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Patent Searching and Data


Title:
COMPRESSED GAS REFLUX COMPRESSION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/160439
Kind Code:
A1
Abstract:
A compressed gas reflux compression system includes a reflux passage (1), a compression pressurization system (2), a compression pressurization system gas gas inlet duct (201) and a compression pressurization system gas gas outlet (202); the compression pressurization system gas inlet duct (201) communicates with the compression pressurization system (2); the compression pressurization system (2) communicates with the compression pressurization system gas outlet (202); and the compression pressurization system gas outlet (202) communicates with the compression pressurization system gas inlet duct (201) by the reflux passage (1); the flow direction of the gas in the compression pressurization system gas inlet duct (201) at the reflux passage gas outlet is taken as the general direction for the jet direction of the gas at the reflux passage gas outlet, and the jet velocity of the gas at the reflux passage gas outlet is greater than the flow velocity of the gas in the compression pressurization system gas inlet duct (201) at the reflux passage gas outlet.When the compressed gas reflux compression system is used as a compression pressurization system of an engine or solely as a compression system, the gas compression efficiency can be increased greatly.

Inventors:
JIN BEIBIAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/001033
Publication Date:
December 29, 2011
Filing Date:
June 21, 2011
Export Citation:
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Assignee:
JIN BEIBIAO (CN)
International Classes:
F04B37/12; F04C18/00; F04D13/12
Foreign References:
CN101655015A2010-02-24
US6312240B12001-11-06
US4859158A1989-08-22
CN86208229U1987-12-05
DE1160602B1964-01-02
DE2123737A11972-11-16
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种压气回流压縮系统, 包括回流通道 (1 )、 压縮增压系统 (2)、 压 縮增压系统进气道 (201 ) 和压縮增压系统气体出口 (202), 其特征在于: 所 述压縮增压系统进气道 (201 ) 与所述压縮增压系统(2)连通, 所述压縮增压 系统(2) 与所述压縮增压系统气体出口 (202) 连通, 所述压縮増压系统气体 出口 (202) 经所述回流通道 (1 ) 与所述压縮增压系统进气道 (201 ) 连通, 所述回流通道(1 ) 的气体出口的气体喷射方向以所述回流通道(1 ) 的气体出 口处的所述压縮增压系统进气道 (201 ) 内的气体流动方向为总体指向, 所述 回流通道(1 ) 的气体出口的气体喷射速度大于所述回流通道(1 ) 的气体出口 处的所述压縮增压系统进气道 (201 ) 内的气体流动速度, 所述回流通道 (1 ) 内回流的气体流量与所述压縮增压系统气体出口 (202) 的气体流量的比值大 于 5%, 以提高所述压縮增压系统 (2) 的气体入口的气体总压, 从而提高所述 压縮增压系统气体出口 (202) 处的气体压力。

2、 如权利要求 1 所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 所述压气回流压 縮系统还包括射流泵 (3), 所述压縮增压系统进气道 (201 ) 依次经所述射流 泵(3)的射流泵低压气体入口(304)、所述射流泵(3)的射流泵气体出口(302) 与所述压縮增压系统(2)连通, 连通所述射流泵低压气体入口 (304)和所述 射流泵气体出口( 302 )的射流泵通道 ( 306 )构成所述压縮增压系统进气道 (201 ) 的一部分, 所述回流通道(1 ) 的气体出口设为所述射流泵(3) 的射流泵动力 气体喷射口 (301 )。

3、 如权利要求 1 所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 在所述压縮增压 系统进气道(201 )内设射流泵(3),所述射流泵(3)的射流泵气体出口(302) 的气体流动方向以所述射流泵气体出口 (302) 所在处的所述压縮增压系统进 气道(201 ) 内的气体流动方向为总体指向, 所述回流通道(1 ) 的气体出口设 为所述射流泵 (3) 的射流泵动力气体喷射口 (301 )。

4、 如权利要求 1、 2或 3所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 所述回流 通道 (1 ) 设在所述压縮增压系统 (2) 的壳体壁 (22) 内。

5、 如权利要求 1、 2或 3所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 所述压縮 增压系统 (2) 设为轴流式压气机 /径流式压气机 (222), 所述回流通道 (1 ) 设在所述轴流式压气机 /径流式压气机(222) 的转动轴 (23) 内。

6、 如权利要求 1、 2或 3所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 在所述压 縮增压系统气体出口 (202)上设成品压縮气体导出口 (221 ), 和 /或所述压縮 增压系统气体出口 (202) 与燃烧室 (2007 ) 连通, 所述燃烧室 (2007 ) 与作 功机构 (2010)连通。

7、 如权利要求 2所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 在所述射流泵气 体出口(302)上设成品压縮气体导出口(221 ),和 /或所述射流泵气体出口(302) 与燃烧室 (2007) 连通, 所述燃烧室(2007 ) 与作功机构 (2010) 连通。

