旋流式水沖壓發動機制造技術

本實用新型專利技術公開了一種旋流式水沖壓發動機，屬于燃料供應系統和穩燃技術領域。所述發動機包括鎂粉存儲罐、攪拌棒、泵、燃燒室進口結構、燃燒室和噴管，所述燃燒室進口結構上設置有噴嘴、燃料進口、中心軸和旋流葉片。所述的鎂粉存儲罐、泵和燃燒室分別固定在魚雷本體上，攪拌棒位于鎂粉存儲罐內部；燃燒室的一端設置有燃燒室進口結構，相對的另一端設置有噴管。本實用新型專利技術實現鎂粉燃料速度和流量的可調性；添加旋流裝置能提高鎂粉燃燒效率，從而提高航速，增大航程。本實用新型專利技術實現了提高魚雷航行速度、增大魚雷航程的目的。

【技術實現步驟摘要】

本技術公開了一種新型魚雷水沖壓發動機，屬于燃料供應系統和穩燃技術領 域。
技術介紹
目前，我國與某些國家在島嶼歸屬、海岸劃界等問題上存在嚴重分歧。因此高效、 先進的作戰武器魚雷的研制迫在眉睫，而研制的關鍵在于發動機部分。
技術實現思路
本技術的目的是解決傳統水沖壓發動機燃料供應性能差，穩燃效果不好的問 題，并提供一種新型的帶有燃料供應系統和穩燃裝置的旋流式水沖壓發動機。 本技術的旋流式水沖壓發動機，包括鎂粉存儲罐、攪拌棒、栗、燃燒室進口結 構、燃燒室和噴管，所述燃燒室進口結構上設置有噴嘴、燃料進口、中心軸和旋流葉片。 所述的鎂粉存儲罐、栗和燃燒室分別固定在魚雷本體上，攪拌棒位于鎂粉存儲罐 內部;燃燒室的一端設置有燃燒室進口結構，相對的另一端設置有噴管。 所述的燃燒室進口結構與燃燒室為一體加工結構，包括燃料進口、噴嘴、中心軸和 旋流葉片，燃料進口為圓形結構，燃料進口圓周外側周向均勻布置八個噴嘴，圓周內側周向 均勻分布八個旋流葉片，旋流葉片的一端固定在中心軸上，另一端與燃料進口的內側壁連 接固定，進入燃燒室的燃料先經過旋流葉片后，與噴嘴進入的水形成穩定的回流區，實現穩 燃的目的。 所述的中心軸位于燃料進口的圓心位置，并固定在燃燒室上。 在燃料入口處設置旋流葉片，進入燃燒室的燃料經過旋流葉片后能與水能形成穩 定的回流區，實現穩燃的目的。 本技術的優點在于： (1)將鎂粉存儲在液態煤油中并將其攪拌均勻，使鎂粉燃料均勻的進入燃燒室； (2)通過控制栗，實現鎂粉燃料速度和流量的可調性； (3)燃料入口處的旋流葉片能使煤油和鎂粉形成旋流流動，旋流流動形成的是流 向渦和展向渦的疊加運動，相對于其他穩燃方式單一的展向渦具有更好的穩燃效果。因此， 添加旋流裝置能提高鎂粉燃燒效率，從而提高航速，增大航程。 (4)本技術提供的旋流式水沖壓發動機實現了提高魚雷航行速度、增大魚雷 航程的目的。結果表明，該魚雷的航速可達60Kn，航程可達7km。【附圖說明】 圖1是本技術的旋流式水沖壓發動機整體結構示意圖； 圖2是本技術的旋流式水沖壓發動機的燃料進口結構示意圖。 圖中： I -儀粉存儲Si; 攬摔棒；3_栗； 4-燃燒室進口結構；5-燃燒室；6-噴管； 7-噴嘴； 8-燃料進口； 9-中心軸； 10-旋流葉片。【具體實施方式】 下面將結合附圖和實施例對本技術作進一步的詳細說明。 本技術是一種新型的旋流式水沖壓發動機，如圖1和圖2所示，包括鎂粉存儲 罐1、攪拌棒2、栗3、燃燒室進口結構4、燃燒室5和噴管6,所述燃燒室結構4上設置有噴嘴7、 燃料進口 8、中心軸9和旋流葉片10。 本技術的整體結構如圖1所示，所述的鎂粉存儲罐1、栗3和燃燒室5分別固定 在魚雷本體上，攪拌棒2置于鎂粉存儲罐1中，粉末狀鎂粉燃料和液態煤油儲存在鎂粉存儲 罐1中，并將其攪拌均勻，作為燃料;栗3與鎂粉存儲罐1之間通過管路連接，栗3的出口管路 對準燃燒室5上的燃燒室進口結構4上的燃料進口 8，鎂粉存儲罐1中的燃料通過栗3進入燃 燒室5,燃料速度通過栗3進行調節。所述的燃燒室進口結構4與燃燒室5為一體加工結構，包 括燃料進口 8、噴嘴7、中心軸9和旋流葉片10，燃料進口 8為圓形結構，燃料進口 8圓周外側周 向均勻布置八個噴嘴7，圓周內側周向均勻分布八個旋流葉片10，旋流葉片10的一端固定在 中心軸9上，另一端與燃料進口 8的內側壁連接固定，進入燃燒室5的燃料先經過旋流葉片10 后，與噴嘴7進入的水形成穩定的回流區，實現穩燃的目的。 