噴霧液體到熱壁上蒸發與噴氣發動機和蒸汽機複合發動機的製作方法

2023-06-29 10:27:11

專利名稱：噴霧液體到熱壁上蒸發與噴氣發動機和蒸汽機複合發動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種噴霧液體到熱壁上蒸發與噴氣發動機和蒸汽機複合 發動機。
背景技術：
現有的噴氣發動機油耗太高，熱效率低，燃氣經過渦輪後，溫度及壓
力驟然下降，有約75%的燃氣能量轉變為機械能，用來驅動壓氣機、風扇 和其他附件，而剩餘燃氣能量去產生推力。

發明內容
本發明的目的是為了利用噴氣發動機的熱量，提高熱效率節約能源。 原理是噴氣發動機的燃氣溫度在2000多度使尾噴管發熱，用直接
噴霧液體到熱壁上高速蒸發裝置對其利用，在尾噴管殼外裝置夾層外殼與 尾噴管殼形成蒸發室，由噴霧嘴將液體噴霧到高溫的尾噴管殼上高速蒸發 產生的高壓蒸汽進入蒸汽輪機作功，蒸汽輪機與噴氣發動機聯軸轉動同 或無渦輪由蒸汽輪機直接推動壓氣機運轉。
本發明是這樣實現的本發明例有五實施方例；
第一個實施方例是在空氣噴氣發動機的尾噴管殼外周裝套上密閉夾 層外殼，其與尾噴管殼形成蒸發室，密閉夾層外殼由渦輪起至尾噴管口止。 密閉夾層外殼的外周布置有若干個噴霧嘴，並伸入到蒸發室內，密閉夾層 外殼的前端設有一個蒸汽出孔，與蒸汽導管連接，蒸汽導管另一端與蒸汽輪機的進汽口連接。蒸汽輪機布置在空氣噴氣發動機的殼外，蒸汽輪機的 動力軸伸入空氣噴氣發動機殼內，並通過圓錐齒輪聯接在空氣噴氣發動機 的壓氣機前端。蒸汽輪機的排汽管與冷凝散熱器連接，冷凝散熱器的出水 管與水泵連接，水泵通過水管與各個噴霧嘴連接。
第二個實施方例是在空氣噴氣發動機的尾噴管殼外周裝套上密閉夾 層外殼，其與尾噴管殼形成蒸發室，密閉夾層外殼由燃燒室後端起至尾噴 管口止。密閉夾層外殼的外周布置有若干個噴霧嘴，並伸入到蒸發室內， 在空氣噴氣發動機的尾噴管殼與密閉夾層外殼的套接處向空氣噴氣發動 機內開一個蒸汽出孔，與蒸汽導管連接，蒸汽導管位於空氣噴氣發動機內 的燃燒室後，蒸汽導管的另一端與蒸汽輪機連接，蒸汽輪機與空氣噴氣發 動機同動力軸連接。蒸汽輪機的排汽管穿出空氣噴氣發動機殼與冷凝散熱 器連接，冷凝散熱器的出水管與水泵連接，水泵通過水管與各個噴霧嘴連 接。
第三個實施方例是在空氣噴氣發動機的尾噴管殼外周裝套上尾開夾 層外殼，其與尾噴管殼形成蒸發室，尾開夾層外殼由渦輪起至尾噴管口後。 尾開夾層外殼的外周布置有若干個噴霧嘴，並伸入到蒸發室內，尾開夾層 外殼的尾端開口通入空氣噴氣發動機的尾噴管內。
第四個實施方例是在渦輪螺槳發動機的尾噴管內並列環形布置若干 圈鋼管，鋼管嵌在環形圍固殼內，環形圍固殼的外周布置若干個噴霧嘴， 並伸入到環形圍固殼內，環形圍固殼的前端設有一個蒸汽出孔，與蒸汽導 管連接，蒸汽導管與蒸汽輪機的進汽口連接，蒸汽輪機位於螺旋槳與壓氣 機之間，並與其同軸連接。蒸汽輪機的排汽管與冷凝散熱器連接，冷凝散 熱器的出水管與水泵連接，水泵通過水管與各個噴霧嘴連接。第五個實施方例是將渦輪螺槳風扇發動機的尾噴管改制成花瓣樣式， 在花瓣樣式噴管的外周套接的是圓管殼，在圓管殼的外周布置有若干個噴 霧嘴，其噴霧嘴分別對應的伸入到花瓣樣式噴管的凹瓣內。在花瓣樣式噴 管後端的動力軸上裝置一臺小型的蒸汽渦輪機，其花瓣樣式噴管的每一個 凹瓣都與一條蒸汽導管連接，蒸汽導管另一端與蒸汽渦輪機的進汽口連 接。蒸汽渦輪機的排汽管與冷凝散熱器連接，冷凝散熱器的出水管與水泵 連接，水泵通過水管與各個噴霧嘴連接。
