專利名稱：飛輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動力設(shè)備、發(fā)動機、材料設(shè)備、熱工設(shè)備、熔爐設(shè)備、冶煉設(shè)備領(lǐng)域，具 體是一種飛輪機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的熱能轉(zhuǎn)化方法，熱能轉(zhuǎn)化為動能的方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中間環(huán)節(jié)造成的能量損 耗太多同時能量轉(zhuǎn)化率太低，使設(shè)備制造變得很復(fù)雜，設(shè)備造價高，能量利用率低，造成先 天性設(shè)計理論缺陷，導(dǎo)致技術(shù)瓶頸難以突破。制造高溫高壓的方法也存在無法實現(xiàn)更高的 溫度和壓力的難題，使很多種材料無法生產(chǎn)。現(xiàn)有的發(fā)動機，主要有內(nèi)燃機和噴氣式發(fā)動機，內(nèi)燃機存在原理性先天缺陷，存在 重量大、轉(zhuǎn)速低、能耗高、排放量大、噪音高、造價高、維護費用高、使用壽命短等缺陷；噴氣 式發(fā)動機存在推力小、噴射速度低、造價高、能耗高、有害氣體排放量大、維護費用高、使用 壽命短等缺陷。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，中間環(huán)節(jié)造成的能量損耗太多同時能量轉(zhuǎn)化率太低。內(nèi)燃機存 在先天性的設(shè)計理論上的缺陷，致使技術(shù)發(fā)展到今天雖然很成熟了，但是因為先天性缺陷， 也突破不了能量利用率低這個難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種飛輪機，采用全新的熱能轉(zhuǎn)化方式。克服了以前發(fā)動機存在的諸 多問題，能量利用率極高，燃料燃燒充分；有害氣體排放少，更加環(huán)保；可以創(chuàng)造超高溫高 壓環(huán)境，為多種材料的制備創(chuàng)造條件；極大的提高了發(fā)動機的動力輸出；大大精簡了發(fā)動 機的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過調(diào)整噴氣角度，可以使飛輪機即可輸出扭力也可輸出推力。本發(fā)明公開的飛輪機，用途廣泛可直接作為發(fā)動機，即可輸出扭力也可輸出推 力，即可作為各種常規(guī)發(fā)動機使用，也可作為航空、航天發(fā)動機使用，可廣泛用于車船動力、 火力發(fā)電、供熱、機械設(shè)備動力、飛機、飛船、火箭等領(lǐng)域；也可作為材料設(shè)備、熱工設(shè)備、熔 爐設(shè)備、冶煉設(shè)備，可以用它生產(chǎn)多種材料、生產(chǎn)很多現(xiàn)有技術(shù)無法生產(chǎn)的材料。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)飛輪機，包括殼體、燃料系、點火系、啟動系，殼體通過旋轉(zhuǎn)裝置安裝飛輪軸，飛輪 軸連接啟動系，飛輪軸上至少安裝一個飛輪，飛輪上設(shè)置氣體混合室，氣體混合室軸心部開 設(shè)氣體混合室進氣口，氣體混合室軸截面內(nèi)壁外圍設(shè)多個氣體混合室出氣口，對應(yīng)氣體混 合室進氣口設(shè)置燃料系，飛輪外圍至少設(shè)置一個燃燒室和噴氣室，對應(yīng)燃燒室設(shè)置點火系， 燃燒室開設(shè)燃燒室進氣口和燃燒室出氣口，燃燒室進氣口連通氣體混合室出氣口，燃燒室 出氣口連通噴氣室，燃燒室出氣口橫截面面積小于燃燒室最大橫截面面積，噴氣室內(nèi)腔向 飛輪外緣方向開口擴張，噴氣室中心軸線與飛輪半徑間夾角為角A。燃燒室內(nèi)腔橫截面為圓 形，燃燒室進氣口設(shè)在燃燒室內(nèi)腔圓周上，燃燒室進氣口外沿與氣體混合室軸截面內(nèi)壁平 齊。各個燃燒室相互之間設(shè)置連通通道。飛輪內(nèi)設(shè)置多道氣流通道。飛輪表面設(shè)置螺紋。 殼體設(shè)置殼體進氣口和殼體排氣口，殼體進氣口連接增壓器和空氣采熱器，殼體排氣口連接增壓器和空氣采熱器。飛輪軸上安裝多個飛輪。噴氣室中心軸線與軸截面的平面夾角為 角B。飛輪軸上安裝多個飛輪。噴氣室中心軸線與軸截面的平面夾角為角B，殼體設(shè)置集氣 筒，集氣筒內(nèi)腔從集氣筒進氣口到集氣筒出氣口開口收縮，集氣筒出氣口靠近氣體混合室 進氣口，氣體混合室進氣口設(shè)置集氣罩，集氣筒出氣口探入集氣罩內(nèi)。噴氣室中心軸線與軸 截面的平面夾角為角C。本發(fā)明的優(yōu)點在于利用全新的熱能轉(zhuǎn)化方法，充分利用了圓周運動和流體運動， 克服了現(xiàn)有發(fā)動機存在的諸多問題，大大精簡了結(jié)構(gòu)。它中間環(huán)節(jié)造成的能量損耗少，能量 利用率極高。它可以使用任意燃料，可使用任意一種氣體、液體或固體粉末燃料。它熱效率 高，能量更充分地轉(zhuǎn)化，理論計算能耗只有柴油機的一半，等于將石油資源翻了一番。本發(fā) 動機為渦流持續(xù)燃燒，燃燒充分，更加環(huán)保，排放標(biāo)準(zhǔn)可超過現(xiàn)有的一切類型的發(fā)動機。使 用壽命可達到內(nèi)燃機的100倍以上，造價只有內(nèi)燃機造價的十分之一都不到。飛輪機可實 現(xiàn)極高的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速很輕松的即可超過十萬轉(zhuǎn)以上，飛輪機持續(xù)做功，極大的提高了動力輸 出，噴氣推力使它大大提高了扭矩，它大大精簡了結(jié)構(gòu)，同等重量下，飛輪機功率可達到內(nèi) 燃機功率的十倍甚至百倍以上。本飛輪機通過調(diào)整噴氣角度，可以使飛輪機輸出扭力或者輸出推力，可廣泛用于 車、船、航空、航天、火力發(fā)電等動力設(shè)備領(lǐng)域?？捎糜诟鞣N航空、航天飛行器，可取代現(xiàn)有的 噴氣發(fā)動機，能耗可大大降低，造價也大大降低，性能更加可靠，可大大提高續(xù)航能力，大大 提高飛行速度，大大降低飛行噪音，大大降低設(shè)備造價?？梢詭妆兜奶岣呋鸺匠?，可以大 大縮小火箭體積和重量，其航空、航天價值巨大。它產(chǎn)生一個始終保持巨大加速度的推力，它對飛行器的推進速度在不考慮推進阻 力的情況下可以無限提高，飛行器將不存在極限速度。它可以使飛行器產(chǎn)生現(xiàn)有噴氣發(fā)動 機無法實現(xiàn)的超高速，速度可以百倍、干倍、萬倍的提高。推進氣流內(nèi)眾多粒子攜帶的能量 可以充分地轉(zhuǎn)化為對飛行器的推力，可使飛行器更加節(jié)能，它可以使飛行器產(chǎn)生現(xiàn)有噴氣 發(fā)動機無法實現(xiàn)的超低能耗，可使飛機能耗比現(xiàn)有火車、輪船、汽車還低。它可以用于各種車船動力，可利用飛輪機產(chǎn)生的噴氣推力推動車船前進或后退， 制造出全新的噴氣動力車船，可帶來車船工業(yè)革命，可對現(xiàn)有車船進行改裝?？扇∠x合 器、變速器、傳動軸、傳動輪、螺旋槳等機械傳動系統(tǒng)，可帶來簡化操控程序、提高操控性能、 提高車船速度、減輕輪胎磨損、降低車體重量、降低能耗、平衡車輛前后軸重量分配、節(jié)省車 內(nèi)空間、減輕車輪與鐵軌磨損、平衡船體等諸多優(yōu)點。本飛輪機用于火力發(fā)電，可直接利用煤粉作為燃料，可實現(xiàn)干式發(fā)電，可取代現(xiàn)有 的任何火力發(fā)電設(shè)備，可以大大提高生產(chǎn)的安全性、降低發(fā)電成本、降低能耗、降低噪音污 染、降低排放污染、降低建廠費用、節(jié)省水資源，可以在用電單位直接安裝電力機組，甚至可 取消高壓電網(wǎng)，可大大降低輸電成本，可使用電更方便。它熱效率極高，大大超過現(xiàn)有的發(fā) 電設(shè)備，理論計算熱效率可提高50%以上，等于將煤炭資源儲量提高了 50%。本飛輪機可以創(chuàng)造出超高溫高壓環(huán)境，進一步提高了它的熱功轉(zhuǎn)化效率。它實現(xiàn) 了燃燒室壁的內(nèi)冷卻，避免了能量損耗，避免了燃燒室壁燒損，解決了超高溫高壓環(huán)境的創(chuàng) 造和控制難題，解決了燃燒室材料問題，燃燒室材料使用常規(guī)材料即可?？梢杂盟a(chǎn)多種 材料，可以生產(chǎn)很多現(xiàn)有工藝難以生產(chǎn)的材料，它可以帶來材料工業(yè)的革命。可以用它冶煉 多種金屬，可提供一種新型的火法冶金設(shè)備，可冶煉多種金屬，可更充分的利用礦產(chǎn)資源。
