专利名称：喷雾液体到热壁上蒸发与喷气发动机和蒸汽机复合发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种喷雾液体到热壁上蒸发与喷气发动机和蒸汽机复合 发动机。
背景技术：
现有的喷气发动机油耗太高，热效率低，燃气经过涡轮后，温度及压
力骤然下降，有约75%的燃气能量转变为机械能，用来驱动压气机、风扇 和其他附件，而剩余燃气能量去产生推力。
发明内容
本发明的目的是为了利用喷气发动机的热量，提高热效率节约能源。 原理是喷气发动机的燃气温度在2000多度使尾喷管发热，用直接
喷雾液体到热壁上高速蒸发装置对其利用，在尾喷管壳外装置夹层外壳与 尾喷管壳形成蒸发室，由喷雾嘴将液体喷雾到高温的尾喷管壳上高速蒸发 产生的高压蒸汽进入蒸汽轮机作功，蒸汽轮机与喷气发动机联轴转动同 或无涡轮由蒸汽轮机直接推动压气机运转。
本发明是这样实现的本发明例有五实施方例；
第一个实施方例是在空气喷气发动机的尾喷管壳外周装套上密闭夹 层外壳，其与尾喷管壳形成蒸发室，密闭夹层外壳由涡轮起至尾喷管口止。 密闭夹层外壳的外周布置有若干个喷雾嘴，并伸入到蒸发室内，密闭夹层 外壳的前端设有一个蒸汽出孔，与蒸汽导管连接，蒸汽导管另一端与蒸汽轮机的进汽口连接。蒸汽轮机布置在空气喷气发动机的壳外，蒸汽轮机的 动力轴伸入空气喷气发动机壳内，并通过圆锥齿轮联接在空气喷气发动机 的压气机前端。蒸汽轮机的排汽管与冷凝散热器连接，冷凝散热器的出水 管与水泵连接，水泵通过水管与各个喷雾嘴连接。
第二个实施方例是在空气喷气发动机的尾喷管壳外周装套上密闭夹 层外壳，其与尾喷管壳形成蒸发室，密闭夹层外壳由燃烧室后端起至尾喷 管口止。密闭夹层外壳的外周布置有若干个喷雾嘴，并伸入到蒸发室内， 在空气喷气发动机的尾喷管壳与密闭夹层外壳的套接处向空气喷气发动 机内开一个蒸汽出孔，与蒸汽导管连接，蒸汽导管位于空气喷气发动机内 的燃烧室后，蒸汽导管的另一端与蒸汽轮机连接，蒸汽轮机与空气喷气发 动机同动力轴连接。蒸汽轮机的排汽管穿出空气喷气发动机壳与冷凝散热 器连接，冷凝散热器的出水管与水泵连接，水泵通过水管与各个喷雾嘴连 接。
第三个实施方例是在空气喷气发动机的尾喷管壳外周装套上尾开夹 层外壳，其与尾喷管壳形成蒸发室，尾开夹层外壳由涡轮起至尾喷管口后。 尾开夹层外壳的外周布置有若干个喷雾嘴，并伸入到蒸发室内，尾开夹层 外壳的尾端开口通入空气喷气发动机的尾喷管内。
第四个实施方例是在涡轮螺桨发动机的尾喷管内并列环形布置若干 圈钢管，钢管嵌在环形围固壳内，环形围固壳的外周布置若干个喷雾嘴， 并伸入到环形围固壳内，环形围固壳的前端设有一个蒸汽出孔，与蒸汽导 管连接，蒸汽导管与蒸汽轮机的进汽口连接，蒸汽轮机位于螺旋桨与压气 机之间，并与其同轴连接。蒸汽轮机的排汽管与冷凝散热器连接，冷凝散 热器的出水管与水泵连接，水泵通过水管与各个喷雾嘴连接。第五个实施方例是将涡轮螺桨风扇发动机的尾喷管改制成花瓣样式， 在花瓣样式喷管的外周套接的是圆管壳，在圆管壳的外周布置有若干个喷 雾嘴，其喷雾嘴分别对应的伸入到花瓣样式喷管的凹瓣内。在花瓣样式喷 管后端的动力轴上装置一台小型的蒸汽涡轮机，其花瓣样式喷管的每一个 凹瓣都与一条蒸汽导管连接，蒸汽导管另一端与蒸汽涡轮机的进汽口连 接。蒸汽涡轮机的排汽管与冷凝散热器连接，冷凝散热器的出水管与水泵 连接，水泵通过水管与各个喷雾嘴连接。
