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| 带红外消音器的水油汽化高效节能飞舰飞船飞潜发动机技术可行性论证 |
| 四川大学西区 周成荣 |
| 创 新 长河史诗垂千古，激励英豪勇攀登。 学而不怨知难进，书山有路行捷径。 思维创新无止境，奋闯迷宫百万兵。 科技创造新世界，群星闪烁升巨星。 1、天燃气烤火炉就是应用红外技术与消音技术相结合的产品。它是用双层耐高温抗氧化的金属钼丝构成。它的消音原理是：当天燃气红外炉点火时，将两层筛状网加热到1000℃左右时，天燃气遇热升温，红外燃烧，无明显的火焰，同时几乎无噪音。天燃气烤火炉红外消音燃烧与其炉子结构原理相关。天燃气通过喷嘴与自然空气混合，进入燃烧器下面，四周完全密封，通过双层筛状丝网（内层细密，外层粗稀，两层的距离为20mm），在双层丝网内外红外燃烧，温度能达到1000℃左右，噪音在65dB以下，燃烬率高达99.5%以上。将此种红外消音燃烧技术改型应用于高速舰船发动机上，能达到同样的红外消音效果。 2、红外消音器的设计制造 研制重量轻、耐高温、抗氧化的钛铝合金材料，制造3~4个开合式超音速喷嘴。应用负离子降温技术在钛铝合金超音速喷嘴内喷涂，可降温，使新村料可耐热3500℃左右，不熔化不变型，现有国产歼6型发动机是一个喷孔，噪音高达135dB以上，若将一个喷孔改装成3~4个喷嘴，每个喷嘴 40~60mm，并用数码电脑设计，计算自动开合式超音速喷嘴，应用红外燃烧消息音技术后，就可将噪音由135dB降到70dB以下。 用数码电脑模拟控制计算，将飞机、舰船、潜艇现有的一个喷嘴改装为3~4个，直径大小若为40~60mm的喷嘴时，会直接影响气压、气流、航速、燃烬率、音量、节能、环保等指标。如气焊、氢氧焊、乙炔焊的切割，焊枪的喷嘴大小与气压、气流、焰温、燃烬率、节能环保密切相关。在同一环境压力下，喷嘴越大，压力越小，当压力为0时，燃烬率最低，焰温最低；若压力为3~5个气压时，焰温高，燃烬率高，推力大，可切割10cm厚的钢板。此项技术若用于飞机、舰船、潜艇、火箭发动机喷嘴将产生划时代的超越。 若国产歼6型喷气式发动机现推力4吨，压力6.6kg/cm2，经改进后，将会使超音速喷嘴的压力提高到15~20kg/cm2。现舰船的航速可达16~20海里/时，在现有的航速基础上可提高5~8倍。用带红外消音器的水油混燃发动机代替现有的螺旋桨舰船柴油发动机，使舰船在航速上产生划时代的飞跃。（现在从上海到纽约港需要25个昼夜左右，如采用此项新技术后，只需航行3~5个昼夜，节能30%以上。） 目标：本专利技术主要应用于军民飞机发动机、高速舰船发动机等。 1、带红外消音器的水油气化混燃发动机 水油高温汽化红外升温燃烧器使水油按一定比例组成的混合物反应生成C7H14+7H2O △ 7CO+14H2根据水油按一定的比例，研制水油红外飞机超音速喷嘴的高效节能、消音、加大推力、提高航速、消除污染等技术。 水油按1：1的比例通过高温气化燃烧器产生7CO+14H2新源，经四川省科学技术信息研究所科技查新报告证实：国际国内目前水油混合燃烧都停留在水油雾化、乳化基础上，通过搅拌振动使油包水分子团等短时间混合的水平上。因水油在物理条件下混合，没有改变它的分子结构，混合不稳定，燃烬率低，不能广泛应用。我公司周成荣研制的水油高温水化产生高热质的新能源，C7H14+7H2O △ 7CO+14H2，通过与自然空气按比例混合进行红外燃烧是人类新能源的发明，为国际首创。请参考水油红外节能炉灶的国际、国内技术查新结论。 水、油、气在高温密闭管道里流动时，只要达到或越过它分解的临界温度和临界压力，氢原子从电子云中跳出，化学键自然消失，成为自由C、H、O原子，产生原子碰撞放热。 