新能源涡轮发动机制造技术

本发明专利技术技术使用在新能源涡轮发动机上，涡轮发动机的空气在燃烧室内与燃料混合，点火后，燃料的燃烧爆炸，届时，向燃烧室内、高压涡轮、中压涡轮、低压涡轮、尾喷管内高压水喷射，水雾化微颗粒遇炽热高温，产生二次气化后，体积迅速膨胀，增强推动涡轮转动力，由化学能燃烧后转化成热能，再把热能转化为机械能，爆炸气化膨胀的气体骤然增加，推动涡轮叶的力也在增加，增强发动机反作用推力，本技术的水喷射对涡轮发动机引擎有重大提升作用。

【技术实现步骤摘要】
新能源涡轮发动机
本专利技术专利技术涉及一种新能源涡轮发动机，在涡轮动力机的燃烧室内、涡轮叶片之间、尾喷管内的高压水喷射，具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备。
技术介绍
现有的涡轮发动机是热机做功方式，存在使用单一燃料燃烧做功，能量利用效率低，而可利用能量中的大部分都作为无用的热能浪费掉了。存在引擎性能低下、燃烧不完全、由于积炭而使燃烧室的有效工作容积小，燃烧室、涡轮叶片胶碳物沉积，燃料吸附积碳容易出现爆燃，造成燃烧不充分，喷射器积炭也会导致通道堵塞、喷射变形、雾化差，燃料消耗增大，涡轮燃烧室无法燃烧完全的碳氢化合物、石蜡、胶质便会被烧成胶碳物，胶碳有吸纳燃料的特性，被吸收的燃料再被烧成胶碳行成更厚的积碳，更厚的积碳再吸收更多的燃料，形成燃料资源浪费，导致发动机机工作条件加速不断恶化，引擎性、经济性和使用性都急剧下降,由于进气量少，使燃料和空气混合比例不佳、燃烧不充分和尾喷管冒黑烟，从而导致发动机输出功率降低，燃料的利用率小，对节能排放都有一定的局限性。本技术实现的优势，实现低排放、大马力，有效地利用廉价丰富的水资源，改善提高燃料能源的利用率，减少环境污染，可以为政府治理雾霾中的重要一条举措,抑制发动机尾气排放污染，有利于促进经济建设、社会发展提供有效的技术方法。
技术实现思路
本专利技术技术使用在新能源涡轮发动机上，涡轮发动机的空气在燃烧室内与燃料混合，点火后，燃料的燃烧爆炸，届时，向燃烧室内、高压涡轮、中压涡轮、低压涡轮、尾喷管内高压水喷射，水雾化微颗粒遇炽热高温，产生二次气化后，约以9000倍(根据燃烧温度的不同而变化）的体积迅速膨胀，增强推动涡轮转动力，由化学能燃烧后转化成热能，再把热能转化为机械能，爆炸气化膨胀的气体骤然增加，推动涡轮叶的力也在增加，增强发动机反作用推力，本技术的水喷射对涡轮发动机引擎有重大提升作用。在燃烧室对应机体外侧上设有环形燃料管，环形燃料管边侧设有环形水管A，燃料喷射器的喷射头穿过机体阵列设在燃烧室内的前端，燃料喷射器与环形燃料管连接定位，燃料喷射器的喷射头对向燃烧室后端，同样，水喷射器A的喷射头穿过机体阵列设在燃烧室内中部边侧，水喷射器A与环形水管连接定位，水喷射器A的喷射头对向燃烧室后端。高压涡轮中压涡轮、低压涡轮的叶片之间对应机体外侧上分别阵列设有环形水管统称为环形水管B；中压涡轮、低压涡轮叶片之间对应喷射的水喷射器统称水喷射器B。水喷射器B的喷射头穿过机体，对应中压涡轮低压涡轮叶片的之间隙中间阵列定位，水喷射器B与环形水管B连接定位，水喷射器B的喷射方向斜对中压涡轮低压涡轮叶片之间隙。尾喷管的的喉部机体外侧阵列设有多个环形水管，统称环形水管C，水喷射器C的喷射头穿过机体阵列定位在尾喷管内前端内侧，水喷射器C与环形水管C连接定位，水喷射器C的喷射方向斜对尾喷管中部。