流道转子发动机
阅读：1003发布：2020-06-06
专利汇可以提供流道转子发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种流道 转子 发动机 ，包括转子和 燃烧室 ，在所述转子内设置离心 流体 通道，所述燃烧室设置在所述转子内，所述燃烧室对所述离心流体通道 传热 ，所述离心流体通道与喷射通道的工质入口连通，所述喷射通道与所述转子有矩设置，所述转子对外输出动 力 。本发明的所述流道 转子发动机 功率 密度 高、污染排放少、 燃料 多样性好、生产成本低。，下面是流道转子发动机专利的具体信息内容。
1.一种流道转子发动机，包括转子（1）和燃烧室（3），其特征在于：在所述转子（1）内设置离心流体通道（11），所述燃烧室（3）设置在所述转子（1）内，所述燃烧室（3）对所述离心流体通道（11）传热，所述离心流体通道（11）与喷射通道（4）的工质入口连通，所述喷射通道（4）与所述转子（1）有矩设置，所述转子（1）对外输出动力。
2.如权利要求1所述流道转子发动机，其特征在于：所述流道转子发动机还包括压气机（2），所述压气机（2）与所述转子（1）一体化设置，所述压气机（2）的压缩气体出口与所述燃烧室（3）连通。
3.如权利要求1所述流道转子发动机，其特征在于：所述流道转子发动机还包括附属喷射通道（6），所述附属喷射通道（6）与所述转子（1）一体化设置，来自所述燃烧室（3）并对所述离心流体通道（11）传热后的气体进入所述附属喷射通道（6）。
4.如权利要求1所述流道转子发动机，其特征在于：所述流道转子发动机还包括压气机（2）和附属喷射通道（6），所述压气机（2）与所述转子（1）一体化设置，所述附属喷射通道（6）与所述转子（1）一体化设置，所述压气机（2）的压缩气体出口与所述燃烧室（3）连通，来自所述燃烧室（3）并对所述离心流体通道（11）传热后的气体进入所述附属喷射通道（6）。
5.如权利要求3所述流道转子发动机，其特征在于：所述附属喷射通道（6）设为透平。
6.如权利要求4所述流道转子发动机，其特征在于：所述附属喷射通道（6）设为透平。
7.如权利要求1至6中任一项所述流道转子发动机，其特征在于：所述转子（1）设为空心转子。
8.如权利要求7所述流道转子发动机，其特征在于：所述燃烧室（3）设置在所述空心转子的内腔中。
9.如权利要求7所述流道转子发动机，其特征在于：所述离心流体通道（11）设为设置在所述空心转子的内腔中的管道（12）。
10.如权利要求7所述流道转子发动机，其特征在于：在所述空心转子的内腔中设置管道（12），所述管道（12）与所述离心流体通道（11）连通。
流道转子发动机
技术领域
背景技术
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1：一种流道转子发动机，包括转子和燃烧室，在所述转子内设置离心流体通道，所述燃烧室设置在所述转子内，所述燃烧室对所述离心流体通道传热，所述离心流体通道与喷射通道的工质入口连通，所述喷射通道与所述转子有矩设置，所述转子对外输出动力。
[0005] 方案3：在方案1的基础上，所述流道转子发动机进一步还包括附属喷射通道，所述附属喷射通道与所述转子一体化设置，来自所述燃烧室并对所述所述离心流体通道传热后的气体进入所述附属喷射通道。
[0006] 方案4：在方案1的基础上，所述流道转子发动机进一步还包括压气机和附属喷射通道所述压气机与所述转子一体化设置，所述附属喷射通道与所述转子一体化设置，所述压气机的压缩气体出口与所述燃烧室连通，来自所述燃烧室并对所述离心流体通道传热后的气体进入所述附属喷射通道，所述液体源与所述离心流体通道连通。
[0007] 方案5：在方案3或方案4的基础上，进一步将所述附属喷射通道设为透平。
[0008] 方案6：在方案1至5中任一方案的基础上，进一步将所述转子设为空心转子。
[0009] 方案7：在方案6的基础上，进一步将所述燃烧室设置在所述空心转子的内腔中。
[0010] 方案8：在方案6或7的基础上，进一步将所述离心流体通道设为设置在所述空心转子的内腔中的管道。
[0011] 方案9：在方案6或7的基础上，进一步在所述空心转子的内腔中设置管道，所述管道与所述离心流体通道连通。
[0012] 方案10：在方案8或9的基础上，进一步将所述管道设为螺旋管。
[0013] 方案11：在方案10的基础上，进一步将所述螺旋管设为柱形螺旋管或设为盘形螺旋管。
[0014] 方案12：在方案1至11中任一方案的基础上，进一步在所述转子外设静止壳体。
[0015] 方案13：在方案1至12中任一方案的基础上，所述流道转子发动机进一步还包括液体源，所述液体源经旋转接头与所述离心流体通道连通。
[0016] 方案14：在方案13方案的基础上，进一步将所述旋转接头设为等内径旋转接头、设为顺锥旋转接头、设为逆锥旋转接头或设为盘式旋转接头。
[0017] 方案15：在方案1至12中任一方案的基础上，所述流道转子发动机进一步还包括液体源，所述液体源经液体送入口与所述离心流体通道连通。
