CN103615319A - 一种用于火山能源提取的航空发动机改进装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于火山能源提取的航空发动机改进装置，包括航空发动机核心机，巨型风扇，密封支座，气流引导及分离型面，高温空气导管，能量及物质回收池，上十字承重梁、下十字承重梁，巨型风扇壳体，巨型风扇叶片，轴，核心机用高温空气导管，阀门；其中：航空发动机核心机与巨型风扇通过轴连接，连接后通过上十字承重梁和下十字承重梁将其固定在巨型风扇壳体以及密封支座上；高温空气导管是密封支座的唯一出口；密封支座中的核心机用高温空气导管及阀门是将一部分高温空气引入航空发动机核心机的燃烧室部分。本发明的优点：提取出的能源是纯净的热能，可利用其它装置转换成电能、化学能、机械能。
Description
技术领域
本发明涉及火山能源提取设备，特别涉及了一种用于火山能源提取的航空发动机改进装置。
背景技术
目前世界上被确认的各类火山共有2500余座，主要集中在环太平洋一带，印度尼西亚向北经缅甸、喜马拉雅山脉、中亚、西亚到地中海一带等地区。众所周知，火山是地球能量释放的一个出口，火山内岩浆温度可达900～1200摄氏度，是取之不尽用之不竭的能源，如何对火山能源进行提取以供人类使用是人类文明诞生以来历代科学家的梦想。然而由于火山的危险性，对火山能源的提取一直停留在梦想阶段，截止到目前尚没有具体可操作的实施方案。
发明内容
本发明的目的是通过对常规喷气式航空发动机进行改进设计形成火山能源提取装置，并将其安装在火山口上，利用航空发动机工作原理，以空气为介质，实现火山能源的提取及相关可利用物质的收集，特提供了一种用于火山能源提取的航空发动机改进装置。
本发明提供了一种用于火山能源提取的航空发动机改进装置，其特征在于：所述的用于火山能源提取的航空发动机改进装置，包括航空发动机核心机1，巨型风扇2，密封支座3，气流引导及分离型面4，高温空气导管5，能量及物质回收池6，上十字承重梁9、下十字承重梁13，巨型风扇壳体10，巨型风扇叶片11，轴12，核心机用高温空气导管14，阀门15；
其中：航空发动机核心机1与巨型风扇2通过轴12连接，连接后通过上十字承重梁9和下十字承重梁13将其固定在巨型风扇壳体10以及密封支座3上；高温空气导管5是密封支座3的唯一出口；密封支座3中的核心机用高温空气导管14及阀门15是将一部分高温空气引入航空发动机核心机1的燃烧室部分，通过高温空气与来流空气进行掺混膨胀做功，借以减少航空发动机核心机的燃油消耗。
所述的轴12采用耐高温合金材料。
航空发动机核心机1起动，通过轴12驱动巨型风扇2。巨型风扇2将外部自由流空气经过增加增速吸入火山内部。图4中，吸入火山内部的高压高速空气经气流引导及分离型面4引导至岩浆液面7，来流空气与岩浆界面经过充分的换热后转变成高温空气，高温空气与未经换热的高压高速来流空气通过气流引导及分离型面4进行隔离，同时沿火山内部壁面与气流引导及分离型面4向上流动，经过高温空气导管5排放到能量及物质回收池6，能量及物质回收池6回收能量和物质后将空气排入大气。
该装置经起动到稳定运行一段时间后，排除的高温空气稳定在一定的高温，此时打开阀门15，将一部分高温空气通过核心机用高温空气导管14引入航空发动机核心机1的燃烧室内，利用高温空气对航空发动机核心机吸入的常温空气进行加热并使之膨胀做功，吹动涡轮旋转进而带动核心机压气机以及巨型风扇维持稳态的能源提取过程。
本发明的优点：
本发明经虚拟仿真计算验证，能够达到预期目的，通过少量的燃油即可实现对火山能源及可利用物质例如硫元素等的提取。提取出的能源是纯净的热能，可利用其它装置转换成电能、化学能、机械能等，有广泛的利用空间。以直径为200米的火山为例，用直径50米的巨型风扇可使提取热能的空气流量达到10000千克/秒，经火山岩浆充分加温，以空气温度从20摄氏度提升至520摄氏度，整个能量提取过程等压绝热计算，利用本发明装置，每秒钟可从火山内部提取热量达（520-20）×240卡/千克×10000千克/秒×1秒＝2400000卡＝120000000×4.186焦耳≈501兆焦，折合电能约为139千瓦·时，则每天可提取能量折合电能约为12×106千瓦·时，按每千瓦·时电能0.5元计算，则可收益600万元，每天燃油消耗费用约20吨/小时×7000元/吨×24小时＝336万元，则每天纯收益为600万元-336万元＝264万元，每年可得纯收益约9.6亿元。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为用于火山能源提取的航空发动机改进装置示意图；