燃料初滤器设在燃料箱的底部定位，用低压燃料管连接到高压燃料泵连接口，再经燃料精滤器进入高压燃料泵，输入高压燃料管从高压燃料泵的出料口连接燃料高压燃料共轨管进接口，高压燃料共轨管的出燃料口，用输出高压燃料管连接燃料喷射控制阀进接口，燃料喷射控制阀的出口端接着用输出高压燃料管连接到环形燃料管定位上。水初滤器设在水箱的底部定位，水初滤器出口用低压水管连接到高压水泵连接口，再经水精滤器进入高压水泵内，输入高压水管从高压水泵的出水口连接到高压水共轨管进水口，高压水共轨管的出水口用输出高压水管连接水喷射控制阀，水喷射控制阀出口用输出高压水管连接到环形水管A、环形水管B、环形水管C上定位。本技术使用的能源含：柴油、汽油、二甲醇、乙醇燃料、氢燃料、页岩气、重油、液化气、天然气、煤气、可燃冰简称燃料；天然水、纯净水、清洁水、pH>7碱性水、中性蒸馏水，简称水。燃料箱体与水箱体的中间设有一块隔板，把燃料与水分开。电脑ECU控制中心的信号端连接各传感器，电脑ECU控制中心的执行端连接各动作器件，发动机运行期间电脑ECU控制水喷射器喷射水微颗粒。各传感器采集动态信号灵活地控制喷射参数，发动机可以在一个工作循环过程中采取不同工况喷射，实行稀薄燃烧，改善发动机的燃烧过程，进而提高涡轮发动机的性能，尤其是在排放控制方面。除了闭环控制以外，电脑ECU控制系统还要对以下各种工况进行开环控制：1）超速断燃料控制。超速断燃料是当发动机转速超过允许的最高转速时，由电脑控制自动中断喷射，以防止发动机超速运转，造成机件损坏，也有利于降低燃料耗，减少有害排放物。2）减速断燃料、断水控制。当发动机在高速运行突然松开油门，减速时，发动机仍在惯性的带动下高速旋转。进入燃烧室的进气数量很少，若继续喷燃料，则会造成燃烧不完全与排气中有害排放物增多的不良现象。这时中断燃料、断水雾化，直到发动机转速下降到设定的低转速时再恢复喷射。根据以上的控制，再以发动机负载各种工况，如加速、滑行、减速、怠速、温度、发动点火等动态，将实时检测的参数同时输入电脑，与已储存的设定参数值进行比较，经过处理计算按照最佳值或计算后的目标值把指令送到执行器，实现精确喷射，使发动机运行状态达到最佳状态。电脑检测到水箱内无水时，水喷射停止工作，电脑检测低水位及低燃料位提示告警，当水喷射装置出现故障，电脑立即自动转换成燃料独立喷射燃烧程序，电脑自动记录并分析故障原因并提示。在正常工况进气行程中，发动机主要排放污染物为二氧化碳、未燃碳氢化物、氮氧化物和微颗粒物，为克服现有燃料的利用率及对节能环保的局限性，本技术可以在各种涡轮发动机上使用，事实证明，在燃烧室、涡轮、尾喷管内的高温环境下，水粒子二次极速气化，燃料中由于高温裂解产生的碳粒子吸附水蒸气粒子并反应生成CO和H2，氢能燃烧，氧能助燃，高温使水雾化粒子以摩尔体积迅速膨胀、爆炸，瞬间再气化所产生的微爆，将燃料滴及碳粒子分解得更精细的粉末微颗粒，使燃料微颗粒与空气中的氧混合接触的比表面积成倍提高，做到了配风条件也无法满足的缺氧区内的充足供氧，形成二次燃烧条件，降低燃烧温度，发动机的燃烧反应为连锁反应，水在燃烧过程中气化成蒸汽，产生许多OH活性基团使一氧化碳CO燃烧迅速完全，同时雾化微颗粒在高温热离解产生的大量悬浮状碳微颗粒变得更细小，与水分子接触机会增多，这些炽热的炭粒与水蒸气发生水煤气反应，产生的水煤气进一步燃烧，不仅抑制烟尘的生成，使燃烧更充分，达到节能降污的目的。水滴气化和微爆均需吸收热量，有效地消除了燃烧室内的炽热点。抑制了一氧化碳CO、碳化氢HC、氮氧化物NOx、微粒PM的生成。涡轮发动机燃烧进程的活化度增加，燃烧的完全度和完善度提高；能减少燃烧辐射热等均使内温度下降并均衡了燃烧时的温度场。