本發明的優點是熱效率高，節能，振動小，噪音低，結構簡單，技 術成熟等。可用於各種飛機、發電等應用廣泛。


圖1是本發明的第一個實施方例示意圖； 圖2是本發明的第一個實施方例示意圖； 圖3是本發明的第一個實施方例示意圖； 圖4是本發明的第一個實施方例示意圖； 圖5是圖4中所示沿A——A線的剖視圖； 圖6是本發明的第一個實施方例示意圖； 圖7是圖6中所示沿B——B線的剖視圖中空氣噴氣發動機l，壓氣機2，燃燒室3，渦輪4，尾噴管5， 密閉夾層外殼6，噴霧嘴7，蒸汽導管8，蒸汽輪機9，圓錐齒輪IO，排汽 管ll，冷凝散熱器12，水泵13，尾開夾層外殼14，渦輪螺槳發動機15， 環形圍固殼16，鋼管17，螺旋槳18，渦輪螺槳風扇發動機19，花瓣樣式 噴管20，圓管殼21，蒸汽渦輪機22。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述本發明例 有五實施方例；
圖1所示的第一個實施方例是在空氣噴氣發動機1的尾噴管殼5 外周裝套上密閉夾層外殼6，其與尾噴管殼5形成蒸發室，密閉夾層外殼 6由渦輪4起至尾噴管5 口止。密閉夾層外殼6的外周布置有若干個噴霧 嘴7，並伸入到蒸發室內，密閉夾層外殼6的前端設有一個蒸汽出孔，與 蒸汽導管8連接，蒸汽導管8另一端與蒸汽輪機9的進汽口連接。蒸汽輪 機9布置在空氣噴氣發動機1的殼外，蒸汽輪機9的動力軸伸入空氣噴氣 發動機1殼內，並通過圓錐齒輪10聯接在空氣噴氣發動機1的壓氣機2 前端。蒸汽輪機9的排汽管11與冷凝散熱器12連接，冷凝散熱器12的 出水管與水泵13連接，水泵13通過水管與各個噴霧嘴7連接。
空氣噴氣發動機l起動後，其尾噴管殼5就發熱，噴霧嘴7將液體噴 到尾噴管殼5上。液體快速蒸發產生高壓進入蒸汽輪機9內作功，蒸汽輪 機9的動力軸與空氣噴氣發動機1的動力軸共同運轉，蒸汽輪機9運轉排 出的蒸汽進入到冷凝散熱器12裡，冷凝散熱器12裡的冷卻水流入水泵13 內，水泵13將水輸送到每個噴霧嘴7裡。如此周而復始地循環。
圖2所示的第二個實施方例是在空氣噴氣發動機1的尾噴管殼5外周 裝套上密閉夾層外殼6，其與尾噴管殼5形成蒸發室，密閉夾層外殼6由 燃燒室3後端起至尾噴管5 口止。密閉夾層外殼6的外周布置有若干個噴 霧嘴7，並伸入到蒸發室內，在空氣噴氣發動機l的尾噴管殼5與密閉夾 層外殼6的套接處向空氣噴氣發動機1內開一個蒸汽出孔，與蒸汽導管8 連接，蒸汽導管8位於空氣噴氣發動機1內的燃燒室後，蒸汽導管8的另 一端與蒸汽輪機9連接，蒸汽輪機9與空氣噴氣發動機1同動力軸連接。蒸汽輪機9的排汽管11穿出空氣噴氣發動機1殼與冷凝散熱器12連接， 冷凝散熱器12的出水管與水泵13連接，水泵13通過水管與各個噴霧嘴7 連接。