1、设水从20℃~100℃所需的热量为Q1： Q1=1×18×（100-20）=1440（千卡）=6048KJ 设水蒸气的气化热为Q2： Q2=18×539=9702（千卡）=40748HJ 设水蒸气从100℃~1000℃所需的热量为Q3： Q3=1×18×0.5×(1000-100)=8100(千卡)=34020KJ Q4为18kg水从20℃~1000℃所需的总热量，那么 Q4=Q1+Q2+Q3，Q4=1440+9702+8100=19242（千卡）=810164KJ 2、18kgH2O由20℃~1000℃应消耗的煤为： ∵1kg标准煤放热为7000千卡 ∴19242÷7000=2.7kg 3、因H2O 的原子量18，18kg水可分解出2kg H2，2kg H2加O2燃烧放出的热量相当于9kg标准煤。 当减去加热催化耗去的2.7kg的煤，那么 9kg–2.7kg的煤即为产生的高热质新能源。 从上式得知，18kgH2O加热，热分解20~1000℃耗去2.7kg煤。每kg水从20~1000℃的过热蒸气分解需热量为2.7×7000÷18=1050千卡为4410KJ。 必需测油的气化热系数，升温热系数。已知水油分解的临界温度和临界压力，应低于水煤热分解的临界温度和临界压力。水煤气产生温度为500~600℃，因油为液体，燃点比煤低（低于500~600℃），在高温压力油里的C原子与水里的O原子两个都是活泼元素，在一定温度下易生成CO，水里的氢原子与油里的氢原子易生成H2气。预计水油生成水煤气的温度同样低于500~600℃。C7H14+7H2O △ 7CO+14H2。1kg汽油与一定比例的水加热，加压升温到生成水油气时的吸热量，低于2kg 水加热到分热时的吸热量。因水煤气的成热为500~600℃内，水油生成煤气温度低于水煤生成水煤气的温度为400~500℃。水预计一定比例的H2O与1kg油高温气化分解所需的热量应是水分解的30~40%，为9147.7×0.35=3201.95KJ。 设Q为热量，Q=MnT，其中M为水、油、气的质量（千克），n为原子碰撞的速度（1.32×1010）m/s，T为时间秒。原子碰撞放出的能量大，水、油、气高温化在一定装置里红外燃烧过程中火焰产生等离子体，CO2+H2O多次燃烧，能提高火力3倍。 2、水油红外高效节能飞舰、飞船、飞潜发动机，主要应用一定温度的水、油、气汽化后，产生压力热分解的原理。热循环系统，由高温压力产生过热水油蒸气，由正压转为负压。温度越高，压差越大、流速越快越易分解。分子、离子、原子碰撞的速度越快，放出的能量越大，产生的新能源越多，火焰温度越高，火力就越大。 水油气在常温下不产生化学反应，而在高温条件下易产生热化反应。如青油加热到350℃时，沾水会产生剧烈爆炸燃烧，生成新能源水油气。因为在同一压力下，同液体变成气体，体积膨胀400倍，会产生剧烈爆炸燃烧。 如水油热化反应公式： 1、C7H14+10.5O2 △ 7CO2+7H2O+4506.04KJ 1kg汽油的燃烧热为45980KJ热量 2、C7H14+7H2O △ 7CO+14H2 1kg汽油需加入一定比例的H2O生成2000克的CO和285.71克H2，最后CO和氧气燃烧产生20214.285KJ热量。 285.7Gh2和氧气燃烧生成40827.95KJ热量。 1kg汽油加入一定比例的水后和氧气燃烧共产生61042.242KJ热量。 1kg汽油，加水比加O2燃烧，除去水油气化热和分解热（3201K），还多61042–45980–3201=11879KJ热量。由1、2可知，加水后1kg汽油燃烧产生的热量不加水时的1.33；加水后1kg汽油燃烧比不加水时多产生15062KJ热量。 |