[0018] 方案16：在方案1至12中任一方案的基础上，所述流道转子发动机进一步还包括液体源，在所述转子上设转子液体通道，在所述转子液体通道内设与所述转子液体通道不接触且与所述转子共轴线的内置液体送入管，所述液体源经所述内置液体送入管与所述转子液体通道连通，所述转子液体通道与所述离心流体通道连通。
[0019] 方案17：在方案1至12中任一方案的基础上，所述流道转子发动机进一步还包括液体源，所述液体源经液体滴入口与所述离心流体通道连通。
[0020] 方案18：在方案1至12中任一方案的基础上，所述流道转子发动机进一步还包括液体源，所述液体源经液体射入口与所述离心流体通道连通。
[0022] 方案20：在方案1至19中任一方案的基础上，进一步使所述喷射通道的工质入口处的承压能力大于2MPa。
[0024] 本发明中，为了提高发动机效率，可选择性地根据公知技术，在所述转子上设隔热层。
[0025] 本发明中，为了提高发动机效率，可选择性地根据公知技术，在所述空心转子上和/或所述空心转子内设隔热层。
[0026] 本发明中，所谓的“一体化设置”包括固连设置和整体加工成型的设置方式。
[0027] 本发明中，所述压气机可以是轴流、径流，可以是多级、单级。
[0028] 本发明中，所述透平可以是轴流、径流，可以是多级、单级。
[0029] 本发明中，进入所述燃烧室的燃料可以通过独立喷射的方式进入所述燃烧室，也可以与空气一起混合后进入所述燃烧室，还可以由所述转子的旋转轴经旋转接头输入到所述燃烧室。
[0030] 本发明中，所述喷射通道的工质入口处的承压能力大于2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、
9.5MPa、10MPa、10.5MPa、11MPa、11.5MPa、12MPa、12.5MPa、13MPa、13.5MPa、14MPa、14.5MPa、
15MPa、15.5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、
20.5MPa、21MPa、21.5MPa、22MPa、22.5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24.5MPa、25MPa、
25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27Pa、27.5MPa、28MPa、28.5MPa、29MPa、29.5MPa或大于30MPa。
9.5MPa、10MPa、10.5MPa、11MPa、11.5MPa、12MPa、12.5MPa、13MPa、13.5MPa、14MPa、14.5MPa、
15MPa、15.5MPa、16MPa、16.5MPa、17MPa、17.5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、
20.5MPa、21MPa、21.5MPa、22MPa、22.5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24.5MPa、25MPa、
25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27Pa、27.5MPa、28MPa、28.5MPa、29MPa、29.5MPa或大于30MPa。
[0031] 本发明中，所述喷射通道的工质入口处的工质压力应与其承压能力相匹配，即所述喷射通道的工质入口处的最高工质压力达到其承压能力。
[0032] 本发明对所述喷射通道的工质入口处的承压能力限压是为了提高所述流道转子发动机的工作效率。
[0033] 本发明中，所谓的“离心流体通道”是指在径向方向有分布的流体通道以及由在径向方向上有分布的流体通道和在径向方向上没有分布的流体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。
[0035] 本发明中，所谓的“附属喷射通道”是指一切可以喷射流体获得反作用力的通道，例如，亚音速喷管、超音速喷管（即拉瓦尔喷管）、透平、涡轮或导流喷射通道等。
[0036] 本发明中，所述喷射通道、所述附属喷射通道设置的目的是通过流体喷射产生反作用力。
[0037] 本发明中，可选择性地根据公知技术设置冷凝冷却器、回热器和/或液体泵以及液体储罐，在设有所述冷凝冷却器的结构中，由所述喷射通道喷射的工质进入所述冷凝冷却器。
[0038] 本发明中，所述液体源是指液体工质源，例如能够提供水或其它液体工质（例如有机朗肯循环工质）的装置、单元、系统或储罐，例如，由液体储罐和液体泵构成的系统，再例如，液体储罐或靠重力供液体的液体储罐等。
[0039] 本发明中，所述液体源内的液体工质可以选择性地选择水、烷烃、氟立昂或醇类等。
[0040] 本发明中，所述液体源可选择性地设为所述气体液化物源，所述气体液化物源内的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，液化氮气、液化氧气、液化二氧化碳或液化空气等。
