流泵低壓流體入口和射流泵流體出口 ；所述射流泵可以包括多個(gè)射流泵動(dòng)力流體噴嘴，在包括多個(gè)射流泵動(dòng)力流體噴嘴的結(jié)構(gòu)中，所述射流泵動(dòng)力流體噴嘴可以布置在所述射流泵低壓氣體入口的管道中心區(qū)，也可以布置在所述射流泵低壓氣體入口的管道壁附近，所述射流泵動(dòng)力流體噴嘴也可以是環(huán)繞所述射流泵低壓氣體入口管道壁的環(huán)形噴嘴。本發(fā)明中，所述射流泵包括多級(jí)射流泵，多股射流泵和脈沖射流泵等。本發(fā)明中，根據(jù)壓縮領(lǐng)域和發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明所述的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的前提下，就可以產(chǎn)生噴射推進(jìn)動(dòng)力或旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。


圖1是本發(fā)明實(shí)施 歹1的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明實(shí)施 歹2的結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本發(fā)明實(shí)施 歹3的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4是本發(fā)明實(shí)施 歹4的結(jié)構(gòu)示意圖
圖5是本發(fā)明實(shí)施 歹5的結(jié)構(gòu)示意圖
圖6是本發(fā)明實(shí)施 歹6的結(jié)構(gòu)示意圖
圖7是本發(fā)明實(shí)施 歹7的結(jié)構(gòu)示意圖
圖8是本發(fā)明實(shí)施 歹8的結(jié)構(gòu)示意圖
圖9是本發(fā)明實(shí)施 歹9的結(jié)構(gòu)示意圖
圖10是本發(fā)明實(shí)施列10的結(jié)構(gòu)示意圖
圖11是本發(fā)明實(shí)施列11的結(jié)構(gòu)示意圖
圖12是本發(fā)明實(shí)施列12的結(jié)構(gòu)示意圖
圖13是本發(fā)明實(shí)施列13的結(jié)構(gòu)示意圖
圖14是本發(fā)明實(shí)施列14的結(jié)構(gòu)示意圖
圖15是本發(fā)明實(shí)施列15的結(jié)構(gòu)示意圖
圖16是本發(fā)明實(shí)施列16的結(jié)構(gòu)示意圖
圖17是本發(fā)明實(shí)施列17的結(jié)構(gòu)示意圖
圖18是本發(fā)明實(shí)施例18的結(jié)構(gòu)示意圖；圖19是本發(fā)明實(shí)施例19的結(jié)構(gòu)示意圖；圖20是本發(fā)明實(shí)施例20的結(jié)構(gòu)示意圖；圖21是本發(fā)明實(shí)施例21的結(jié)構(gòu)示意圖；圖22是本發(fā)明實(shí)施例22的結(jié)構(gòu)示意圖；圖23是本發(fā)明實(shí)施例23的結(jié)構(gòu)示意圖；圖M是本發(fā)明實(shí)施例M的結(jié)構(gòu)示意圖；圖25是本發(fā)明實(shí)施例25的結(jié)構(gòu)示意圖；圖沈是本發(fā)明實(shí)施例沈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖27是本發(fā)明實(shí)施例27的結(jié)構(gòu)示意圖；圖28是本發(fā)明實(shí)施例28的結(jié)構(gòu)示意圖；圖四是本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；圖30是本發(fā)明實(shí)施例30的結(jié)構(gòu)示意圖；圖31是本發(fā)明實(shí)施例31的結(jié)構(gòu)示意圖；圖32是本發(fā)明實(shí)施例32的結(jié)構(gòu)示意圖；圖33是本發(fā)明實(shí)施例33的結(jié)構(gòu)示意圖；圖34是本發(fā)明實(shí)施例34的結(jié)構(gòu)示意圖；圖35是本發(fā)明實(shí)施例35的結(jié)構(gòu)示意圖；圖36是本發(fā)明實(shí)施例36的結(jié)構(gòu)示意圖；圖37是本發(fā)明實(shí)施例37的結(jié)構(gòu)示意圖；圖38是本發(fā)明實(shí)施例38的結(jié)構(gòu)示意圖；圖39是圖38的A-A向剖視圖；圖40是本發(fā)明實(shí)施例39的結(jié)構(gòu)示意圖；圖41是本發(fā)明實(shí)施例40的結(jié)構(gòu)示意圖；圖42是本發(fā)明實(shí)施例41的結(jié)構(gòu)示意圖；圖43是氣體工質(zhì)的壓力P和溫度T的關(guān)系圖，圖中1縮擴(kuò)通道、2加熱室、3流體連通通道、4推進(jìn)噴射管、5動(dòng)力渦輪、6壓氣機(jī)、8縮擴(kuò)通道燃燒室、9增壓裝置、12液體螺旋槳、16冷卻器、20旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體、30射流泵、31動(dòng)力流體噴嘴、99活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、66壓氣機(jī)壓縮氣體出口、102高靜壓區(qū)、103高壓流體導(dǎo)出口、101通道液體入口、110通道氣體出口、104低靜壓區(qū)、105流體噴嘴、201內(nèi)燃?xì)饣摇?02外燃?xì)饣摇?03內(nèi)燃加熱室、204外燃加熱室、200氣化室、1010通道、108縮擴(kuò)通道氣體出口、109縮擴(kuò)通道流體入口、501動(dòng)力輸出軸、600慣性葉輪、900火箭燃燒室、500火箭引射噴管、555乏氣導(dǎo)出口、1200控制閥、5555乏氣導(dǎo)出管。