它具有低廉的使用成本、超長的使用壽命、超寬的燃料適用范圍、超寬的使用范 圍，節(jié)能環(huán)保、重量輕、噪音低、無震動、功率超大、功率范圍超寬、轉(zhuǎn)速范圍超寬、扭矩超大、 體積超小等等優(yōu)點。本飛輪機可基本解決機動車、飛行器的噪音污染以及空氣污染，本飛輪 機是一臺完美的終極發(fā)動機，可取代現(xiàn)有的一切類型的發(fā)動機，可帶來發(fā)動機技術(shù)的革命， 可帶來新一輪的產(chǎn)業(yè)革命。


附圖1是本發(fā)明實施例之一的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是附圖1的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是附圖2的B-B向剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是附圖1的C-C向剖視結(jié)構(gòu)示意圖附圖5是附圖1的D-D向剖視結(jié)構(gòu)示意圖附圖6是附圖1的E-E向剖視結(jié)構(gòu)示意圖附圖7是本發(fā)明實施例之二的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖8是本發(fā)明實施例之三的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖9是本發(fā)明實施例之四的主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖10是本發(fā)明實施例之五的主視結(jié)構(gòu)示意具體實施例方式本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)是飛輪機包括殼體1、燃料系2、點火系3、啟動系4，殼體1通 過旋轉(zhuǎn)裝置5安裝飛輪軸6，飛輪軸6連接啟動系4，飛輪軸6上至少安裝一個飛輪7，飛輪 7上設(shè)置氣體混合室8，氣體混合室8軸心部開設(shè)氣體混合室進氣口 9，氣體混合室8軸截面 內(nèi)壁外圍設(shè)多個氣體混合室出氣口 10，對應(yīng)氣體混合室進氣口 9設(shè)置燃料系2，飛輪7外圍 至少設(shè)置一個燃燒室11和噴氣室12，對應(yīng)燃燒室11設(shè)置點火系3，燃燒室11開設(shè)燃燒室 進氣口 13和燃燒室出氣口 14，燃燒室進氣口 13連通氣體混合室出氣口 10，燃燒室出氣口 14連通噴氣室12，燃燒室出氣口 14橫截面面積小于燃燒室11最大橫截面面積，噴氣室12 內(nèi)腔向飛輪7外緣方向開口擴張，噴氣室12中心軸線與飛輪7半徑間夾角為角A。殼體1也是飛輪機的機殼和機座，飛輪機作為熱工設(shè)備使用時殼體也可以制成料 倉或直接用料倉來代替殼體。殼體上可以加保溫層來減少能量損耗同時起到消音作用，殼 體內(nèi)可以設(shè)置支架等用來穩(wěn)定內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，可以在殼體上設(shè)置飛輪機的很多輔助設(shè)施，殼 體可以留出檢修口，不用時檢修口密封。也可以利用殼體來采集熱量，使飛輪機更加節(jié)能。 也可以直接用發(fā)電機、變速器或飛行器艙體等取代殼體的支架作用。燃料系2包括燃料管、燃料泵、霧化噴頭等，飛輪機可使用液體、氣體、固體粉末、 混合燃料等，可根據(jù)不同的燃料選用不同的燃料供給輸送裝置?？稍O(shè)置點火燃料，可用易燃 燃料點火，飛輪機點火后即可使用任意燃料了，控制燃料供給量，即可控制飛輪機轉(zhuǎn)速以及 功率輸出大小，切斷燃料供應(yīng)，即可實現(xiàn)飛輪機?；稹Ｊ褂貌裼?、煤粉等不易點燃的燃料作 為主燃料時，為了不影響飛輪機下次點火，飛輪機?；鹎埃瑢⑷剂锨袚Q成點火燃料，使飛輪 機繼續(xù)工作，直至將飛輪機內(nèi)不易點燃的燃料徹底燃盡后，再切斷點火燃料，最終實現(xiàn)飛輪 機停火。
點火系3包括電源、開關(guān)、高壓變壓器、電路、火花塞等，電源可以設(shè)置發(fā)電機，發(fā) 電機由飛輪機帶動發(fā)電給電源電瓶充電，也可以直接利用外部電源，從而省去發(fā)電機與電 瓶等設(shè)施。啟動系4包括電源、開關(guān)、電路、起動機、傳動裝置等，飛輪機使用時，需要借助啟 動系裝置啟動，獲取初始旋轉(zhuǎn)速度。也可以利用啟動系同時發(fā)電。殼體1通過旋轉(zhuǎn)裝置5安裝飛輪軸6，旋轉(zhuǎn)裝置5可采用軸承或軸瓦等，可采用各 種潤滑軸承，可采用油潤滑或脂潤滑，也可采用陶瓷軸承、氮化硅軸承、石墨軸承等免潤滑 軸承。飛輪機可實現(xiàn)高轉(zhuǎn)速，可采用高速軸承或高速軸瓦，可大大提高飛輪機的功率。飛輪軸6連接啟動系4，啟動系可以直接安裝在飛輪軸上，啟動系帶動飛輪軸旋 轉(zhuǎn)，從而為飛輪機提供初始轉(zhuǎn)速。飛輪軸6上至少安裝一個飛輪7，飛輪軸6上安裝多個飛輪可更好的提高動力，為 節(jié)省空間可兩個飛輪為一組，兩個飛輪可相互背靠在一起或直接制造在一起。飛輪7上設(shè)置氣體混合室8，氣體混合室可以與飛輪制作成一體，也可以制作成分 體的。氣體混合室8軸心部開設(shè)氣體混合室進氣口 9，氣體混合室8軸截面內(nèi)壁外圍 設(shè)多個氣體混合室出氣口 10，氣體混合室進氣口直徑小于氣體混合室邊緣直徑，氣體混 合室與飛輪在一條軸線上，氣體混合室內(nèi)腔從氣體混合室進氣口到氣體混合室軸截面內(nèi) 壁逐漸擴張，形成向氣體混合室外周凹出的圓弧形內(nèi)壁可以更好的提高氣體混合室外周 內(nèi)壁面積，更好的提高氣體混合室內(nèi)渦流轉(zhuǎn)速，更好的混合氣體，更好的提高氣體混合室 外周的氣體壓力。氣體混合室進氣口直徑與氣體混合室最大軸截面直徑的比例可以選擇 0. 382-0. 618 1之間，可更好的保證進氣。對應(yīng)氣體混合室進氣口 9設(shè)置燃料系2，可以在殼體上安裝燃料管，燃料管末端位 于氣體混合室進氣口 9附近。液體燃料可以在燃料管出料口加霧化噴嘴，可以用燃料泵將 燃料加壓輸送，氣體燃料直接將燃料管口設(shè)置在氣體混合室進氣口 9處即可，燃料可以借 助氣體自身壓力自動輸送。本飛輪機也可使用固體粉末燃料，固體粉末燃料可以用氣流輸 送到氣體混合室進氣口 9附近即可?？刂迫剂狭髁考纯蓪崿F(xiàn)轉(zhuǎn)速、功率調(diào)節(jié)，可以設(shè)置控制 閥，控制閥與油門控制裝置連接實現(xiàn)控制。飛輪7外圍至少設(shè)置一個燃燒室11和噴氣室12，設(shè)置一個燃燒室11和噴氣室12 會使飛輪軸沿一定范圍作周向擺動，可作為特殊用途應(yīng)用在一些特殊需要的場合。