空氣噴氣發動機1起動後，其尾噴管殼5就發熱，噴霧嘴7將液體 噴到尾噴管殼5上。液體快速蒸發產生高壓進入蒸汽輪機9內作功，蒸汽 輪機9的動力軸與空氣噴氣發動機1的動力軸共同運轉，蒸汽輪機9運轉 排出的蒸汽進入到冷凝散熱器12裡，冷凝散熱器12裡的冷卻水流入水泵 13內，水泵13將水輸送到每個噴霧嘴7裡。如此周而復始地循環。
圖3所示的第三個實施方例是在空氣噴氣發動機1的尾噴管殼5外周 裝套上尾開夾層外殼14，其與尾噴管殼5形成蒸發室，尾開夾層外殼14 由渦輪4起至尾噴管5 口後。尾開夾層外殼14的外周布置有若干個噴霧 嘴7，並伸入到蒸發室內，尾開夾層外殼14的尾端開口通入空氣噴氣發動 機1的尾噴管5內。
空氣噴氣發動機l起動後，其尾噴管殼5就發熱，噴霧嘴7將液體噴 到尾噴管殼5上。液體快速蒸發產生高壓經尾端開口進入空氣噴氣發動機 1的尾噴管5內與燃氣共同產生推力。
圖4所示的第四個實施方例是在渦輪螺槳發動機15的尾噴管內並列 環形布置若干圈鋼管17，鋼管17嵌在環形圍固殼16內，環形圍固殼16 的外周布置若干個噴霧嘴7，並伸入到環形圍固殼16內，環形圍固殼16 的前端設有一個蒸汽出孔，與蒸汽導管8連接，蒸汽導管8與蒸汽輪機9 的進汽口連接，蒸汽輪機9位於螺旋槳18與壓氣機2之間，並與其同軸 連接。蒸汽輪機9的排汽管11與冷凝散熱器12連接，冷凝散熱器12的 出水管與水泵13連接，水泵13通過水管與各個噴霧嘴7連接。渦輪螺槳發動機15起動後，其燃氣從鋼管17內通過，鋼管17就發 熱，噴霧嘴7將液體噴到鋼管17外壁上。液體快速蒸發產生高壓進入蒸 汽輪機7內作功，蒸汽輪機7的動力軸與渦輪螺槳發動機15的動力軸共 同運轉，蒸汽輪機15運轉排出的蒸汽進入到冷凝散熱器12裡，冷凝散熱 器12裡的冷卻水流入水泵13內，水泵13將水輸送到每個噴霧嘴7裡。 如此周而復始地循環。
圖6所示的第五個實施方例是將渦輪螺槳風扇發動機19的尾噴管改 製成花瓣樣式，在花瓣樣式噴管20的外周套接的是圓管殼21，在圓管殼 21的外周布置有若干個噴霧嘴7，其噴霧嘴7分別對應的伸入到花瓣樣式 噴管20的凹瓣內。在花瓣樣式噴管20後端的動力軸上裝置一臺小型的蒸 汽渦輪機22，其花瓣樣式噴管20的每一個凹瓣都與一條蒸汽導管8連接， 蒸汽導管8另一端與蒸汽渦輪機22的進汽口連接。蒸汽渦輪機22的排汽 管11與冷凝散熱器12連接，冷凝散熱器12的出水管與水泵13連接，水 泵13通過水管與各個噴霧嘴7連接。
渦輪螺槳風扇發動機19起動後，其花瓣樣式噴管殼20就發熱，噴霧 嘴7將液體噴到花瓣樣式噴管20的的凹瓣內。液體快速蒸發產生高壓進 入蒸汽渦輪機22內作功，蒸汽渦輪機22的動力軸與渦輪螺槳風扇發動機 19的動力軸共同運轉，蒸汽渦輪機22運轉排出的蒸汽進入到冷凝散熱器 12裡，冷凝散熱器12裡的冷卻水流入水泵13內，水泵13將水輸送到每 個噴霧嘴7裡。如此周而復始地循環。
權利要求
1、本發明涉及一種噴霧液體到熱壁上蒸發與噴氣發動機和蒸汽機複合發動機，原理是噴氣發動機的燃氣溫度在2000多度使尾噴管發熱，用直接噴霧液體到熱壁上高速蒸發裝置對其利用，在尾噴管殼外裝置夾層外殼與尾噴管殼形成蒸發室，由噴霧嘴將液體噴霧到高溫的尾噴管殼上高速蒸發產生的高壓蒸汽進入蒸汽輪機作功，蒸汽輪機與噴氣發動機聯軸轉動同或無渦輪由蒸汽輪機直接推動壓氣機運轉。