本发明的优点是热效率高，节能，振动小，噪音低，结构简单，技 术成熟等。可用于各种飞机、发电等应用广泛。
图1是本发明的第一个实施方例示意图； 图2是本发明的第一个实施方例示意图； 图3是本发明的第一个实施方例示意图； 图4是本发明的第一个实施方例示意图； 图5是图4中所示沿A——A线的剖视图； 图6是本发明的第一个实施方例示意图； 图7是图6中所示沿B——B线的剖视图中空气喷气发动机l，压气机2，燃烧室3，涡轮4，尾喷管5， 密闭夹层外壳6，喷雾嘴7，蒸汽导管8，蒸汽轮机9，圆锥齿轮IO，排汽 管ll，冷凝散热器12，水泵13，尾开夹层外壳14，涡轮螺桨发动机15， 环形围固壳16，钢管17，螺旋桨18，涡轮螺桨风扇发动机19，花瓣样式 喷管20，圆管壳21，蒸汽涡轮机22。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述本发明例 有五实施方例；
图1所示的第一个实施方例是在空气喷气发动机1的尾喷管壳5 外周装套上密闭夹层外壳6，其与尾喷管壳5形成蒸发室，密闭夹层外壳 6由涡轮4起至尾喷管5 口止。密闭夹层外壳6的外周布置有若干个喷雾 嘴7，并伸入到蒸发室内，密闭夹层外壳6的前端设有一个蒸汽出孔，与 蒸汽导管8连接，蒸汽导管8另一端与蒸汽轮机9的进汽口连接。蒸汽轮 机9布置在空气喷气发动机1的壳外，蒸汽轮机9的动力轴伸入空气喷气 发动机1壳内，并通过圆锥齿轮10联接在空气喷气发动机1的压气机2 前端。蒸汽轮机9的排汽管11与冷凝散热器12连接，冷凝散热器12的 出水管与水泵13连接，水泵13通过水管与各个喷雾嘴7连接。
空气喷气发动机l起动后，其尾喷管壳5就发热，喷雾嘴7将液体喷 到尾喷管壳5上。液体快速蒸发产生高压进入蒸汽轮机9内作功，蒸汽轮 机9的动力轴与空气喷气发动机1的动力轴共同运转，蒸汽轮机9运转排 出的蒸汽进入到冷凝散热器12里，冷凝散热器12里的冷却水流入水泵13 内，水泵13将水输送到每个喷雾嘴7里。如此周而复始地循环。
图2所示的第二个实施方例是在空气喷气发动机1的尾喷管壳5外周 装套上密闭夹层外壳6，其与尾喷管壳5形成蒸发室，密闭夹层外壳6由 燃烧室3后端起至尾喷管5 口止。密闭夹层外壳6的外周布置有若干个喷 雾嘴7，并伸入到蒸发室内，在空气喷气发动机l的尾喷管壳5与密闭夹 层外壳6的套接处向空气喷气发动机1内开一个蒸汽出孔，与蒸汽导管8 连接，蒸汽导管8位于空气喷气发动机1内的燃烧室后，蒸汽导管8的另 一端与蒸汽轮机9连接，蒸汽轮机9与空气喷气发动机1同动力轴连接。蒸汽轮机9的排汽管11穿出空气喷气发动机1壳与冷凝散热器12连接， 冷凝散热器12的出水管与水泵13连接，水泵13通过水管与各个喷雾嘴7 连接。
空气喷气发动机1起动后，其尾喷管壳5就发热，喷雾嘴7将液体 喷到尾喷管壳5上。液体快速蒸发产生高压进入蒸汽轮机9内作功，蒸汽 轮机9的动力轴与空气喷气发动机1的动力轴共同运转，蒸汽轮机9运转 排出的蒸汽进入到冷凝散热器12里，冷凝散热器12里的冷却水流入水泵 13内，水泵13将水输送到每个喷雾嘴7里。如此周而复始地循环。
