PL228311B1 - Dysza silnika detonacyjnego - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 407382 (51) Int CI.

F02K 7/02 (2006.01) F02K 7/075 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 03.03.2014 (54)

Dysza silnika detonacyjnego

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 14.09.2015 BUP 19/15	(73) Uprawniony z patentu: WOJSKOWY INSTYTUT TECHNIKI INŻYNIERYJNEJ IM. PROFESORA JÓZEFA KOSACKIEGO, Wrocław, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.03.2018 WUP 03/18	(72) Twórca(y) wynalazku: CEZARY ŚLIWIŃSKI, Wrocław, PL JANUSZ ŚLIWIŃSKI, Wrocław, PL

co co

CM

CM

Ω.

PL 228 311 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest dysza silnika detonacyjnego przeznaczonego do napędu powietrznych i wodnych środków transportowych.

Dotychczas znany jest silnik pulsacyjny składający się z rury detonacyjnej posiadającej w przedniej części dno z otworem dolotowym mieszaniny paliwowo powietrznej. Otwieranie i zmykanie tego otworu odbywa się za pomocą tarczowej przepustnicy obrotowej napędzanej za pomocą wałka. Przed tarczową przepustnicą obrotową znajduje się komora z wtryskiwaczem paliwa, do której doprowadzane jest powietrze. W komorze tej wytwarzana jest mieszanina paliwowo powietrzna. Z kolei bezpośrednio za dnem z otworem dolotowym mieszaniny paliwowo powietrznej znajduje się urządzenie zapłonowe do zainicjowania jej detonacji.

Istota wynalazku polega na tym, że dysza silnika detonacyjnego zawiera obudowę, która jest zamknięta z jednej strony dnem, a z drugiej strony zakończona wylotem stożkowym. Obudowa, dno i wylot stożkowy zawierają kanały chłodzące. Obudowa zawiera również kanały powietrzne usytuowane stycznie do ścianki dna i ścianki obudowy, wtryskiwacze paliwa zamontowane pomiędzy kanałami powietrznymi oraz urządzenia zapłonowe zamontowane przy wylocie stożkowym.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest wysoka sprawność procesu wytwarzania siły ciągu. Wynika to z tego, że po zainicjowaniu detonacji mieszaniny paliwowo powietrznej, wytworzona zostaje fala detonacyjna wirująca, której czoło ma kształt kumulacyjny. Powoduje to maksymalne wykorzystanie energii gazów powybuchowych wskutek ich ukierunkowania na dno cylindra. Zaletą jest również to, że oprócz głównej siły ciągu wytwarzana jest dodatkowa siła ciągu, która jest wynikiem wyrzucania przez stożkową część dyszy gazów powybuchowych przez falę detonacyjną odbitą od dna cylindra. Zaletą jest również jej prosta konstrukcja oraz mała masa w stosunku do wielkości wytwarzanej siły ciągu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dyszę silnika detonacyjnego w widoku z góry, fig. 2 dyszę silnika detonacyjnego w przekroju A-A na fig. 1, natomiast fig. 3 dyszę silnika detonacyjnego w przekroju B-B na fig. 1.

Dysza silnika detonacyjnego zawiera obudowę, 1 która jest zamknięta z jednej strony dnem 2, a z drugiej strony zakończona wylotem stożkowym 3. Obudowa 1, dno 2 i wylot stożkowy 3 zawierają kanały chłodzące 4. Obudowa 1 zawiera również kanały powietrzne 5 usytuowane stycznie do ścianki dna 6 i ścianki obudowy 7, wtryskiwacze paliwa 8 zamontowane pomiędzy kanałami powietrznymi 5 oraz urządzenia zapłonowe 9 zamontowane przy wylocie stożkowym 3.

Działanie dyszy silnika detonacyjnego polega na wytworzeniu siły ciągu poprzez cykliczne powodowanie detonacji mieszaniny paliwowo powietrznej. W pierwszej fazie cyklu detonacji powietrze doprowadzone jest do obudowy 1 kanałami powietrznymi 5 oraz jednocześnie wtryskiwane jest do obudowy 1 paliwo za pomocą wtryskiwaczy paliwa 8. Wytworzona w ten sposób mieszanina paliwowo powietrzna porusza się ruchem wirowym w kierunku urządzeń zapłonowych 9. W drugiej fazie cyklu detonacji, w chwili gdy powierzchnia czołowa mieszaniny paliwowo powietrznej przemieści się do wylotu stożkowego 3 dyszy, następuje zainicjowanie detonacji mieszaniny paliwowo powietrznej przez urządzenia zapłonowe 9. Powoduje to przejście fali detonacyjnej wirującej przez mieszaninę paliwowo powietrzną i uderzenie gazów powybuchowych poruszających się z prędkością detonacji w dno 2 obudowy 1. Ciśnienie gazów powybuchowych oddziaływujące na dno 2 obudowy 1 wywołuje główną siłę ciągu. Fala detonacyjna wirująca ulega odbiciu od dna 2 obudowy 1, co powoduje, że wyrzuca ona przez wylot stożkowy 3 gazy powybuchowe. W wylocie stożkowym 3 następuje spadek ciśnienia gazów powybuchowych, a tym samym wzrost ich prędkości. Wyrzucane z dużą prędkością gazy powybuchowe wywołują na zasadzie odrzutu dodatkową siłę ciągu. W czasie wyrzucania gazów powybuchowych przez wylot stożkowy 3, w obudowie 1 powstaje podciśnienie i jednocześnie napływa powietrze przez kanały powietrzne 5. Rozpoczyna się w ten sposób kolejny cykl detonacji.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Dysza silnika detonacyjnego zawierająca cylinder, wtryskiwacze i urządzenia zapłonowe, znamienna tym, że zawiera obudowę (1), która jest zamknięta z jednej strony dnem (2), a z drugiej strony zakończona jest wylotem stożkowym (3).

   PL 228 311 Β1
2. 2. Dysza według zastrz. 1, znamienna tym, że obudowa (1), dno (2) i wylot stożkowy (3) zawierają kanały chłodzące (4).
3. 3. Dysza według zastrz. 1, znamienna tym, że obudowa (1) zawiera kanały powietrzne (5) usytuowane stycznie do ścianki dna (6) i ścianki obudowy (7), wtryskiwacze paliwa (8) zamontowane pomiędzy kanałami powietrznymi (5) oraz urządzenia zapłonowe (9) zamontowane przy wylocie stożkowym (3).