8、 如权利要求 1、 2或 3所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 所述压縮 增压系统 (2 )设为内燃机涡轮增压压气机 (20), 或所述压縮增压系统 (2) 设为燃气轮机压气机, 或所述压縮增压系统(2) 设为喷气发动机压气机, 或 所述压縮增压系统(2)设为活塞式压气机(2011 )。

9、 如权利要求 1、 2或 3所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 所述压縮 增压系统(2)设为冲压发动机进气道(21 ), 所述压縮增压系统进气道(201 ) 设为所述冲压发动机进气道(21 )的低静压区(211 ), 所述压縮增压系统气体 出口 (202)设为所述冲压发动机进气道(21 ) 的高静压区 (212)。

10、 如权利要求 1、 2或 3所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 在所述 回流通道(1 )上设回流通道加热室(2000), 和 /或在所述回流通道(1 )上设 控制阀 (500)。

11、 如权利要求 1、 2或 3所述压气回流压縮系统, 其特征在于: 在所述 回流通道(1 )上, 和 /或在所述压縮增压系统(2)上, 和 /或在所述压縮增压 系统进气道(201 )上, 和 /或在所述压縮增压系统气体出口 (202 )上设冷却 器(8)。

12、一种提高权利要求 6或 7所述压气回流压縮系统效率和环保性的方法, 其特征在于: 调整即将开始作功的气体工质的温度到 2000K以下, 调整即将开 始作功的气体工质的压力到 15MPa以上,使即将开始作功的气体工质的温度和 压力符合类绝热关系。

13、 一种压气回流压縮系统, 包括回流通道(1 )、 压縮增压系统(2)、 压 縮增压系统进气道 (201 ) 和压縮增压系统气体出口 (202), 其特征在于: 所 述压縮增压系统进气道(201) 与所述压縮增压系统(2)连通, 所述压縮增压 系统(2) 与所述压縮增压系统气体出口 (202)连通, 所述压縮增压系统(2) 设为多级压气机 (30), 所述多级压气机 (30) 中的某一级压气机的气体出口 经所述回流通道(1)与本级压气机的气体入口和 /或某一上级压气机的气体入 口连通, 所述回流通道 (1) 的气体出口的气体喷射方向以所述回流通道 (1) 的气体出口处的所述回流通道 (1) 的气体出口外围的气体流动方向为总体指 向, 所述回流通道(1) 的气体出口的气体喷射速度大于所述回流通道(1) 的 气体出口处的所述回流通道(1) 的气体出口外围的气体流动速度。

Description:
压气回流压縮系统

技术领域

本发明涉及气体压縮、 发动机及喷气推进领域, 尤其涉及一种气体压縮系 统。

背景技术

无论是在气体压縮领域、 发动机领域或在喷气推进领域, 气体压縮是一个 十分重要的过程。 实现这一过程的机构一般说来有两类, 一类是叶轮式压縮方 式, 另一类是活塞式压縮方式。 然而在这些过程中, 不仅结构复杂, 而且气体 压縮的效率较低。 如何简化结构, 提高压縮系统的压比, 提高气体压縮效率是 提高气体压縮领域、 发动机领域以及喷气推进领域的节能、 环保的重要问题。 为此, 需要发明一种新的技术方案, 以解决这类问题。

发明内容

为提高气体压縮系统的压比, 本发明的技术方案如下:

一种压气回流压縮系统, 包括回流通道、 压縮增压系统、 压縮增压系统进 气道和压縮增压系统气体出口,所述压縮增压 系统进气道与所述压縮增压系统 连通, 所述压縮增压系统与所述压縮增压系统气体出 口连通, 所述压縮增压系 统气体出口经所述回流通道与所述压縮增压系 统进气道连通,所述回流通道的 气体出口的气体喷射方向以所述回流通道的气 体出口处的所述压縮増压系统 进气道内的气体流动方向为总体指向,所述回 流通道的气体出口的气体喷射速 度大于所述回流通道的气体出口处的所述压縮 增压系统进气道内的气体流动 速度,所述回流通道内回流的气体流量与所述 压縮增压系统气体出口的气体流 量的比值大于 5%, 以提高所述压縮增压系统的气体入口的气体总 压,从而提高 所述压縮增压系统气体出口处的气体压力。

所述压气回流压縮系统还包括射流泵,所述压 縮增压系统进气道依次经所 述射流泵的射流泵低压气体入口、所述射流泵 的射流泵气体出口与所述压縮增 压系统连通, 连通所述射流泵低压气体入口和所述射流泵气 体出口的射流泵通 道构成所述压縮增压系统迸气道的一部分,所 述回流通道的气体出口设为所述 射流泵的射流泵动力气体喷射口。