為了提 高空間利用率，提高動力，飛輪外周可以盡量多設(shè)置燃燒室和噴氣室。對應(yīng)燃燒室11設(shè)置點火系3，可在燃燒室11內(nèi)安裝火花塞等點火裝置，也可以用 兩個電極來實現(xiàn)點火，可以將兩個電極離開一定距離安裝在燃燒室內(nèi)，這比較適用于小型 飛輪機。火花塞可以安裝在燃燒室進氣口附近的燃燒室壁上，火花塞可以與飛輪軸平行安 裝，可更方便實現(xiàn)電路接通?？梢栽诨鸹ㄈ泳€柱部位附近安裝一個或多個電極，最好是安 裝一圈高壓電極，電極連接點火電路，可以更好地實現(xiàn)點火。安裝火花塞時使火花塞的接線 柱靠近電極，留出一定間隙，高壓電會擊穿間隙，實現(xiàn)電路接通，安裝一個或多個電極時，隨 著飛輪旋轉(zhuǎn)，火花塞運動到電極下面，高壓電擊穿空氣實現(xiàn)電路連接，實現(xiàn)火花塞點火。燃燒室11開設(shè)燃燒室進氣口 13和燃燒室出氣口 14，燃燒室進氣口 13可以開設(shè)在 燃燒室的圓形側(cè)壁上，可更好地使燃燒室內(nèi)形成從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流，渦流可以提高氣流在燃燒室內(nèi)的滯留時間，可更好的維持燃燒。燃燒室進氣口橫截面可以選用長方 形或等腰梯形，長方形的長邊或等腰梯形的高與燃燒室內(nèi)腔中心軸線平行，它們的長度可 以選擇燃燒室內(nèi)腔中心軸線的0. 382倍，有利于燃燒室內(nèi)形成渦流。燃燒室出氣口 14開設(shè)在燃燒室內(nèi)腔中心軸線上，可更好的形成從外圍到中心轉(zhuǎn) 速遞增的螺旋推進的噴氣。燃燒室進氣口 13連通氣體混合室出氣口 10，使氣體混合室內(nèi)流出的混合氣體直 接進入燃燒室。燃燒室出氣口 14連通噴氣室12，使燃燒室噴出的高溫高壓氣體直接進入噴氣室。燃燒室出氣口 14橫截面面積小于燃燒室11最大橫截面面積，有利于提高燃燒 室壓力，提高燃燒室蓄熱能力，可更好地使燃燒室維持燃燒。燃燒室出氣口直徑與燃燒室 最大橫截面直徑比例可選擇0.382 1 ；燃燒室中心軸線的長度與飛輪半徑的長度比例 可以選擇0.382 1 ；燃燒室最大橫截面的直徑與燃燒室中心軸線的長度比例可以選擇 0.618 1 ；燃燒室中心軸線的長度與噴氣室中心軸線的長度比例可選擇0.618 0.382; 燃燒室進氣口面積與燃燒室出氣口面積的最佳比例可以選擇1 0.618;可使飛輪機各部 位更協(xié)調(diào)。噴氣室上2內(nèi)腔向飛輪7外緣方向開口擴張，可以更好的提高噴氣速度，更好的利 用能量。燃燒室與噴氣室內(nèi)壁要制作的線條流暢，形成流線狀，特別是燃燒室出氣口處更要 線條流暢，使氣流運動順暢，減輕磨損。噴氣室12中心軸線與飛輪7半徑間夾角為角A。角A為非零角，角A的最佳值范 圍在34. 38°——55.62°之間，可以利用噴氣推力幫助飛輪機抵消一部分飛輪離心力，可 以實現(xiàn)飛輪機更高速旋轉(zhuǎn)，不必?fù)?dān)心飛輪機被離心力分離，可以降低對飛輪材料的要求。調(diào) 整噴氣室中心軸線與飛輪半徑的角度，即可改變飛輪機對轉(zhuǎn)速的適應(yīng)能力。噴氣室中心軸 線與飛輪半徑以及飛輪所在的軸截面構(gòu)成噴氣推力的推力角度，改變推力角度即可改變飛 輪機的性能。噴氣室中心軸線與飛輪所在的軸截面平行時，飛輪機只能輸出扭力，噴氣室中 心軸線與飛輪所在的軸截面呈傾斜角度時，飛輪機即可輸出扭力也可輸出推力。調(diào)整噴氣 室中心軸線與飛輪所在的軸截面的角度，即可實現(xiàn)飛輪機功能的變化。為了防止廢氣進入飛輪機，可以在殼體上設(shè)置隔離板，隔離板靠近飛輪邊緣以內(nèi) 區(qū)域，緊貼飛輪但不能與飛輪接觸?？衫蔑w輪的旋轉(zhuǎn)使廢氣甩開，不會進入飛輪邊緣以 內(nèi)。飛輪可以用多種材料，通常情況下，可以使用多種合金材料鋁合金、不銹鋼、鈦合 金、合金鋼等，可以采用鑄造工藝一次成型，可以將燃燒室、噴氣室、氣體混合室直接鑄造在 一起；飛輪也可以使用粉末冶金技術(shù)制造，可以使用多種粉末冶金材料將燃燒室、噴氣室、 氣體混合室直接制造在一起；也可以使用耐溫高強陶瓷，可以用陶瓷材料一次性燒制而成， 可以大大提高使用壽命。為進一步提高飛輪強度，可以在飛輪表面和飛輪外周包附碳纖維 或其它高強材料，可將碳纖維或其它高強材料做成套裝，套裝在飛輪上即可，可更好地提高 飛輪強度，可進一步提高飛輪轉(zhuǎn)速。燃燒室11內(nèi)腔橫截面為圓形，燃燒室進氣口 13設(shè)在燃燒室11內(nèi)腔圓周上，燃燒 室進氣口 13外沿與氣體混合室8軸截面內(nèi)壁平齊。燃燒室進氣口 13外沿與氣體混合室8 軸截面內(nèi)壁平齊，可避免氣流被擾動，可使氣體在飛輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性作用下更順暢地被切入燃燒室內(nèi)，在燃燒室內(nèi)形成一個從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流。飛輪轉(zhuǎn)速越高越有利 于燃燒室內(nèi)形成渦流，越可以提高燃燒室內(nèi)渦流的旋轉(zhuǎn)速度。燃燒室11內(nèi)腔中心軸線與噴 氣室12內(nèi)腔中心軸線的連線設(shè)置成圓弧線，圓弧線的弧度可以與飛輪邊緣的弧度相等，可 使燃燒室與噴氣室內(nèi)流體運動更順暢。各個燃燒室11相互之間設(shè)置連通通道25?？梢詫⒏鱾€燃燒室緊靠在一起，在燃燒 室內(nèi)腔中心軸線的中下部開設(shè)連通通道25，連通通道25可以設(shè)置成管道狀，連通通道可使 各個燃燒室相互聯(lián)通，可更好地實現(xiàn)點火，避免個別燃燒室因點火器故障造成的點火困難 或死火現(xiàn)象。連通通道可更好的使燃燒室維持燃燒，可起到保留火種的作用，可避免發(fā)動機 大幅降低油門時造成熄火，可以使飛輪機更加正常的工作。飛輪內(nèi)設(shè)置多道氣流通道15。氣流通道15進氣端開設(shè)在飛輪軸截面的中部區(qū)域， 向飛輪外緣擴張開口，可使飛輪像風(fēng)機葉輪一樣，使冷卻氣體從飛輪內(nèi)向飛輪外緣運動，氣 流通道可起到冷卻燃燒室壁、噴氣室壁、飛輪的作用。氣流通道15順應(yīng)飛輪旋轉(zhuǎn)方向傾斜 穿過飛輪面，可起到輸送氣流的作用，可將氣流輸送到飛輪另一面，可有特殊用途。飛輪表面設(shè)置螺紋24。螺紋深度可根據(jù)飛輪大小具體設(shè)定，螺紋可提高飛輪表面 氣流運動速度，提高飛輪表面與空氣的接觸面積，可更好的利用氣流對飛輪降溫。螺紋還可 更好地使氣流向飛輪外圍甩出，可更好的隔離廢氣。殼體1設(shè)置殼體進氣口 16和殼體排氣口 17，殼體進氣口 16連接增壓器18和空氣 采熱器19，殼體排氣口 17連接增壓器18和空氣采熱器19。殼體排氣口 17開口方向與殼 體內(nèi)腔橫截面切線方向平行，使排氣與氣流運動方向同向，可以更好的利用廢氣壓力。增壓 器18可使用渦輪增壓器或其它類型的機械增壓設(shè)備。可利用高溫高壓廢氣對進氣進行加 溫和加壓，可更充分的利用能量，可使飛輪機更節(jié)能；可提高進氣壓力，可進一步提高飛輪 機的功率，提高動力，可用于扭力輸出的飛輪機上。為進一步提高動力，也可以采用外接增 壓器，可利用外部動力帶動增壓器工作，用增壓器對進氣進行增壓，可提高飛輪機功率。飛輪軸6上安裝多個飛輪7。安裝多個飛輪可更好的提高動力，可兩個飛輪為一 組，兩個飛輪可相互背靠在一起或直接制造在一起?？蓭妆兜奶岣唢w輪機的功率，大大提高 動力，可作為大型動力設(shè)備使用。噴氣室12中心軸線與軸截面的平面夾角為角B?？墒癸w輪機即可輸出扭力也可輸 出推力，角B為非零角，角度太大會妨礙飛輪機的轉(zhuǎn)速，角度小要求更高的飛輪轉(zhuǎn)速，才可 以輸出更大的推力，角B的最佳值范圍是5°——34.38°。