外燃推进发动的制造方法

文档序号:5154159阅读:118来源:国知局
外燃推进发动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐、工质加热流体通道、燃烧室和推进喷管,所述液体工质承压储罐的承压能力大于2MPa,所述燃烧室对所述工质加热流体通道传热设置,所述工质加热流体通道与所述推进喷管连通,所述推进喷管对外输出动力;所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道自流连通,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道自流连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热。本发明体积小、功率密度高、制造成本低,可作为靶机等飞行器的发动机使用。
【专利说明】外燃推进发动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及热能与动力领域,尤其涉及是一种外燃推进发动机。
【背景技术】
[0002]作为获得推进力的发动机,通常是喷气式的内燃机,例如涡轮喷气发动机、涡扇发动机等,这些发动机制造成本高,不易用于某些特殊情况,例如一次性使用的飞行器或简易飞行器。因此,需要发明一种新型可以获得推进力的发动机。

【发明内容】

[0003]为了解决上述问题,本发明提出的技术方案如下:
方案1:一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐、工质加热流体通道、燃烧室和推进喷管,所述液体工质承压储罐的承压能力大于2MPa,所述燃烧室对所述工质加热流体通道传热设置,所述工质加热流体通道与所述推进喷管连通,所述推进喷管对外输出动力;所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道自流连通,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道自流连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热。
[0004]方案2:在方案I的基础上,进一步的技术方案:所述推进喷管的工质出口与射流泵的动力流体入口连通。
[0005]方案3:—种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐、工质加热流体通道、燃烧室、推进喷管和旋转轴,所述液体工质承压储罐的承压能力大于2MPa,所述燃烧室对所述工质加热流体通道传热设置,所述工质加热流体通道与所述推进喷管连通,所述推进喷管对外输出动力,所述液体工质承压储罐、所述工质加热流体通道和所述推进喷管设置在所述旋转轴上,其中所述推进喷管与所述旋转轴正向有矩设置,在所述旋转轴上设推进风扇;所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道自流连通,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道自流连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热。
[0006]方案4:一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐、工质加热流体通道、燃烧室、推进喷管和旋转轴,所述液体工质承压储罐的承压能力大于2MPa,所述燃烧室对所述工质加热流体通道传热设置,所述工质加热流体通道与所述推进喷管连通,所述推进喷管对外输出动力,所述工质加热流体通道和所述推进喷管设置在所述旋转轴上,其中所述推进喷管与所述旋转轴正向有矩设置,在所述旋转轴上设推进风扇;所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道经旋转接头自流连通,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道经旋转接头自流连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热流体通道经旋转接头连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热。
[0007]方案5:—种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐、工质加热离心流体通道、燃烧室、推进喷管和旋转轴,所述工质加热离心流体通道的承压能力大于2MPa,所述燃烧室对所述工质加热离心流体通道传热设置,所述工质加热离心流体通道与所述推进喷管连通,所述推进喷管对外输出动力,所述工质加热离心流体通道和所述推进喷管设置在所述旋转轴上,其中所述推进喷管与所述旋转轴正向有矩设置,在所述旋转轴上设推进风扇;所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经旋转接头自流连通,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经旋转接头自流连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经旋转接头连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热。
