專(zhuān)利名稱(chēng):再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及熱機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種以往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)為燃?xì)獍l(fā)生器,渦旋流增壓,連續(xù)流多變?nèi)紵鼰衢W蒸混合換熱,往復(fù)、渦輪復(fù)合式熱機(jī)。
背景技術(shù):
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)以其較高的熱效率和較好的綜合經(jīng)濟(jì)性,得到廣泛的應(yīng)用,近二三十年來(lái),為進(jìn)一步提高其效率和經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)行了多方研究和探討,但沒(méi)有大的突破。
燃?xì)廨啓C(jī)以其較高比功,良好的機(jī)動(dòng)性,廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船、輸油輸氣管道增壓,活動(dòng)電站、電網(wǎng)調(diào)峰發(fā)電等場(chǎng)合;目前應(yīng)用的燃?xì)廨啓C(jī)均采用定壓式燃燒吸熱,工作介質(zhì)是大量高溫低壓燃?xì)饪諝饣旌衔铮行ъ式档?,排氣余熱余速損失大,限制了燃?xì)廨啓C(jī)效率提高;較高的平均吸熱溫度,大量耐高溫貴金屬使用,使其在綜合經(jīng)濟(jì)性要求較高場(chǎng)合得不到廣泛應(yīng)用。蒸汽輪機(jī)效率提高,有賴(lài)于高參數(shù)蒸汽的應(yīng)用,隨著蒸汽壓力的提高,相應(yīng)提高了飽和蒸汽的溫度,勢(shì)必縮小鍋爐傳熱面兩側(cè)溫差,同時(shí)將大幅度增加鍋板厚度;鍋板厚度的增加和傳熱面兩側(cè)溫差縮小,效果都是降低傳熱率,從而降低鍋爐效率;這個(gè)傳熱面及傳熱面兩側(cè)熱傳導(dǎo)介質(zhì)溫差存在,這種換熱方式制約著蒸汽輪機(jī)效率的提高。上述三種類(lèi)型熱機(jī)各以其特點(diǎn),在現(xiàn)存動(dòng)力系統(tǒng)中均占有一席之地;其共有的特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,效率低。也曾有人提出以往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)為燃?xì)獍l(fā)生器的往復(fù)、燃?xì)鉁u輪復(fù)合式熱機(jī),但因往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)背壓大幅度提高有效焓降提高有限及不同氣動(dòng)和扭矩特性不同轉(zhuǎn)數(shù)軸的聯(lián)接動(dòng)力動(dòng)態(tài)統(tǒng)一輸出未解決,以及性?xún)r(jià)比大幅下降而未進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是取各類(lèi)型熱機(jī)之所長(zhǎng),優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),探索一條提高熱機(jī)效率的新途徑,推出一種以往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)為燃?xì)獍l(fā)生器,渦旋增壓,連續(xù)流多變狀態(tài)下燃燒吸熱閃蒸混合換熱,往復(fù)、渦輪復(fù)合式熱機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)包括往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)、高壓透平、低壓透平、燃燒室、丁字軸式差速聯(lián)軸器、套軸式差速聯(lián)軸器和計(jì)算機(jī)調(diào)控中心;所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)還包括渦旋增壓器、渦旋排氣裝置、楔形體調(diào)控裝置,空氣流量調(diào)節(jié)裝置;所述渦旋增壓器由設(shè)置在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)與燃燒室間的第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器和燃燒室與高壓透平間設(shè)置的第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器及高壓透平與低壓透平間設(shè)置的第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器組成,所述渦旋增壓器是單入口立交式渦旋增壓器或者是多入口立交式渦旋增壓器,或者是超越式渦旋增壓器;所述燃燒室是單入口立交式渦旋燃燒室或者是多入口立交式渦旋燃燒室,或者是超越式渦旋燃燒室或是環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室,或者是筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室;所述渦旋排氣裝置是單環(huán)渦旋排氣裝置,或者是雙環(huán)渦旋排氣裝置;所述渦旋增壓器和燃燒室的進(jìn)、排氣通道上分別設(shè)置有一個(gè)楔形體調(diào)控裝置,所述楔形體調(diào)控裝置是分布位變式楔形體調(diào)控裝置,或者是一體位變式楔形體調(diào)控裝置,或者是分部形變式楔形體調(diào)控裝置或是外推形變式楔形體調(diào)控裝置,或者是內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置;第