图3所示的第三个实施方例是在空气喷气发动机1的尾喷管壳5外周 装套上尾开夹层外壳14，其与尾喷管壳5形成蒸发室，尾开夹层外壳14 由涡轮4起至尾喷管5 口后。尾开夹层外壳14的外周布置有若干个喷雾 嘴7，并伸入到蒸发室内，尾开夹层外壳14的尾端开口通入空气喷气发动 机1的尾喷管5内。
空气喷气发动机l起动后，其尾喷管壳5就发热，喷雾嘴7将液体喷 到尾喷管壳5上。液体快速蒸发产生高压经尾端开口进入空气喷气发动机 1的尾喷管5内与燃气共同产生推力。
图4所示的第四个实施方例是在涡轮螺桨发动机15的尾喷管内并列 环形布置若干圈钢管17，钢管17嵌在环形围固壳16内，环形围固壳16 的外周布置若干个喷雾嘴7，并伸入到环形围固壳16内，环形围固壳16 的前端设有一个蒸汽出孔，与蒸汽导管8连接，蒸汽导管8与蒸汽轮机9 的进汽口连接，蒸汽轮机9位于螺旋桨18与压气机2之间，并与其同轴 连接。蒸汽轮机9的排汽管11与冷凝散热器12连接，冷凝散热器12的 出水管与水泵13连接，水泵13通过水管与各个喷雾嘴7连接。涡轮螺桨发动机15起动后，其燃气从钢管17内通过，钢管17就发 热，喷雾嘴7将液体喷到钢管17外壁上。液体快速蒸发产生高压进入蒸 汽轮机7内作功，蒸汽轮机7的动力轴与涡轮螺桨发动机15的动力轴共 同运转，蒸汽轮机15运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器12里，冷凝散热 器12里的冷却水流入水泵13内，水泵13将水输送到每个喷雾嘴7里。 如此周而复始地循环。
图6所示的第五个实施方例是将涡轮螺桨风扇发动机19的尾喷管改 制成花瓣样式，在花瓣样式喷管20的外周套接的是圆管壳21，在圆管壳 21的外周布置有若干个喷雾嘴7，其喷雾嘴7分别对应的伸入到花瓣样式 喷管20的凹瓣内。在花瓣样式喷管20后端的动力轴上装置一台小型的蒸 汽涡轮机22，其花瓣样式喷管20的每一个凹瓣都与一条蒸汽导管8连接， 蒸汽导管8另一端与蒸汽涡轮机22的进汽口连接。蒸汽涡轮机22的排汽 管11与冷凝散热器12连接，冷凝散热器12的出水管与水泵13连接，水 泵13通过水管与各个喷雾嘴7连接。
涡轮螺桨风扇发动机19起动后，其花瓣样式喷管壳20就发热，喷雾 嘴7将液体喷到花瓣样式喷管20的的凹瓣内。液体快速蒸发产生高压进 入蒸汽涡轮机22内作功，蒸汽涡轮机22的动力轴与涡轮螺桨风扇发动机 19的动力轴共同运转，蒸汽涡轮机22运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器 12里，冷凝散热器12里的冷却水流入水泵13内，水泵13将水输送到每 个喷雾嘴7里。如此周而复始地循环。
权利要求
1、本发明涉及一种喷雾液体到热壁上蒸发与喷气发动机和蒸汽机复合发动机，原理是喷气发动机的燃气温度在2000多度使尾喷管发热，用直接喷雾液体到热壁上高速蒸发装置对其利用，在尾喷管壳外装置夹层外壳与尾喷管壳形成蒸发室，由喷雾嘴将液体喷雾到高温的尾喷管壳上高速蒸发产生的高压蒸汽进入蒸汽轮机作功，蒸汽轮机与喷气发动机联轴转动同或无涡轮由蒸汽轮机直接推动压气机运转。