[0008]方案6:—种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐、工质加热离心流体通道、燃烧室、推进喷管和旋转轴,所述工质加热离心流体通道的承压能力大于2MPa,所述燃烧室对所述工质加热离心流体通道传热设置,所述工质加热离心流体通道与所述推进喷管连通,所述推进喷管对外输出动力,所述工质加热离心流体通道和所述推进喷管设置在所述旋转轴上,其中所述推进喷管与所述旋转轴正向有矩设置,在所述旋转轴上设推进风扇;所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经遥供结构自流连通,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经遥供结构自流连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经遥供结构连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热。
[0009]方案7:在方案6的基础上,进一步的技术方案:所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经离心泵入结构自流连通,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经离心泵入结构自流连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热,或所述液体工质承压储罐与所述工质加热离心流体通道经离心泵入结构连通,所述燃烧室对所述液体工质承压储罐传热。
[0010]方案8:在方案5至7中任一方案的基础上,进一步的技术方案:所述工质加热离心流体通道向所述外燃推进发动机供送液体时,该液体在汽化前进入所述工质加热离心流体通道。
[0011]方案9:在方案3至8中任一方案的基础上,进一步的技术方案:所述燃烧室设置在所述旋转轴上。
[0012]方案10:在方案3至9中任一方案的基础上,进一步的技术方案:所述外燃推进发动机还包括压气机,所述压气机设置在所述旋转轴上,所述压气机的压缩气体出口与所述燃烧室连通。
[0013]方案11:在方案3至10中任一方案的基础上,进一步的技术方案:所述外燃推进发动机还包括附属推进喷管,所述附属推进喷管设置在所述旋转轴上,所述燃烧室产生的完成传热过程后的气体进入所述附属推进喷管。
[0014]方案12:在方案I至11中任一方案的基础上,进一步的技术方案:所述外燃推进发动机还包括反转透平和反转推进风扇,所述推进喷管喷出的气体对所述反转透平冲击传动,所述反转透平驱动所述反转推进风扇。
[0015]方案13:在方案I至12中任一方案的基础上,进一步的技术方案:所述液体工质承压储罐内的液体工质设为水或设为气体液化物。
[0016]本发明中,所述气体液化物是指被液化的标准状态下为气态的气体,这里的气体是指标准状态下其蒸气分气压大于或等于一个大气压的物质,例如液化空气、液氮、液体二氧化碳或液氧等。
[0017]本发明中,所谓的“推进喷管”和“附属推进喷管”均是指通过喷射获得反作用力的喷射流体的通道,可以是亚音速喷管、超音速喷管(即拉瓦尔喷管)或透平(包括涡轮)。
[0018]本发明中,所谓的“所述推进喷管与所述旋转轴正向有矩设置”是指所述推进喷管对所述旋转轴有矩设置,且所述推进喷管喷射所获得的推进力的分力在所述推进风扇形成的推进力的方向上的投影大于、等于零,也就是所述推进喷管形成的推进力在所述旋转轴的轴线方向上有分力时,所述推进喷管的这一分力应与所述推进风扇形成的推进力的方向—致。
[0019]本发明中,所谓的“所述推进喷管对所述旋转轴有矩设置”是指所述推进喷管喷射时所受到的反作用力对所述旋转轴的旋转轴线产生扭矩的设置方式。
[0020]本发明中,在设有所述旋转轴的结构中,可以调整所述推进喷管在所述旋转轴的轴线上的角度,统筹喷射气流在所述旋转轴的轴线方向上的速度分量和圆周方向上的速度分量,使所述推进喷管的自身推进效率和所述推进喷管旋转驱动部件的推进效率之和达到提高的目的,所谓的“所述推进喷管旋转驱动部件”是指所述推进风扇和所述反转推进风扇。
[0021 ] 本发明中,所述反转透平是指旋转方向与所述旋转轴旋转方向相反的透平(包括涡轮),可以是径向流动,也可以是轴向流动。
[0022]本发明中,所述反转推进风扇是指旋转方向与所述旋转轴旋转方向相反的推进风扇。
[0023]本发明中,设置所述推进风扇的目的是增加推进力,提高效率,即其作用相当于涡扇发动机中的风扇。
[0024]本发明中,设置所述反转推进风扇的目的是增加推进力,提高效率,即其作用相当于涡扇发动机中的风扇。
[0025]本发明中,所述推进风扇和所述反转推进风扇可以具有涵道。
[0026]本发明中,所谓的“工质加热离心流体通道”是指在径向方向有分布的流体加热通道以及由在径向方向上有分布的流体加热通道和在径向方向上没有分布的流体加热通道构成的流体通道,例如完全按照径向方向设置的流体通道、按渐开或渐缩形式设置的螺旋式流体通道、在径向方向上有反复的流体通道等;所述工质加热离心流体通道的作用是在旋转力的作用下使液体形成压力构成泵送功能,并对通道内的工质进行加热,使工质气化、临界化、超临界化、超超临界化和/或过热化。
[0027]本发明中,所述工质加热流体通道的作用是对通道内的工质进行加热,使工质气化、临界化、超临界化、超超临界化和/或过热化。
[0028]本发明中,所谓的“遥供结构”是指能够实现非接触式液体传输的结构,例如,A与B经遥供结构连通是指A与B在不存在固体接触的前提下,A中的流体进入B中的连通形式,例如射入结构、喷入结构、滴入结构、吸入结构或螺旋泵入结构,但不包括离心泵入结构。