在所述压縮增压系统进气道内设射流泵,所述 射流泵的射流泵气体出口的 气体流动方向以所述射流泵气体出口所在处的 所述压縮增压系统进气道内的 气体流动方向为总体指向,所述回流通道的气 体出口设为所述射流泵的射流泵 动力气体喷射口。

所述回流通道设在所述压縮增压系统的壳体壁 内。

所述压縮增压系统设为轴流式压气机 /径流式压气机, 所述回流通道设在 所述轴流式压气机 /径流式压气机的转动轴内。

在所述压縮增压系统气体出口上设成品压縮气 体导出口, 和 /或所述压縮 增压系统气体出口与燃烧室连通, 所述燃烧室与作功机构连通。

在所述射流泵气体出口上设成品压縮气体导出 口, 和 /或所述射流泵气体 出口与燃烧室连通, 所述燃烧室与作功机构连通。

所述压縮增压系统设为内燃机涡轮增压压气机 ,或所述压縮增压系统设为 燃气轮机压气机, 或所述压縮增压系统设为喷气发动机压气机, 或所述压縮增 压系统设为活塞式压气机。

所述压縮增压系统设为冲压发动机进气道,所 述压縮增压系统进气道设为 所述冲压发动机进气道的低静压区,所述压縮 增压系统气体出口设为所述冲压 发动机进气道的高静压区。

在所述回流通道上设回流通道加热室,和 /或在所述回流通道上设控制阀。 在所述回流通道上, 和 /或在所述压縮增压系统上, 和 /或在所述压縮增压 系统进气道上, 和 /或在所述压縮增压系统气体出口上设冷却器

一种提高所述压气回流压縮系统效率和环保性 的方法,调整即将开始作功 的气体工质的温度到 2000K 以下, 调整即将开始作功的气体工质的压力到 15 Pa以上, 使即将开始作功的气体工质的温度和压力符合 类绝热关系。

一种压气回流压縮系统, 包括回流通道、压縮增压系统、 压縮增压系统进 气道和压縮增压系统气体出口,所述压縮增压 系统进气道与所述压縮增压系统 连通, 所述压縮增压系统与所述压縮增压系统气体出 口连通, 所述压縮增压系 统设为多级压气机,所述多级压气机中的某一 级压气机的气体出口经所述回流 通道与本级压气机的气体入口和 /或某一上级压气机的气体入口连通, 所述回 流通道的气体出口的气体喷射方向以所述回流 通道的气体出口处的所述回流 通道的气体出口外围的气体流动方向为总体指 向,所述回流通道的气体出口的 气体喷射速度大于所述回流通道的气体出口处 的所述回流通道的气体出口外 围的气体流动速度。

在所述压縮增压系统进气道内设回流气体喷嘴 ,所述回流通道的气体出口 与所述回流气体喷嘴连通, 在所述压縮增压系统气体出口上设回流气体导 出 口, 所述压縮增压系统气体出口依次经所述回流气 体导出口、 所述回流通道和 所述回流气体喷嘴与所述压縮增压系统进气道 连通。

所述压气回流压縮系统还包括两入一出深插三 通管,所述回流通道的气体 出口与所述两入一出深插三通管的一个气体入 口连通,所述压縮增压系统进气 道经所述两入一出深插三通管的另一个气体入 口再经所述两入一出深插三通 管的气体出口与所述压縮增压系统连通,所述 压縮增压系统气体出口与所述回 流通道的气体入口连通。

本发明的目的是为了提高气体压縮系统的压比 。

本发明中,所述回流通道内回流的气体流量与 所述压縮增压系统气体出口 的气体流量的比值大于 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%或大于 95%, 以提高所述压縮增压 系统的气体入口的气体总压,从而提高所述压 縮增压系统气体出口处的气体压 力。

本发明中,所述压縮增压系统气体出口内的压 縮气体部分或全部回流到所 述压縮增压系统进气道, 所述压縮增压系统可内含动力源, 或外部动力源对其 输入动力。

本发明中,所谓的成品压縮气体是指所述压气 回流压縮系统对外输出的压 縮气体; 所谓压縮增压系统是指一切可以对气体进行压 縮增压的系统, 例如叶 轮式压气机、 航空发动机压气机、 燃气轮机压气机、 冲压发动机压气机(冲压 发动机进气道) 等。

本发明中, 所述两入一出深插三通管是指由三根管相互连 通构成的, 其中 两根管为流体流入管, 一根管为流体流出管的, 两根流体流入管中至少一根插 入流体流出管内的三通管。