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括通道1010和加熱室2，所述通道1010包括液體入口 101和氣體出口 110，其中，所述氣體出口 110與推進(jìn)噴射管4連接；所述加熱室2設(shè)置在所述通道1010的液體入口 101和氣體出口 110之間，所述通道1010的液體入口 101和所述加熱室2之間設(shè)有液體螺旋槳12，所述通道1010的氣體出口 110和所述加熱室2之間設(shè)有動(dòng)力渦輪5，所述動(dòng)力渦輪5對(duì)所述液體螺旋槳12輸出動(dòng)力，從所述通道1010的液體入口 101進(jìn)入所述通道1010的液體經(jīng)所述液體螺旋槳12加壓后在所述加熱室2的作用下氣化，氣化后的氣體對(duì)所述動(dòng)力渦輪5作功后從所述通道1010的氣體出口 110經(jīng)推進(jìn)噴射管4噴出，使所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)獲得相反方向的推力；所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作在液體內(nèi)。具體實(shí)施時(shí)，所述加熱室2可設(shè)置在所述通道1010上或設(shè)置在所述通道1010內(nèi)； 還可將加熱室壁設(shè)成波紋狀，以增加傳熱面積、提高效率。為了提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和環(huán)保性，在具體實(shí)施時(shí)，可通過(guò)調(diào)整進(jìn)入加熱室內(nèi)的液體的量和對(duì)加熱室內(nèi)液體的加熱強(qiáng)度，進(jìn)而調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系，以大幅度提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和環(huán)保性。實(shí)施例2如圖2所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述加熱室2設(shè)為了內(nèi)燃?xì)饣?01，具體地用在了魚(yú)雷上作為魚(yú)雷的動(dòng)力裝置，也即本發(fā)明所謂的魚(yú)雷發(fā)動(dòng)機(jī)。實(shí)施例3如圖3所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于所述內(nèi)燃?xì)饣?01設(shè)為了外燃?xì)饣?02。實(shí)施例4如圖4所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括縮擴(kuò)通道1和加熱室2，在所述縮擴(kuò)通道1的高靜壓區(qū)102上設(shè)高壓流體導(dǎo)出口 103，在所述縮擴(kuò)通道1的低靜壓區(qū)104上設(shè)流體噴嘴105， 所述流體噴嘴105的噴射方向以所述流體噴嘴105所在處所述流體噴嘴105外圍的流體的流動(dòng)方向?yàn)榭傮w指向，所述高壓流體導(dǎo)出口 103經(jīng)流體連通通道3與所述流體噴嘴105連通，所述加熱室2設(shè)置在所述流體連通通道3上或所述加熱室2設(shè)置在所述流體連通通道 3內(nèi)。為了提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)效率和環(huán)保性，在具體實(shí)施時(shí)，可通過(guò)調(diào)整進(jìn)入加熱室內(nèi)的氣體的量和對(duì)進(jìn)入加熱室內(nèi)氣體的加熱強(qiáng)度(比如控制燃料的噴入量)進(jìn)行控制， 使即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系，以大幅度提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和環(huán)保性。不僅如此，還可以調(diào)整燃料的熱值(例如使用不同濃度的酒精水溶液作為燃料)達(dá)到調(diào)整燃料的放熱量和燃燒化學(xué)反應(yīng)后工質(zhì)摩爾數(shù)的目的，使即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。實(shí)施例5如圖5所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于一個(gè)所述高壓流體導(dǎo)出口 103經(jīng)流體連通通道3與3個(gè)所述流體噴嘴105連通，所述流體噴嘴105并聯(lián)設(shè)置。實(shí)施例6如圖6所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于一個(gè)所述高壓流體導(dǎo)出口 103經(jīng)流體連通通道3與3個(gè)所述流體噴嘴105連通，其中兩個(gè)所述流體噴嘴105并聯(lián)設(shè)置，另一個(gè)與前兩個(gè)串聯(lián)設(shè)置。實(shí)施例7如圖7所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于一個(gè)所述高壓流體導(dǎo)出口 103經(jīng)流體連通通道3與2個(gè)所述流體噴嘴105連通，所述的兩個(gè)流體噴嘴105分別設(shè)置在不同的低靜壓區(qū)104中。實(shí)施例8如圖8所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述加熱室2設(shè)為內(nèi)燃?xì)饣?01。實(shí)施例9如圖9所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述加熱室2設(shè)為外燃?xì)饣?02。實(shí)施例10如圖10所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述加熱室2設(shè)為外燃?xì)饣?02，所述通道1010設(shè)為縮擴(kuò)通道。實(shí)施例11如圖11所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于所述加熱室2設(shè)為內(nèi)燃?xì)饣?01。實(shí)施例12如圖12所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述加熱室2設(shè)為內(nèi)燃加熱室203。實(shí)施例13如圖13所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述加熱室2設(shè)為外燃加熱室204。實(shí)施例14