[0029]本发明中,所谓的“螺旋泵入结构”是指在所述工质加热离心流体通道的流体吸入口处的通道内壁上设螺旋结构,或在所述工质加热离心流体通道的流体吸入口内部设置静止件,在所述静止件上设螺旋结构,所述静止件与所述工质加热离心流体通道不接触的结构形式。
[0030]本发明中,所谓的“离心泵入结构”是指所述旋转轴与离心泵的旋转叶轮连接的、由所述旋转轴带动所述离心泵的旋转叶轮旋转将液体泵入所述工质加热离心流体通道的结构。
[0031]本发明中,所述液体工质承压储罐的承压能力可设为大于2MPa、2.5MPa、3MPa、
3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、
9.5MPa 或大于 lOMPa。
[0032]本发明中,所述液体工质承压储罐内的工质压力应与其承压能力相匹配,即所述液体工质承压储罐内的最高工质压力达到其承压能力。
[0033]本发明中,所述工质加热离心流体通道的承压能力可设为大于2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa 或大于 lOMPa。
[0034]本发明中,所述工质加热离心流体通道内的工质压力应与其承压能力相匹配,SP所述工质加热离心流体通道内的最高工质压力达到其承压能力。
[0035]本发明中,在设有所述工质加热流体通道的结构中,可以通过调整所述燃烧室的加热强度和所述推进喷管的喉部尺寸,使所述液体工质承压储罐内的工质压力与其承压能力相匹配,即所述液体工质承压储罐内的最高工质压力达到其承压能力。
[0036]本发明中,在设有所述工质加热离心流体通道的结构中,可以通过调整所述燃烧室的加热强度和所述推进喷管的喉部尺寸,使所述工质加热离心流体通道内的工质压力与其承压能力相匹配,即所述工质加热离心流体通道内的最高工质压力达到其承压能力。
[0037]本发明中,所谓的“与旋转轴连接”包括和旋转轴体连接,也包括和与旋转轴体固连的运动件连接。
[0038]本发明中,所谓的“设置在旋转轴上”(或“在旋转轴上设”)包括设置在旋转轴体上(在旋转轴体上设),也包括设置在与旋转轴体固连的运动件上(或在与旋转轴体固连的运动件上设)。
[0039]本发明中,所谓的“射流泵”是指通过动力流体引射非动力流体,两流体相互作用从一个出口排出的装置,所谓的“射流泵”可以是气体射流泵(即喷射泵),也可以是液体射流泵;所谓的“射流泵”可以是传统射流泵,也可以是非传统射流泵。
[0040]本发明中,所述射流泵包括多级射流泵,多股射流泵和脉冲射流泵等。
[0041]本发明中,所谓的“传统射流泵”,是指由两个套装设置的管构成的,其中内管的一端设在外管中;向内管提供高压动力流体,内管高压动力流体在外管内喷射,在内管高压动力流体喷射和外管的共同作用下使内外管之间的其他流体(从外管进入的流体)沿内管高压动力流体的喷射方向产生运动的装置;所谓射流泵的外管可以有缩扩区,外管可以设为文丘里管,内管喷嘴可以设为拉瓦尔喷管,所谓的缩扩区是指外管内截面面积发生变化的区域;所述射流泵至少有三个接口或称通道,即动力流体入口(高压动力流体的入口)、低压流体入口(两管之间的空隙)和流体出口。
[0042]本发明中,所谓的“非传统射流泵”是指由两个或两个以上相互套装设置或相互并列设置的管构成的,其中至少一个管与动力流体源连通,并且动力流体源中的动力流体的流动能够引起其他管中的流体产生定向流动的装置;所谓射流泵的外管可以有缩扩区,可以设为文丘里管,管的喷嘴可以设为拉瓦尔喷管,所谓的缩扩区是指管内截面面积发生变化的区域;所述射流泵至少有三个接口或称通道,即动力流体入口、低压流体入口和流体出口 ;所述射流泵可以包括多个动力流体入口,在包括多个动力流体入口的结构中,所述动力流体入口可以布置在所述低压流体入口的管道中心区,也可以布置在所述低压流体入口的管道壁附近,所述动力流体入口也可以是环绕所述低压流体入口管道壁的环形喷射口。
[0043]本发明中,某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。
[0044]本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为:在没有外部因素影响的前提下,热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下,热不能百分之百的转换成功,这一定律是正确的,但是是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式,或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析,本发明人还认为:任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析,本发明人还认为:任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程,例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒,本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的,也就是说,豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和;之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力,是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。
