[发明专利]仿生发动机及其实现方法

权利要求书

1.一种仿生发动机，其特征在于：整机包括前后两套双能转子定子副和中间的涡轮副；主轴包括输入轴与输出轴，主轴平行贯通转子定子副与涡轮副中；输入轴上安装有压气轮、用于驱动油泵的凸轮、前后两件能转子、涡轮和同步齿轮，输出轴上安装有对应的一套前后两件能转子、涡轮和同步齿轮，输出轴外伸输出端，输出轴和输入轴通过同步齿轮同步做功；

仿生发动机的机体上设有蓄压器；

双能转子定子副包括能定子和转子；

每一个双能转子定子副中，能定子上设有上下对称的两个型腔，2个转子分别置该2个型腔中，形成A、B、C、D主流场，A为进气主流场、C为进油与催化剂流场，B和D均为膨胀排放流场，能定子的右侧设燃烧室，能定子的左侧设能热交换腔，能定子的上壁设有进气道，下壁设有进油、催化剂道，右壁设有循环注水道和润滑油管过道，在B和D主流场的尾端设置交叉控作道；

涡轮副包括涡轮定子和涡轮，涡轮定子套的右侧设有冷却水蓄压室，涡轮定子套的两个型腔中设有波阔穴；

燃烧室包括2个主燃烧室、2个预燃烧室、安装有火花塞的火花塞孔和进气道；

火花塞孔贯通2个主燃烧室和2个预燃烧室；燃烧室内设有多个蓄压室和多条进气道，每一个蓄压室与3或4条进气道相通，每一个蓄压室通过一个喷嘴与主燃烧室连接，喷嘴的喷口与主燃烧室的内壁相切；有两条进气道分别直通2个预燃烧室。

2.根据权利要求1所述的仿生发动机，其特征在于，涡轮定子套的每一个型腔中有过热蒸汽波阔穴为3个，且尺寸不一致。

3.一种仿生发动机的实现方法，其特征在于，采用权利要求1-2所述的仿生发动机的结构，步骤如下：

通过皮带轮驱动输入轴旋转，输入轴与输出轴通过同步齿轮啮合，压气轮、凸轮能转子和涡轮及同步齿轮一道旋转；

输入轴带动压气轮将空气送入蓄压器进入能定子中主流场(2-1)，凸轮驱动油泵将燃油经燃油入射口(2-3)进入主流场(2-1)，能转子(4)旋转，将空气经氧化剂入射通道(2-9)、燃油经燃油催化剂混合入射通道(2-10)进入燃烧室(6)，氧化剂入射通道(2-9)通氧化剂流道(6-4)，燃油依次经燃油催化剂混合入射通道(2-10)和燃油引射通道(6-3)引射到氧化剂流道即进气道(6-4)，燃油和空气在氧化剂流道(6-4)混合进入蓄压室(6-6)，再经喷嘴(6-7)切向喷入主燃烧室(6-1)，成球形涡流即环流工质团，氧化剂流道(6-4)中的两条直通预燃室(6-2)，在火花塞孔(6-8)点火，明火流在砂丘效应作用下吸入环流工质团，在主燃烧室内形成空中焰核稳定燃烧，燃烧形成的高压燃气从主燃烧室两旁通道给力能转子(4)，从而驱动能转子(4)及叶片(4-1)做功，乏气经导向器(15)驱动涡轮转子的叶片做功；

冷却水形成蒸汽在涡轮定子(3)的涡轮主流场(3-1)作功后继续受波阔穴(3-4)作用完成蒸汽垫底，产生高温度差燃气作功，然后乏气经涡轮定子套的能热交换道(3-3)传热交换后，最后从尾管排出。

4.根据权利要求3所述的仿生发动机的实现方法，其特征在于，主燃烧室的燃烧过程辐射热作用在弥散的催化剂云上成白炽态，催化剂与水蒸气作用热离解成CO和H₂氢气与氧气结合燃烧，N与H₂作用形成氨气，避免了有害气体的直接排放。

5.根据权利要求4所述的仿生发动机的实现方法，其特征在于，所述的催化剂为颗粒直径为0.03-0.05mm的碳微粒。