角度越小使飛輪機轉(zhuǎn)速越容易 提高，形成的螺旋推進的噴氣具有更高的轉(zhuǎn)速，可以使它的推力更大、推進速度更高。即可 輸出扭力也可輸出推力的飛輪機可以用于各種車、船、航天、航空飛行器，可利用推力推動 交通工具前進，利用扭力發(fā)電供給交通工具。它所噴出的氣流是一個從中心向外圍轉(zhuǎn)速遞 減的渦漩氣流，渦旋氣流鋒面形成一個錐形，錐尖部高速旋轉(zhuǎn)，使能量更集中在渦旋氣流的 鋒面中心區(qū)域，大大提高了噴氣推力和噴氣速度。從中心向外圍轉(zhuǎn)速遞減的渦漩氣流大大 降低了與周圍空氣的摩擦，大大降低了噴氣噪音。為使飛輪更好的承受軸向推力、提高飛輪 轉(zhuǎn)速，可加厚飛輪。噴氣室12中心軸線與軸截面的平面夾角為角B，殼體1設(shè)置集氣筒20，集氣筒20 內(nèi)腔從集氣筒進氣口 21到集氣筒出氣口 22開口收縮，集氣筒出氣口 22靠近氣體混合室 進氣口 9，氣體混合室進氣口 9設(shè)置集氣罩23，集氣筒出氣口 22探入集氣罩23內(nèi)。集氣筒20可利用飛行器或車船前進速度使迎面氣體被收集匯聚，從集氣筒出氣口 22沖入集氣 罩23內(nèi)，集氣罩23可避免氣體泄漏，可使氣流更好地沖入氣體混合室進氣口內(nèi)，可使進入 飛輪機的氣體被增壓，可大大提高飛輪機的功率，提高動力輸出。飛輪機用于飛機、飛船、大 型火箭等飛行器上時，可將集氣筒直接與飛行器連接。飛輪軸連接啟動系，啟動系可裝在集 氣筒內(nèi)，啟動系前方設(shè)置錐形帽，可降低風(fēng)阻，進一步提高集氣筒出氣口的氣體壓力。飛輪 機用于小型火箭上時，飛輪軸連接啟動系，啟動系可直接與火箭底部連接，集氣筒進氣口 21 直徑可以小于等于火箭直徑，集氣筒進氣口 21外沿離開火箭底部一定距離，可更好的保證 進氣充分，更方便的利于發(fā)射。噴氣室12中心軸線與軸截面的平面夾角為角C?？墒癸w輪機即可輸出扭力也可輸 出拉力，角C為非零角，角度太大會妨礙飛輪機的轉(zhuǎn)速，角度小要求更高的飛輪轉(zhuǎn)速，才可 以輸出更大的拉力，角C的最佳值范圍是5°——34.38°。即可輸出扭力也可輸出拉力的 飛輪機可以用于直升飛機，可取代螺旋槳，可用于多種垂直起降飛行器、飛碟等?？梢栽陲w 輪面上開設(shè)傾斜的氣流通道15，借助飛輪旋轉(zhuǎn)使氣流進入飛輪下方，使飛輪機更好地獲得 新鮮空氣。為使飛輪更好的承受軸向拉力、提高飛輪轉(zhuǎn)速，可加厚飛輪。本發(fā)明實施例之一的結(jié)構(gòu)是殼體1通過旋轉(zhuǎn)裝置5安裝飛輪軸6，飛輪軸6連接 啟動系4，飛輪軸6上至少安裝一個飛輪7，飛輪7上設(shè)置氣體混合室8，氣體混合室8軸心 部開設(shè)氣體混合室進氣口 9，氣體混合室8軸截面內(nèi)壁外圍設(shè)多個氣體混合室出氣口 10，對 應(yīng)氣體混合室進氣口 9設(shè)置燃料系2，飛輪7外圍至少設(shè)置一個燃燒室11和噴氣室12，對 應(yīng)燃燒室11設(shè)置點火系3，燃燒室11開設(shè)燃燒室進氣口 13和燃燒室出氣口 14，燃燒室進 氣口 13連通氣體混合室出氣口 10，燃燒室出氣口 14連通噴氣室12，燃燒室出氣口 14橫截 面面積小于燃燒室11最大橫截面面積，噴氣室12內(nèi)腔向飛輪7外緣方向開口擴張，噴氣室 12中心軸線與飛輪7半徑間夾角為角A。燃燒室11內(nèi)腔橫截面為圓形，燃燒室進氣口 13 設(shè)在燃燒室11內(nèi)腔圓周上，燃燒室進氣口 13外沿與氣體混合室8軸截面內(nèi)壁平齊。燃燒 室11內(nèi)腔中心軸線與噴氣室12內(nèi)腔中心軸線的連線是圓弧線。各個燃燒室11相互之間 設(shè)置連通通道25。飛輪內(nèi)設(shè)置多道氣流通道15。飛輪表面設(shè)置螺紋24。殼體1設(shè)置殼體 進氣口 16和殼體排氣口 17，殼體進氣口 16連接增壓器18和空氣采熱器19，殼體排氣口 17 連接增壓器18和空氣采熱器19。為更好地使飛輪降溫，可在殼體安裝飛輪軸處附近開設(shè)幾 個進氣孔，可使外部冷空氣被吸入飛輪機殼體內(nèi)，更好地對飛輪背面降溫。本實施例可作為一般的常規(guī)動力設(shè)備使用，可廣泛用于車、船、機械設(shè)備動力、火 力發(fā)電、供熱等領(lǐng)域。供熱時可利用飛輪機排出的廢氣加熱水等導(dǎo)熱介質(zhì)，可充分利用余 熱。本發(fā)明實施例之二的結(jié)構(gòu)是在實施例一的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，飛輪軸6上安裝多個飛 輪7。安裝多個飛輪可更好的提高動力，可兩個飛輪為一組，兩個飛輪可相互靠在一起或直 接制造在一起。本實施例可大大提高飛輪機的功率，大大提高動力，可作為大型動力設(shè)備使用?？?廣泛用在輪船、潛艇、坦克、火車、賽車、火力發(fā)電等需要大功率的設(shè)備上，它的功率可大大 超過燃?xì)廨啓C等現(xiàn)有的任何一種特大功率發(fā)動機。本發(fā)明實施例之三的結(jié)構(gòu)是在以上實施例的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，噴氣室12中心軸線與 軸截面的平面夾角為角B。
本實施例可以用于各種航天、航空飛行器，包括火箭、飛機、飛船。可以取代各種航 空、航天噴氣發(fā)動機。它更安全、更節(jié)能、造價低廉、使用壽命更長，可大大提高飛行器續(xù)航能力，降低飛行噪音，提高飛行速度，提高推重比。本實施例也 可以用于各種車船動力，可利用飛輪機產(chǎn)生的推力推動車船前進或后退，制造出全新的噴 氣動力車船，可帶來車船工業(yè)革命，可對現(xiàn)有車船進行改裝?？扇∠x合器、變速器、傳動 軸、傳動輪、螺旋槳等機械傳動系統(tǒng)，可帶來簡化底盤設(shè)施、簡化操控程序、提高操控性能、 提高加速能力、提高車船速度、減輕輪胎磨損、降低車體重量、降低能耗、平衡車輛前后軸重 量分配、節(jié)省車內(nèi)空間、可取消電氣化鐵路、減輕車輪與鐵軌磨損、平衡船體等諸多優(yōu)點?？?安裝一臺或多臺飛輪機，可通過旋轉(zhuǎn)飛輪機的噴氣方向?qū)崿F(xiàn)車船調(diào)頭，還可利用飛輪機噴 氣動力幫助車輛下坡、制動。飛輪機噴氣方向與水平面平行噴氣，可更充分的利用噴氣動 力，避免能量損耗。本實施例飛輪機用在摩托車上時，直接將飛輪機裝在摩托車后部即可； 本實施例飛輪機用在小汽車上時，可將飛輪機裝在汽車后部，可騰出原來的發(fā)動機艙用作 行李箱和吸能區(qū)，可使車輛前后軸重心更加協(xié)調(diào)平衡，更有利于車輛操控?？稍谄嚭蟛?車頂、行李箱蓋或底盤設(shè)置安裝飛輪機的可控水平旋轉(zhuǎn)裝置，用電機控制水平旋轉(zhuǎn)裝置旋 轉(zhuǎn)實現(xiàn)飛輪機的噴氣方向調(diào)頭。使飛輪機向斜上方噴氣，可利用噴氣動力提高車輪與地面 之間的附著力，使汽車更安全，可使汽車實現(xiàn)更高的速度。設(shè)置安裝飛輪機的可控水平旋轉(zhuǎn) 裝置車輛轉(zhuǎn)彎隨動系統(tǒng)，可利用噴氣動力協(xié)助車輛保持平衡，減輕車輛側(cè)傾、側(cè)滑、甩尾，大 大提高車輛過彎能力。設(shè)置水平旋轉(zhuǎn)裝置車輛強力制動180度旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，可利用飛輪機噴 氣動力幫助車輛更好的實現(xiàn)緊急制動、長距離制動，縮短制動距離。飛輪機安裝在汽車底盤 上時，可使安裝飛輪機的可控水平旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)軸與重力線成一定傾斜角度，使汽車倒車 時飛輪機向斜下方噴氣，減輕倒車時汽車底部受高溫氣體影響。