[0045]本发明人认为:热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程,例如冷凝、压缩均属收敛过程,在同样的压力下,温度低的工质收敛程度大;所谓受热就是工质的吸热过程;所谓发散是指工质的密度降低的过程,例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低,例如,气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力;甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气,虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20%左右,但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微,其原因在于这一过程虽然吸了 20%左右的热,但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此,利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。
[0046]本发明人认为:距离增加是熵增加的过程,冷热源之间的距离也影响效率,距离小效率高,距离大效率低。
[0047]本发明中,应根据热能与动力领域的公知技术,在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
[0048]本发明的有益效果如下:
本发明体积小、功率密度高、制造成本低,可作为靶机等飞行器的发动机使用。
【专利附图】

【附图说明】
[0049]图1所示的是本发明实施例1的结构示意图;
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图;
图3所示的是本发明实施例3的结构示意图;
图4所示的是本发明实施例4的结构示意图;
图5所示的是本发明实施例5的结构示意图; 图6所示的是本发明实施例6的结构示意图;
图7所示的是本发明实施例7的结构示意图;
图8所示的是本发明实施例8的结构示意图;
图9所示的是本发明实施例9的结构示意图;
图10所示的是本发明实施例10的结构示意图;
图11所示的是本发明实施例11的结构示意图;
图12所示的是本发明实施例12的结构示意图;
图13所示的是本发明实施例13的结构示意图;
图14所示的是本发明实施例14的结构示意图;
图15所示的是本发明实施例15的结构示意图。
[0050]图中:
I液体工质承压储罐;2工质加热流体通道;3燃烧室;4推进喷管;9射流泵;5旋转轴;6推进风扇;7旋转接头;10压气机;11附属推进喷管;14反转透平;13反转推进风扇;12离心泵入结构;22工质加热离心流体通道。
【具体实施方式】
[0051]实施例1
如图1所示的外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐1、工质加热流体通道2、燃烧室3和推进喷管4,所述液体工质承压储罐I的承压能力大于2MPa,所述燃烧室3对所述工质加热流体通道2传热设置,所述工质加热流体通道2与所述推进喷管4连通,所述推进喷管4对外输出动力,所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2自流连通。
[0052]实施例2
如图2所示的外燃推进发动机,其与实施例1的区别在于:所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2自流连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0053]作为可变换的实施方式,还可改为使所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0054]实施例3
如图3所示的外燃推进发动机,其在实施例2的基础上:还包括射流泵9,所述推进喷管4的工质出口与射流泵9的动力流体入口连通。
[0055]作为可以变换的实施方式,可以选择性地在实施例1以及在实施例2的基础上变换得到的实施方式的基础上参照本实施例设置所述射流泵9。
[0056]实施例4
如图4所示的外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐1、工质加热流体通道2、燃烧室3、推进喷管4和旋转轴5,所述液体工质承压储罐I的承压能力大于2MPa,所述燃烧室3对所述工质加热流体通道2传热设置,所述工质加热流体通道2与所述推进喷管4连通,所述推进喷管4对外输出动力,所述液体工质承压储罐1、所述工质加热流体通道2和所述推进喷管4设置在所述旋转轴5上,其中所述推进喷管4与所述旋转轴5正向有矩设置,在所述旋转轴5上设推进风扇6,所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2自流连通。
[0057]实施例5 如图5所示的外燃推进发动机,其与实施例4的区别在于:所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2自流连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0058]作为可变换的实施方式,还可改为使所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0059]实施例6