本发明中, 所谓压縮增压系统是指一切可以对气体进行压 縮增压的系统, 不包括液体泵。

本发明中,所述压气回流压縮系统可以单独使 用,也可以并联或串联使用, 以满足对成品压縮气体的要求。

本发明中, 所谓的环保性是衡量发动机(即所述燃烧室和 所述作功机构构 成发动机)污染排放的指标, 环保性高发动机排放污染少, 环保性低发动机排 放污染多。

本发明中, 所谓多级压气机中的上级压气机是指与参照级 相比, 处于气体 流动的上游, 即处于气体压力较低的区域内的压气机。

本发明中, 所谓动力气体是指压縮其他气体的气体, 它的压力高于射流泵 的低压气体(比如大气)入口处的压力。

本发明中, 所谓的射流泵是指通过动力流体引射非动力流 体, 两流体相互 作用从一个出口排出的装置, 所谓的射流泵可以是气体射流泵(即喷射泵) , 也可以是液体射流泵; 所谓的射流泵可以是传统射流泵, 也可以是非传统射流 泵。

本发明中, 所谓的传统射流泵是指由两个套装设置的管构 成的, 向内管提 供高压动力气体, 内管高压动力气体在外管内喷射, 在内管高压动力气体喷射 和外管的共同作用下使内外管之间的其他气体 (从外管进入的气体)沿内管高 压动力气体的喷射方向产生运动的装置; 所谓射流泵的外管可以有縮扩区, 外 管可以设为文丘里管, 内管喷嘴可以设为拉瓦尔喷管, 所谓的縮扩区是指外管 内截面面积发生变化的区域; 所述射流泵至少有三个接口或称通道, 即射流泵 动力气体喷射口、 射流泵低压气体入口和射流泵气体出口。

本发明中,所谓的非传统射流泵是指由两个或 两个以上相互套装设置或相 互并列设置的管构成的, 其中至少一个管与动力气体源连通, 并且动力气体源 中的动力气体的流动能够引起其他管中的气体 产生定向流动的装置;所谓射流 泵的管可以有縮扩区, 可以设为文丘里管, 管的喷嘴可以设为拉瓦尔喷管, 所 谓的縮扩区是指管内截面面积发生变化的区域 ; 所述射流泵至少有三个接口或 称通道, 即射流泵动力气体喷射口、 射流泵低压气体入口和射流泵气体出口; 所述射流泵可以包括多个射流泵动力气体喷射 口,在包括多个射流泵动力气体 喷射口的结构中,所述射流泵动力气体喷射口 可以布置在所述射流泵低压气体 入口的管道中心区, 也可以布置在所述射流泵低压气体入口的管道 壁附近, 所 述射流泵动力气体喷射口也可以是环绕所述射 流泵低压气体入口管道壁的环 形喷射口。

本发明中, 所述射流泵包括多级射流泵, 多股射流泵和脉冲射流泵等。 本发明中, 所谓的加热器是指一切能够对气体加热的装置 , 例如内燃加热 器、 外燃加热器和电加热器等, 其目的是使所述回流通道内的气体升温提高射 流动力。

本发明中, 所谓的冷却器是指一切可以对气体进行降温的 装置, 例如散热 器、 混合式降温器(与冷流体混合降低气体温度的 装置)等, 其目的是对即将 被压縮的气体、 在压縮过程中的气体和已经被压縮的气体进行 降温。

本发明中,所述回流通道的设置相当于将所述 压縮增压系统的级数大幅度 提高, 可以大幅度提高所述压縮增压系统气体出口处 的压力, 在所述回流通道 上设冷却器的方案相当于多级压气机中的级间 冷却,这一冷却方案将大幅度提 高冷却效率, 降低压縮过程的耗功。

本发明中,图 40是气体工质的温度 T和压力 P的关系图, 0-A-H所示曲线 是通过状态参数为 298K和 0. 1 MPa的 0点的气体工质绝热关系曲线; B点为气 体工质的实际状态点, E-B-D所示曲线是通过 B点的绝热关系曲线, A点和 B 点的压力相同; F-G所示曲线是通过 2800K和 10MPa (即目前内燃机中即将开 始作功的气体工质的状态点) 的工质绝热关系曲线。