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器中至少一級(jí)渦旋增壓器渦殼上設(shè)置有空氣流量調(diào)節(jié)裝置;三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的第一級(jí)渦旋增壓器及渦旋排氣裝置各設(shè)置有一個(gè)固液體分離裝置;高壓透平的套軸式高壓透平軸和低壓透平的低壓透平軸分別與套軸式差速聯(lián)軸器的兩個(gè)套軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪固接,套軸式差速聯(lián)軸器的輸出軸中介軸的一端與變速箱輸入軸的一端傳動(dòng)連接,變速箱輸出軸的一端和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸的一端分別與丁字軸式差速聯(lián)軸器的兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián) 軸器錐形主動(dòng)齒輪固接,動(dòng)力由丁字軸式差速聯(lián)軸器輸出軸丁字軸輸出;往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的排氣通道與第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器上的空氣流量調(diào)節(jié)裝置與大氣相通,第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與燃燒室的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,燃燒室的環(huán)形排氣通道與第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與高壓透平的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,高壓透平的環(huán)形排氣通道與第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與低壓透平的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,低壓透平的環(huán)形排氣通道與渦旋排氣裝置的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,渦旋排氣裝置的陣列式排氣口與大氣相通;在燃燒室混合燃燒段,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)排出經(jīng)增壓具有一定溫度和壓力的燃?xì)饪諝饣旌衔锖陀煽諝饬髁空{(diào)節(jié)裝置進(jìn)入的空氣與燃料在定常連續(xù)渦旋流的多變狀態(tài)下燃燒吸熱;在燃燒室混合排氣段在同樣的多變狀態(tài)下,再熱后高溫燃?xì)饪諝饣旌衔锱c適量的高壓霧化潔凈水細(xì)小液滴表面直接接觸閃蒸蒸發(fā)混合換熱;在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中,所述介質(zhì)在定常連續(xù)渦旋流中被動(dòng)態(tài)壓縮,介質(zhì)的部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的位能;套軸式差速聯(lián)軸器和丁字軸式差速聯(lián)軸器通過(guò)其行星齒輪的自適應(yīng)差速旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)高壓透平、低壓透平、往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)焓降的動(dòng)態(tài)分配和軸端差速聯(lián)接并一軸輸出動(dòng)力;所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)所有設(shè)備由一個(gè)計(jì)算機(jī)調(diào)控中心和多個(gè)執(zhí)行和伺服機(jī)構(gòu)統(tǒng)一控制。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)手段是首先在燃燒室中實(shí)現(xiàn)一種定常連續(xù)流的多變?nèi)紵鼰?。在多變?nèi)紵鼰徇^(guò)程中,介質(zhì)的溫度、壓力、比容都改變,實(shí)現(xiàn)的壓力較為接近平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)壓比。要實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程,燃燒室排氣通道上可采用堵的辦法,但又不能完全堵死,還得定常連續(xù)流動(dòng),就象水電站的攔河壩;拉法爾噴管臨界狀態(tài)就可產(chǎn)生這一效應(yīng),當(dāng)拉法爾噴管喉部氣流達(dá)到音速時(shí),拉法爾噴管即處在臨界狀態(tài)下,在臨界壓比范圍內(nèi)增加噴管上游壓力室壓力和降低噴管下游背壓室壓力,拉法爾噴管喉部氣流速度將保持不變,從而拉法爾噴管的容積流量保持不變,增加或降低壓力室壓力會(huì)相應(yīng)增加或減少拉法爾噴管的質(zhì)量流量,降低或增加背壓室壓力,背壓室壓力擾動(dòng)不會(huì)上傳到壓力室,因?yàn)閴毫_動(dòng)也是一種壓力波,壓力波是以音速傳插的,在音速和超音速氣流中下游的壓力擾動(dòng)不會(huì)上朔傳播,從而拉法爾噴管的喉部流體速度及容積和質(zhì)量流量保持不變。