离心式轴流向涡轮及新型喷气发动机模式和运行方法技术

一种新型轴流离心式贯离涡轮喷气式发动机，其特征在于：由前置单片质流面或双面质流面贯离页轮，互相连接的被动式贯离页轮组，冷却系统，燃烧室，主动式贯离涡轮组部件构成，依此彼此前后共轴连接或一体式连接；发动机整体是多部件彼此组合共轴连接，或是无轴一体化连接或打印制造，整个发动机为一个整体，用电驱的方式使发动机转动运行，加上磁场和电场，就变成电驱旋转模式。本发明专利技术结合了离心涡轮和轴流涡轮发动机二者的优点，具有更大的推进力，而且其结构也适用火箭发动机，优化空间和发展潜力巨大。未来可以设计主发动机，副发动机双发，一个航天一个航空，互相备用模式的空天飞行器发动机系统。

【技术实现步骤摘要】
离心式轴流向涡轮及新型喷气发动机模式和运行方法
本专利技术涉及一种喷气发动机，特别是一种离心式轴流向涡轮发动机模式及其运行方法。
技术介绍
当今，民用航空和军用航空几乎100％都是轴流式涡轮喷气发动机，现有火箭发动机核心部件却是离心式涡轮泵，二者技术来源于离心式压气机和轴流式压气机技术系统。如今航天探索成为世界发展主流，而太空探索首先就需要性能强大的发动机，航空大飞机也需要强劲的喷气发动机。而现有轴流压气机可以多级压缩，却增加了体积，重量和长度，结构又复杂，而现有离心式压气机单级性能优异却不便多级压缩。未来需要更高压比更高效的压气机转子和涡轮，就必须克服现有离心式和轴流式的缺点。
技术实现思路
本专利技术是一种全新压气机转子，轴流向离心式转子。即此新型转子是离心工作模式，但是流体走向不是径流而是轴流方式的一种全新型压气机转子，命名为贯离页轮。以及从新型转子演变的新型轴流向离心式涡轮，命名为贯离涡轮，其推力近似离心力！从而得到全新的更高推力的航空喷气式发动机和航天新型轴流涡轮泵。本专利技术包括一种全新型转子页片的结构，模式，和运行方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种全新型轴流离心式压气机转子页片贯离页轮，其特征在于：整体圆柱形，主体结构分为进流面，出流面，分隔片，增质导流斜面(简称质流面)；流体从进流面中心进流孔处进入页轮内部由双十隔片分割为的八个腔体内，腔体空间是由大到小的渐变空间；在页轮转动的过程中，流体经过质流面和出流面构成的渐变空间形成容积式压缩，同时和旋转形成的离心压缩，达成双重物理作用压缩，顺着质流面的斜面滑到出流面的弧线型出流孔处，多段弧线型出口组合成一个环形喷口，流体延轴流方向喷出；进流面和质流面为一体，进流面上开进流孔，中心为轴孔，质流面为实体，内腔连接出流面，出流孔内转弯处为弧面，出流面上开弧线型出孔，组成环形喷口。本专利技术的目的还可以这样实现：质流面和出流面分开，且组合为双质流面的新型结构；出流面形状为梯形锥体，质流面形状为单凹面体或双面凹面体，二者组合为圆柱形页轮；出流面不连接质流面单独运行，在其出流面内有一个小型质流面，流体进入出流面内腔体，延其内壁滑向出口，喷口内缩变为腔体式喷口；质流面和出流面二者连接方式是，在其两条互相垂直的隔片上设四个封闭式螺栓圆孔，穿过整个质流面和出流面，不与其相通，用四条螺栓和螺帽固定连接，紧固后螺栓和螺帽和出流面和进流面平面平齐；双凹面体质流面的内置外置凹面体是光滑面，或在其面刻螺旋线，使流体加速和聚拢流动。出流面和进流面为进出同向，或是进出反向，及双向进出；进出反向结构模式中，出流面和进流面变成一个面，质流面改成另一个方向；双向进出结构模式中，流体可以双向进入，进流面也是出流面，质流面变为中心位置，截面形状还可变为抛物线面。质流面为三个分段阶梯式分布形式，形成三个立体式连续腔体，流体进入页轮内经过三次压缩，Z字流向，组合成一体三段压缩模式页轮。一种全新的轴流向离心式页轮贯离页轮，其特征在于：整体为圆柱形，结构分为进流面，质流面，出流面，分隔片，内腔从侧面看为扁球形，质流面变为包围式结构，进出流面均有分布；流体从进流面入孔处进入弧线分隔片分割出的八个腔体内，在页轮转动中，通过外围质流面加成作用，流体经过离心式和容积式双重物理量压缩致腔体的顶端，从其出流面上的圆孔或三角弧孔喷口延轴流方向喷出，喷口由之前的弧面变为孔点，八个腔体形成八个喷孔；采用递进式圆周轴流模式，扁球形内腔页轮内由弧线隔片分割成为八个腔体，依次标定一到八号；流体从进流面入孔处进入页轮，二号致八号腔体与进流孔连接处为封闭弧面，流体从进流孔进入页轮内，只有一号腔体联通，进入其内经过空间渐变容积压缩和离心力双重压缩后，从一号腔体的顶端内部开孔处喷入二号腔体内，然后二号腔体同理继续压缩，从二号腔体顶端内部开孔喷入三号腔体，这样子依次递进式圆周压缩至八号腔体，从八号腔体的顶端，从其出流面上开孔延其轴流方向喷出，喷口由之前的多喷口，变为单一喷口，八个腔体首尾互相连接依次连续压缩运行。