本发明中, 图 40中的尸 = C7^i中的 是气体工质绝热指数, P是气体工质 的压力, Γ是气体工质的温度, C是常数。

本发明中, 所谓的类绝热关系包括下列三种情况: 1 .气体工质的状态参数 (即工质的温度和压力)点在所述工质绝热关 曲线上, 即气体工质的状态参 数点在图 40中 0-A-H所示曲线上; 2.气体工质的状态参数 (即工质的温度和 压力)点在所述工质绝热关系曲线左侧, 即气体工质的状态参数点在图 40中 0-A-H所示曲线的左侧; 3.气体工质的状态参数(即工质的温度和压力 点在 所述工质绝热关系曲线右侧, 即气体工质的状态参数点在图 40中 0-A-H所示 曲线的右侧,但是气体工质的温度不高于由此 气体工质的压力按绝热关系计算 所得温度加 1000K的和、 加 950K的和、 加 900K的和、 加 850K的和、 加 800K 的和、 加 750K的和、 加 700K的和、 加 650K的和、 加 600K的和、 加 550K的 和、 加 500K的和、 加 450K的和、 加 400K的和、 加 350K的和、 加 300K的和、 加 250K的和、 加 200K的和、 加 190K的和、 加 180K的和、 加 170K的和、 加 160K的和、加 150K的和、加 140K的和、加 130K的和、加 120K的和、加 1 10K 的和、 加 100K的和、 加 90K的和、 加 80K的和、 力卩 70K的和、 加 60K的和、 加 50K的和、 加 40K的和、 加 30K的和或不高于加 20K的和, 即如图 40所示, 所述气体工质的实际状态点为 B点, A点是压力与 B点相同的绝热关系曲线上 的点, A点和 B点之间的温差应小于 1000Κ、 900Κ、 850Κ、 800Κ、 750Κ、 700Κ、 650Κ、 600Κ、 550Κ、 500Κ、 450Κ、 400Κ、 350Κ、 300Κ、 250Κ、 200Κ、 190Κ、 180Κ、 170Κ、 160Κ、 150Κ、 140Κ、 130Κ、 120Κ、 1 10Κ、 100Κ、 90Κ、 80Κ、 70Κ、 60Κ、 50Κ、 40Κ、 30Κ或小于 20Κ。

本发明中,所谓类绝热关系可以是上述三种情 况中的任何一种,也就是指: 即将开始作功的气体工质的状态参数(即气体 工质的温度和压力)点在如图 40 所示的通过 Β点的绝热过程曲线 E-B-D的左侧区域内。

本发明中, 所谓的即将开始作功的气体工质是指即将膨胀 作功的气体工 质。

本发明中, 将即将开始作功的气体工质的状态参数(即气 体工质的温度和 压力)符合类绝热关系的发动机系统(即热动 力系统)定义为低熵发动机。

本发明中, 调整所述压气回流压縮系统所输出的压縮气体 的温度、压力和 流量, 从而调整进入所述燃烧室内的原工质的温度、 压力和流量, 调整向所 述燃烧室导入燃料的量, 调整所述燃烧室导出气体工质的量, 进而调整即将开 始作功的气体工质的温度到 2000Κ以下,调整即将开始作功的气体工质的压 力 到 15MPa以上。 本发明中, 所谓原工质是指流入所述燃烧室的工质。

本发明中, 所谓的喷气发动机压气机是指涡轮喷气发动机 、涡扇发动机等 具有压縮机的喷气发动机中的压气机。

本发明中, 所谓的回流通道是指气体流通通道 (含腔体), 其目的是将已 经通过所述压縮增压系统的气体部分或全部回 流到所述压縮增压系统的气体 入口。

本发明中, 可以通过降低所述回流通道的流动阻力和 /或调整所述回流通 道的气体出口的形状和尺寸,使所述回流通道 的气体出口的气体喷射速度大于 所述回流通道的气体出口处的所述压縮增压系 统进气道内的气体流动速度。

本发明中,所述回流通道内回流的气体流量与 所述压縮增压系统气体出口 的气体流量的比值大于 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%或大于 95%。