在臨界截面范圍內(nèi),增加或減小拉法爾噴管喉部截面,會(huì)相應(yīng)增加或減小拉法爾噴管的容積流量;應(yīng)用拉法爾噴管臨界效應(yīng)(臨界狀態(tài)下喉部流速不變?nèi)莘e流量保持和下游壓力擾動(dòng)上傳逆止效應(yīng)),在燃燒室排氣通道上設(shè)置喉部截面可調(diào)的拉法爾噴管,即可在拉法爾噴管臨界狀態(tài)下實(shí)時(shí)有效調(diào)控燃燒室壓力,燃燒室的容積和質(zhì)量流量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng)。本人在前專(zhuān)利申請(qǐng)《渦旋燃?xì)庹羝啓C(jī)》《渦旋空氣內(nèi)能利用裝置》(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)柗謩e為2010105923931,2010206668165 和 2011100392146,2011200412728)推出的喉部截面可調(diào)的楔形體調(diào)控裝置,配合特定氣流通道結(jié)構(gòu)形線(xiàn),在臨界狀態(tài)下即可實(shí)現(xiàn)拉法爾噴管臨界效應(yīng)。燃燒室壓力升高,勢(shì)必會(huì)向上游逆流,低于燃燒室壓力的介質(zhì)不能進(jìn)入燃燒室,這是以往這方面研究和探索失敗的根本原因;實(shí)際上有多種方法可解決這一問(wèn)題;方法一是唧送,應(yīng)用動(dòng)葉柵流體唧送和逆止效應(yīng),軸流和離心式壓氣機(jī)就是應(yīng)用這一效應(yīng)工作的;大壓差逆止唧送要求葉柵迎角極小,剛性極大,有較大的穩(wěn)定工作區(qū),本人在前專(zhuān)利申請(qǐng)《渦旋燃?xì)庹羝啓C(jī)》推出的筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室和環(huán)形旋轉(zhuǎn) 燃燒室的火焰筒壁及其端板、撐板采用的疊板隔層小孔結(jié)構(gòu),即可滿(mǎn)足這一要求;方法二是誘導(dǎo),當(dāng)葉柵或類(lèi)葉柵體軸線(xiàn)與流體矢量方向角小于90度時(shí),根據(jù)相對(duì)性原理,會(huì)產(chǎn)生上述效應(yīng),誘導(dǎo)介質(zhì)由低壓區(qū)進(jìn)入高壓控制區(qū),所述角度越小,流體速度越高,效應(yīng)越顯著;方法三,又一種誘導(dǎo)方式,應(yīng)用流體的標(biāo)量場(chǎng)、矢量場(chǎng)特性和渦旋流的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和能量場(chǎng)效應(yīng),在燃燒室內(nèi)營(yíng)造一個(gè)穩(wěn)定的渦旋流場(chǎng),使入射氣流與渦旋流矢量相同,給入射氣流低于靜壓頭一個(gè)動(dòng)壓頭值的背壓,誘導(dǎo)相對(duì)低壓的介質(zhì)進(jìn)入燃燒室;本人在前專(zhuān)利申請(qǐng)《渦旋燃?xì)庹羝啓C(jī)》和本發(fā)明推出的渦旋燃燒室就是應(yīng)用上述效應(yīng)(方法二、三)和拉法爾噴管臨界效應(yīng),實(shí)現(xiàn)燃燒室多變?nèi)紵鼰岷突旌祥W蒸換熱。僅僅使介質(zhì)的壓力接近平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比是不夠的,本人在前專(zhuān)利申請(qǐng)《渦旋燃?xì)庹羝啓C(jī)》《渦旋空氣內(nèi)能利用裝置》和本發(fā)明首推的渦旋增壓器、渦旋燃燒室、旋轉(zhuǎn)燃燒室和渦旋排氣裝置,在流體的標(biāo)量場(chǎng)、矢量場(chǎng)特性和渦旋流的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和能量場(chǎng)效應(yīng)、勢(shì)流疊加及拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,用介質(zhì)的內(nèi)能動(dòng)態(tài)壓縮,實(shí)現(xiàn)介質(zhì)壓力的提升,使介質(zhì)的壓力高出平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)深度焓降。理論支持與探討簡(jiǎn)述如下宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)流體不同于靜上止流體的地方在于,靜止
流體內(nèi)任一點(diǎn)處流體的壓力(滯止壓),在各個(gè)方向上都相等(流體的標(biāo)量場(chǎng)特性),
宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)流體不僅具有標(biāo)量場(chǎng)特性,同時(shí)還具有矢量場(chǎng)特性;宏觀(guān)運(yùn)動(dòng)流體作用于觀(guān)
測(cè)點(diǎn)的壓力,等于該方向與矢量方向夾角的余弦與動(dòng)壓頭的乘積,加上靜壓頭值;即2 2P = P1 + ^γ-cos a ;觀(guān)測(cè)點(diǎn)迎著來(lái)流方向,a = O, cosa = \ , p = ρχ,感應(yīng)的是流體的
總壓頭(等于流體靜壓頭與動(dòng)壓頭之和);垂直于流體矢量線(xiàn)觀(guān)測(cè)點(diǎn),a = 90°,cos = O,P = P1,感應(yīng)的是流體的靜壓頭值P1 ;背向流體來(lái)流方向觀(guān)測(cè)點(diǎn),a = 180° , cos a = -I,
P = A _4,感應(yīng)的壓力等于流體靜壓頭值加上動(dòng)壓頭值的相反數(shù)(P為流體的比重,w為
流體相對(duì)于觀(guān)測(cè)點(diǎn)的速度)。渦旋流又有其獨(dú)特的特性,理想、正壓外勢(shì)有力,渦旋流的基本特性是保持性;
半無(wú)限伸展渦旋誘導(dǎo)的速度場(chǎng)按式W = A分布(Γ為渦旋強(qiáng)度,h為渦旋內(nèi)任一點(diǎn)m到
4πΗ