本實施例飛輪機用于賽車 將創(chuàng)造汽車運動史上的極限高速；本實施例飛輪機用在火車上時，可在火車頭內(nèi)部兩側(cè)設(shè) 置多個安裝飛輪機的可控水平旋轉(zhuǎn)裝置，使飛輪機噴氣部位不超出火車兩側(cè)，使飛輪機噴 氣方向與火車前進方向呈一定傾斜角度，向火車兩側(cè)傾斜噴氣，即可實現(xiàn)火車頭的推進與 后退；本實施例飛輪機用在動車組上時，可在每節(jié)車廂底盤兩側(cè)均設(shè)置多個安裝飛輪機的 可控水平旋轉(zhuǎn)裝置，安裝多臺飛輪機，使飛輪機噴氣方向與火車前進方向呈一定傾斜角度， 向火車兩側(cè)傾斜噴氣，即可實現(xiàn)動車組的前進與后退，使飛輪機向斜上方噴氣，可利用噴氣 動力提高車輪與鐵軌之間的附著力，可徹底避免火車脫軌、翻車，可使火車更安全，可使動 車組能夠?qū)崿F(xiàn)地面運動的極限高速，可大大超過磁懸浮列車的速度；本實施例飛輪機用在 快艇、軍艦、輪船等上時，可取消螺旋槳，可更加節(jié)能，提高航速，可在船體兩側(cè)水線以上或 甲板上設(shè)置多個安裝飛輪機的可控旋轉(zhuǎn)裝置，安裝多臺飛輪機，飛輪機安裝在船體兩側(cè)時， 可通過改變船體兩側(cè)的飛輪機輸出動力的大小和方向，直接利用噴氣動力實現(xiàn)船體轉(zhuǎn)彎、 調(diào)頭。飛輪機噴氣方向與水平面呈傾斜角度，向斜下方噴氣，可利用噴氣動力更好的平衡船 體，減輕船體受風(fēng)浪影響顛簸搖晃，使船只運行更安全?？蓽p少船體吃水深度，減少船體與 水流之間的摩擦阻力，提高船體運行速度，甚至可以使船近乎飛離水面，使船近乎飛起來， 形成水面飛行船，可大大提高船速。可利用電腦技術(shù)，設(shè)置自動旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)船速自 動調(diào)節(jié)好噴氣方向與水平面的傾斜角度，可更充分的利用噴氣能量?？煽匦D(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)軸 與水平面平行，可使可控旋轉(zhuǎn)裝置作立面旋轉(zhuǎn)，使飛輪機安裝在船體兩側(cè)時，可控旋轉(zhuǎn)裝置 旋轉(zhuǎn)時飛輪機不向船體兩側(cè)過多地占用空間；飛輪機用在潛艇上時，可取消螺旋槳，可降低前進噪音，可更加節(jié)能，提高航速，提高續(xù)航能力?？稍跐撏蓚?cè)設(shè)置多個安裝噴氣筒的 可控旋轉(zhuǎn)裝置，將飛輪機安裝在噴氣筒內(nèi)，噴氣筒噴氣端設(shè)置閥門，噴氣筒進氣端設(shè)置進氣 管，飛輪機飛輪裝在噴氣筒噴氣端，離開噴氣筒噴氣端一定距離。使用時，飛輪機點火后將 閥門逐漸打開，飛輪機熄火時，把閥門逐漸關(guān)閉，將飛輪機慢慢熄火，避免噴氣筒內(nèi)進水即可。本發(fā)明實施例之四的結(jié)構(gòu)是在以上實施例的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，噴氣室12中心軸線與 軸截面的平面夾角為角B，殼體1設(shè)置集氣筒20，集氣筒20內(nèi)腔從集氣筒進氣口 21到集氣 筒出氣口 22開口收縮，集氣筒出氣口 22靠近氣體混合室進氣口 9，氣體混合室進氣口 9設(shè) 置集氣罩23，集氣筒出氣口 22探入集氣罩23內(nèi)。本實施例與實施例之三使用范圍基本一致，可利用運動速度對飛輪機進氣進行加 壓，可進一步提高飛輪機功率。用在小汽車上時，集氣筒內(nèi)腔橫截面可設(shè)置成扁方形或扁圓 形，可更好的利用安裝空間。本實施例飛輪機用在大型車船等運行速度慢的交通工具上時， 可利用自然風(fēng)或風(fēng)機供給集氣筒空氣，提高飛輪機動力。本發(fā)明實施例之五的結(jié)構(gòu)是在以上實施例的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，噴氣室12中心軸線與 軸截面的平面夾角為角C。本實施例可以用于直升飛機，可取代螺旋槳，可在直升機上安裝多臺飛輪機作為 大型運輸工具，可運載或起吊大型貨物，可帶來運輸革命。飛輪機可用于多種垂直起降飛行 器、飛碟等，可更多地用于特殊用途，可實現(xiàn)輕松的垂直起降，可任意飛行高度，可利用飛輪 機噴出的從中心向外圍轉(zhuǎn)速遞減的渦漩氣流保護艙體、化解艙體與空氣的摩擦、改變艙體 的運動方向、屏蔽引力場等，可開發(fā)出更多的新型飛行器。飛輪機噴出的從中心向外圍轉(zhuǎn)速 遞減的渦漩氣流可帶來意想不到的飛行效果，可帶來飛行器的革命，帶來交通革命。工作原理本發(fā)明飛輪機有一個怠速轉(zhuǎn)速，使用時，首先利用啟動系使飛輪機旋 轉(zhuǎn)，隨著飛輪旋轉(zhuǎn)，空氣被自動吸入氣體混合室進氣口內(nèi)，飛輪達到怠速轉(zhuǎn)速后，燃料系開 始向氣體混合室進氣口輸送燃料，燃料與空氣被自動吸入氣體混合室，氣體在氣體混合室 中自動形成一個從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流，飛輪轉(zhuǎn)速越高，從中心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的 渦流轉(zhuǎn)速遞增越快，使氣體混合室邊緣的氣體壓力提高，使氣體與燃料混合均勻，在離心力 和慣性的作用下，燃料混合氣沖入燃燒室，形成一個從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流，點火系 點火使渦流開始燃燒，使燃燒室內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓氣體在飛輪旋轉(zhuǎn)離心力的 作用下，無法從燃燒室進氣口噴出，只能從燃燒室出氣口噴出進入噴氣室，高溫高壓氣體最 終從噴氣室噴出，推動飛輪旋轉(zhuǎn)，使飛輪維持旋轉(zhuǎn)，使氣體不斷地從氣體混合室進氣口吸 入，從噴氣室排出，形成不間斷的氣流通道。飛輪機維持工作的前提是必須具有一個飛輪旋 轉(zhuǎn)怠速，飛輪旋轉(zhuǎn)低于怠速，飛輪機將不能維持工作。氣體混合室內(nèi)的渦流中心旋轉(zhuǎn)軸端可產(chǎn)生吸力，可使物體自動吸入渦流中心后快 速向渦流外圍甩出。渦流場中的每一個點相互之間都存在相對運動，運動使每個點相互之 間產(chǎn)生相互作用力，渦流場對渦流中的物體存在一個分離的旋轉(zhuǎn)揉搓摩擦力，這個力隨飛 輪轉(zhuǎn)速的提高同步提高。這個力使燃料顆粒更好的分散，使燃料分子相互之間分離開，更好 地實現(xiàn)與空氣的混合，為燃料更充分的燃燒打下基礎(chǔ)。渦流內(nèi)相鄰的粒子之間，遠(yuǎn)離軸心區(qū) 的粒子會對靠近軸心區(qū)的粒子產(chǎn)生一個向渦流外圍的拉動力，以此類推，形成一個鏈?zhǔn)嚼?動，眾多粒子之間的相互作用使該拉動力具有了加速度，這個拉動力就是向渦流外圍的斥力，眾多的粒子相互作用形成了向渦流外圍的斥力場，本渦流也可叫渦流場，它是一個斥力 場。燃燒室中的從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與飛輪轉(zhuǎn)速同步提高，渦流 旋轉(zhuǎn)的動力來自于飛輪旋轉(zhuǎn)對氣流造成的撥動力的反作用力和氣流運動的慣性沖擊力，燃 燒室內(nèi)壁對氣流運動的摩擦作用力最大，所以緊貼燃燒室內(nèi)壁的氣流運動速度被減慢，越 遠(yuǎn)離燃燒室內(nèi)壁氣流所受的摩擦力越小，氣流運動速度越不容易被減慢，越遠(yuǎn)離燃燒室內(nèi) 壁處的周長越小，氣流轉(zhuǎn)一圈所需的時間越短，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速更高。