本发明中,所谓的 A以 B为总体指向是指 A的流动方向与 B的流动方向基 本一致, 而且两者之间的流速夹角小于 90度。

本发明中, 所谓的作功机构是指活塞作功机构、 动力透平或以获得推进力 为目的的喷管等作功机构, 其作用是将由所述燃烧室来的工质进行膨胀作 功。

本发明中,在所述回流通道上设控制阀的目的 是为了调整所述回流通道内 的气体流量, 以控制所述压縮增压系统的压力。

本发明所谓的冲压发动机进气道是指冲压发动 机中的将高速气体转换成 高压气体的进气通道。

本发明中, 所述回流通道的设置利用了正反馈的作用, 提高了对气体的压 縮作用; 所谓正反馈作用是指所述压縮增压系统气体出 口处的压力越大, 所述 回流通道出口处的压力也就越大, 所述回流通道出口处的压力越大, 所述回流 通道出口处的喷射速度也就越大, 所述回流通道出口处的喷射速度越大, 所述 压縮增压系统进气道内的流速也就越大,所述 压縮增压系统进气道内的流速越 大, 所述压縮增压系统的气体入口处的气体流速也 就越大, 所述压縮增压系统 的气体入口处的气体流速越大,所述压縮增压 系统的成品压縮气体导出口处的 压力也就越大。 本发明所公开的压气回流压縮系统中,所述压 縮增压系统气体出口处的气 体压力大于 0.4MPa、 0.6MPa、 0.8MPa、 1MPa、 1· 2MPa、 1.4MPa> 1· 6MPa、 1· 8MPa、 2MPa、 2.2MPa 2.4MPa、 2· 6MPa、 2· 8MPa、 3MPa、 3· 2MPa、 3.4MPa、 3.6MPa、 3.8MPa、 4MPa、 4· 2MPa、 4.4MPa、 4.6MPa、 4.8MPa、 5MPa、 5.2MPa、 5.4MPa、 5.6MPa、 5.8MPa、 6MPa、 6.2MPa、 6, 4MPa、 6.6MPa、 6.8MPa、 7MPa、 7· 2MPa、 7.4MPa、 7.6MPa、 7.8MPa、 8MPa、 8.2MPa、 8.4MPa、 8.6MPa、 8.8MPa、 9MPa、 9.2MPa、 9.4MPa、 9.6MPa、 9.8MPa、 10MPa、 10.2MPa、 10.4MPa、 10.6MPa、 10.8MPa、 11MPa、 11.2MPa、 11.4MPa、 11.6MPa、 11.8MPa、 12MPa、 11MPa、 11.2MPa、 11.4MPa、 11.6MPa、 11.8MPa、 12MPa、 11MPa、 11.2MPa、 11.4MPa、 11.6MPa、 11.8MPa、 12MPa、 11MPa、 11 · 2MPa、 11 · 4MPa、 11.6MPa、 11 · 8MPa、 12MPa、 12· 2MPa、 12.4MPa、 12.6MPa、 12.8MPa、 13MPa、 13.2MPa、 13.4MPa、 13.6MPa、 13.8MPa、 14MPa、 14.2MPa 14.4MPa 14.6MPa、 14.8MPa、 15MPa、 17MPa、 19MPa、 21MPa、 23MPa 或大于 25MPa。

本发明中,应根据气体压縮领域、发动机领域 和喷气推进领域的公知技术, 在必要的地方设部件、 单元或系统, 例如火花塞、 喷油器、 控制阀等。

本发明的有益效果如下:

1、 本发明结构简单、 制造成本低、 可靠性高。

2、 本发明作为发动机的压縮增压系统或单独作为 压縮系统使用时, 大幅 度提高了系统的气体压縮效率。

附图说明

图 1是本发明实施例 1和实施例 8的结构示意图;

图 2是本发明实施例 2的结构示意图;

图 3、 4和图 5是本发明实施例 3的结构示意图;

图 6和图 7是本发明实施例 4的结构示意图;

图 8是本发明实施例 5的结构示意图;

图 9和图 10是本发明实施例 6的结构示意图;

图 11和图 12是本发明实施例 7的结构示意图;

图 13和 14是本发明实施例 8的结构示意图; 图 15、 16和图 17是本发明实施例 9的结构示意图;

图 18是本发明实施例 10的结构示意图;

图 19是本发明实施例 11的结构示意图;

图 20和图 21是本发明实施例 12的结构示意图;

图 22是本发明实施例 13的结构示意图;

图 23、 24、 25、 26、 27、 28、 29、 30、 31、 32、 33、 34和图 35是本发明 实施例 14的结构示意图;

图 36是本发明实施例 15的结构示意图;

图 37是本发明实施例 16的结构示意图;

图 38是本发明实施例 17的结构示意图;

图 39是本发明实施例 18的结构示意图;

图 40是气体工质的温度 T和压力 P的关系图。

图中:

1回流通道、 2压縮增压系统、 3射流泵、 8冷却器、 22壳体壁、

20内燃机涡轮增压压气机、 21冲压发动机进气道、 23转动轴、

30多级压气机、 201压縮增压系统进气道、 202压縮增压系统气体出口、 301射流泵动力气体喷射口、 302射流泵气体出口、 306射流泵通道、

304射流泵低压气体入口、 222轴流式压气机 /径流式压气机、 500控制阔、 221成品压縮气体导出口、 2007燃烧室、 2010作功机构、 21 1低静压区、 212高静压区、 2000回流通道加热室、 2011活塞式压气机

具体实施方式

实施例 1

如图 1所示的压气回流压縮系统, 包括回流通道 1、 压縮增压系统 2、 压 縮增压系统进气道 201和压縮增压系统气体出口 202, 所述压縮增压系统进气 道 201与所述压縮增压系统 2连通,所述压縮増压系统 2与所述压縮增压系统 气体出口 202连通,所述压縮增压系统气体出口 202经所述回流通道 1与所述 压縮增压系统进气道 201连通,所述回流通道 1的气体出口的气体喷射方向以 所述回流通道 1的气体出口处的所述压縮增压系统进气道 201内的气体流动方 向为总体指向,所述回流通道 1的气体出口的气体喷射速度大于所述回流通 1的气体出口处的所述压縮增压系统进气道 201 内的气体流动速度, 所述回流 通道 1内回流的气体流量与所述压縮增压系统气体 口 202的气体流量的比值 大于 5%、 10%、 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%、 45%、 50%、 55%、 60%、 65%、 70%、 75%、 80%、 85%、 90%或大于 95%, 以提高所述压縮増压系统 2的气体入口 的气体总压, 从而提高所述压縮增压系统气体出口 202处的气体压力。