2、 噴氣發動機包括所有的空氣噴氣發動機、火箭發動機、組合發動 機等航空、航天發動機。
3、 圖1所示的第一個實施方例是在空氣噴氣發動機(1)的尾噴管殼 (5)外周裝套上密閉夾層外殼(6)，其與尾噴管殼(5)形成蒸發室，密閉夾層外殼(6)由渦輪(4)起至尾噴管(5) 口止。密閉夾層外殼(6) 的外周布置有若干個噴霧嘴(7)，並伸入到蒸發室內，密閉夾層外殼(6) 的前端設有一個蒸汽出孔，與蒸汽導管(8)連接，蒸汽導管(8)另一端 與蒸汽輪機(9)的進汽口連接。蒸汽輪機(9)布置在空氣噴氣發動機(1) 的殼外，蒸汽輪機(9)的動力軸伸入空氣噴氣發動機(1)殼內，並通過 圓錐齒輪(10)聯接在空氣噴氣發動機(1)的壓氣機(2)前端。蒸汽輪 機(9)的排汽管(11)與冷凝散熱器(12)連接，冷凝散熱器(12)的 出水管與水泵(13)連接，水泵(13)通過水管與各個噴霧嘴(7)連接。 空氣噴氣發動機(1)起動後，其尾噴管殼(5)就發熱，噴霧嘴(7) 將液體噴到尾噴管殼(5)上。液體快速蒸發產生高壓進入蒸汽輪機(9) 內作功，蒸汽輪機(9)的動力軸與空氣噴氣發動機(1)的動力軸共同運 轉，蒸汽輪機(9)運轉排出的蒸汽進入到冷凝散熱器(12)裡，冷凝散熱器(12)裡的冷卻水流入水泵(13)內，水泵(13)將水輸送到每個噴 霧嘴(7)裡。如此周而復始地循環。
4、 圖2所示的第二個實施方例是在空氣噴氣發動機(1)的尾噴管殼 (5)外周裝套上密閉夾層外殼(6)，其與尾噴管殼(5)形成蒸發室，密閉夾層外殼(6)由燃燒室(3)後端起至尾噴管(5) 口止。密閉夾層外 殼(6)的外周布置有若干個噴霧嘴(7)，並伸入到蒸發室內，在空氣噴 氣發動機(1)的尾噴管殼(5)與密閉夾層外殼(6)的套接處向空氣噴 氣發動機(1)內開一個蒸汽出孔，與蒸汽導管(8)連接，蒸汽導管(8) 位於空氣噴氣發動機(1)內的燃燒室後，蒸汽導管(8)的另一端與蒸汽 輪機(9)連接，蒸汽輪機(9)與空氣噴氣發動機(1)同動力軸連接。 蒸汽輪機(9)的排汽管(11)穿出空氣噴氣發動機(1)殼與冷凝散熱器 (12)連接，冷凝散熱器(12)的出水管與水泵(13)連接，水泵(13) 通過水管與各個噴霧嘴(7)連接。空氣噴氣發動機(1)起動後，其尾噴管殼(5)就發熱，噴霧嘴(7) 將液體噴到尾噴管殼(5)上。液體快速蒸發產生高壓進入蒸汽輪機(9) 內作功，蒸汽輪機(9)的動力軸與空氣噴氣發動機(1)的動力軸共同運 轉，蒸汽輪機(9)運轉排出的蒸汽進入到冷凝散熱器(12)裡，冷凝散 熱器(12)裡的冷卻水流入水泵(13)內，水泵(13)將水輸送到每個噴 霧嘴(7)裡。如此周而復始地循環。
5、 圖3所示的第三個實施方例是在空氣噴氣發動機(1)的尾噴管殼 (5)外周裝套上尾開夾層外殼(14)，其與尾噴管殼(5)形成蒸發室，尾開夾層外殼(14)由渦輪(4)起至尾噴管(5) 口後。尾開夾層外殼(14) 的外周布置有若干個噴霧嘴(7)，並伸入到蒸發室內，尾開夾層外殼(14)的尾端開口通入空氣噴氣發動機(1)的尾噴管(5)內。空氣噴氣發動機(1)起動後，其尾噴管殼(5)就發熱，噴霧嘴(7) 將液體噴到尾噴管殼(5)上。液體快速蒸發產生高壓經尾端開口進入空 氣噴氣發動機(1)的尾噴管(5)內與燃氣共同產生推力。
