转子发动机及具有其的航空器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种转子发动机及具有其的航空器。转子发动机包括主燃烧室和设于主燃烧室内的转子，转子上设有能够让进入主燃烧室内的预燃气体产生涡流的涡流形成结构。应用本实用新型专利技术的技术方案，基于转子发动机中的气流运动规律，在转子上设置涡流形成结构，能够促使流入主燃烧室的预燃气体形成涡流，增强湍流的扩散作用，强化预燃气与主燃烧室内的新鲜空气的混合与扩散。

【技术实现步骤摘要】
转子发动机及具有其的航空器
本技术涉及发动机领域，具体而言，涉及一种转子发动机及具有其的航空器。
技术介绍
由于转子发动机的转子在发动机机体内绕固定的相位齿轮进行单向的旋转运动，难以像往复活塞式发动机因活塞的上下往复运动而产生强烈的涡流，从而导致燃料无法与空气在转子发动机燃烧室内充分混合，再加上转子发动机燃烧室呈扁平狭长，火焰随气流运动方向传播容易，逆向传播困难，易产生大量未燃混合气。而且，由于重油燃料自身的理化特性，使重油存在不易雾化、蒸发，难以进一步与空气混合的特点。以上诸多因素使得目前市场上只有极少数重油转子发动机方案，其可靠性、耐久性以及成本也都存在问题。不同于汽油为代表的高挥发性燃料，重油燃料的挥发性低，密度大，含有大量的重质馏分，馏分点也大多分布于高温处，因此，要使重油雾化和蒸发，其喷油压力、喷油系统成本将增加许多，难度也会提高不少，而为了使其在短时间内有效蒸发也将是一个难题。因此，需要提供一种可以实现重油充分燃烧的转子发动机。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种转子发动机及具有其的航空器，以解决现有技术中应用重油的转子发动机燃烧不充分的问题。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种转子发动机，包括主燃烧室和设于主燃烧室内的转子，转子上设有能够让进入主燃烧室内的预燃气体产生涡流的涡流形成结构。进一步地，转子具有转轴孔、相对设置的两个端面以及连接两个端面的周向侧壁，转轴孔贯通两个端面，涡流形成结构为设在转子的周向侧壁的外表面上的凹槽。进一步地，沿转子的旋转方向，凹槽包括相连通的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度，第一凹槽的面积大于第二凹槽的面积。进一步地，周向侧壁包括依次相连接的三个弧形表面，沿转子的旋转方向，弧形表面具有前端和后端，各弧形表面上均设有一个第一凹槽和一个第二凹槽，其中，第一凹槽靠近弧形表面的前端，第二凹槽靠近弧形表面的后端。进一步地，第一凹槽和第二凹槽之间通过矩形槽连通，自第一凹槽至第二凹槽，矩形槽的深度逐渐减小。进一步地，第一凹槽的轮廓包括多段第一优弧段，第二凹槽的轮廓包括多段第二优弧段，第一优弧段的半径大于第二优弧段的半径。进一步地，转子发动机还包括：副燃烧室，与主燃烧室连通；喷油器和电热塞，均设在副燃烧室上，电热塞用于加热自喷油器喷出的燃油，以使燃油在副燃烧室内预燃，燃油预燃后的预燃气体经副燃烧室进入主燃烧室进行燃烧。进一步地，转子发动机还包括设置在主燃烧室的多个火花塞，多个火花塞用于点燃进入主燃烧室内的预燃气体。进一步地，多个火花塞包括设置在主燃烧室周壁上的第一火花塞和第二火花塞，主燃烧室的横截面垂直于转轴孔的中心轴线且平行于转子的端面，其中，第一火花塞的轴线平行于主燃烧室的横截面的短轴，第二火花塞的轴线与第一火花塞的轴线呈夹角设置。进一步地，主燃烧室上还设有用于提供燃油燃烧所需要空气的进气口。进一步地，副燃烧室为球形燃烧室。根据本技术的另一方面，提供了一种航空器，包括航空器本体和设置在航空器本体上的转子发动机，转子发动机为上述的转子发动机。应用本技术的技术方案，由于转子发动机的特殊原理与结构会使转子在旋转转动过程中，形成挤流，而且挤流在旋转方向起到决定性的作用。另外，在主燃烧室内有相应的回流区域，这些回流的强度及位置都与主燃烧室内设置的涡流形成结构的形状息息相关。因此，基于转子发动机中的气流运动规律，在转子上设置涡流形成结构，能够促使流入主燃烧室的预燃气体形成涡流，增强湍流的扩散作用，强化预燃气与主燃烧室内的新鲜空气的混合与扩散。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本技术的实施例的转子发动机的结构示意图；图2示出了图1中的转子发电机的转子的结构示意图；以及图3示出了图2的剖视图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、喷油器；2、副燃烧室；3、连接通道；4、进气口；5、电热塞；6、第二火花塞；7、第一火花塞；8、主燃烧室；9、转子；90、凹槽；91、第一凹槽；92、第二凹槽；93、矩形槽；900、转轴孔。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。