实施例 2

如图 2所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 在所述压縮 增压系统进气道 201 内设回流气体喷嘴 101, 所述回流通道 1的气体出口与所 述回流气体喷嘴 101连通,在所述压縮增压系统气体出口 202上设回流气体导 出口 102, 所述压縮增压系统气体出口 202依次经所述回流气体导出口 102、 所述回流通道 1和所述回流气体喷嘴 101与所述压縮增压系统进气道 201连通。

实施例 3

如图 3、 4和图 5所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1 的区别在于: 所述压气回流压縮系统还包括两入一出深插三 通管 600, 所述回流通道 1的气 体出口与所述两入一出深插三通管 600的一个气体入口连通,所述压縮增压系 统进气道 201经所述两入一出深插三通管 600的另一个气体入口再经所述两入 一出深插三通管 600的气体出口与所述压縮增压系统 2连通,所述压縮增压系 统气体出口 202与所述回流通道 1的气体入口连通。

实施例 4

如图 6和图 7所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 所述 压气回流压縮系统还包括射流泵 3, 所述压縮增压系统进气道 201依次经所述 射流泵 3的射流泵低压气体入口 304、 所述射流泵 3的射流泵气体出口 302与 所述压縮增压系统 2连通,连通所述射流泵低压气体入口 304和所述射流泵气 体出口 302的射流泵通道 306构成所述压縮增压系统进气道 201的一部分,所 述回流通道 1的气体出口设为所述射流泵 3的射流泵动力气体喷射口 301。

实施例 5

如图 8所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 在所述压縮 增压系统进气道 201内设射流泵 3, 所述射流泵 3的射流泵气体出口 302的气 体流动方向以所述射流泵气体出口 302所在处的所述压縮增压系统进气道 201 内的气体流动方向为总体指向, 所述回流通道 1的气体出口设为所述射流泵 3 的射流泵动力气体喷射口 301。

实施例 6

如图 9和图 10所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 所 述回流通道 1设在所述压縮增压系统 2的壳体壁 22内。其中, 图 10中所述压 縮增压系统气体出口 202与燃气轮机的燃烧室 2007连通或与喷气发动机的燃 烧室 2007连通。

实施例 7

如图 11和图 12所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 所 述压縮增压系统 2设为轴流式压气机 /径流式压气机 222,所述回流通道 1设在 所述轴流式压气机 /径流式压气机 222的转动轴 23内。 其中, 图 12所述压縮 增压系统气体出口 202与燃气轮机的燃烧室 2007连通或与喷气发动机的燃烧 室 2007连通。

实施例 8

如图 2、 13和图 14所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 5的区别在于: 在所述压縮增压系统气体出口 202上设成品压縮气体导出口 221 (如图 2所示), 或所述压縮增压系统气体出口 202与燃烧室 2007连通,所述燃烧室 2007与作 功机构 2010连通(如图 13和图 14所示), 调整即将开始作功的气体工质的温 度到 2000K以下, 调整即将开始作功的气体工质的压力到 15MPa以上, 使即将 开始作功的气体工质的温度和压力符合类绝热 关系。 其中, 图 13中所述燃烧 室 2007设在所述作功机构 2010内, 所述燃烧室 2007设为间歇式燃烧室; 图 14中所述燃烧室 2007与两个所述作功机构 2010连通, 所述燃烧室 2007设为 连续燃烧室。

实施例 9

如图 15、 16和图 Π所示的压气回流压縮系统,其与实施例 4的区别在于: 在所述射流泵气体出口 302上设成品压縮气体导出口 221 (如图 15所示),和 / 或所述射流泵气体出口 302与燃烧室 2007连通,所述燃烧室 2007与作功机构 2010连通(如图 16和图 17所示)。 其中, 图 16中所述燃烧室 2007设在所述 作功机构 2010内, 所述燃烧室 2007设为间歇式燃烧室; 图 17中所述燃烧室 2007与两个所述作功机构 2010连通, 所述燃烧室 2007设为连续燃烧室。

实施例 10

如图 18所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1 的区别在于: 所述压縮 增压系统 2设为内燃机涡轮增压压气机 20,或所述压縮增压系统 2设为燃气轮 机压气机, 或所述压縮增压系统 2设为喷气发动机压气机。

