[发明专利]基于非定常燃烧具有增压功能的内燃波转子及工作方法

权利要求书

1.一种基于非定常燃烧具有增压功能的内燃波转子，其特征在于：包括底座（11）、波转子（17）、进口端盖（7）、出口端盖（16）、驱动电机（13）；

其中进气端盖（7）上具有进气端口（8），该进气端口（8）由两个外侧壁面（22）和一个内圆弧壁面、一个外圆弧壁面组成，且该进气端口（8）被两个内侧壁面（23）分成了吹除空气端口（8a）、可燃混气端口（8b）、隔离空气端口（8c），其中可燃混气端口（8b）上还安装有燃料喷嘴（14），上述外侧壁面和内侧壁面与进口端盖（7）平面之间有夹角                                                （23），且侧壁面的倾斜方向与波转子（17）旋转方向相同，该夹角满足，式中为进气端口气流速度，为波转子转动角速度，为波转子外径；

其中出口端盖（16）上具有排气端口（15），该排气端口由两个侧壁面和一个内圆弧壁面、一个外圆弧壁面组成，侧壁面（24）与出口端盖（16）平面之间有夹角（25），且侧壁面的倾斜方向与波转子（17）旋转方向相同，该角度满足，式中为排气端口气流速度，为波转子转动角速度，为波转子外径，出口端盖（16）上还安装有热射流装置（18）；其中进气端盖（7）和出口端盖（16）分别安装于所述波转子（17）的前端和后端；并且通过端盖座（12）安装于所述底座（11）上；

上述波转子（17）由内向外依次包括传动轴（6）、内鼓筒（3）、外鼓筒（2），其中传动轴（6）和内鼓筒（3）之间通过连接部件（5）连接，内鼓筒（3）和外鼓筒（2）之间通过径向插板（1）连接，其中径向插板（1）将内鼓筒（3）和外鼓筒（2）之间的空间均匀划分成转子通道（4）；上述传动轴（6）前端和后端分别穿过所述进气端盖（7）和出口端盖（16）后通过轴承座（10）安装于所述底座（11）上；

    上述驱动电机（13）安装于传动轴（6）的前端；

上述进气端盖（7）和出口端盖（16）沿周向位置均可调；使得进气端盖开孔角度和排气端口开孔角度之间的相位差可调，其中相位差满足，式中为波转子长度，为波转子内压缩波的传播速度，为波转子的转动角速度，进气端盖开孔角度和排气端口开孔角度之间的相位差；

    上述进气端盖（7）由外进气端盖和内进气端盖组成，所述进气端口（8）固定于外进气端盖，内进气端盖上设有与进气端口（8）对应的开口；外进气端盖和内进气端盖之间可在周向调节，使得进气端口（8）可在全部打开与1/2打开范围内可调；

    上述排气端盖（16）由外排气端盖和内内气端盖组成，所述排气端口（8）固定于外排气端盖，内进气端盖上设有与排气端口（8）对应的开口；外排气端盖和内排气端盖之间可在周向调节，使得排气端口（8）可在全部打开与1/2打开范围内可调。

2.权利要求1所述的基于非定常燃烧具有增压功能的内燃波转子的工作方法，其特征在于包括以下过程：

   根据具体试验条件确定进口端口开孔角度(19)范围，使其满足，式中为进口端口开孔角度范围，为波转子的转动角速度，为波转子长度，为进气端口（8）气流速度，为进气端口外侧壁面和内侧壁面与进口端盖（7）平面之间有夹角（24），为进口预留倍数；

   根据试验系统流量确定燃料流量，气流经进气端口（8）进入，燃料经喷嘴（14)注入可燃混气端口(8b)，与气流混合形成可燃混气，并进入波转子通道(4)完成填充过程；

    根据上述燃料流量和空气流量可计出理论排气速度，进而确定排气端口的开孔角度（20）范围，使其满足，式中为进口端口开孔角度范围，为波转子的转动角速度，为波转子长度，为进气端口气流速度，为进气端口外侧壁面和内侧壁面与进口端盖（7）平面之间有夹角，为预留倍数；

    根据进气温度确定进气端盖开孔角度和排气端口开孔角度之间的相位差（21），使其满足式中为波转子长度，为波转子内压缩波的传播速度，为波转子的转动角速度，进气端盖开孔角度和排气端口开孔角度之间的相位差（21），转子通道在进气端盖开孔角度和排气端口开孔角度之间的相位差(21)范围内，出口端关闭，进气端继续进气，气流在出口端盖上滞止产生逆行压缩波，压缩波传播到通道左端时，通道被进口端盖（7）封闭，完成内燃波转子的预压缩过程；

 热射流（18）进入波转子通道，点燃混气，混气在封闭的波转子通道（4）内完成等容燃烧过程；

    燃烧过程结束后，波转子通道（4）转到出口端口处，排气端口（15）产生膨胀波，高温燃气经排气端口（15）排出波转子通道（4）；

   吹除空气端口(8a）和隔离空气端口（8c）的气流将高温燃气与可燃混气隔开，防止热自燃。