本申请中的燃油为重油，也可结合不同燃油的理化特性，对转子发动机进行适当调整，以适于其他燃料。如图1至图3所示，本技术的实施例提供了一种转子发动机。转子发动机包括主燃烧室8和设于主燃烧室8内的转子9，转子9上设有能够让进入主燃烧室8内的预燃气体产生涡流的涡流形成结构。在本申请中，由于转子发动机的特殊原理与结构会使转子9在旋转转动过程中，形成挤流，而且挤流在旋转方向起到决定性的作用。另外，在主燃烧室8内有相应的回流区域，这些回流的强度及位置都与主燃烧室8内设置的涡流形成结构的形状息息相关。因此，基于转子发动机中的气流运动规律，在转子9上设置涡流形成结构，能够促使流入主燃烧室8的预燃气体形成涡流，增强湍流的扩散作用，强化预燃气体与主燃烧室8内的新鲜空气的混合与扩散。因此，通过在转子9上设置涡流形成结构，促使流入主燃烧室8内的预燃气体形成涡流，能够增强湍流的扩散作用，加强预燃气体与主燃烧室8内新鲜空气的混合与扩散。具体地，在发动机的工作原理中，挤流是指当活塞接近止点时，由于空间急剧压缩，活塞将位于气缸边缘的气体挤向燃烧室内部而产生的气流。利用较强的挤流运动可以增强燃烧室内的湍流强度，促进混合气体的快速燃烧。如图2和图3所示，本技术的实施例中，转子9具有转轴孔900、相对设置的两个端面以及连接两个端面的周向侧壁，转轴孔900贯通两个端面，涡流形成结构为设在转子9的周向侧壁的外表面上的凹槽90，凹槽90的深度延伸方向与转轴孔900的中心轴线之间具有夹角。优选地，自转子9的周向侧壁的外表面下凹形成凹槽90，凹槽90的深度延伸方向与转轴孔900的中心轴线垂直，即凹槽90沿转子9的径向方向延伸。具体地，如图2所示，沿转子9的旋转方向，凹槽90包括相连通的第一凹槽91和第二凹槽92，第一凹槽91的深度大于第二凹槽92的深度，第一凹槽91的面积大于第二凹槽92的面积。转子9上凹槽90的形状对转子9的凹槽90的尾缘附近区域的流动形态影响较大。另外，在主燃烧室8内有相应的回流区域，这些回流的强度及位置都与转子9上的凹槽90的形状息息相关。为此，基于转子发动机中的气流运动规律，将凹槽90设计为梅花形轮廓且渐变深度的构造。如图2和图3所示，本技术的实施例中，周向侧壁包括依次相连接的三个弧形表面，沿转子9的旋转方向，弧形表面具有前端和后端，各弧形表面上均设有一个第一凹槽91和一个第二凹槽92，其中，第一凹槽91靠近弧形表面的前端，第二凹槽92靠近弧形表面的后端。进一步地，第一凹槽91的轮廓包括多段第一优弧段，第二凹槽92的轮廓包括多段第二优弧段，第一优弧段的半径大于第二优弧段的半径。具体地，本实施例中的凹槽90的形状如图2所示，上述设置的作用是促使流入主燃烧室8内的预燃气体形成涡流，增强湍流的扩散作用，促进预燃气体与主燃烧室8内的新鲜空气的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子发动机，其特征在于，包括主燃烧室(8)和设于所述主燃烧室(8)内的转子(9)，所述转子(9)上设有能够让进入所述主燃烧室(8)内的预燃气体产生涡流的涡流形成结构。

【技术特征摘要】
1.一种转子发动机，其特征在于，包括主燃烧室(8)和设于所述主燃烧室(8)内的转子(9)，所述转子(9)上设有能够让进入所述主燃烧室(8)内的预燃气体产生涡流的涡流形成结构。2.根据权利要求1所述的转子发动机，其特征在于，所述转子(9)具有转轴孔(900)、相对设置的两个端面以及连接所述两个端面的周向侧壁，所述转轴孔(900)贯通所述两个端面，所述涡流形成结构为设在所述转子(9)的周向侧壁的外表面上的凹槽(90)。3.根据权利要求2所述的转子发动机，其特征在于，沿所述转子(9)的旋转方向，所述凹槽(90)包括相连通的第一凹槽(91)和第二凹槽(92)，所述第一凹槽(91)的深度大于所述第二凹槽(92)的深度，所述第一凹槽(91)的面积大于所述第二凹槽(92)的面积。4.根据权利要求3所述的转子发动机，其特征在于，所述周向侧壁包括依次相连接的三个弧形表面，沿所述转子(9)的旋转方向，所述弧形表面具有前端和后端，各所述弧形表面上均设有一个所述第一凹槽(91)和一个所述第二凹槽(92)，其中，所述第一凹槽(91)靠近所述弧形表面的前端，所述第二凹槽(92)靠近所述弧形表面的后端。5.根据权利要求3或4所述的转子发动机，其特征在于，所述第一凹槽(91)和所述第二凹槽(92)之间通过矩形槽(93)连通，自所述第一凹槽(91)至所述第二凹槽(92)，所述矩形槽(93)的深度逐渐减小。6.根据权利要求4所述的转子发动机，其特征在于，所述第一凹槽(91)的轮廓包括多段第一优弧段，所述第二凹槽(92...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：雄安光启发动机有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13