CN106837602B - 小型涡扇发动机 - Google Patents
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Abstract
一种小型涡扇发动机，包括压气机、燃烧室和动力涡轮，压气机包括压气壳体和离心叶轮，动力涡轮包括涡轮本体和涡轮壳体，燃烧室内设有连接体，连接体设有压气端盖和涡轮端盖，压气端盖上设有连通孔；燃烧室内设有若干爆轰火焰管，每根爆轰火焰管上均设有进气口和出气口，出气口与涡轮壳体进气端相通，爆轰火焰管的进气口处设有单向阀，每根爆轰火焰管内均设有燃油喷嘴和点火塞，燃油喷嘴之间通过总燃料管相接。本发明通过爆轰火焰管的依次爆轰，利用四种推力连续推动涡轮本体，爆轰火焰管对爆轰力进行积聚，并在单向阀的作用下，顺利进气，提高发动机的涵道比和压缩比。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机，特别涉及一种小型涡扇发动机。
背景技术
在涡扇发动机中，提高风扇、压气机的增压比可增大推力，要提高增压比，目前主要是增多风扇、轴流式压气机、涡轮的级数或者是提高涡轮前燃气温度，但靠增加燃油，增加压气机的级数来增大推力，很难提高压气机的压力、减小发动机的体积、增大马力，这些改进方式对改善涡扇发动机的涵道比、压缩比以及推重比，也是无法得到显著的效果，且现有技术中不存在由四种推力共同作用的发动机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，由四种推力共同作用的小型涡扇发动机。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种小型涡扇发动机，其特点是，包括沿进气方向依次设置的压气机、燃烧室和动力涡轮，所述压气机包括压气壳体和离心叶轮，所述动力涡轮包括涡轮本体和涡轮壳体，燃烧室内设有连接压气壳体与涡轮壳体的连接体，连接体设有与压气壳体相接的压气端盖和与涡轮壳体相接的涡轮端盖，压气端盖上设有连通压气壳体与燃烧室的连通孔；
在所述燃烧室内设有若干与涡轮本体的轴线平行设置的爆轰火焰管，爆轰火焰管沿连接体的周向分布，每根爆轰火焰管上均设有进气口和出气口，出气口与涡轮壳体进气端相通，爆轰火焰管的进气口处设有单向阀，每根爆轰火焰管上均设有燃油喷嘴和点火塞，燃油喷嘴之间通过总燃料管相接；
压气机将压缩空气从连通孔送入燃烧室后，推开单向阀，进入爆轰火焰管，燃油喷嘴喷入雾化燃油，点火其中的一个爆轰火焰管，产生爆轰波，单向阀自动关闭，爆轰波、燃汽和高压气体从爆轰火焰管的出气口内喷出，这三种推力共同推动涡轮本体运转，爆轰波过后，压气机继续进气，同时，下一个爆轰火焰管点火爆轰，继续推动涡轮本体运转，以此类推，爆轰火焰管依次发生爆轰，使涡轮本体受到连续推力而持续运转。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述压气端盖的外围设有一圈凹槽，所述压气壳体上设有卡装在凹槽内的凸起。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述凹槽内设有与凸起相配合的密封圈。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述涡轮壳体外设有蒸汽盘管，蒸汽盘管的出口端与涡轮壳体的进气端相接。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的连通孔设有若干个，沿压气端盖的周向均匀分布。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述压气壳体外装有风扇叶片。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的压气壳体内设有连接离心叶轮与涡轮本体的行星机构，所述行星机构包括行星架、行星齿轮、太阳轮和齿圈，压气壳体与齿圈相接，行星架固定在压气端盖上，太阳轮的轮轴与离心叶轮的轮轴、涡轮本体的轮轴共轴设置。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的压气壳体包括外壳体，外壳体的进气端设有进气叶轮，外壳体的出气端与连接体转动相接。
与现有技术相比，本发明通过爆轰火焰管的依次爆轰，爆轰火焰管对爆轰力进行积聚，避免推力扩散难以进入涡轮壳体内，并利用压缩空气的推力、爆轰波推力、燃汽推力以及蒸汽推力四种推力共同推动涡轮运转，在单向阀的作用下，避免爆轰过程中反向冲击影响压气机的顺利进气，其设计合理，操作方便，节能减排，提高了发动机的涵道比、压缩比以及推重比，本发明的使用范围广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
参照图1，一种小型涡扇发动机，包括沿进气方向依次设置的压气机、燃烧室4和动力涡轮，所述压气机包括压气壳体1和离心叶轮2，所述动力涡轮包括涡轮本体10和涡轮壳体8，燃烧室4内设有连接压气壳体1与涡轮壳体8的连接体14，连接体14设有与压气壳体1相接的压气端盖15和与涡轮壳体8相接的涡轮端盖9，压气端盖15上设有连通压气壳体1与燃烧室4的连通孔5；
在所述燃烧室4内设有若干与涡轮本体10的轴线平行设置的爆轰火焰管6，爆轰火焰管6沿连接体14的周向分布，每根爆轰火焰管6上均设有进气口11和出气口，爆轰火焰管6的进气口11处设有单向阀，出气口通过连通管13与涡轮壳体8进气端相通，每根爆轰火焰管6上均设有燃油喷嘴7和点火塞12，燃油喷嘴7之间通过总燃料管相接；