如圖14所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于在所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道氣體出口 108內(nèi)設(shè)動(dòng)力渦輪5，所述動(dòng)力渦輪5對(duì)外輸出動(dòng)力。實(shí)施例15如圖15所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道氣體出口 108與推進(jìn)噴射管4連通。實(shí)施例16如圖16所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道氣體出口 108與活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室99連通。實(shí)施例17如圖17所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于在所述高壓流體導(dǎo)出口 103和所述加熱室2之間的所述流體連通通道3上設(shè)控制閥1200。實(shí)施例18如圖18所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括壓氣機(jī)6，所述壓氣機(jī)6的壓氣機(jī)壓縮氣體出口 66與所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道流體入口 109連通，在所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道氣體出口 108內(nèi)或在所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道氣體出口 108處設(shè)動(dòng)力渦輪5，所述動(dòng)力渦輪5對(duì)所述壓氣機(jī)6輸出動(dòng)力；在所述動(dòng)力渦輪5上設(shè)動(dòng)力輸出軸501，對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。實(shí)施例19如圖19所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例18的區(qū)別在于在所述高壓流體導(dǎo)出口 103的下游設(shè)有縮擴(kuò)通道燃燒室8。實(shí)施例20如圖20所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括壓氣機(jī)6，所述壓氣機(jī)6的壓氣機(jī)壓縮氣體出口 66與所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道流體入口 109連通，在所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道氣體出口 108內(nèi)或在所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道氣體出口 108處設(shè)動(dòng)力渦輪5，所述動(dòng)力渦輪5對(duì)所述壓氣機(jī)6輸出動(dòng)力，所述動(dòng)力渦輪 5的氣體出口與推進(jìn)噴射管4連接。實(shí)施例21如圖21所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于于所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)在所述高壓流體導(dǎo)出口 103處設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室8。實(shí)施例22如圖22所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于于所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)在所述高壓流體導(dǎo)出口 103的后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室8。實(shí)施例23如圖23所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于在所述縮擴(kuò)通道1的前方設(shè)增壓裝置9。實(shí)施例M如圖M所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例23的區(qū)別在于于所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)在所述高壓流體導(dǎo)出口 103的后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室8。實(shí)施例25如圖25所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體20上，所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體20對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。實(shí)施例沈如圖沈所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述流體噴嘴105與射流泵30的動(dòng)力流體噴嘴31連通，以進(jìn)一步增加所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量以提高效率。