6、 圖4所示的第四個實施方例是在渦輪螺槳發動機(15)的尾噴管 內並列環形布置若干圈鋼管(17)，鋼管(17)嵌在環形圍固殼(16)內， 環形圍固殼(16)的外周布置若干個噴霧嘴(7)，並伸入到環形圍固殼(16)內，環形圍固殼(16)的前端設有一個蒸汽出孔，與蒸汽導管(8) 連接，蒸汽導管(8)與蒸汽輪機(9)的進汽口連接，蒸汽輪機(9)位 於螺旋槳(18)與壓氣機2之間，並與其同軸連接。蒸汽輪機(9)的排 汽管(11)與冷凝散熱器(12)連接，冷凝散熱器(12)的出水管與水泵(13)連接，水泵(13)通過水管與各個噴霧嘴(7)連接。渦輪螺槳發動機(15)起動後，其燃氣從鋼管(17)內通過，鋼管(17) 就發熱，噴霧嘴(7)將液體噴到鋼管(17)外壁上。液體快速蒸發產生 高壓進入蒸汽輪機7內作功，蒸汽輪機7的動力軸與渦輪螺槳發動機(15) 的動力軸共同運轉，蒸汽輪機(15)運轉排出的蒸汽進入到冷凝散熱器(12) 裡，冷凝散熱器(12)裡的冷卻水流入水泵(13)內，水泵(13)將水輸 送到每個噴霧嘴(7)裡。如此周而復始地循環。
7、 圖6所示的第五個實施方例是將渦輪螺槳風扇發動機(19)的尾 噴管改制成花瓣樣式，在花瓣樣式噴管(20)的外周套接的是圓管殼(21)， 在圓管殼(21)的外周布置有若干個噴霧嘴(7)，其噴霧嘴(7)分別對 應的伸入到花瓣樣式噴管(20)的凹瓣內。在花瓣樣式噴管(20)後端的 動力軸上裝置一臺小型的蒸汽渦輪機(22)，其花瓣樣式噴管(20)的每一個凹瓣都與一條蒸汽導管(8)連接，蒸汽導管(8)另一端與蒸汽渦輪 機(22)的進汽口連接。蒸汽渦輪機(22)的排汽管(11)與冷凝散熱器 (12)連接，冷凝散熱器(12)的出水管與水泵(13)連接，水泵(13) 通過水管與各個噴霧嘴(7)連接。渦輪螺槳風扇發動機(19)起動後，其花瓣樣式噴管殼(20)就發熱， 噴霧嘴(7)將液體噴到花瓣樣式噴管(20)的的凹瓣內。液體快速蒸發 產生高壓進入蒸汽渦輪機(22)內作功，蒸汽渦輪機(22)的動力軸與渦 輪螺槳風扇發動機(19)的動力軸共同運轉，蒸汽渦輪機(22)運轉排出 的蒸汽進入到冷凝散熱器(12)裡，冷凝散熱器(12)裡的冷卻水流入水 泵(13)內，水泵(13)將水輸送到每個噴霧嘴(7)裡。如此周而復始 地循環。
全文摘要
本發明涉及一種噴霧液體到熱壁上蒸發與噴氣發動機和蒸汽機複合發動機，主要由空氣噴氣發動機，壓氣機，燃燒室，渦輪，尾噴管，密閉夾層外殼，噴霧嘴，蒸汽導管，蒸汽輪機，圓錐齒輪，排汽管，冷凝散熱器，水泵，尾開夾層外殼，渦輪螺槳發動機，環形圍固殼，鋼管，螺旋槳，渦輪螺槳風扇發動機，花瓣樣式噴管，圓管殼，蒸汽渦輪機等部件組成。該複合發動機熱效率高，節能，振動小，噪音低，結構簡單，技術成熟等。可用於各種飛機、發電等應用廣泛。
文檔編號F01K23/16GK101539066SQ20091013223
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者王鑫弘 申請人:王鑫弘