如图6所示的外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐1、工质加热流体通道2、燃烧室
3、推进喷管4和旋转轴5,所述液体工质承压储罐I的承压能力大于2MPa,所述燃烧室3对所述工质加热流体通道2传热设置,所述工质加热流体通道2与所述推进喷管4连通,所述推进喷管4对外输出动力,所述工质加热流体通道2和所述推进喷管4设置在所述旋转轴5上,其中所述推进喷管4与所述旋转轴5正向有矩设置,在所述旋转轴5上设推进风扇6,所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2经旋转接头7自流连通。
[0060]实施例7
如图7所示的外燃推进发动机,其与实施例6的区别在于:所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2经旋转接头7自流连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0061]作为可变换的实施方式,还可改为使所述液体工质承压储罐I与所述工质加热流体通道2经旋转接头7连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0062]实施例8
如图8所示的外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐1、工质加热离心流体通道22、燃烧室3、推进喷管4和旋转轴5,所述工质加热离心流体通道22的承压能力大于2MPa,所述燃烧室3对所述工质加热离心流体通道22传热设置,所述工质加热离心流体通道22与所述推进喷管4连通,所述推进喷管4对外输出动力,所述工质加热离心流体通道22和所述推进喷管4设置在所述旋转轴5上,其中所述推进喷管4与所述旋转轴5正向有矩设置,在所述旋转轴5上设推进风扇6,所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经旋转接头7自流连通。
[0063]实施例9
如图9所示的外燃推进发动机,其与实施例8的区别在于:所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经旋转接头7自流连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0064]作为可变换的实施方式,还可改为使所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经旋转接头7连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0065]实施例10
如图10所示的外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐1、工质加热离心流体通道22、燃烧室3、推进喷管4和旋转轴5,所述工质加热离心流体通道22的承压能力大于2MPa,所述燃烧室3对所述工质加热离心流体通道22传热设置,所述工质加热离心流体通道22与所述推进喷管4连通,所述推进喷管4对外输出动力,所述工质加热离心流体通道22和所述推进喷管4设置在所述旋转轴5上,其中所述推进喷管4与所述旋转轴5正向有矩设置,在所述旋转轴5上设推进风扇6,所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经遥供结构自流连通。[0066]实施例11
如图11所示的外燃推进发动机,其与实施例10的区别在于:所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经遥供结构自流连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0067]作为可变换的实施方式,还可以改为使所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经遥供结构连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0068]实施例12
如图12所示的外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐1、工质加热离心流体通道22、燃烧室3、推进喷管4和旋转轴5,所述工质加热离心流体通道22的承压能力大于2MPa,所述燃烧室3对所述工质加热离心流体通道22传热设置,所述工质加热离心流体通道22与所述推进喷管4连通,所述推进喷管4对外输出动力,所述工质加热离心流体通道22和所述推进喷管4设置在所述旋转轴5上,其中所述推进喷管4与所述旋转轴5正向有矩设置,在所述旋转轴5上设推进风扇6,所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经离心泵入结构12连通,所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热。
[0069]作为可以变换的实施方式,可以使所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22经离心泵入结构12自流连通,同时所述燃烧室3对所述液体工质承压储罐I传热,或仅使所述液体工质承压储罐I与所述工质加热离心流体通道22改为经离心泵入结构12自流连通。
[0070]实施例13