流体经过一个页轮圆周完成八次压缩；一号至八号腔体具有不同的空间大小，增加或减少腔体的数量，使其符合压缩方面的设计要求和更多特殊情况和条件下的各种压缩需求。双环及多环模式：整体为扁球形内腔，结构分为进流面，质流面，出流面，分隔片。流体从进流面进流孔进入页轮内部，然后进入分隔片分出的八个腔体内，经过双重方式压缩后，到达出流面的弧线喷口处，多段弧线组成环形喷口，延其轴流方向喷出，此环形喷口并非单环，而是双环，或三环及多环，在其出流面上有两个或多个环形喷口；多环喷口增大了流量，牺牲了一部分离心压缩功效。月形结构：整体为凹面型体，结构分为进流面，质流面，出流面，分隔片，内腔从侧面看为弯月形或弓形。流体从进流面进流孔进入月形页轮内腔，然后进入分隔片分出的腔体内，流体顺半球形内壁经过双重物理量方式压缩后，到达出流面的弧线喷口处，多段弧线组成环形喷口，延其轴流方向喷出流体；此类贯离页轮也是分离式结构。一种串联模式的贯离页轮，其特征在于：多个全新型轴流离心式压气机转子页片贯离页轮彼此连接，其页轮外结构特征主要分为进流面A和出流面B，其互相这样连接：第一个为贯离页轮，第二个为镜像贯离页轮或者说是水平旋转180°的贯离页轮，其彼此连接面的序列是：ABBAAB。即是第一个贯离页轮的出流面连接第二个贯离页轮的出流面，多个贯离页轮的联接形成可以连续压缩的涡轮组；流体在其内经过多次压缩，以两段波浪型正弦函数曲线波的形状连续流动；贯离页轮连接模式与此相同或根据其特点走向连接或混合连接；通过增加级数的方式提高压缩比；贯离页轮彼此连接还可以是ABABAB连接方式，3个或多个贯离页轮连接，1号比2号和3号在直径上大一圈，进流面为A面出流面为B面，互相以ABABAB的方式连接，彼此进流孔相通，1号外壁的圆管喷口延长与3号外管形成喷口；多个贯离页轮的连接是直径递增模式或直径递减模式。即1号2号3号～N号贯离页轮连接，当其是直径逐渐增大的模式时：2号直径等于1号，3号直径大于2号，依此N号大于3号；而当其直径逐渐递减的模式时：2号直径等于1号，3号直径小于2号，依此N号小于3号；3个贯离页轮连接为一组，流体在其内经过两次压缩，以两段波浪型正弦函数曲线波的形状连续流动。一种贯离涡轮，其特征在于：结构主体为全新型轴流离心式压气机转子页片贯离页轮，其环形喷口是由多段弧线型喷口组成，在弧线型喷口位置，新增方形格片若干，与喷口上下内壁相连接，把弧线型喷口再分为若干个小空间，多段这样的弧线喷口组合成格片环形喷口。当格片面与轴线形成角度时，喷口喷出的流体即冲击格片使得弧线喷口转动，整个环形喷口由多个这样的弧线喷口转动从而带动整个贯离涡轮旋转运动；其涡轮的旋转由其自身来驱动旋转；弧线喷口的格片是一段或多段格片，同样的格片在弧线喷口依此多段放置，形成多段格片环形喷口以满足不同的实际需要。一种贯离涡轮，其特征在于：结构主体为全新的轴流向离心式贯离页轮，贯离页轮的环形喷口改为8个或多个小型孔点式直管喷口，其多个小型孔式直喷口改为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全新型轴流离心式压气机转子页片贯离页轮，其特征在于：整体圆柱形，主体结构分为进流面，出流面，分隔片，增质导流斜面(简称质流面)；流体从进流面中心进流孔处进入页轮内部由双十隔片分割为的八个腔体内，腔体空间是由大到小的渐变空间；在页轮转动的过程中，流体经过质流面和出流面构成的渐变空间形成容积式压缩，同时和旋转形成的离心压缩，达成双重物理作用压缩，顺着质流面的斜面滑到出流面的弧线型出流孔处，多段弧线型出口组合成一个环形喷口，流体延轴流方向喷出；进流面和质流面为一体，进流面上开进流孔，中心为轴孔，质流面为实体，内腔连接出流面，出流孔内转弯处为弧面，出流面上开弧线型出孔，组成环形喷口。/n