渦心的垂直距離);無(wú)限伸展渦旋所誘導(dǎo)的速度場(chǎng)按式W = 分布;渦旋壓力場(chǎng)按式
2πη
2
P = Pao- Pc = P =O - P W2分布(P 為介質(zhì)壓力,角c為渦心參數(shù))。以上是渦旋內(nèi)似固
體旋轉(zhuǎn)區(qū)到渦旋流邊界層間環(huán)形空間渦旋流的速度場(chǎng)和渦旋內(nèi)壓力場(chǎng)分布公式。就是說(shuō),渦旋內(nèi)壓力降,與線(xiàn)速度的二次方成正比,渦旋中心似固體旋轉(zhuǎn)區(qū)壓力比似固體旋轉(zhuǎn)區(qū)到渦旋流邊界層間環(huán)形空間的壓力低兩倍的動(dòng)壓頭值,無(wú)限伸展渦旋所誘導(dǎo)的速度場(chǎng)兩倍于半無(wú)限伸展渦旋所誘導(dǎo)的速度場(chǎng),又根據(jù)勢(shì)流疊加定理,“疊加兩個(gè)或更多流動(dòng)組成一個(gè)新的復(fù)合流動(dòng),要想得到該復(fù)合流動(dòng)的流函數(shù)或勢(shì)函數(shù),只要把各原始流動(dòng)的流函數(shù)或勢(shì)函數(shù)簡(jiǎn)單地代數(shù)相加起來(lái)就可以了”(1986年機(jī)械工業(yè)出版社,鄭洽馀、魯鐘琪主編《流體力學(xué)》,233頁(yè)),勢(shì)流疊加定理又可稱(chēng)為勢(shì)流疊加效應(yīng)。在渦旋流中,由于渦旋的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)存在,隨著流體質(zhì)點(diǎn)m延漸開(kāi)線(xiàn)向渦旋中心接近,根據(jù)動(dòng)量守恒定理,流體速度
將增加,如式W = ^所示,流體速度增加其能源來(lái)至流體的內(nèi)能,部分流體內(nèi)能將轉(zhuǎn)化為 2πη
流體的動(dòng)能,表征內(nèi)能水平的流體溫度將下降J(k為絕熱指數(shù),下角標(biāo)。為
k + 1 W0
初始參數(shù)),當(dāng)進(jìn)入似固體旋轉(zhuǎn)區(qū)時(shí),流體的速度下降,在渦心處w = 0,流體的部分動(dòng)能將轉(zhuǎn)化為流體的位能(勢(shì)能),流體的滯止壓將升高,作用于入射氣流的背壓則下降,颶風(fēng)、龍卷風(fēng)威力巨大,奧秘就在于這種效應(yīng),且稱(chēng)之為渦旋效應(yīng)或渦旋流場(chǎng)效應(yīng),即渦旋流的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)和能量場(chǎng)效應(yīng)。本人在前專(zhuān)利申請(qǐng)《渦旋燃?xì)庹羝啓C(jī)》《渦旋空氣內(nèi)能利用裝置》和本發(fā)明推出的渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置均是等速渦殼的自行封閉渦環(huán),等速渦殼的流體特性是介質(zhì)的無(wú)攻角入射,渦環(huán)渦管首尾相接,屬無(wú)限伸展渦旋,是較為理想渦旋,在渦旋流場(chǎng)效應(yīng)及勢(shì)流疊加效應(yīng)以及拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,介質(zhì)延等速渦殼漸開(kāi)線(xiàn)環(huán)形進(jìn)氣通道進(jìn)入所述渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置,在所述裝置中形成渦旋流場(chǎng),該渦旋流場(chǎng)與入射介質(zhì)矢量相同流線(xiàn)重合,入射介質(zhì)流給渦旋流動(dòng)量,渦旋流給入射介質(zhì)流低于靜壓頭一個(gè)動(dòng)壓頭值負(fù)壓誘導(dǎo)相互促進(jìn),遵循動(dòng)量守恒定理,介質(zhì)的流速將增加,溫度下降,介質(zhì)的部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,在渦旋流似固體旋轉(zhuǎn)區(qū)介質(zhì)的流速下降,在渦心速度降為零,介質(zhì)的動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的位能,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)壓縮,即用介質(zhì)的內(nèi)能提高介質(zhì)的壓力,表征標(biāo)量場(chǎng)特性的介質(zhì)的滯止壓將升高,表征矢量場(chǎng)特征作用于入射氣流的背壓則下降。多個(gè)上述裝置效應(yīng)的疊加,使介質(zhì)的壓力高出介質(zhì)平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)比壓,進(jìn)而在接下來(lái)的多組透平中實(shí)現(xiàn)深度焓降。所述深度焓降系指介質(zhì)在放熱過(guò)程中焓的下降大于所述介質(zhì)吸熱時(shí)焓的增加。所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)取各類(lèi)型熱機(jī)之所長(zhǎng),揚(yáng)其所短,并融入包括定常連續(xù)流的渦環(huán)渦旋流增壓、流體參數(shù)控制、流體內(nèi)能轉(zhuǎn)換利用、多變?nèi)紵鼰?、閃蒸混合熱交換及多動(dòng)力源焓降動(dòng)態(tài)分配一軸輸出動(dòng)力等諸多新技術(shù),已超出了內(nèi)燃機(jī)余熱利用范疇,形成一種獨(dú)具特色新型熱機(jī)。