[0041] 本发明中，所谓A和B连通是指A与B之间工质发生流动，包括工质从A流到B或者从B流到A，或者工质先从A流到B再从B流到A。所谓的“连通”包括直接连通、间接连通和经操作单元连通，所述操作单元包括阀、控制机构、供送机构（泵）和热交换器等。
[0042] 本发明中，所谓的“转子液体通道”是指至少有一部分液体通道与所述转子共轴线设置的随所述转子转动的，且与所述转子共轴线设置的那一部分液体通道的至少一部分为非顺锥形液体通道的液体通道。
[0043] 本发明中，所谓的“顺锥形液体通道”是指锥形的渐开方向与所述内置液体送入管内的流体流动方向相一致的锥形液体通道。
[0044] 本发明中，所谓的“非顺锥形液体通道”是指除所述顺锥形液体通道以外的所有形状的流体通道，例如等内径流体通道、非等内径流体通道、内壁设有螺旋的流体通道或逆锥形液体通道等。
[0045] 本发明中，所谓的“逆锥形液体通道”是指锥形的渐开方向与所述内置液体送入管内的流体流动方向相反的锥形液体通道。
[0046] 本发明中，所谓的“顺锥旋转接头”是指锥形的渐开方向与液体流动方向相同的旋转接头。
[0047] 本发明中，所谓的“逆锥旋转接头”是指锥形的渐开方向与液体流动方向相反的旋转接头。
[0048] 本发明中，所谓的“盘式旋转接头”是指旋转接头中的旋转件上设有圆盘的旋转接头，此圆盘的作用是减少液体泄漏。
[0049] 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。
[0050] 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。
[0051] 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。
[0052] 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。
[0053] 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。
[0055] 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；
图中：
1转子、11离心流体通道、12管道、13静止壳体、2压气机、3燃烧室、4喷射通道、6附属喷射通道、7液体源、10转子液体通道、101内置液体送入管。
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；
图中：
1转子、11离心流体通道、12管道、13静止壳体、2压气机、3燃烧室、4喷射通道、6附属喷射通道、7液体源、10转子液体通道、101内置液体送入管。
具体实施方式
[0056] 实施例1如图1所示的流道转子发动机，包括转子1和燃烧室3，在所述转子1内设置离心流体通道11，所述燃烧室3设置在所述转子1内，所述燃烧室3对所述离心流体通道11传热，所述离心流体通道11与喷射通道4的工质入口连通，所述喷射通道4与所述转子1有矩设置，所述转子1对外输出动力。
[0057] 本实施例中，所述转子1设为了空心转子，所述燃烧室3设置在所述空心转子的内腔中，所述离心流体通道11设置在所述空心转子的侧壁内。
[0058] 实施例2如图2所示的流道转子发动机，其在实施例1的基础上，进一步增设压气机2，所述压气机2与所述转子1一体化设置，所述压气机2的压缩气体出口与所述燃烧室3连通。
[0059] 实施例3如图3所示的流道转子发动机，其在实施例1的基础上，进一步增设附属喷射通道6，所述附属喷射通道6与所述转子1一体化设置，来自所述燃烧室3并对所述离心流体通道11传热后的气体进入所述附属喷射通道6。
[0060] 实施例4如图4所示的流道转子发动机，其在实施例2的基础上，进一步增设附属喷射通道6，所述附属喷射通道6与所述转子1一体化设置，来自所述燃烧室3并对所述离心流体通道11传热后的气体进入所述附属喷射通道6。
[0061] 实施例5如图5所示的流道转子发动机，其与实施例3的区别在于，改为将所述离心流体通道11设为设置在所述空心转子的内腔中的管道12。
[0062] 实施例6如图6所示的流道转子发动机，其与实施例5的区别在于，所述管道12设为螺旋管。
[0063] 实施例7如图7所示的流道转子发动机，其与实施例1的区别在于，在所述空心转子的内腔中设置管道12，所述管道12与所述离心流体通道11连通。
[0064] 实施例8如图8所示的流道转子发动机，其与实施例7的区别在于，所述管道12设为螺旋管。
[0065] 实施例6和8中，所述管道均设为了柱形螺旋管，作为可以变换的实施方式，所述管道12可以改设为盘形螺旋管。
[0066] 作为可以变换的实施方式，本发明的上述所有实施方式中，都可以选择性地参照实施例5至8及其变换得到的实施方式设置所述离心流体通道11及所述管道12。
[0067] 实施例9如图9所示的流道转子发动机，其在实施例1的基础上，在所述转子1外增加设置静止壳体13。
