[发明专利]一种陶瓷涡轮发动机

说明书

本发明公开了一种陶瓷涡轮发动机，包括低压燃油装置、高能点火装置、辅助燃烧器、高温高压燃油装置、陶瓷火焰筒、导向器、涡轮、进气装置、外壳体、排气罩，本发明克服了传统航空涡轮发动机固有的压气机耗功、油气燃烧不充分的缺点，能够极大提升发动机的功重比和安全、可靠性。

技术领域

本发明属于航空涡轮发动机领域，涉及一种陶瓷涡轮发动机。

背景技术

常见的陶瓷涡轮发动机一般由进气装置、压气机、燃烧室、涡轮、排气装置、外壳体等主要部件组成，往往结构复杂，重量重，可靠性低，高温部件易烧蚀等缺点。

发明内容

本发明目的：提供了一种结构简单、功重比高、可靠性高的陶瓷涡轮发动机。

本发明的技术方案是：

一种陶瓷涡轮发动机，包括低压燃油装置、高能点火装置、辅助燃烧器、高温高压燃油装置、陶瓷火焰筒、导向器、涡轮、进气装置、外壳体、排气罩，低压燃油装置固定安装在进气装置上，低压燃油装置的喷口位于陶瓷火焰筒前；高温高压燃油装置一端固定安装在外壳体上，另一端插入陶瓷火焰筒和辅助燃烧器内，其辅助喷油嘴位于辅助燃烧器内；高能点火装置一端安装于外壳体上，另一端上设置有主点火器，其主点火器位于陶瓷火焰筒内，而其辅助点火器插入辅助燃烧器内；导向器固定安装于外壳体上；涡轮安装在发动机主轴上，发动机主轴通过轴承安装固定在轴承座上，轴承座固定在外壳体内；排气罩通过法兰盘固定在外壳体后端，而进气装置通过法兰盘固定在外壳体前端。

所述的低压燃油装置的喷口数量为8－10个。

所述的高能点火装置的主点火器数量为4－6个，辅助点火器数量为2个。

所述的陶瓷火焰筒与低压燃油装置的喷口相对的面为弧形面。

所述的导向器、涡轮均为陶瓷合金材料。

本发明的有益效果：本陶瓷涡轮发动机采用了陶瓷毛细结构，取消了压气机和涡轮叶片冷却结构，开始工作时高温高压燃油装置的高温高压混合气体沿管路进入辅助燃烧器中，通过辅助燃油喷嘴喷出，此时高能点火装置的辅助点火器产生高能火花，点燃混合气体，辅助燃烧器内形成稳定火焰。高温高压燃气通过环形回流陶瓷火焰筒和导向器，使高温高压势能转化为巨大的动能，冲击涡轮做功，此过程只会持续到陶瓷火焰筒内形成稳定火焰就会停止；此外主燃油喷嘴通过陶瓷的多孔毛细渗漏原理，在陶瓷的毛细管中渗入燃油，而陶瓷火焰筒的正常工作温度高达2000℃，渗入的数以万计的毛细管中的燃油因吸热而迅速蒸发形成燃油蒸汽，由于是连续供油渗透和高能点火装置的主点火器点火，于是在陶瓷火焰筒的回流区形成强大的稳定燃烧区。由于陶瓷自然形成的多孔毛细结构造成良好的渗透、传热、蒸发、加热以及可能还存在的表面催化作用，加速了混气形成，加快了化学反应速率，缩短了着火延迟时间，加大了回流区的能量，于是形成了难以熄灭的火焰。高能燃气燃烧产生的化学能转化为巨大动能，冲击涡轮做功，使发动机产生推力或轴功率，而尾气则通过排气罩排出。

本发明克服了传统航空涡轮发动机固有的压气机耗功、油气燃烧不充分的缺点，能够极大提升发动机的功重比和安全、可靠性。

附图说明

图1是本发明陶瓷涡轮发动机工作原理示意图；

图2是本发明陶瓷涡轮发动机结构示意图；

其中，1－低压燃油装置、2－高能点火装置、3－辅助燃烧器、4－高温高压燃油装置、5－陶瓷火焰筒、6－导向器、7－涡轮、8－进气装置、9－外壳体、10－排气罩。

具体实施方式：

为更好的说明本发明，下面结合附图具体说明。

请参阅图1、图2，其是本发明陶瓷涡轮发动机工作原理及结构示意图，工作原理如下：