本發(fā)明的有益效果是一、在渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室中,在渦旋流場(chǎng)效應(yīng),勢(shì)流疊加效應(yīng)及流體的標(biāo)量場(chǎng)、矢量場(chǎng)特性和動(dòng)葉柵的唧送逆止效應(yīng)作用下,在渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室進(jìn)、排氣通道上安裝的楔形體調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)形線(xiàn)所構(gòu)成的喉部截面可調(diào)的拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,空氣燃?xì)馊剂匣旌先紵^(guò)程中產(chǎn)生多變效應(yīng),介質(zhì)的溫度升高的 同時(shí),壓力同步得到提升,實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)稱(chēng)之為多變或多方的狀態(tài)變化,同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng),其優(yōu)勢(shì)在于使介質(zhì)的壓力較為接近平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,能夠?qū)崿F(xiàn)較高的有效焓降和熱效率。二、在渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室混合排氣段,讓經(jīng)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)缸套水冷壁和缸頭冷卻涵道預(yù)熱并增壓適量的高壓霧化潔凈水與內(nèi)燃機(jī)排出的經(jīng)增壓并再熱高溫燃?xì)饪諝饣旌衔镏苯咏佑|,霧化潔凈水壓力驟然下降,使?jié)崈羲F化更加細(xì)微,同時(shí)溫度突然升高,迅速閃蒸蒸發(fā)混合換熱;這是一種無(wú)界定傳熱面無(wú)溫差的熱交換,其換熱效率和熱傳導(dǎo)速率是其它任何換熱方式和設(shè)備無(wú)法比似的;同時(shí)潔凈霧化水會(huì)中和燃?xì)庵胁糠钟泻怏w,有效減少對(duì)環(huán)境的污染;省卻了鍋爐等龐大低效熱交換設(shè)備,降低了介質(zhì)的溫度,與介質(zhì)直接接觸的部件均可采用常規(guī)材料生產(chǎn),提高了所述熱機(jī)的綜合經(jīng)濟(jì)性、熱機(jī)熱效率和運(yùn)行的可靠性。三、用介質(zhì)的內(nèi)能,渦旋流動(dòng)態(tài)壓縮實(shí)現(xiàn)介質(zhì)壓力的提升,使介質(zhì)的壓力高出平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,從而實(shí)現(xiàn)深度焓降;實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的裝置是渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋排氣裝置和楔形體調(diào)控裝置,渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置均是等速渦殼自行封閉渦環(huán),所述裝置在渦旋流場(chǎng)效應(yīng),勢(shì)流疊加和拉法爾噴管臨界效應(yīng)及流體標(biāo)量場(chǎng)和矢量場(chǎng)特性作用下,實(shí)現(xiàn)流體內(nèi)能到動(dòng)能,動(dòng)能到位能的轉(zhuǎn)變,同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng);為提高熱機(jī)效率和新能源開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了新的途徑。四、推出和完善多動(dòng)力源動(dòng)態(tài)整合一軸輸出技術(shù);這一技術(shù)是通用差速器應(yīng) 用的拓展;解決了長(zhǎng)期困擾動(dòng)力界多動(dòng)力源動(dòng)態(tài)統(tǒng)一輸出和多組透平及其它動(dòng)力裝置焓降動(dòng)態(tài)分配,動(dòng)力一軸輸出問(wèn)題,承載這一技術(shù)的是套軸式差速聯(lián)軸器和丁字軸式差速聯(lián)軸器,所述裝置通過(guò)對(duì)各接入軸轉(zhuǎn)數(shù)自適應(yīng)差速調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)各接入軸的焓降動(dòng)態(tài)分配和軸端差速聯(lián)接并一軸輸出動(dòng)力。五、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,綜合經(jīng)濟(jì)性高于往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī),對(duì)環(huán)境較少污染熱效率和整機(jī)效率高的優(yōu)點(diǎn)。
圖I是采用單入口立交式渦旋燃燒室93的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)軸向剖面示意圖;圖2是采用多入口立交式渦旋燃燒室300的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)軸向剖面示意圖;圖3是采用超越式渦旋燃燒室97的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)軸向剖面示意圖;圖4是采用環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室71的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)軸向剖面示意圖;圖5是采用筒形旋轉(zhuǎn)旋燃燒室54的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)軸向剖面示意圖;圖6是內