如图13所示的外燃推进发动机,其在实施例4的基础上,所述外燃推进发动机还包括压气机10,所述压气机10设置在所述旋转轴5上,所述压气机10的压缩气体出口与所述燃烧室3连通。
[0071]实施例14
如如图14所示的外燃推进发动机,其在实施例13的基础上,所述外燃推进发动机还包括附属推进喷管11,所述附属推进喷管11设置在所述旋转轴5上,所述燃烧室3产生的完成传热过程后的气体进入所述附属推进喷管11。
[0072]作为可以变换的实施方式,本实施例中,所述压气机10可以取消不设。
[0073]作为可变换的实施方式,在上述所有设有所述旋转轴5的结构的实施例中,都可参照实施例13或实施例14设置所述压气机10和/或所述附属推进喷管11的实施方案。
[0074]实施例15
如图15所示的外燃推进发动机,其在实施例10的基础上,所述外燃推进发动机还包括压气机10、反转透平12和反转推进风扇13,所述压气机10设置在所述旋转轴5上,所述压气机10的压缩气体出口与所述燃烧室3连通,所述推进喷管4喷出的气体对所述反转透平12冲击传动,所述反转透平12驱动所述反转推进风扇13。
[0075]作为可以变换的实施方式,本实施例中,所述压气机10可以取消不设。
[0076]作为可变换的实施方式,在上述所有设有所述旋转轴5的结构的实施例中,都可参照本实施例中设置所述压气机10和/或所述反转透平12及所述反转推进风扇13。
[0077]上述所有设有所述工质加热流体通道2的实施方式中,都可以选择性地将所述液体工质承压储罐的承压能力改设为大于2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa 或大于 lOMPa。
[0078]上述所有设有所述工质加热离心流体通道22的实施方式中,都可以选择性地将所述工质加热离心流体通道22的承压能力设为大于2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa 或大于 lOMPa。
[0079]作为可变换的实施方式,上述所有实施方式中,都可以选择性地所述液体工质承压储罐I内的液体工质均可设为水或设为气体液化物。
[0080]作为可变换的实施方式,上述所有同时设有所述燃烧室3和所述旋转轴5的实施方式中,均可选择性地将所述燃烧室3设置在所述旋转轴5上。
[0081]为了更好的利用所述工质加热离心流体通道22对工质增压,上述所有设有所述工质加热离心流体通道22结构的所有实施方式中,都可以选择性地使所述工质加热离心流体通道22向所述外燃推进发动机供送液体时,该液体在汽化前进入所述质加热离心流体通道22。
[0082]显然,本发明不限于以上实施例,根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案,可以推导出或联想出许多变型方案,所有这些变型方案,也应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐(I)、工质加热流体通道(2)、燃烧室(3)和推进喷管(4),其特征在于:所述液体工质承压储罐(I)的承压能力大于2MPa,所述燃烧室(3 )对所述工质加热流体通道(2 )传热设置,所述工质加热流体通道(2 )与所述推进喷管(4)连通,所述推进喷管(4)对外输出动力;所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2)自流连通,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2)自流连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2 )连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热。
2.如权利要求1所述外燃推进发动机,其特征在于:所述推进喷管(4)的工质出口与射流泵(9)的动力流体入口连通。
3.一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐(I)、工质加热流体通道(2)、燃烧室(3)、推进喷管(4)和旋转轴(5),其特征在于:所述液体工质承压储罐(I)的承压能力大于2MPa,所述燃烧室(3)对所述工质加热流体通道(2)传热设置,所述工质加热流体通道(2)与所述推进喷管(4)连通,所述推进喷管(4)对外输出动力,所述液体工质承压储罐(I )、所述工质加热流体通道(2 )和所述推进喷管(4 )设置在所述旋转轴(5 )上,其中所述推进喷管(4 )与所述旋转轴(5 )正向有矩设置,在所述旋转轴(5 )上设推进风扇(6 );所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2 )自流连通,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2 )自流连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2 )连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热。