[0068] 作为可以变换的实施方式，本发明的所有实施方式在具体实施时，都可以参照本实施例选择性地在所述转子1外设静止壳体13。
[0069] 实施例10如图10所示的流道转子发动机，其在实施例1的基础上，增设液体源7，在所述转子1上设转子液体通道10，在所述转子液体通道10内设与所述转子液体通道10不接触且与所述转子1共轴线的内置液体送入管101，所述液体源7经所述内置液体送入管101与所述转子液体通道10连通，所述转子液体通道10与所述离心流体通道11连通。
[0070] 作为可以变换的实施方式，可以改为使所述离心流体通道11经旋转接头与所述液体源7连通，并进一步可选择性地将所述旋转接头设为等内径旋转接头、设为顺锥旋转接头、设为逆锥旋转接头或设为盘式旋转接头；或改为使所述液体源7经液体送入口与所述离心流体通道连通；或改为使所述液体源7经液体滴入口与所述离心流体通道连通；或改为使所述液体源7经液体射入口与所述离心流体通道连通；或改为使所述离心流体通道11经离心泵与所述液体源连通。
[0071] 作为可以变换的实施方式，本发明的所有实施方式均可参照本实施例及在本实施例的基础上变换得到的实施方式设置所述液体源7与所述离心流体通道11的连通方式。
[0072] 本发明的所有实施方式中，都将所述喷射通道4具体的设为了超音速喷管（即拉瓦尔喷管），作为可以变换的实施方式，所有实施方式中的所述喷射通道4都可以设为透平（包括涡轮）、亚音速喷管或改设为导流喷射通道。
[0073] 本发明中所有设有所述附属喷射通道6的实施方式中，都将所述附属喷射通道6具体的设为了透平，作为可以变换的实施方式，所述附属喷射通道6都可以设为亚音速喷管、超音速喷管或改设为导流喷射通道。
[0074] 本发明的设有所述附属喷射通道6的实施例中，所述附属喷射通道6的设置使得该实施例的所述流道转子发动机能够利用来自所述燃烧室3的对所述离心流体通道11传热后的工质携带的热量来增加所述转子1的做功能力，提高效率；作为可以变换的实施方式，所有设有所述附属喷射通道6的实施例中的所述附属喷射通道6都可以不设，此时来自所述燃烧室3的对所述离心流体通道11传热后的工质可以直接排放掉或做其他用途。
[0075] 本发明的上述所有实施例中，都将所述转子1具体的设为了空心转子，所述燃烧室3具体的设置在所述空心转子1的内腔中，作为可以变换的实施方式，所述转子1可以设置为实心转子，所述燃烧室3、所述离心流体通道11可以通过掏空的方式在所述实心转子内形成，所述转子1还可以改设为其他任何合适的结构。
[0076] 本发明的所有设有所述压气机2的实施方式在具体实施时，都可以选择性地将所述压气机可以是轴流式或设为径流式，还可以选择性地将所述压气机设为多级或设为单级。
[0077] 本发明的所有设有所述透平的实施方式在具体实施时，都可以选择性地将所述透平设为轴流式或设为径流式还可以选择性地将所述透平设为多级或设为单级。
[0078] 本发明的所有实施方式具体实施时，都可以选择性地将所述喷射通道4的工质入口处的承压能力设为大于2MPa、2.5MPa、3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa、5MPa、5.5MPa、6MPa、6.5MPa、7MPa、7.5MPa、8MPa、8.5MPa、9MPa、9.5MPa、10MPa、10.5MPa、11MPa、11.5MPa、
12MPa、12.5MPa、13MPa、13.5MPa、14MPa、14.5MPa、15MPa、15.5MPa、16MPa、16.5MPa、
17MPa、17.5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、21.5MPa、22MPa、
22.5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24.5MPa、25MPa、25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27Pa、27.5MPa、
28MPa、28.5MPa、29MPa、29.5MPa或设为大于30MPa，从而提高所述流道转子发动机的效率。
12MPa、12.5MPa、13MPa、13.5MPa、14MPa、14.5MPa、15MPa、15.5MPa、16MPa、16.5MPa、
17MPa、17.5MPa、18MPa、18.5MPa、19MPa、19.5MPa、20MPa、20.5MPa、21MPa、21.5MPa、22MPa、
22.5MPa、23MPa、23.5MPa、24MPa、24.5MPa、25MPa、25.5MPa、26MPa、26.5MPa、27Pa、27.5MPa、
28MPa、28.5MPa、29MPa、29.5MPa或设为大于30MPa，从而提高所述流道转子发动机的效率。
[0079] 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。
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