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置255軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖7是圖6側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖;圖8是超越式渦旋增壓器和燃燒室單元體并列多個(gè)字母Z形排列數(shù)量為4的整數(shù)倍時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖9是超越式渦旋增壓器和燃燒室單元體并列多個(gè)字母Z形排列數(shù)量加2為4的整數(shù)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖10是超越式渦旋增壓器和燃燒室單元體并列多個(gè)字母Z形排列數(shù)量加I為4的整數(shù)倍時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖11是圖2C-C剖面示意圖;圖12是圖2D-D剖面示意圖;圖13是切向縫隙結(jié)構(gòu)示意圖;圖14是一體位變式楔形體調(diào)控裝置224的徑向剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖15—體位變式楔形體調(diào)控裝置224軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖16是圖15側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖;圖17是外推形變式楔形體調(diào)控裝置237軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖18是圖17側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖;圖19是內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置255的頂桿安裝座252和頂桿251結(jié)構(gòu)示意圖;圖20是圖19K-K向剖面結(jié)構(gòu)示意圖;圖21是圖1A-A首I]面意圖;圖22是圖3E-E首I]面不意圖;圖23是圖4G-G首I]面不意圖;圖24是圖5H-H剖面示意圖;圖25是旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒及端板撐板的隔層小孔結(jié)構(gòu)示意圖;圖26是圖25L-L剖面示意圖;圖27是超越式渦旋增壓器和燃燒室單元體并列多個(gè)字母S形排列數(shù)量為偶數(shù)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖28是差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖;圖29是圖28J-J剖面示意圖;圖30是圖IB-B剖面示意圖;圖31是圖2F-F剖面示意圖;圖32為安裝在環(huán)形或矩形氣流通道的分布形變式楔形體調(diào)控裝置4結(jié)構(gòu)示意圖;圖33為安裝在葉片形管間的分布形變式楔形體調(diào)控裝置4結(jié)構(gòu)示意圖;圖34為分布位變式楔形體調(diào)控裝置3結(jié)構(gòu)示意圖。圖中2.單入口立交式渦旋增壓器、3.分布位變式楔形體調(diào)控裝置、4.分部形變式楔形體調(diào)控裝置、5.套軸式差速聯(lián)軸器殼體、6.套軸式高壓透平軸、7.高壓透平、10.套軸式差速聯(lián)軸器、11.套軸式差速聯(lián)軸器十字軸、12.套軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪、13.低壓透平軸、14.低壓透平、15.單環(huán)渦旋排氣裝置、16.中介軸、19.分布位變式楔形體調(diào)控裝置齒輪軸、20.超越式渦旋增壓器、22. 丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪、23.套軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架、24.套軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪、25. 丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架、26. 丁字軸式差速聯(lián)軸器行 星齒輪、27. 丁字軸、28. 丁字軸式差速聯(lián)軸器殼體、29.單入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣口、30.分布可位移楔形體、31.分布位變式楔形體調(diào)控裝置流道、32.分布位變式楔形體調(diào)控裝置滑道、33.連桿、34.分布位變式楔形體齒條、35.分布形變式楔形體調(diào)控裝置調(diào)節(jié)輪、36.分布形變式楔形體調(diào)控裝置滾輪、37.分布可變形楔形體、38.分布形變式楔形體調(diào)控裝置調(diào)節(jié)軸、39.分布位變式楔形體調(diào)控裝置齒輪、40.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒外環(huán)、41.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒、42.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室外環(huán)、43.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒內(nèi)環(huán)、44.單環(huán)渦旋排氣裝置過(guò)渡段、45.單入口立交式渦旋增壓器進(jìn)氣口、46.