本专利技术有自洁功能，胶碳物经不断循环的高温燃烧、化学、乳化、裂解、冲刷，最后使胶碳物脱离黏附性，随废气排出。防止涡轮发动机产生爆震，并相应提高了燃料热值的有效转换效率，提高了燃料品的抗爆性能，降低了烟气中污染物质，火焰强度提高，使燃烧速度加快，减少了后区的燃烧，从而达到节能的目的，减少了有害气体的排放及环境污染，大幅度提高发动机引擎功率输出。在低温环境气候发动机的水箱内加入防冻剂，防止水液体结冰。使用同一种燃料本技术与现有的发动机功效相比，本专利技术技术的实现能提高燃料使用的质量，首先可使氧含量增加，助燃效果好，提高了燃料品的抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源涡轮发动机具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备,其特征是：通过高压泵在涡轮动力机的燃烧室内、涡轮叶片之间、尾喷管内设有高压水喷射器，燃料喷射及水喷射由电脑ECU控制。

【技术特征摘要】
1.一种新能源涡轮发动机具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备,其特征是：通过高压泵在涡轮动力机的燃烧室内、涡轮叶片之间、尾喷管内设有高压水喷射器，燃料喷射及水喷射由电脑ECU控制。2.一种新能源涡轮发动机具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备,其特征是：燃烧室对应机体外侧上设有环形燃料管，环形燃料管边侧设有环形水管A，燃料喷射器的喷射头穿过机体阵列设在燃烧室内的前端，燃料喷射器与环形燃料管连接定位，燃料喷射器的喷射头对向燃烧室后端，水喷射器A的喷射头穿过机体阵列设在燃烧室内中部边侧，水喷射器A与环形水管连接定位，水喷射器A的喷射头对向燃烧室后端。3.一种新能源涡轮发动机具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备,其特征是：高压涡轮中压涡轮、低压涡轮的叶片之间对应机体外侧上分别阵列设有环形水管统称为环形水管B；中压涡轮、低压涡轮叶片之间对应喷射的水喷射器统称水喷射器B。4.一种新能源涡轮发动机具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备,其特征是：水喷射器B的喷射头穿过机体，对应中压涡轮低压涡轮叶片的之间隙中间阵列定位，水喷射器B与环形水管B连接定位，水喷射器B的喷射方向斜对中压涡轮低压涡轮叶片之间隙。5.一种新能源涡轮发动机具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备,其特征是：尾喷管的的喉部机体外侧阵列设有多个环形水管，统称环形水管C，水喷射器C的喷射头穿过机体阵列定位在尾喷管内前端内侧，水喷射器C与环形水管C连接定位，水喷射器C的喷射方向斜对尾喷管中部。6.一种新能源涡轮发动机具有节能环保及提高发动机引擎动力性能的设备,其特征是：燃料初滤器设在燃料箱的底部定位，用低压燃料管连接到高压燃料泵连接口，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：林寒清，林剑豪，
申请(专利权)人：福建亿谷新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35