【技术特征摘要】
1.一种全新型轴流离心式压气机转子页片贯离页轮，其特征在于：整体圆柱形，主体结构分为进流面，出流面，分隔片，增质导流斜面(简称质流面)；流体从进流面中心进流孔处进入页轮内部由双十隔片分割为的八个腔体内，腔体空间是由大到小的渐变空间；在页轮转动的过程中，流体经过质流面和出流面构成的渐变空间形成容积式压缩，同时和旋转形成的离心压缩，达成双重物理作用压缩，顺着质流面的斜面滑到出流面的弧线型出流孔处，多段弧线型出口组合成一个环形喷口，流体延轴流方向喷出；进流面和质流面为一体，进流面上开进流孔，中心为轴孔，质流面为实体，内腔连接出流面，出流孔内转弯处为弧面，出流面上开弧线型出孔，组成环形喷口。


2.根据权利要求1所述的全新型轴流离心式压气机转子页片贯离页轮，其特征在于：质流面和出流面分开，且组合为双质流面的新型结构；出流面形状为梯形锥体，质流面形状为单凹面体或双面凹面体，二者组合为圆柱形页轮；出流面不连接质流面单独运行，在其出流面内有一个小型质流面，流体进入出流面内腔体，延其内壁滑向出口，喷口内缩变为腔体式喷口；质流面和出流面二者连接方式是，在其两条互相垂直的隔片上设四个封闭式螺栓圆孔，穿过整个质流面和出流面，不与其相通，用四条螺栓和螺帽固定连接，紧固后螺栓和螺帽和出流面和进流面平面平齐；双凹面体质流面的内置外置凹面体是光滑面，或在其面刻螺旋线，使流体加速和聚拢流动。


3.根据权利要求1、2所述的全新型轴流离心式压气机转子页片贯离页轮，其特征在于：出流面和进流面为进出同向，或是进出反向，及双向进出；进出反向结构模式中，出流面和进流面变成一个面，质流面改成另一个方向；双向进出结构模式中，流体可以双向进入，进流面也是出流面，质流面变为中心位置，截面形状还可变为抛物线面；
质流面为三个分段阶梯式分布形式，形成三个立体式连续腔体，流体进入页轮内经过三次压缩，Z字流向，组合成一体三段压缩模式页轮。


4.一种全新的轴流向离心式页轮贯离页轮，其特征在于：整体为圆柱形，结构分为进流面，质流面，出流面，分隔片，内腔从侧面看为扁球形，质流面变为包围式结构，进出流面均有分布；流体从进流面入孔处进入弧线分隔片分割出的八个腔体内，在页轮转动中，通过外围质流面加成作用，流体经过离心式和容积式双重物理量压缩致腔体的顶端，从其出流面上的圆孔或三角弧孔喷口延轴流方向喷出，喷口由之前的弧面变为孔点，八个腔体形成八个喷孔；采用递进式圆周轴流模式，扁球形内腔页轮内由弧线隔片分割成为八个腔体，依次标定一到八号；流体从进流面入孔处进入页轮，二号致八号腔体与进流孔连接处为封闭弧面，流体从进流孔进入页轮内，只有一号腔体联通，进入其内经过空间渐变容积压缩和离心力双重压缩后，从一号腔体的顶端内部开孔处喷入二号腔体内，然后二号腔体同理继续压缩，从二号腔体顶端内部开孔喷入三号腔体，这样子依次递进式圆周压缩至八号腔体，从八号腔体的顶端，从其出流面上开孔延其轴流方向喷出，喷口由之前的多喷口，变为单一喷口，八个腔体首尾互相连接依次连续压缩运行。流体经过一个页轮圆周完成八次压缩；一号至八号腔体具有不同的空间大小，增加或减少腔体的数量，使其符合压缩方面的设计要求和更多特殊情况和条件下的各种压缩需求。


5.根据权利要求5所述的全新的轴流向离心式页轮贯离页轮，其特征在于：双环及多环模式：整体为扁球形内腔，结构分为进流面，质流面，出流面，分隔片。流体从进流面进流孔进入页轮内部，然后进入分隔片分出的八个腔体内，经过双重方式压缩后，到达出流面的弧线喷口处，多段弧线组成环形喷口，延其轴流方向喷出，此环形喷口并非单环，而是双环，或三环及多环，在其出流面上有两个或多个环形喷口；多环喷口增大了流量，牺牲了一部分离心压缩功效；
月形结构模式：整体为凹面型体，结构分为进流面，质流面，出流面，分隔片，内腔从侧面看为弯月形或弓形。流体从进流面进流孔进入月形页轮内腔，然后进入分隔片分出的腔体内，流体顺半球形内壁经过双重物理量方式压缩后，到达出流面的弧线喷口处，多段弧线组成环形喷口，延其轴流方向喷出流体；此类贯离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
申请(专利权)人：李伟，
类型：发明
国别省市：山西;14