即使氣流運動的線速度不 變，該線速度所處位置圓圈的轉(zhuǎn)速也在改變，燃燒室內(nèi)從外圍到中心氣流運動的線速度在 遞增，從外圍到中心的轉(zhuǎn)速也在遞增，致使燃燒室內(nèi)形成一個從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦 流。渦流內(nèi)相鄰的粒子之間，靠近軸心區(qū)的粒子會對遠(yuǎn)離軸心區(qū)的粒子產(chǎn)生一個向軸心區(qū) 的拉動力，以此類推，形成一個鏈?zhǔn)嚼瓌樱姸嗔Ｗ又g的相互作用使該拉動力具有了加速 度，這個拉動力就是向渦流中心的引力，眾多的粒子相互作用形成了向渦流中心的引力場， 本渦流也可叫渦流場，它是一個引力場。渦流延長了燃料在燃燒室的滯留時間，使燃料與空氣進一步更好的混合均勻，更 好的保證了燃料的充分燃燒。燃燒室渦流一旦形成，混合氣會全部進入渦流中心，燃料的不 斷加入燃燒釋放熱量更加快了渦流中心的轉(zhuǎn)速，使外圍到中心的轉(zhuǎn)速遞增加劇，大大提高 了渦流中心的相對轉(zhuǎn)速，使能量更多的集中到渦流中心，燃燒室中心區(qū)可以產(chǎn)生出一個超 高溫高壓環(huán)境。高壓氣體從噴氣室排出，形成推力，推動飛輪旋轉(zhuǎn)。飛輪外緣又形成一個從中心到 外圍轉(zhuǎn)速遞減的渦流，這可以大大降低飛輪機的噪音。整個飛輪機工作起來沒有轟鳴聲，也 沒有振動、抖動等。飛輪機一旦點火即可取消外力助推，實現(xiàn)自我高速旋轉(zhuǎn)，輸出動力。同 時關(guān)閉點火系和啟動系。飛輪機燃燒室中的渦流旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速與飛輪轉(zhuǎn)速同步提高，進入燃燒室的物質(zhì)會被 自動卷入渦流中心，就像水的漩渦一樣。熱帶風(fēng)暴、臺風(fēng)、龍卷風(fēng)、水流的漩渦等都是一個從 外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流，該渦流都具有三個環(huán)區(qū)，從渦流中心向外依次是旋轉(zhuǎn)軸區(qū)域 的柱狀低壓區(qū)、環(huán)筒狀高壓區(qū)、環(huán)筒狀低壓區(qū)。柱狀低壓區(qū)產(chǎn)生一個向外的斥力，環(huán)筒狀低 壓區(qū)產(chǎn)生一個向內(nèi)的引力，引力和斥力共同作用產(chǎn)生了壓力，產(chǎn)生了環(huán)筒狀高壓區(qū)。臺風(fēng)的三環(huán)結(jié)構(gòu)可以說明問題，水的漩渦最明顯，最直觀，最容易觀察到，水的漩 渦中心是空腔區(qū)，該區(qū)域壓力也相應(yīng)的最低，空腔區(qū)周圍的水流速度最高，該區(qū)域的壓力也 相應(yīng)的最高，越往漩渦外圍水流的速度越低，壓力也相應(yīng)的越低。飛輪機使用燃料燃燒產(chǎn)生動力，同時也使渦流中心產(chǎn)生高溫、高壓，隨著飛輪機轉(zhuǎn) 速的提高，環(huán)筒狀高壓區(qū)壓力同步提高，溫度隨壓力提高同步提高，燃燒室中渦流中心產(chǎn)生 出一個超高溫高壓的環(huán)筒狀高壓區(qū)，飛輪機轉(zhuǎn)速很高時，渦流中心的環(huán)筒狀高壓區(qū)的溫度 和壓力會很高。氣體混合室內(nèi)渦流完成了第一次增壓，燃燒室內(nèi)渦流完成了第二次增壓，燃燒室 出氣口收縮完成了第三次增壓，使燃燒室出氣口區(qū)域的渦流中心的氣體壓力大大提高。燃 料燃燒反應(yīng)在渦流中心環(huán)筒狀高壓區(qū)發(fā)生，渦流可屏蔽能量，熱反應(yīng)與燃燒室內(nèi)壁不直接 接觸，不會對燃燒室內(nèi)壁產(chǎn)生任何影響，從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流實現(xiàn)了能量的隔離， 實現(xiàn)了渦流中心的超高溫高壓，解決了超高溫高壓環(huán)境的創(chuàng)造和控制難題。
渦流大大延長了燃料在燃燒室的運動距離和駐留時間，渦流內(nèi)粒子相互之間都存 在相對運動，使燃料粒子與氧粒子更好的反應(yīng)，特別是在渦流中心的環(huán)筒狀高壓區(qū)內(nèi)，粒子 相互之間存在的相對運動速度更快，相互之間的摩擦壓力更大，外界環(huán)境條件溫度更高，壓 力更大，可使燃料更快、更充分的與氧粒子反應(yīng)，使燃料徹底燃燒充分，同時可以實現(xiàn)燃料 稀薄燃燒，可更好的維持燃燒。這些特點使飛輪機使用煤粉作燃料時，也可以很輕松的做到 燃料燃燒充分。飛輪機轉(zhuǎn)速越高，燃燒室中渦流中心環(huán)筒狀高壓區(qū)的溫度壓力越高，能量集中在 渦流中心環(huán)筒狀高壓區(qū)爆發(fā)，高壓氣流總是向壓力低的區(qū)域運動，渦流中心旋轉(zhuǎn)軸區(qū)域的 柱狀低壓區(qū)自然就形成氣流通道，也可稱作能量通道，能量沿該通道緊貼環(huán)筒狀高壓區(qū)內(nèi) 壁直接噴出，能量通道進一步提高了氣流運動速度，提高了渦流中心的旋轉(zhuǎn)速度，提高了渦 流的引力場效應(yīng)，能量通道進一步避免了能量向渦流外圍運動。燃燒室噴氣口的逐漸收縮 更加劇了能量向環(huán)筒狀高壓區(qū)內(nèi)壁運動，促使能量沿渦流中心旋轉(zhuǎn)軸區(qū)域的柱狀低壓區(qū)噴 出，避免了燃燒室壁受到能量沖擊。渦流外圍環(huán)筒狀低壓區(qū)內(nèi)所有的點都向渦流中心運動，渦流外圍環(huán)筒狀低壓區(qū)可 以改變向渦流外圍運動的能量的運動方向，可化解向渦流外圍運動的能量。渦流可起到對 能量的屏蔽作用，使能量難以傳遞到渦流外圍，使燃燒室壁所受的溫度和壓力沒有多大變 化。從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流屏蔽能量，使燃燒室壁所受的溫度和壓力始終不會太高， 再加上燃燒室外壁的自然冷卻，使燃燒室壁溫度始終維持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，使燃燒室 不會被破壞。渦流以及渦流中心的能量通道使燃燒室不易磨損、燒損，也使燃燒室不會受到 高壓影響，大大提高了飛輪使用壽命，降低了飛輪材料要求。旋風(fēng)外圍可以將物體卷入旋風(fēng)內(nèi)，燃燒室內(nèi)渦流跟旋風(fēng)很相似，緊貼燃燒室內(nèi)壁 的氣體會被卷入氣旋中，使燃燒室內(nèi)壁處的氣體壓力很低，燃燒室內(nèi)渦流轉(zhuǎn)速很高時，甚至 形成負(fù)壓。溫度和壓力成正比，燃燒室內(nèi)渦流轉(zhuǎn)速很高時，燃燒室內(nèi)壁處的氣體溫度和壓力 很低，這時的氣體是燃料混合氣，燃燒室內(nèi)渦流轉(zhuǎn)速很高時，渦流基本被包裹在燃料混合氣 中。熱能通過輻射傳遞到燃燒室內(nèi)壁后，被不斷卷入渦流的燃料混合氣帶走，使燃燒 室內(nèi)壁溫度不會上升，熱對流的傳熱方向與氣流運動方向同向，熱傳導(dǎo)的傳熱速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低 于氣流運動速度，所以熱量不斷地被卷入渦流的燃料混合氣帶走，帶入渦流中心，使燃燒室 內(nèi)壁保持相對較低的溫度。傳統(tǒng)冷卻一般都采用外冷卻，通過對缸體外壁冷卻，通過缸體傳 遞熱量，實現(xiàn)熱平衡，造成了能量的大量損耗，也造成了缸壁的燒損，使缸內(nèi)溫度受材料限 制無法實現(xiàn)更高的溫度。本飛輪機實現(xiàn)了缸壁的內(nèi)冷卻，避免了能量損耗，避免了缸壁燒 損，解決了超高溫環(huán)境的控制難題，解決了缸體材料問題，缸體材料使用常規(guī)材料即可。