实施例 1 1

如图 19所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 所述压縮 增压系统 2设为冲压发动机进气道 21,所述压縮增压系统进气道 201设为所述 冲压发动机进气道 21的低静压区 211,所述压縮增压系统气体出口 202设为所 述冲压发动机进气道 21的高静压区 212。

实施例 12

如图 20和 21所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 在所 述回流通道 1上设回流通道加热室 2000 (如图 20所示), 和 /或在所述回流通 道 1上设控制阀 500 (如图 21所示)。

实施例 13

如图 22所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 1的区别在于: 在所述回 流通道 1上, 在所述压縮增压系统 2上, 在所述压縮增压系统进气道 201上, 和在所述压縮增压系统气体出口 202上设冷却器 8。

具体实施时, 还可以在所述回流通道 1 上, 和 /或在所述压縮增压系统 2 上, 和 /或在所述压縮增压系统进气道 201上, 和 /或在所述压縮增压系统气体 出口 202处设冷却器 8。

实施例 14

如图 23、 24、 25、 26、 27、 28、 29、 30、 31、 32、 33、 34和图 35所示的 压气回流压縮系统, 包括回流通道 1、 压縮增压系统 2、 压縮增压系统进气道 201和压縮增压系统气体出口 202, 所述压縮增压系统进气道 201与所述压縮 增压系统 2连通,所述压縮增压系统 2与所述压縮增压系统气体出口 202连通, 所述压縮增压系统 2设为多级压气机 30, 所述多级压气机 30中的某一级压气 机的气体出口经所述回流通道 1 与本级压气机的气体入口和 /或某一上级压气 机的气体入口连通,所述回流通道 1的气体出口的气体喷射方向以所述回流通 道 1的气体出口处的所述回流通道 1的气体出口外围的气体流动方向为总体指 向,所述回流通道 1的气体出口的气体喷射速度大于所述回流通 1的气体出 口处的所述回流通道 1 的气体出口外围的气体流动速度。 其中, 图 23中所述 多级压气机 30的最后一级压气机的气体出口经所述回流通 1 与最开始一级 压气机的气体入口连通; 图 24中所述多级压气机 30的中间级压气机的气体出 口经所述回流通道 1 与最开始一级压气机的气体入口连通; 图 25中所述多级 压气机 30的每一级压气机的气体出口经所述回流通道 1 与本级压气机的气体 入口连通; 图 26中所述多级压气机 30的某一中间级压气机的气体出口经所述 回流通道 1 与另一中间级压气机的气体入口连通; 图 27中在所述压縮增压系 统进气道 201内设射流泵 3,所述多级压气机 30的最后一级压气机的气体出口 经所述回流通道 1与所述射流泵 3的射流泵动力气体喷射口 301连通;

图 28、 29、 30和图 31所示为由多个所述压縮增压系统 2相互串联构成的 所述压气回流压縮系统中所述回流通道 1的不同连接方式;

图 32、 33、 34和图 35是由多个所述压縮增压系统 2和多个所述串联连接 的所述射流泵 3通过不同连接方式构成的所述压气回流压縮 统中所述回流通 道 1的不同连接方式。

实施例 15

如图 36所示的压气回流压縮系统, 其与图 15的区别在于: 所述压縮增压 系统 2设为内燃机涡轮增压压气机 20, 在所述作功机构 2010的排气道上设排 气动力涡轮 2009, 所述排气动力涡轮 2009对所述内燃机涡轮增压压气机 20 输出动力。

实施例 16

如图 37所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 4的区别在于: 在所述射 流泵 3的射流泵气体出口 302与所述压縮增压系统 2之间设冲压管 21 ,自所述 射流泵气体出口 302喷出的气体在所述冲压管 21中进一步被压縮。 实施例 17

如图 38所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 4的区别在于: 在所述射 流泵动力气体喷射口 301外套装设置回流高压气体喷射口 33,在所述射流泵 3 的射流泵气体出口 302上设高压气体回流口 110,所述回流高压气体喷射口 33 经高压气体回流通道 1 1与所述高压气体回流口 1 10连通, 所述射流泵动力气 体喷射口 301在所述回流高压气体喷射口 33内喷射。

具体实施时,所述射流泵动力气体喷射口 301还可以在所述回流高压气体 喷射口 33外喷射, 还可以在所述高压气体回流通道 110上设控制阀 500。

实施例 18

如图 39所示的压气回流压縮系统, 其与实施例 13的区别在于: 只在所述 回流通道 1上设冷却器 8, 所述压縮增压系统设为活塞式压气机 201 1。

显然, 本发明不限于以上实施例, 根据本领域的公知技术和本发明所公开 的技术方案, 可以推导出或联想出许多变型方案, 所有这些变型方案, 也应认 为是本发明的保护范围。