實(shí)施例27如圖27所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例12的區(qū)別在于在所述縮擴(kuò)通道1的縮擴(kuò)通道流體入口 109處和流體噴嘴105內(nèi)設(shè)慣性葉輪600，在所述高靜壓區(qū)102上和在所述高壓流體導(dǎo)出口 103和所述內(nèi)燃加熱室203之間的所述流體連通通道3上設(shè)冷卻器16。在具體實(shí)施時(shí)，可通過(guò)調(diào)整進(jìn)入所述內(nèi)燃加熱室203內(nèi)的氣體的量(比如在進(jìn)入內(nèi)燃加熱室203前的所述連通通道3上設(shè)控制閥對(duì)進(jìn)入所述內(nèi)燃加熱室203內(nèi)的氣體的量進(jìn)行控制)以及通過(guò)所述冷卻器16對(duì)進(jìn)入所述內(nèi)燃加熱室203內(nèi)的氣體的溫度進(jìn)行控制和對(duì)進(jìn)入所述內(nèi)燃加熱室203內(nèi)氣體的溫度即加熱室的加熱強(qiáng)度(比如控制燃料的噴入量)進(jìn)行控制，使即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系，以大幅度提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和環(huán)保性。
實(shí)施例觀如圖28所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例12的區(qū)別在于在所述流體連通通道3 的高壓流體導(dǎo)出口 103內(nèi)設(shè)慣性葉輪600，在所述低靜壓區(qū)104上和所述高壓流體導(dǎo)出口 103和所述內(nèi)燃加熱室203之間的所述流體連通通道3上設(shè)冷卻器16。實(shí)施例四如圖四所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例12的區(qū)別在于在所述流體連通通道3 的內(nèi)燃加熱室203的入口處設(shè)慣性葉輪600，在所述縮擴(kuò)通道氣體出口 108處，和在所述高壓流體導(dǎo)出口 103和所述內(nèi)燃加熱室203之間的所述流體連通通道3上設(shè)冷卻器16。實(shí)施例30如圖30所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例12的區(qū)別在于在所述流體連通通道3 的內(nèi)燃加熱室203的出口處設(shè)慣性葉輪600，在所述高壓流體導(dǎo)出口 103和所述內(nèi)燃加熱室 203之間的所述流體連通通道3上設(shè)冷卻器16。實(shí)施例31如圖31所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例30的區(qū)別在于所述慣性葉輪600設(shè)置在所述流體連通通道3的流體噴嘴105內(nèi)。實(shí)施例32如圖32所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例12的區(qū)別在于在所述流體連通通道3 內(nèi)于所述內(nèi)燃加熱室203的上游設(shè)壓氣機(jī)6，在所述流體連通通道3內(nèi)于所述內(nèi)燃加熱室 203的下游設(shè)動(dòng)力渦輪5，所述動(dòng)力渦輪5對(duì)所述壓氣機(jī)6輸出動(dòng)力，在所述高壓流體導(dǎo)出口 103和所述內(nèi)燃加熱室203之間的所述流體連通通道3上設(shè)冷卻器16。實(shí)施例33如圖33所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述流體連通通道3設(shè)置在所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)，并且在所述流體連通通道3內(nèi)于所述加熱室2的上游設(shè)壓氣機(jī)6， 在所述流體連通通道3內(nèi)于所述加熱室2的下游設(shè)動(dòng)力渦輪5，所述動(dòng)力渦輪5對(duì)所述壓氣機(jī)6輸出動(dòng)力，所述高壓流體導(dǎo)出口 103的下游設(shè)有縮擴(kuò)通道燃燒室8。實(shí)施例34如圖34所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括火箭引射噴管500，所述火箭引射噴管500設(shè)在所述流體連通通道3內(nèi)，所述火箭引射噴管500的氣體出口的氣體噴射方向以所述火箭引射噴管500的氣體出口處的所述火箭引射噴管500的氣體出口外圍的氣體流動(dòng)方向?yàn)榭傮w指向，所述火箭引射噴管500與火箭燃燒室900連通。具體實(shí)施時(shí)，所述火箭引射噴管500還可以設(shè)在所述縮擴(kuò)通道1的氣體入口處，和 /或所述火箭引射噴管500設(shè)在所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)，和/或所述火箭引射噴管500設(shè)在所述縮擴(kuò)通道1的氣體出口處，以使所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)更易啟動(dòng)、更高效。實(shí)施例35如圖35所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述流體噴嘴105設(shè)為環(huán)繞所述縮擴(kuò)通道1的氣體入口的管道壁的環(huán)形噴嘴，所述流體連通通道3和所述加熱室 2設(shè)置在所述縮擴(kuò)通道1的管道壁內(nèi)。實(shí)施例36