图2为用于火山能源提取的航空发动机改进装置局部结构；
图3为航空发动机核心机及巨型风扇工作过程示意图；
图4为用于火山能源提取的航空发动机改进装置工作过程示意图；
图中，7为岩浆液面，8为火山基体。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种用于火山能源提取的航空发动机改进装置，其特征在于：所述的用于火山能源提取的航空发动机改进装置，包括航空发动机核心机1，巨型风扇2，密封支座3，气流引导及分离型面4，高温空气导管5，能量及物质回收池6，上十字承重梁9、下十字承重梁13，巨型风扇壳体10，巨型风扇叶片11，轴12，核心机用高温空气导管14，阀门15；
其中：航空发动机核心机1与巨型风扇2通过轴12连接，连接后通过上十字承重梁9和下十字承重梁13将其固定在巨型风扇壳体10以及密封支座3上；高温空气导管5是密封支座3的唯一出口；密封支座3中的核心机用高温空气导管14及阀门15是将一部分高温空气引入航空发动机核心机1的燃烧室部分，通过高温空气与来流空气进行掺混膨胀做功，借以减少航空发动机核心机的燃油消耗。
所述的轴12采用耐高温合金材料。
航空发动机核心机1起动，通过轴12驱动巨型风扇2。巨型风扇2将外部自由流空气经过增加增速吸入火山内部。图4中，吸入火山内部的高压高速空气经气流引导及分离型面4引导至岩浆液面7，来流空气与岩浆界面经过充分的换热后转变成高温空气，高温空气与未经换热的高压高速来流空气通过气流引导及分离型面4进行隔离，同时沿火山内部壁面与气流引导及分离型面4向上流动，经过高温空气导管5排放到能量及物质回收池6，能量及物质回收池6回收能量和物质后将空气排入大气。
该装置经起动到稳定运行一段时间后，排除的高温空气稳定在一定的高温，此时打开阀门15，将一部分高温空气通过核心机用高温空气导管14引入航空发动机核心机1的燃烧室内，利用高温空气对航空发动机核心机吸入的常温空气进行加热并使之膨胀做功，吹动涡轮旋转进而带动核心机压气机以及巨型风扇维持稳态的能源提取过程。
Claims (2)
1.一种用于火山能源提取的航空发动机改进装置，其特征在于：所述的用于火山能源提取的航空发动机改进装置，包括航空发动机核心机（1），巨型风扇（2），密封支座（3），气流引导及分离型面（4），高温空气导管（5），能量及物质回收池（6），上十字承重梁（9）、下十字承重梁（13），巨型风扇壳体（10），巨型风扇叶片（11），轴（12），核心机用高温空气导管（14），阀门（15）；
其中：航空发动机核心机（1）与巨型风扇（2）通过轴（12）连接，连接后通过上十字承重梁（9）和下十字承重梁（13）将其固定在巨型风扇壳体（10）以及密封支座（3）上；高温空气导管（5）是密封支座（3）的唯一出口；密封支座（3）中的核心机用高温空气导管（14）及阀门（15）是将一部分高温空气引入航空发动机核心机（1）的燃烧室部分。
2.按照权利要求1所述的用于火山能源提取的航空发动机改进装置，其特征在于：所述的轴（12）采用耐高温合金材料。
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Publications (2)
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| CN103615319B CN103615319B (zh) | 2016-01-27 |
Family
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2013
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