渦流產(chǎn)生的引力場效應(yīng)使噴氣形成一個從外圍到中心溫度逐漸提高的螺旋推進 的噴射氣流，噴射氣流外圍的溫度相對較低，使噴氣室內(nèi)壁的溫度不會高。燃燒室出氣口的 收縮，可以很好的保證燃燒室維持燃燒，同時可以保證燃料混合氣都被卷入渦流中，燃燒室 出氣口內(nèi)壁處的氣體壓力也不高，跟燃燒室內(nèi)壁處的壓力差不多，這些都大大降低了燃燒 室和噴氣室的材料要求。運動速度和運動距離決定了能量釋放的快慢和多少。本飛輪機輸出推力時，噴氣 螺旋推進，大大提高了噴氣運動距離和噴氣速度，使噴氣更好的釋放能量，使排氣溫度大大降低。再加上渦流中心區(qū)產(chǎn)生的超高溫高壓大大提高了與外界的溫差，所以大大提高了飛 輪機的熱工轉(zhuǎn)化效率，使飛輪機熱效率非常高，使飛輪機非常節(jié)能。渦流燃燒使燃料充分燃 燒，使飛輪機非常環(huán)保。本飛輪機內(nèi)存在兩個截然不同的渦流，這兩個渦流都是利用飛輪機的旋轉(zhuǎn)運動自 然形成的，所以說本飛輪機充分利用了圓周運動和流體運動。氣體混合室內(nèi)存在一個從中 心到外圍轉(zhuǎn)速遞增的渦流，燃燒室和噴氣室內(nèi)存在一個從外圍到中心轉(zhuǎn)速遞增的渦流，兩 個渦流內(nèi)的粒子運動方向截然相反，產(chǎn)生的場效應(yīng)截然相反，氣體混合室內(nèi)渦流內(nèi)的粒子 向渦流外圍運動，燃燒室和噴氣室內(nèi)渦流內(nèi)的粒子向渦流中心運動。氣體混合室內(nèi)的渦流 實現(xiàn)了燃料和空氣的供給與充分混合，燃燒室和噴氣室內(nèi)的渦流實現(xiàn)了渦流燃燒，實現(xiàn)了 燃料的充分燃燒，實現(xiàn)了能量的屏蔽隔離，實現(xiàn)了渦流中心的超高溫高壓，實現(xiàn)了噴射氣流 的螺旋推進，提高了噴射氣流的運動速度和能量釋放速度，大大降低了排氣溫度，實現(xiàn)了能 量的更充分利用，提高了熱功轉(zhuǎn)化效率。飛輪機輸出扭力模式時，利用飛輪旋轉(zhuǎn)直接將推力轉(zhuǎn)化為扭力，避免了中間環(huán)節(jié) 造成的能量損耗，使機械效率大大提高，使整個飛輪機的能量利用率大大的提高。飛輪機即輸出扭力也輸出推力模式時，產(chǎn)生一個向飛輪平面軸向運動的從中心到 外圍轉(zhuǎn)速遞減的螺旋推進的鋒面氣流，減少了氣流邊緣與外部空氣的摩擦，大大提高了中 心氣流的運動速度和推力，大大提高了推進速度。噴氣螺旋推進提高了氣流內(nèi)粒子的運動 距離，提高了整個氣流的能量釋放速度和能量釋放量，大大降低了噴氣末端的溫度，大大提 高了能量利用率。物體從靜止到高速運動，速度都是逐漸提升的，噴氣發(fā)動機的噴氣動力的反作用 力作用于飛行器，使飛行器獲得了推力。推力來自噴射氣流內(nèi)眾多粒子相互之間對反作用 力的傳遞以及噴射氣流與外界空氣的摩擦力。飛行器運動速度接近噴氣速度時，以飛行器 為參照系飛行器外界的空氣向飛行器前進方向的反方向以飛行器運動速度前進，導(dǎo)致噴 射氣流與外界空氣的摩擦力很小，最終導(dǎo)致不產(chǎn)生推力，使飛行器的加速能力越來越差，導(dǎo) 致飛行器速度在空氣阻力的作用下難以再提高。如果噴射氣流能夠始終遇到與飛行器運動 方向和速度基本一致的空氣，噴射氣流將始終保持對飛行器的推力。傳統(tǒng)噴氣發(fā)動機噴出的氣流是直線運動的噴射氣流，噴射氣流橫截面內(nèi)眾多粒子 基本都是以均勻一致的速度推進，噴射氣流內(nèi)眾多粒子相互之間對反作用力的傳遞能力很 差，這就導(dǎo)致飛行器使用傳統(tǒng)噴氣發(fā)動機時，速度達到一個臨界速度后，受阻力影響速度難 以再提升，在不考慮推進阻力的情況下速度也難以再提高。從中心向外圍轉(zhuǎn)速遞減的渦漩推進氣流內(nèi)眾多粒子相互之間運動速度存在巨大 差異，渦漩推進氣流橫截面內(nèi)不同區(qū)域粒子的推進速度存在巨大差異，渦漩推進氣流橫截 面內(nèi)從中心到外圍粒子的推進速度遞減，運動速度慢的粒子遠(yuǎn)離飛行器的速度更慢，運動 速度快的粒子遠(yuǎn)離飛行器的速度更快，運動速度快的粒子會遇到運動速度慢的粒子，導(dǎo)致 眾多粒子相互之間形成鏈?zhǔn)絺鬟f，它們對噴氣反作用力的傳遞能力極高。從中心向外圍轉(zhuǎn) 速遞減的渦漩推進氣流源源不斷地提供了與飛行器運動方向和速度基本一致的粒子，這些 粒子更好的傳遞了反作用力，它們對反作用力的傳遞能力與飛行器速度無關(guān)。這些粒子將 反作用力最終傳遞到了渦漩推進氣流中心，使渦漩推進氣流中心始終產(chǎn)生一個速度與渦漩 推進氣流中心推進速度基本相等的推進力，該推進力速度始終大于飛行器前進速度，該推進力速度減去飛行器前進速度基本等于渦漩推進氣流中心噴氣速度。物體從高空墜落時，受引力影響，物體墜落速度會逐漸加快，使物體高速墜落。渦 漩推進氣流對飛行器產(chǎn)生的推力與引力具有異曲同工之效，渦漩推進氣流即使推進速度不 高，也可以使飛行器速度逐漸提高，逐漸不斷地使飛行器形成極高的速度，在不考慮推進阻 力的情況下速度可以無限提高，它可以使飛行器產(chǎn)生現(xiàn)有噴氣發(fā)動機無法實現(xiàn)的超高速， 速度可以比現(xiàn)有噴氣發(fā)動機百倍、千倍、萬倍的提高。從中心向外圍轉(zhuǎn)速遞減的渦漩推進氣流內(nèi)眾多粒子運動有序，使反作用力傳遞有 序，不會使反作用力相互碰撞導(dǎo)致能量損失，渦漩推進氣流內(nèi)眾多粒子攜帶的能量可更充 分地轉(zhuǎn)化為對飛行器的推力，可使飛行器更加節(jié)能。它可以使飛行器產(chǎn)生現(xiàn)有噴氣發(fā)動機 無法實現(xiàn)的超低能耗，甚至可使飛機能耗比現(xiàn)有汽車、火車、輪船還低，同時可以大大提高 飛行器續(xù)航能力，幾倍的提高航程。飛行器的前進阻力主要來自空氣阻力，汽車、火車、輪船 的前進阻力除了來自空氣阻力外還更多的來自地面摩擦或水流摩擦，所以飛行器的前進阻 力更小，只要采用更有效地推進方法即可使飛行器能耗大大降低。發(fā)動機就是將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為動能的工具，一臺完美的發(fā)動機需具有 兩個基本條件1、使燃料盡量充分燃燒，2、使能量盡量充分轉(zhuǎn)化。另外它還要具有簡單的 結(jié)構(gòu)、簡單的生產(chǎn)條件、低廉的造價、低廉的使用成本、超長的使用壽命、超寬的燃料適用范 圍、超寬的適用范圍、節(jié)能環(huán)保、重量輕、噪音低、低震動、功率范圍寬、轉(zhuǎn)速范圍寬、扭矩大、 體積小等等條件。本飛輪機完全具備了這些條件，它同時實現(xiàn)了燃料的最佳燃燒，實現(xiàn)了燃 料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為動能的最佳方案，已達到了無可逾越，所以說本飛輪機是一臺完 美的終極發(fā)動機。本飛輪機可取代現(xiàn)有的一切類型的發(fā)動機，可帶來發(fā)動機革命，可帶來新 一輪的產(chǎn)業(yè)革命。本飛輪機可以把它作為一種熱工設(shè)備，如新型窯爐、反應(yīng)爐、熔爐、轉(zhuǎn)化爐、煅燒 爐、冶煉爐等，可利用渦流徹底解決高溫耐火材料問題，它可以在燃燒室中產(chǎn)生超高溫高壓 環(huán)境，各種原料會發(fā)生各種復(fù)雜的高溫物理、化學(xué)、還原反應(yīng)，它們會反應(yīng)生成各種新材料?？梢杂盟a(chǎn)很多人造寶石，也可以用它生產(chǎn)人造鉆石，也可以用它生產(chǎn)水泥、陶 瓷熔塊、玻璃、氧化鋁、煉鐵、煉銅等，可以生產(chǎn)多種材料。需要燒制的材料可以制成粉末，可 以用氣流輸送原料。