如圖36所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于將所述流體噴嘴105設(shè)置在處于所述高靜壓區(qū)102下游的所述低靜壓區(qū)104內(nèi)，在所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)在低靜壓區(qū) 104后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室8，巧妙地形成了傳統(tǒng)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的嵌套結(jié)構(gòu)。實(shí)施例37如圖37所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例4的區(qū)別在于所述流體連通通道3設(shè)置在所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)，于所述縮擴(kuò)通道1中在高靜壓區(qū)102內(nèi)，在所述高壓流體導(dǎo)出口 103后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室8。實(shí)施例38如圖38和39所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例15的區(qū)別在于在所述縮擴(kuò)通道 1內(nèi)于所述流體噴嘴105的后方設(shè)乏氣導(dǎo)出口 555，所述乏氣導(dǎo)出口 555處的乏氣經(jīng)乏氣導(dǎo)出管5555在推進(jìn)噴射管4前排出縮擴(kuò)通道1外，以提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率；在乏氣導(dǎo)出口 555處即中心A處，乏氣的濃度最濃，B處乏氣的濃度比A處低，徑向離乏氣導(dǎo)出口 555的距離越大，乏氣的濃度越低、被壓縮的新鮮空氣的濃度越高。實(shí)施例39如圖40所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例15的區(qū)別在于在所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)于所述流體噴嘴105的后方設(shè)乏氣導(dǎo)出口 555，所述乏氣導(dǎo)出口 555處的乏氣通過(guò)乏氣導(dǎo)出管 5555經(jīng)推進(jìn)噴射管4排出，以提高所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。實(shí)施例40如圖41所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例38的區(qū)別在于在所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)在所述高壓流體導(dǎo)出口 103的后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室8，以使所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的功率。實(shí)施例41如圖42所示的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例39的區(qū)別在于在所述縮擴(kuò)通道1內(nèi)在所述高壓流體導(dǎo)出口 103的后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室8，以使所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的功率。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括通道(1010)和加熱室O)，其特征在于所述通道(1010) 包括液體入口(101)和氣體出口(110)，其中，所述氣體出口(110)與推進(jìn)噴射管⑷連接； 所述加熱室( 設(shè)置在所述通道(1010)的液體入口(101)和氣體出口(110)之間，所述通道(1010)的液體入口 (101)和所述加熱室(2)之間設(shè)有液體螺旋槳(12)，所述通道(1010) 的氣體出口(110)和所述加熱室( 之間設(shè)有動(dòng)力渦輪(5)，所述動(dòng)力渦輪( 對(duì)所述液體螺旋槳(12)輸出動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述加熱室( 設(shè)置在所述通道(1010)上或設(shè)置在所述通道(1010)內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述加熱室(2)設(shè)為內(nèi)燃?xì)饣?(201或外燃?xì)饣?202)。
4.一種熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括縮擴(kuò)通道(1)和加熱室O)，其特征在于在所述縮擴(kuò)通道 (1)的高靜壓區(qū)(102)上設(shè)高壓流體導(dǎo)出口(103)，在所述縮擴(kuò)通道(1)的低靜壓區(qū)(104) 上設(shè)流體噴嘴(105)，所述流體噴嘴(10 的噴射方向以所述流體噴嘴(10 所在處所述流體噴嘴10 外圍的流體的流動(dòng)方向?yàn)榭傮w指向，所述高壓流體導(dǎo)出口(10 經(jīng)流體連通通道C3)與所述流體噴嘴(10 連通，所述加熱室( 設(shè)置在所述流體連通通道C3)上或所述加熱室( 設(shè)置在所述流體連通通道(3)內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于一個(gè)所述高壓流體導(dǎo)出口(103)經(jīng)流體連通通道C3)與兩個(gè)或兩個(gè)以上所述流體噴嘴(10 連通，所述流體噴嘴(10 并聯(lián)設(shè)置或串聯(lián)設(shè)置。
6.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述加熱室(2)設(shè)為內(nèi)燃加熱室(203)，或所述加熱室(2)設(shè)為外燃加熱室(204)。
7.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述縮擴(kuò)通道(1)的縮擴(kuò)通道氣體出口(108)與推進(jìn)噴射管(4)連通，或在所述縮擴(kuò)通道(1)的縮擴(kuò)通道氣體出口(108) 內(nèi)設(shè)動(dòng)力渦輪(5)，或在所述縮擴(kuò)通道(1)的縮擴(kuò)通道氣體出口(108)處設(shè)動(dòng)力渦輪(5)， 或所述縮擴(kuò)通道(1)的縮擴(kuò)通道氣體出口(108)與活塞發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室(99)連通。
