應(yīng)用旋轉(zhuǎn)閥門控制燃燒室開閉的定容燃燒技術(shù)及應(yīng)用該技術(shù)的動力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用旋轉(zhuǎn)閥門控制燃燒室開閉的定容燃 燒技術(shù)及應(yīng)用該技術(shù)的動力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的定容燃燒技術(shù)主要分為兩大類別：一類是應(yīng)用于活塞式內(nèi)燃機上的定容燃 燒形式；另一類則是應(yīng)用于噴氣式推進裝置中的定容燃燒形式。本發(fā)明是針對噴氣式推進 裝置而提出的一種新型的定容燃燒技術(shù)。
[0003] 目前應(yīng)用于噴氣式推進裝置的定容燃燒技術(shù)主要是脈沖爆震（PDE)技術(shù)，從本質(zhì) 上看，PDE通過控制沿管道向下游快速傳播的爆震波以實現(xiàn)定容燃燒的目的，應(yīng)用一系列復 雜的氣動原理方能實現(xiàn)近似的定容燃燒。從目前TOE的發(fā)展現(xiàn)狀來看，還未能達到實際工 程應(yīng)用的要求，其復雜的機理仍然有待進一步研宄；從實現(xiàn)的可靠性來看，短時間內(nèi)也難以 達到工程要求。
[0004] 專利ZL95237295. 9曾經(jīng)提出過一種定容燃燒式噴氣推進器，即是利用旋轉(zhuǎn)閥門 實現(xiàn)燃燒室的開閉，從而控制可燃預混氣在燃燒室內(nèi)進行定容燃燒。經(jīng)過研宄，這種旋轉(zhuǎn)閥 門形式首先在面密封上存在可靠性問題；其次，該旋轉(zhuǎn)閥門形式對于迎風面積的利用率低， 即進氣面積相對于閥門面積而言極小，不利于提高整體的流量。
[0005] 本發(fā)明旨在提出一種新的旋轉(zhuǎn)閥門形式，提高閥門的密封可靠性，同時提高對于 迎風面積的利用率，并通過一定的氣動手段提高氣流在流道中的流通性能、改善其流動狀 況，因此不僅具有利用旋轉(zhuǎn)閥門實現(xiàn)定容燃燒在結(jié)構(gòu)上、原理上的優(yōu)勢，同時兼?zhèn)涓叩目?靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種定容燃燒技術(shù)；
[0007] 本發(fā)明還提供了一種使用該技術(shù)的動力系統(tǒng)；
[0008] 本發(fā)明所提供的定容燃燒技術(shù)通過旋轉(zhuǎn)閥門控制燃燒室的開閉從而控制可燃混 合氣在燃燒室內(nèi)實現(xiàn)定容燃燒。實現(xiàn)該技術(shù)的裝置結(jié)構(gòu)簡單，理論簡明，因此是一種實現(xiàn)方 式較為簡便的定容燃燒技術(shù)；應(yīng)用該定容燃燒技術(shù)的動力系統(tǒng)可提高熱力循環(huán)的熱效率；
[0009] 為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置， 包括基座、旋轉(zhuǎn)軸、燃燒室，所述的基座應(yīng)分別能與所述的旋轉(zhuǎn)軸、燃燒室配合安裝；
[0010] 所述的基座內(nèi)部沿軸向設(shè)有階梯通孔，所述的旋轉(zhuǎn)軸可穿過階梯通孔與所述的基 座配合安裝，通過兩端的軸承配合固定，旋轉(zhuǎn)軸安裝在基座后可進行旋轉(zhuǎn)來控制裝置的工 作周期以及閥門的開閉；
[0011] 所述的基座頂部中段沿軸向設(shè)有進氣孔和排氣孔；
[0012] 所述的旋轉(zhuǎn)軸前段沿軸向設(shè)有進氣通道用于空氣流入，后段沿軸向設(shè)有排氣通道 用于燃燒后的氣體排出，所述的進氣通道和所述的排氣通道在旋轉(zhuǎn)軸上不貫通；
[0013] 所述的旋轉(zhuǎn)軸前段側(cè)面設(shè)有進氣通道出口槽；所述的進氣通道出口槽與進氣通道 貫通；
[0014] 所述的旋轉(zhuǎn)軸后段側(cè)面設(shè)有排氣通道進口槽；所述的排氣通道進口槽與排氣通道 貫通；
[0015] 進一步地，當所述的旋轉(zhuǎn)軸安裝在所述的基座上后，所述的進氣通道出口槽與所 述的基座頂部的進氣孔軸向位置一致，起到控制氣體進出的閥門的作用；所述的進氣通道 出口槽的開口角度由裝置工作時鐘圖（即表示閥門連通或關(guān)閉狀態(tài)的時鐘圖）確定；所述 的排氣通道進口槽與所述的基座頂部的排氣孔軸向位置一致；所述的排氣通道進口槽開口 角度由裝置工作時鐘圖確定；
[0016] 所述的燃燒室底部沿軸向前后設(shè)有進氣口和排氣口，進氣口和排氣口間設(shè)有貫通 的燃燒腔；燃燒腔內(nèi)部設(shè)有整流葉片；燃燒室頂部設(shè)有點火裝置安裝孔；燃燒室設(shè)有配合 面與基座頂部配合安裝；
[0017] 進一步地，當所述的燃燒室與所述的基座配合安裝后，所述的基座頂部的進氣孔 與所述的燃燒室的進氣口應(yīng)保證軸向位置一致并保持連通的狀態(tài)，所述的基座頂部的排氣 孔與所述的燃燒室的排氣口應(yīng)保證軸向位置一致并保持連通的狀態(tài)；