4.一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐(I )、工质加热流体通道(2)、燃烧室 (3)、推进喷管(4)和旋转轴(5),其特征在于:所述液体工质承压储罐(I)的承压能力大于2MPa,所述燃烧室(3)对所述工质加热流体通道(2)传热设置,所述工质加热流体通道(2)与所述推进喷管(4)连通,所述推进喷管(4)对外输出动力,所述工质加热流体通道(2)和所述推进喷管(4 )设置在所述旋转轴(5 )上,其中所述推进喷管(4 )与所述旋转轴(5 )正向有矩设置,在所述旋转轴(5)上设推进风扇(6);所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2 )经旋转接头(7 )自流连通,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2)经旋转接头(7)自流连通,所述燃烧室(3)对所述液体工质承压储罐(I)传热,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热流体通道(2 )经旋转接头(7 )连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热。
5.一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐(I)、工质加热离心流体通道(22)、燃烧室(3)、推进喷管(4)和旋转轴(5),其特征在于:所述工质加热离心流体通道(22)的承压能力大于2MPa,所述燃烧室(3)对所述工质加热离心流体通道(22)传热设置,所述工质加热离心流体通道(22)与所述推进喷管(4)连通,所述推进喷管(4)对外输出动力,所述工质加热离心流体通道(22 )和所述推进喷管(4 )设置在所述旋转轴(5 )上,其中所述推进喷管(4)与所述旋转轴(5)正向有矩设置,在所述旋转轴(5)上设推进风扇(6);所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22)经旋转接头(7)自流连通,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22)经旋转接头(7)自流连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22 )经旋转接头(7 )连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热。
6.一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐(I)、工质加热离心流体通道(22)、燃烧室(3)、推进喷管(4)和旋转轴(5),其特征在于:所述工质加热离心流体通道(22)的承压能力大于2MPa,所述燃烧室(3)对所述工质加热离心流体通道(22)传热设置,所述工质加热离心流体通道(22)与所述推进喷管(4)连通,所述推进喷管(4)对外输出动力,所述工质加热离心流体通道(22)和所述推进喷管(4)设置在所述旋转轴(5)上,其中所述推进喷管(4 )与所述旋转轴(5 )正向有矩设置,在所述旋转轴(5 )上设推进风扇(6 );所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22)经遥供结构自流连通,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22 )经遥供结构自流连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22 )经遥供结构连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热。
7.一种外燃推进发动机,包括液体工质承压储罐(I)、工质加热离心流体通道(22)、燃烧室(3)、推进喷管(4)和旋转轴(5),其特征在于:所述工质加热离心流体通道(22)的承压能力大于2MPa,所述燃烧室(3)对所述工质加热离心流体通道(22)传热设置,所述工质加热离心流体通道(22)与所述推进喷管(4)连通,所述推进喷管(4)对外输出动力,所述工质加热离心流体通道(22)和所述推进喷管(4)设置在所述旋转轴(5)上,其中所述推进喷管(4)与所述旋转轴(5)正向有矩设置,在所述旋转轴(5)上设推进风扇(6);所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22)经离心泵入结构(12)自流连通,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22)经离心泵入结构(12)自流连通,所述燃烧室(3 )对所述液体工质承压储罐(I)传热,或所述液体工质承压储罐(I)与所述工质加热离心流体通道(22)经离心泵入式结构连通,所述燃烧室(3)对所述液体工质承压储罐(I)传热。
8.如权利要求5至7中任一项所述外燃推进发动机,其特征在于:所述工质加热离心流体通道(22)向所述外燃推进发动机供送液体时,该液体在汽化前进入所述工质加热离心流体通道(22)。
9.如权利要求3至7中任一项所述外燃推进发动机,其特征在于:所述燃烧室(3)设置在所述旋转轴(5 )上。
10.如权利要求3至7中任一项所述外燃推进发动机,其特征在于:所述外燃推进发动机还包括压气机(10 ),所述压气机(10 )设置在所述旋转轴(5 )上,所述压气机(10 )的压缩气体出口与所述燃烧室(3)连通。
【文档编号】F02K7/00GK103939236SQ201410109183
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2013年3月23日
【发明者】靳北彪 申请人:摩尔动力(北京)技术股份有限公司
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