2、 喷气发动机包括所有的空气喷气发动机、火箭发动机、组合发动 机等航空、航天发动机。
3、 图1所示的第一个实施方例是在空气喷气发动机(1)的尾喷管壳 (5)外周装套上密闭夹层外壳(6)，其与尾喷管壳(5)形成蒸发室，密闭夹层外壳(6)由涡轮(4)起至尾喷管(5) 口止。密闭夹层外壳(6) 的外周布置有若干个喷雾嘴(7)，并伸入到蒸发室内，密闭夹层外壳(6) 的前端设有一个蒸汽出孔，与蒸汽导管(8)连接，蒸汽导管(8)另一端 与蒸汽轮机(9)的进汽口连接。蒸汽轮机(9)布置在空气喷气发动机(1) 的壳外，蒸汽轮机(9)的动力轴伸入空气喷气发动机(1)壳内，并通过 圆锥齿轮(10)联接在空气喷气发动机(1)的压气机(2)前端。蒸汽轮 机(9)的排汽管(11)与冷凝散热器(12)连接，冷凝散热器(12)的 出水管与水泵(13)连接，水泵(13)通过水管与各个喷雾嘴(7)连接。 空气喷气发动机(1)起动后，其尾喷管壳(5)就发热，喷雾嘴(7) 将液体喷到尾喷管壳(5)上。液体快速蒸发产生高压进入蒸汽轮机(9) 内作功，蒸汽轮机(9)的动力轴与空气喷气发动机(1)的动力轴共同运 转，蒸汽轮机(9)运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器(12)里，冷凝散热器(12)里的冷却水流入水泵(13)内，水泵(13)将水输送到每个喷 雾嘴(7)里。如此周而复始地循环。
4、 图2所示的第二个实施方例是在空气喷气发动机(1)的尾喷管壳 (5)外周装套上密闭夹层外壳(6)，其与尾喷管壳(5)形成蒸发室，密闭夹层外壳(6)由燃烧室(3)后端起至尾喷管(5) 口止。密闭夹层外 壳(6)的外周布置有若干个喷雾嘴(7)，并伸入到蒸发室内，在空气喷 气发动机(1)的尾喷管壳(5)与密闭夹层外壳(6)的套接处向空气喷 气发动机(1)内开一个蒸汽出孔，与蒸汽导管(8)连接，蒸汽导管(8) 位于空气喷气发动机(1)内的燃烧室后，蒸汽导管(8)的另一端与蒸汽 轮机(9)连接，蒸汽轮机(9)与空气喷气发动机(1)同动力轴连接。 蒸汽轮机(9)的排汽管(11)穿出空气喷气发动机(1)壳与冷凝散热器 (12)连接，冷凝散热器(12)的出水管与水泵(13)连接，水泵(13) 通过水管与各个喷雾嘴(7)连接。空气喷气发动机(1)起动后，其尾喷管壳(5)就发热，喷雾嘴(7) 将液体喷到尾喷管壳(5)上。液体快速蒸发产生高压进入蒸汽轮机(9) 内作功，蒸汽轮机(9)的动力轴与空气喷气发动机(1)的动力轴共同运 转，蒸汽轮机(9)运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器(12)里，冷凝散 热器(12)里的冷却水流入水泵(13)内，水泵(13)将水输送到每个喷 雾嘴(7)里。如此周而复始地循环。
5、 图3所示的第三个实施方例是在空气喷气发动机(1)的尾喷管壳 (5)外周装套上尾开夹层外壳(14)，其与尾喷管壳(5)形成蒸发室，尾开夹层外壳(14)由涡轮(4)起至尾喷管(5) 口后。尾开夹层外壳(14) 的外周布置有若干个喷雾嘴(7)，并伸入到蒸发室内，尾开夹层外壳(14)的尾端开口通入空气喷气发动机(1)的尾喷管(5)内。空气喷气发动机(1)起动后，其尾喷管壳(5)就发热，喷雾嘴(7) 将液体喷到尾喷管壳(5)上。液体快速蒸发产生高压经尾端开口进入空 气喷气发动机(1)的尾喷管(5)内与燃气共同产生推力。
