一种带热能回收的开放式发动机
本发明涉及一种带热能回收的开放式发动机，采用开放性结构，可支持多种燃料的喷入燃烧或直接输入高能气流；能量气流通过转筒内优化设计的阿基米德螺旋扇叶将动能转换为径向旋转能量，通过齿轮输出动力，形成贯通式主循环通道；使用一体化内外扇叶的转筒，利用外涵道作为冷却和进气预热通道进行热能的回收；冷却气从尾端进气口进入，沿管壁吸收内涵道的热量，经转筒外扇叶增压加速，通过首端换向器实现方向逆转后汇入内涵道，形成辅助循环并提升主循环能量；对热能的回收利用可提高热效率；外涵道快速冷却气流可降低整机运行温度；优化的螺旋扇叶可对固体颗粒进行高效清理和疏通，拓展优化了使用固体颗粒燃料的场景（如燃煤和垃圾焚烧发电等）。
发明专利
CN202410734683.7
2024-06-06
CN118346460A
2024-07-15
F02G1/02(2006.01)
潘如奎
潘信睿;潘如奎
511431 广东省广州市番禺区珠江花园翠韵阁2001
广东;44
1.一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：采用开放性结构，内涵道为轴向贯通式，沿主气流行进方向依次设置前端换向器、前端轴承、一体化内外扇叶转筒、外涵道壳体、动力齿轮、尾端轴承和尾端进排气组件，形成贯通式主循环通道。 2.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：采用双涵道设计，利用外涵道作为冷却和辅助进气预热通道进行热能回收；与尾气完全隔离；内涵道从发动机尾端开始依次设置冷却进气口、压气扇叶和前端换向器，形成逆向汇合式的辅助循环通道。 3.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：系统核心动力部件为一体化内外扇叶转筒，转筒外围安装增压涡轮叶片（或斜面叶片），其气流作用方向朝向首端换向器；转筒内部安装优化的阿基米德螺旋叶片，其优化特征是无中心轴状态下的轴向投影面全阻挡。 4.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：轴承安装于外涵道外侧区域，避开高温区域，使用相应壳体的突出部分形成保护罩。 5.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：一体化内外扇叶转筒通过预留导轨槽进行内外扇叶的安装，轴承套支撑结构设置在外扇叶相邻导轨槽居中位置。 6.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：前端换向器预留功能插孔，采用标准螺纹接口，可根据需要安装喷油嘴、点火针、温度传感器等功能插件。 7.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：前端换向器外侧预留主进气口封板卡口。 8.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：外涵道壳体采用分离式设计，通过预留孔位采用螺栓、螺母进行连接和紧固，外涵道壳体在动力齿轮部位采用半圆形与尾端组件进行连接。 9.根据权利要求1所述的一种带热能回收的开放式发动机，其特征在于：尾端进排气组件具有冷却气进气口、固体颗粒沉降口和排气口，冷却气进气口通过尾端封板与排气口隔离，固体颗粒沉降口可连接沉降池，实现废气封闭并进行废渣收集和处理。