燃燒室渦流一旦形成，需要燒制的材料會全部進入渦流中心，燃燒室中 的渦流中心區(qū)會產(chǎn)生出一個超高溫高壓環(huán)境，各種材料會在該區(qū)實現(xiàn)各種高溫反應(yīng)，會出 現(xiàn)一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)。加大飛輪機轉(zhuǎn)速，可以提高燃燒室的高溫高壓環(huán)境，可以 創(chuàng)造超高溫高壓環(huán)境，為各種新材料的生產(chǎn)創(chuàng)造條件?？梢詫w輪機的殼體做成料倉，料倉底部設(shè)成漏斗狀或設(shè)置輸送器把產(chǎn)品輸出即 可。例如生產(chǎn)水泥、陶瓷熔塊、氧化鋁等，可以將原料制成粉料，直接將原料輸送進飛輪機即 可，生產(chǎn)其它材料方法也基本大同小異，只需根據(jù)需要調(diào)整好飛輪機大小以及飛輪機轉(zhuǎn)速 即可。例如生產(chǎn)人造鉆石，可以供給過量純凈碳粉。飛輪機正常運轉(zhuǎn)，碳粉會在燃燒室內(nèi) 渦流中心的高溫高壓環(huán)境下出現(xiàn)結(jié)晶生成人造鉆石，加大飛輪機尺寸可以生產(chǎn)出更大的人 造鉆石，品質(zhì)甚至可以超過天然鉆石。要同時控制料倉中的氧氣含量，料倉出來的材料采用 淘洗過濾即可篩選出鉆石，剩余下腳料可以脫水、研磨后重新進入飛輪機。煉鐵時可用鐵礦粉，用炭粉作燃料和還原劑，提供過量碳粉，可直接在飛輪機內(nèi)完成熱還原反應(yīng)，可生產(chǎn)出鐵、鋁、硅、鎂、鉻、鎳、銅、銀、金、鉬、鎢等多種金屬元素、類金屬元 素的混合物和汽化物，在保護氣氛下進一步冷凝和精煉即可分離出各種金屬、類金屬。本飛輪機可廣泛應(yīng)用在各種金屬、類金屬冶煉中，可選用多種礦料，可利用飛輪機 內(nèi)的超高溫高壓環(huán)境將各種氧化物徹底還原，為各種金屬、類金屬的精煉打下基礎(chǔ)，可充分 提煉礦料中的各種有用元素，可充分利用礦產(chǎn)資源?？衫贸邷馗邏涵h(huán)境對一些高熔點 金屬直接進行熔煉，可利用渦流徹底解決高溫耐火材料問題。在超高溫高壓環(huán)境下，各種 金屬元素、類金屬元素的氧化物分子結(jié)構(gòu)都不如二氧化碳分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，碳元素可以與絕 大多數(shù)金屬元素、類金屬元素的氧化物發(fā)生熱還原反應(yīng)，生成二氧化碳，還原出多種金屬元 素、類金屬元素。添加氫氣作為燃料和還原劑，可冶煉出更多種類的金屬、類金屬混合物。本飛輪機可以生產(chǎn)氮化硼、氮化碳結(jié)晶體、氮化鉬等現(xiàn)在工藝難以生產(chǎn)的材料，調(diào) 整飛輪機轉(zhuǎn)速即可生產(chǎn)不同的材料。本飛輪機可以帶來材料工業(yè)的革命。本發(fā)明的技術(shù)方案并不限制于本發(fā)明所述的實施例的范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳盡描述 的技術(shù)內(nèi)容均為公知技術(shù)。
權(quán)利要求
飛輪機，包括殼體(1)、燃料系(2)、點火系(3)、啟動系(4)，其特征在于殼體(1)通過旋轉(zhuǎn)裝置(5)安裝飛輪軸(6)，飛輪軸(6)連接啟動系(4)，飛輪軸(6)上至少安裝一個飛輪(7)，飛輪(7)上設(shè)置氣體混合室(8)，氣體混合室(8)軸心部開設(shè)氣體混合室進氣口(9)，氣體混合室(8)軸截面內(nèi)壁外圍設(shè)多個氣體混合室出氣口(10)，對應(yīng)氣體混合室進氣口(9)設(shè)置燃料系(2)，飛輪(7)外圍至少設(shè)置一個燃燒室(11)和噴氣室(12)，對應(yīng)燃燒室(11)設(shè)置點火系(3)，燃燒室(11)開設(shè)燃燒室進氣口(13)和燃燒室出氣口(14)，燃燒室進氣口(13)連通氣體混合室出氣口(10)，燃燒室出氣口(14)連通噴氣室(12)，燃燒室出氣口(14)橫截面面積小于燃燒室(11)最大橫截面面積，噴氣室(12)內(nèi)腔向飛輪(7)外緣方向開口擴張，噴氣室(12)中心軸線與飛輪(7)半徑間夾角為角A。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪機，其特征在于燃燒室(11)內(nèi)腔橫截面為圓形，燃燒 室進氣口(13)設(shè)在燃燒室(11)內(nèi)腔圓周上，燃燒室進氣口(13)外沿與氣體混合室(8)軸 截面內(nèi)壁平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪機，其特征在于各個燃燒室(11)相互之間設(shè)置連通通 道(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪機，其特征在于飛輪內(nèi)設(shè)置多道氣流通道(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪機，其特征在于飛輪表面設(shè)置螺紋(24)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪機，其特征在于殼體(1)設(shè)置殼體進氣口(16)和殼體 排氣口(17)，殼體進氣口 (16)連接增壓器(18)和空氣采熱器(19)，殼體排氣口 (17)連接 增壓器(18)和空氣采熱器(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6任一項所述的飛輪機，其特征在于飛輪軸(6)上安 裝多個飛輪(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6任一項所述的飛輪機，其特征在于噴氣室(12)中心 軸線與軸截面的平面夾角為角B。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6任一項所述的飛輪機，其特征在于噴氣室(12)中心 軸線與軸截面的平面夾角為角B，殼體(1)設(shè)置集氣筒(20)，集氣筒(20)內(nèi)腔從集氣筒進 氣口(21)到集氣筒出氣口(22)開口收縮，集氣筒出氣口(22)靠近氣體混合室進氣口(9)， 氣體混合室進氣口(9)設(shè)置集氣罩(23)，集氣筒出氣口(22)探入集氣罩(23)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6任一項所述的飛輪機，其特征在于噴氣室(12)中 心軸線與軸截面的平面夾角為角C。全文摘要
飛輪機，包括殼體、燃料系、點火系、啟動系，殼體通過旋轉(zhuǎn)裝置安裝飛輪軸，飛輪軸連接啟動系，飛輪軸上至少安裝一個飛輪，飛輪上設(shè)置氣體混合室，氣體混合室軸心部開設(shè)氣體混合室進氣口，氣體混合室軸截面內(nèi)壁外圍設(shè)多個氣體混合室出氣口，對應(yīng)氣體混合室進氣口設(shè)置燃料系，飛輪外圍至少設(shè)置一個燃燒室和噴氣室，對應(yīng)燃燒室設(shè)置點火系，燃燒室開設(shè)燃燒室進氣口和燃燒室出氣口，燃燒室進氣口連通氣體混合室出氣口，燃燒室出氣口連通噴氣室，燃燒室出氣口橫截面面積小于燃燒室最大橫截面面積，噴氣室內(nèi)腔向飛輪外緣方向開口擴張，噴氣室中心軸線與飛輪半徑間夾角為角A。本飛輪機利用圓周運動和流體運動實現(xiàn)了能量的完美轉(zhuǎn)化，它堪稱終極發(fā)動機，可取代現(xiàn)有的一切類型的發(fā)動機。
文檔編號F02K7/00GK101956630SQ20101029100
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者陳久斌 申請人:陳久斌