單入口立交式渦旋增壓器排氣口、47.雙環(huán)渦旋排氣裝置可調(diào)外環(huán)、48.雙環(huán)渦旋排氣裝置排氣口、49.雙環(huán)渦旋排氣裝置內(nèi)環(huán)、50.雙環(huán)渦旋排氣裝置第二進(jìn)氣口、51.雙環(huán)渦旋排氣裝置第一進(jìn)氣口、53.雙環(huán)渦旋排氣裝置、54.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室、59.往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)、60.軸承、61.變速箱輸出軸、62.變速箱、63.往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸、64. 丁字軸式差速聯(lián)軸器、66.超越式渦旋增壓器排氣口、67.后端軸、69.單環(huán)渦旋排氣裝置排氣段、70.單環(huán)渦旋排氣裝置第一導(dǎo)氣渦殼、71.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室、72.超越式渦旋增壓器進(jìn)氣口、73.雙環(huán)渦旋排氣裝置進(jìn)氣段、74.單環(huán)渦旋排氣裝置撐桿、75.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室后端軸心管、76. 丁字軸錐形齒輪、77.分布形變式楔形體調(diào)控裝置滑道、78.雙環(huán)渦旋排氣裝置導(dǎo)氣渦殼、79.十字軸安裝架錐形齒輪、80.雙環(huán)旋排氣裝置過(guò)渡段、81.中空靜葉、84.端軸撐板、85.火焰筒內(nèi)凹端板、86.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室內(nèi)環(huán)、87.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前撐板、88.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒后撐板、89.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室外殼體、90.單入口立交式渦旋燃燒室混合燃燒段、91.單入口立交式渦旋燃燒室混合排氣段、92.第一葉片形管、93.單入口立交式渦旋燃燒室、94.單入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔、95.單入口立交式渦旋燃燒室排氣通道、96.單入口立交式渦旋燃燒室排氣口、97.超越式渦旋燃燒室、98.超越式渦旋燃燒室排氣通道、99.超越式渦旋燃燒室排氣口、100.單入口立交式渦旋燃燒室隔板、101.第一隔板過(guò)氣孔、102.彈簧、103.滾珠、104.支架、105.輪盤(pán)、106.軸鍵、107.楔形滾道、108.雙環(huán)渦旋排氣裝置撐桿、109.多入口立交式渦旋增壓器、110.分布形變式楔形體調(diào)控裝置流道、111.多入口立交式渦旋增壓器渦殼、112.疊板、113.隔層小孔、114.火焰筒旋轉(zhuǎn)方向、115.第二葉片形管、116.第三葉片形管、117.第四葉片形管、118.第五葉片形管、119.單環(huán)渦旋排氣裝置第二進(jìn)氣口、120.第一柳葉形管、121.第一固液體分離裝置、123.第一固液體排出管、124.第一氣體回流管、125.第一切向縫隙、126.雙環(huán)渦旋排氣裝置進(jìn)氣通道、127.單環(huán)渦旋排氣裝置可調(diào)外環(huán)、128.單環(huán)渦旋排氣裝置排氣口、129.單入口立交式渦旋增壓器渦殼、130.超越式渦旋增壓器渦殼、131.第二固液體分離裝置、132.單入口立交式渦旋燃燒室渦殼、133.第一燃料噴嘴、134.第一點(diǎn)火器、135.第一噴水嘴、136.單入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道、137.超越式渦旋燃燒室渦殼、138.超越式渦旋燃燒室隔板、139.第二隔板過(guò)氣孔、140.超越式渦旋燃燒室混合燃燒段、141.第三固液體分離裝置、142.超越式渦旋燃燒室混合排氣段、143.超越式渦旋燃燒室進(jìn)氣口、144.超越式渦旋燃燒室排氣集氣腔、145.第二燃料噴嘴、146.第二點(diǎn)火器、147.第二噴水嘴、148.第三燃料噴嘴、149.第三點(diǎn)火器、150.第三噴水嘴、151.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室混合燃燒段、152.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室混合排氣段、153.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室混合燃燒段、154.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室混合排氣段、155.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室前端軸心管、156第四燃料噴嘴、157.第四點(diǎn)火器、158.第四噴水嘴、159.單入口立交式渦旋增壓器進(jìn)氣通道、160.單入口立交式渦旋增壓器排氣通道、161.超越式渦旋增壓器進(jìn)氣通道、162.超越式渦旋增壓器排氣通道、163.雙環(huán)渦旋排氣裝置排氣段、164.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火 焰筒、165.前端軸、166.超越式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道、167.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室進(jìn)氣通道、168.