[发明专利]轨迹叶片燃热气轮发动机

说明书

本发明公开了轨迹叶片燃热气轮发动机，包括传动机构、燃气轮机组、热气轮机组和连续压气机。本发明的有益效果是：利用燃料与压缩气体燃烧形成的连续高温射流，和压缩气吸热再膨胀的热气，分别作用在叶片型腔、轮凹槽，轨迹叶片与型腔凸台构成容积变化腔，受力斜切面连续伴微脉动的将热功，燃热气有效压力直接转换为旋转机械能，在紧凑设备中可输出燃热气叠加的能量；工作过程中，燃气拉轮旋转一周完成燃气、压缩气能量转换；另一部分压缩气吸热膨胀后供串联的热气轮机再进行转化，为热气闭路循环；直至变为低热乏气，与有害物质被催化洗涤过滤干净后排放；经测试有极高的容积与热能效率，排气洁净、运行平稳、耐久性佳、噪音低。

技术领域

本发明涉及一种发动机，具体为轨迹叶片燃热气轮发动机，属于热能转换的机电技术领域。

背景技术

热能转换机械其利用的是单位时间内燃料的化学能隐焓在内部或外部燃烧产生的显焓能量转换成机械能。

目前主要应用的热能转换机械有：燃煤火力发电，核能发电，燃油、气往复活塞式内燃机、三角转子旋转活塞发动机、燃气轮机。其中，燃煤火力发电是煤燃烧的化学热能，锅炉烧水吸热蒸发，蒸汽膨胀作功推动汽轮机再凝结为水循环，汽轮机带动发电机；内燃机是将燃料与空气混合，在汽缸内与压缩空气混合燃烧，暴力推动活塞与联动机构输出机械功；燃气轮机是以一组叶轮旋转，吸入空气连续压缩以流动的气体为工质，燃料与气体混合燃烧后高速喷出带动另一组同轴的叶轮旋转，并喷射出大量的高温高压气体。

燃煤火力发电，燃气中携带有大量SO2、CO2、NOx、CN灰渣尘粒，脱除捕捉洗涤成本高昂，经过冷却后动能未能利用又重新排入大气中，洁净排放难易实现，燃气膨胀功未能充分利用，随烟囱排放，能量效率仅40％左右，它由庞大的系统设备组成。核能发电是利用核反应堆中核裂变、核聚变所释放出的热能进行发电，核能发电时存在大量放射性物质，核聚变是理想的能源但离实际应用还有一定距离；核燃料需要特殊的防护设施，在生产使用以及废渣处理过程中有极高的专业要求。往复活塞式、三角转子旋转活塞式内燃机、燃气轮机，燃料与压缩空气在气缸内混合，燃烧后气体膨胀、射流能量作功，大量余热随排气通道排出无法利用，废气、热污染严重，能量效率为41.5％左右。燃气轮机—蒸汽联合利用，净效率可以达到63.5％，燃气轮机需要在高温高速重负荷下可靠运行，设备制造要求高，只能燃用油气无法使用固体燃料，应用有限。由于总体结构，设计加工能力的缺陷，热能工程机械目前燃净率，容积效率，能量转换效率、无害排放都受到了限制。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供轨迹叶片燃热气轮发动机，其能将燃料显焓中燃气与慢速释放的热能，经压缩气反复吸收交换后膨胀，在串联的热气轮机中同步转换，即能满足材料耐热运行条件，又能集成到一套紧凑的设备中进行立体转换，提高能量效率，降低有害物质排放。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：轨迹叶片燃热气轮发动机，包括

传动机构，其用于输出动力，且其由横穿该发动机的主轴构成，所述主轴的前端轴身上套设有与该发动机壳体通过螺栓进行固定连接的端盖，所述主轴的尾端轴身上套设有与该发动机壳体通过螺栓进行固定连接的后端盖及轴承、油气封组件，且所述主轴的前端安装有主轴联轴器，所述主轴的尾端安装有主轴后法兰；

燃气轮机组，其安置在该发动机的内部，并利用燃料与压缩气体燃烧形成的连续高温射流和压缩气吸热再膨胀的热气推动内部组件进行转动，使燃热气有效压力直接转换为旋转机械能，由燃气型腔做燃气功转换，压缩气型腔由压缩气对拉轮、叶片斜切面作功的同时吸热，实现高温燃气腔与低温压缩气腔机体凸台组成圆周，燃气轮机运动组件，经高低温交叉后使用普通耐温材料在不施予其他冷却条件下既能保障可靠运行；由穿过所述主轴的燃气轮组件一和燃气轮组件二构成，且两个燃气轮组件之间通过中隔板进行分隔；