所述的中心軸9位于燃料進口 8的圓心位置，并固定在燃燒室5上。 工作原理與過程： 所述的旋流式水沖壓發動機在工作時，鎂粉存儲罐1內的鎂粉和液態的煤油經攪 拌棒2攪拌均勻后作為燃料通過栗3進入燃料進口 8，流經旋流葉片10后形成旋流流動，產生 流向渦與展向渦的疊加運動，同時，水從噴嘴7進入燃燒室5,燃料與水摻混并穩定燃燒，燃 燒生成氧化鎂和氫氣并放出大量的熱，最終生成物以高速氣流的形式從燃燒室5尾部的噴 管6噴出。 由于本技術的旋流式水沖壓發動機是由液態的煤油存儲鎂粉并用攪拌棒2將 鎂粉攪拌均勻，因此可以保證鎂粉燃料均勻的流入燃燒室5。在燃料進口8處添加的旋流葉 片10是很好的穩燃裝置，可以實現鎂粉燃料和水的穩定燃燒，鎂粉燃料的燃燼率可達 98.3%。該反應同時放出大量的熱，從燃燒室5尾部的噴管6噴出，之后熱能轉化成動能推動 魚雷航行。 本技術的燃燒室5內氧化劑全部由航行時魚雷外部的水提供，鎂粉存儲罐1和 栗3的占有體積也較小，因此具有節省空間和重量的優點。魚雷水沖壓發動機添加的鎂粉存 儲罐1、栗3和旋流葉片10都是常見工件，易于加工。 實施例： 采用旋流式水沖壓發動機進行實驗研究，旋流葉片10角度為60°，水的來流速度分 別取2〇111/8、4〇111/8、8〇111/8，鎂粉燃料的入口速度分別取15111/8、3〇111/8、6〇111/8。測量旋流式沖 壓發動機的出口流速并計算比沖，得到實驗結果如下表： 表1實驗結果由表1可見，本專利技術的旋流式水沖壓發動機在入口水速80m/s，鎂粉流入速度60m/s 時的燃燼率為98.3 %，燃氣出口速度為697m/s，比沖5019N · s/kg，在現代海軍作戰中具有 強有力的優勢。【主權項】1. 旋流式水沖壓發動機，其特征在于:包括鎂粉存儲罐、攪拌棒、栗、燃燒室進口結構、 燃燒室和噴管，所述燃燒室進口結構上設置有噴嘴、燃料進口、中心軸和旋流葉片； 所述的鎂粉存儲罐、栗和燃燒室分別固定在魚雷本體上，攪拌棒位于鎂粉存儲罐內部； 燃燒室的一端設置有燃燒室進口結構，相對的另一端設置有噴管； 所述的燃燒室進口結構與燃燒室為一體加工結構，燃料進口為圓形結構，燃料進口圓 周外側周向均勻布置噴嘴，圓周內側周向均勻分布旋流葉片，旋流葉片的一端固定在中心 軸上，另一端與燃料進口的內側壁連接固定。2. 根據權利要求1所述的旋流式水沖壓發動機，其特征在于:所述的中心軸位于燃料進 口的圓心位置，并固定在燃燒室上。【專利摘要】本技術公開了一種旋流式水沖壓發動機，屬于燃料供應系統和穩燃
所述發動機包括鎂粉存儲罐、攪拌棒、泵、燃燒室進口結構、燃燒室和噴管，所述燃燒室進口結構上設置有噴嘴、燃料進口、中心軸和旋流葉片。所述的鎂粉存儲罐、泵和燃燒室分別固定在魚雷本體上，攪拌棒位于鎂粉存儲罐內部；燃燒室的一端設置有燃燒室進口結構，相對的另一端設置有噴管。本技術實現鎂粉燃料速度和流量的可調性；添加旋流裝置能提高鎂粉燃燒效率，從而提高航速，增大航程。本技術實現了提高魚雷航行速度、增大魚雷航程的目的。【IPC分類】F02K7/00, F02C3/26【公開號】CN205117534【申請號】CN201520981286【專利技術人】劉立靜, 李志強 【申請人】北京航空航天大學【公開日】2016年3月30日【申請日】2015年12月1日本文檔來自技高網...

【技術保護點】
旋流式水沖壓發動機，其特征在于：包括鎂粉存儲罐、攪拌棒、泵、燃燒室進口結構、燃燒室和噴管，所述燃燒室進口結構上設置有噴嘴、燃料進口、中心軸和旋流葉片；所述的鎂粉存儲罐、泵和燃燒室分別固定在魚雷本體上，攪拌棒位于鎂粉存儲罐內部；燃燒室的一端設置有燃燒室進口結構，相對的另一端設置有噴管；所述的燃燒室進口結構與燃燒室為一體加工結構，燃料進口為圓形結構，燃料進口圓周外側周向均勻布置噴嘴，圓周內側周向均勻分布旋流葉片，旋流葉片的一端固定在中心軸上，另一端與燃料進口的內側壁連接固定。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉立靜，李志強，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：新型
國別省市：北京;11