压气机将压缩空气从连通孔5送入燃烧室4后，推开单向阀，进入爆轰火焰管6，燃油喷嘴7喷入雾化燃油，点火其中的一个爆轰火焰管6，产生爆轰波，对应爆轰火焰管6处的单向阀自动关闭，爆轰波、燃汽和高压气体从爆轰火焰管的出气口内喷出，这三种推力共同推动涡轮本体10运转，爆轰波过后，压气机继续进气，同时，下一个爆轰火焰管6点火爆轰，继续推动涡轮本体10运转，以此类推，爆轰火焰管6依次发生爆轰，使涡轮本体10受到连续推力而持续运转；
所述离心叶轮2为多级离心叶轮，压气壳体1为多级压气壳体，所述点火系统可采用等离子点火。
在所述压气端盖15的外围设有一圈凹槽，所述压气壳体1上设有卡装在凹槽内的凸起；在所述凹槽内设有与凸起相配合的密封圈。
在所述涡轮壳体8外设有蒸汽盘管18，蒸汽盘管的进口端设置为进水口，蒸汽盘管的出口端与涡轮壳体的进气端相接，充分利用爆轰火焰管排出的余热，将高压蒸气送入涡轮壳体中，可产生蒸汽对涡轮增加推力，同时，降低涡轮温度，在所述压气壳体外围装有风扇叶片，增加发动机的推力。
所述的连通孔5设有若干个，沿压气端盖15的周向均匀分布。
在所述压气壳体1外装有风扇叶片16。
所述的压气壳体内设有连接离心叶轮与涡轮本体的行星机构，所述行星机构包括行星架、行星齿轮、太阳轮和齿圈，压气壳体与齿圈相接，行星架固定在压气端盖上，太阳轮的轮轴与离心叶轮的轮轴、涡轮本体的轮轴共轴设置，离心叶轮和太阳轮正转，压气壳体和压气叶轮反转，产生高压气体；
所述的压气壳体包括外壳体，外壳体的进气端设有压气叶轮17，外壳体的出气端与连接体14转动相接。
本发明利用电子点火控制系统和共轨式电控燃油喷射系统，压气机的压缩空气经连通孔，进入燃烧室4，推开单向阀，进入爆轰火焰管6，燃油喷嘴喷入雾化燃油，点火其中的一个爆轰火焰管6，产生爆轰波，单向阀自动关闭，爆轰波和燃汽从爆轰火焰管6的出气口内喷出，推动涡轮本体运转，爆轰波过后，压气机继续进气，同时，下一个爆轰火焰管6点火爆轰，继续推动涡轮本体运转，以此类推，爆轰火焰管依次发生爆轰，给涡轮连续产生推力；连续爆轰火焰管产生压缩空气，压缩空气的推力、爆轰波推力、燃汽推力以及蒸汽推力四种推力共同推动涡轮运转，达到重量轻、体积小、马力大，从而提高推重比和涵道比。
本发明的压气机采用的是多级共轴反转离心式压气机，所述压气机的离心叶轮采用压气导流叶轮和离心闭式叶轮，其压力最高能达80个大气压力，涡轮采用节气型冲击式两级涡轮，能减少气流量，能有效提高压缩比，燃烧室采用后置式能缩短中心轴的轴距，降低制造难度，涡轮外包裹一层蒸汽盘管，可以注入水，产生蒸汽，并推动涡轮做功，并可以回收循环利用，能有效提高涡轮的前温度，同时降低涡轮的工作温度，降低油耗，减轻发动机的载荷重量；该发动机因体积小马力大，所以能提高涵道比。
Claims (6)
1.一种小型涡扇发动机，其特征在于：包括沿进气方向依次设置的压气机、燃烧室和动力涡轮，所述压气机包括压气壳体和离心叶轮，所述动力涡轮包括涡轮本体和涡轮壳体，燃烧室内设有连接压气壳体与涡轮壳体的连接体，连接体设有与压气壳体相接的压气端盖和与涡轮壳体相接的涡轮端盖，压气端盖上设有连通压气壳体与燃烧室的连通孔；
在所述燃烧室内设有若干与涡轮本体的轴线平行设置的爆轰火焰管，爆轰火焰管沿连接体的周向分布，每根爆轰火焰管上均设有进气口和出气口，出气口与涡轮壳体进气端相通，爆轰火焰管的进气口处设有单向阀，每根爆轰火焰管上均设有燃油喷嘴和点火塞，燃油喷嘴之间通过总燃料管相接；
在所述涡轮壳体外设有蒸汽盘管，蒸汽盘管的出口端与涡轮壳体的进气端相接；
所述的压气壳体内设有连接离心叶轮与涡轮本体的行星机构，所述行星机构包括行星架、行星齿轮、太阳轮和齿圈，压气壳体与齿圈相接，行星架固定在压气端盖上，太阳轮的轮轴与离心叶轮的轮轴、涡轮本体的轮轴共轴设置。
2.根据权利要求1所述的小型涡扇发动机，其特征在于：在所述压气端盖的外围设有一圈凹槽，所述压气壳体上设有卡装在凹槽内的凸起。
3.根据权利要求2所述的小型涡扇发动机，其特征在于：在所述凹槽内设有与凸起相配合的密封圈。
4.根据权利要求1所述的小型涡扇发动机，其特征在于：所述的连通孔设有若干个，沿压气端盖的周向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的小型涡扇发动机，其特征在于：在所述压气壳体外装有风扇叶片。
6.根据权利要求1所述的小型涡扇发动机，其特征在于：所述的压气壳体包括外壳体，外壳体的进气端设有与外壳体固定相接的压气叶轮，外壳体的出气端与连接体转动相接。
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Citations (2)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2481989A2 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-01 | General Electric Company | Pulse detonation turbine engine using turbine shaft speed for monitoring combustor tube operation |
| CN104718354A (zh) * | 2012-07-24 | 2015-06-17 | 布兰特·W-T·李 | 内爆震引擎、包含内爆震引擎之复合式引擎及其制造与使用方法 |
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