8.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述高壓流體導(dǎo)出口(103)和所述加熱室⑵之間的所述流體連通通道⑶上設(shè)控制閥(1200)。
9.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括壓氣機(jī)(6)，所述壓氣機(jī)(6)的壓氣機(jī)壓縮氣體出口(66)與所述縮擴(kuò)通道(1)的縮擴(kuò)通道流體入口(109)連通，在所述縮擴(kuò)通道(1)的縮擴(kuò)通道氣體出口(10 內(nèi)或在所述縮擴(kuò)通道(1) 的縮擴(kuò)通道氣體出口(108)處設(shè)動(dòng)力渦輪(5)，所述動(dòng)力渦輪( 對(duì)所述壓氣機(jī)(6)輸出動(dòng)力；在所述動(dòng)力渦輪(5)上設(shè)動(dòng)力輸出軸(501)，或所述動(dòng)力渦輪(5)的氣體出口與推進(jìn)噴射管⑷連接。
10.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于于所述縮擴(kuò)通道(1)內(nèi)在所述高壓流體導(dǎo)出口(103)處或在所述高壓流體導(dǎo)出口(10 后方設(shè)縮擴(kuò)通道燃燒室(8)。
11.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述縮擴(kuò)通道(1)的前方設(shè)增壓裝置(9)。
12.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體00)上，所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)體00)對(duì)外輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。
13.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述流體噴嘴(105)與射流泵 (30)的動(dòng)力流體噴嘴(31)連通。
14.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述縮擴(kuò)通道(1)的縮擴(kuò)通道氣體出口(108)處，和/或在所述高靜壓區(qū)(10 上，和/或在所述高壓流體導(dǎo)出口(103) 和所述加熱室( 之間的所述流體連通通道( 上設(shè)冷卻器(16)。
15.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括慣性葉輪(600)，所述慣性葉輪(600)設(shè)在所述縮擴(kuò)通道(1)內(nèi)，和/或所述慣性葉輪(600)設(shè)在所述流體連通通道(3)內(nèi)。
16.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述流體連通通道(3)內(nèi)于所述加熱室( 的上游設(shè)壓氣機(jī)(6)，在所述流體連通通道C3)內(nèi)于所述加熱室( 的下游設(shè)動(dòng)力渦輪(5)，所述動(dòng)力渦輪( 對(duì)所述壓氣機(jī)(6)輸出動(dòng)力。
17.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)還包括火箭引射噴管(500)，所述火箭引射噴管(500)設(shè)在所述流體連通通道(3)內(nèi)，和/或所述火箭引射噴管(500)設(shè)在所述縮擴(kuò)通道(1)的氣體入口處，和/或所述火箭引射噴管(500)設(shè)在所述縮擴(kuò)通道(1)內(nèi)，和/或所述火箭引射噴管(500)設(shè)在所述縮擴(kuò)通道(1)的氣體出口處，所述火箭引射噴管(500)的氣體出口的氣體噴射方向以所述火箭引射噴管(500)的氣體出口處的所述火箭引射噴管(500)的氣體出口外圍的氣體流動(dòng)方向?yàn)榭傮w指向，所述火箭引射噴管(500)與火箭燃燒室(900)連通。
18.如權(quán)利要求4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述縮擴(kuò)通道(1)內(nèi)于所述流體噴嘴(105)的后方設(shè)乏氣導(dǎo)出口(555)。
19.一種提高權(quán)利要求1、4或5所述熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)效率和環(huán)保性的方法，其特征在于 調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度到2000K以下，調(diào)整即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的壓力到15MPa以上，使即將開(kāi)始作功的氣體工質(zhì)的溫度和壓力符合類(lèi)絕熱關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，包括縮擴(kuò)通道和加熱室，在所述縮擴(kuò)通道的高靜壓區(qū)上設(shè)高壓流體導(dǎo)出口，在所述縮擴(kuò)通道的低靜壓區(qū)上設(shè)流體噴嘴，所述流體噴嘴的噴射方向以所述流體噴嘴所在處所述流體噴嘴外圍的流體的流動(dòng)方向?yàn)榭傮w指向，所述高壓流體導(dǎo)出口經(jīng)流體連通通道與所述流體噴嘴連通，在所述流體連通通道上設(shè)所述加熱室。本發(fā)明在沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件的前提下，就可以產(chǎn)生噴射推進(jìn)動(dòng)力或旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。
文檔編號(hào)F02K3/08GK102374069SQ201110167398
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者靳北彪 申請(qǐng)人:靳北彪