6、 图4所示的第四个实施方例是在涡轮螺桨发动机(15)的尾喷管 内并列环形布置若干圈钢管(17)，钢管(17)嵌在环形围固壳(16)内， 环形围固壳(16)的外周布置若干个喷雾嘴(7)，并伸入到环形围固壳(16)内，环形围固壳(16)的前端设有一个蒸汽出孔，与蒸汽导管(8) 连接，蒸汽导管(8)与蒸汽轮机(9)的进汽口连接，蒸汽轮机(9)位 于螺旋桨(18)与压气机2之间，并与其同轴连接。蒸汽轮机(9)的排 汽管(11)与冷凝散热器(12)连接，冷凝散热器(12)的出水管与水泵(13)连接，水泵(13)通过水管与各个喷雾嘴(7)连接。涡轮螺桨发动机(15)起动后，其燃气从钢管(17)内通过，钢管(17) 就发热，喷雾嘴(7)将液体喷到钢管(17)外壁上。液体快速蒸发产生 高压进入蒸汽轮机7内作功，蒸汽轮机7的动力轴与涡轮螺桨发动机(15) 的动力轴共同运转，蒸汽轮机(15)运转排出的蒸汽进入到冷凝散热器(12) 里，冷凝散热器(12)里的冷却水流入水泵(13)内，水泵(13)将水输 送到每个喷雾嘴(7)里。如此周而复始地循环。
7、 图6所示的第五个实施方例是将涡轮螺桨风扇发动机(19)的尾 喷管改制成花瓣样式，在花瓣样式喷管(20)的外周套接的是圆管壳(21)， 在圆管壳(21)的外周布置有若干个喷雾嘴(7)，其喷雾嘴(7)分别对 应的伸入到花瓣样式喷管(20)的凹瓣内。在花瓣样式喷管(20)后端的 动力轴上装置一台小型的蒸汽涡轮机(22)，其花瓣样式喷管(20)的每一个凹瓣都与一条蒸汽导管(8)连接，蒸汽导管(8)另一端与蒸汽涡轮 机(22)的进汽口连接。蒸汽涡轮机(22)的排汽管(11)与冷凝散热器 (12)连接，冷凝散热器(12)的出水管与水泵(13)连接，水泵(13) 通过水管与各个喷雾嘴(7)连接。涡轮螺桨风扇发动机(19)起动后，其花瓣样式喷管壳(20)就发热， 喷雾嘴(7)将液体喷到花瓣样式喷管(20)的的凹瓣内。液体快速蒸发 产生高压进入蒸汽涡轮机(22)内作功，蒸汽涡轮机(22)的动力轴与涡 轮螺桨风扇发动机(19)的动力轴共同运转，蒸汽涡轮机(22)运转排出 的蒸汽进入到冷凝散热器(12)里，冷凝散热器(12)里的冷却水流入水 泵(13)内，水泵(13)将水输送到每个喷雾嘴(7)里。如此周而复始 地循环。
全文摘要
本发明涉及一种喷雾液体到热壁上蒸发与喷气发动机和蒸汽机复合发动机，主要由空气喷气发动机，压气机，燃烧室，涡轮，尾喷管，密闭夹层外壳，喷雾嘴，蒸汽导管，蒸汽轮机，圆锥齿轮，排汽管，冷凝散热器，水泵，尾开夹层外壳，涡轮螺桨发动机，环形围固壳，钢管，螺旋桨，涡轮螺桨风扇发动机，花瓣样式喷管，圆管壳，蒸汽涡轮机等部件组成。该复合发动机热效率高，节能，振动小，噪音低，结构简单，技术成熟等。可用于各种飞机、发电等应用广泛。
文档编号F01K23/16GK101539066SQ20091013223
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者王鑫弘 申请人:王鑫弘