[0018] 當所述的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，所述的進氣通道出口槽與所述的基座頂部的進氣孔依次 進入連通和封閉狀態(tài)，所述的排氣通道進口槽與所述的基座頂部的排氣孔依次進入連通和 封閉狀態(tài)，根據(jù)所述的實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置工作時鐘圖，在不同的時間里，各閥門依次 進入對應(yīng)的連通或封閉狀態(tài)（其開閉順序由裝置工作時鐘圖決定），從而控制在一個周期 里所述的燃燒室與所述的旋轉(zhuǎn)軸的進氣通道和排氣通道的連通及封閉時間、所述燃燒室整 體封閉后點火的時間，進而控制了所述的實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置的工作狀態(tài)；
[0019] 本發(fā)明所述的定容燃燒技術(shù)，通過一個旋轉(zhuǎn)軸作為旋轉(zhuǎn)閥門的轉(zhuǎn)子，使得旋轉(zhuǎn)軸 上與進排氣通道連通的槽道與與之對應(yīng)的基座上固定的進排氣口相配合并控制整個流道 的開閉狀態(tài)，使得在通入足量的預混可燃氣后，在點火時間段內(nèi)燃燒室處于完全密封的狀 態(tài)，以此完成定容燃燒并隨后將燃燒后的氣體排出燃燒室，最終完成一個以定容燃燒為基 礎(chǔ)的熱力循環(huán)；
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的定容燃燒技術(shù)及應(yīng)用該技術(shù)的動力系統(tǒng)，具有下 列技術(shù)效果：
[0021] 與脈沖爆震等技術(shù)實現(xiàn)定容燃燒的手段相比，以更簡單的氣動原理、機械結(jié)構(gòu)完 成了定容燃燒的目的，可靠性更強；
[0022] 由于實現(xiàn)定容燃燒的裝置結(jié)構(gòu)更加簡單，因此減輕整個系統(tǒng)的重量，有利于提高 應(yīng)用該技術(shù)的動力系統(tǒng)的推重比；
[0023] 整套裝置的機械結(jié)構(gòu)簡單，使得加工難度降低，成本降低。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體 實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的 附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前 提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本發(fā)明具體實施例所述實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置的整體結(jié)構(gòu)半透明示意 圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明具體實施例所述實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置所包括的基座的剖面示 意圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明具體實施例所述實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置所包括的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0028] 圖4為本發(fā)明具體實施例所述實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置所包括的燃燒室的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖5為本發(fā)明具體實施例所述實現(xiàn)定容燃燒技術(shù)的裝置的工作時鐘示意圖；
[0030] 附圖標記：1-基座，2-旋轉(zhuǎn)軸，3-燃燒室，4-軸承，5-階梯通孔，6-進氣孔，7-排 氣孔，8-進氣通道，9-排氣通道，10-進氣通道出口槽，11-排氣通道進口槽，12-點火裝置安 裝孔，13-整流葉片，14-進氣口，15-排氣口。
【具體實施方式】
[0031] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進行 清楚、完整的描述，基于本發(fā)明中的【具體實施方式】，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性 勞動的前提下所得到的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。
[0032] 如圖1所示，實現(xiàn)本發(fā)明提出的定容燃燒技術(shù)的裝置主要包括基座1、旋轉(zhuǎn)軸2、燃 燒室3。
[0033] 如圖2所示，所述的基座1中間設(shè)有階梯通孔5,所述的基