環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室排氣通道、169.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室進(jìn)氣通道、170.筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室排氣通道、171.第二切向縫隙、172.第二氣體回流管、173.第二固液體排出管、174.第三切向縫隙、175.第三氣體回流管、176.第三固液體排出管、177.多入口立交式渦旋增壓器排氣通道。178.第六葉片形管、182. 丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸、183.單環(huán)渦旋排氣裝置第一進(jìn)氣口、185.單環(huán)渦旋排氣裝置進(jìn)氣段、186.單環(huán)渦旋排氣裝置進(jìn)氣通道、187.第四切向縫隙、188.第四氣體回流管、189.第四固液體排出管、190.單環(huán)渦旋排氣裝置第三進(jìn)氣口、191.第四固液體分離裝置、192.單環(huán)渦旋排氣裝置進(jìn)氣段渦殼、193.頂桿滾輪軸、194.頂桿滾輪、195.頂桿滾輪槽、196.頂桿滾輪軸安裝孔、197.多入口立交式渦旋增壓器第三進(jìn)氣口、198.多入口立交式渦旋增壓器第一進(jìn)氣口、199.多入口立交式渦旋增壓器第二進(jìn)氣口、200.多入口立交式渦旋增壓器排氣口、201.第五固液體分離裝置、202.多入口立交式潤(rùn)旋增壓器第一導(dǎo)氣潤(rùn)殼、203.多入口立交式渦旋增壓器撐桿、204.多入口立交式渦旋增壓器進(jìn)氣通道、205.第五切向縫隙、206.第五氣體回流管、207.第五固液體排出管、208.第七葉片形管、214.第八葉片形管、224. —體位變式楔形體調(diào)控裝置、225. —體位變式楔形體、226. —體位變式楔形體調(diào)控裝置流道、227. —體位變式楔形體調(diào)控裝置滑道、228. —體位變式楔形體調(diào)控裝置齒條滑槽、229. —體位變式楔形體調(diào)控裝置齒輪、230. —體位變式楔形體調(diào)控裝置齒輪軸、237.外推形變式楔形體調(diào)控裝置、238.外推形變式楔形體、239.外推形變式楔形體調(diào)控裝置流道、240.外推形變式楔形體調(diào)控裝置滑道、241.外推形變式楔形體調(diào)控裝置齒條滑槽、242.外推形變式楔形體調(diào)控裝置齒輪、243.外推形變式楔形體調(diào)控裝置齒輪軸、244.第一條形鐵、245.內(nèi)頂形變式楔形體、246.內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置流道、247.內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置滑道、248.內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置滑槽、249.傳動(dòng)齒輪、250.傳動(dòng)齒輪軸、251.頂桿、252.頂桿安裝座、253.作用齒輪、254.絲筒、255.內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置、256.第二條形鐵、257.絲筒安裝座、295.單環(huán)渦旋排氣裝置內(nèi)環(huán)、297.第五燃料噴嘴、298.第五點(diǎn)火器、299.第五噴水嘴、300.多入口立交式渦旋燃燒室、301.多入口立交式渦旋燃燒室渦殼、302.多入口立交式渦旋燃燒室內(nèi)第一進(jìn)氣口、303.多入口立交式渦旋燃燒室第二進(jìn)氣口、305.多入口立交式渦旋燃燒室第一導(dǎo)氣渦殼、306.多入口立交式渦旋燃燒室撐桿、307.多入口立交式渦旋燃燒室隔板、308.多入口立交式渦旋燃燒室排氣口、309.多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔、310.多入口立交式渦旋燃燒室排氣通道、311.多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道、312.第二柳葉形管、313.多入口立交式渦旋燃燒室混合燃燒段、314.多入口立交式渦旋燃燒室混合排氣段、315.第三隔板過(guò)氣孔、316.往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸內(nèi)燃機(jī)端心管、317.往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸丁字軸式差速聯(lián)軸器端心管、321.空氣通道、326.多入口立交式渦旋燃燒室第二導(dǎo)氣渦殼、327.多入口立交式渦旋燃燒室第三進(jìn)氣口、328.變速箱輸入軸、329.頂桿滾輪軸套、330.單環(huán)渦旋排氣裝置第二導(dǎo)氣渦殼、331.多入口立交式渦旋增壓器第二導(dǎo)氣渦殼。需要注明的是限于頁(yè)面尺寸,圖I中第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器各只示出了二級(jí)單入口立交式渦旋增壓器2,圖2中第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器各只示出了二級(jí)多入口立交式渦旋增壓 器109,圖3中第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器各只示出了四級(jí)超越式渦旋增壓器20,圖4、圖5中第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器分別只示出了二級(jí)和三級(jí)單入口立交式渦旋增壓器,圖I至圖5中的第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器均只示出了一級(jí)多入口立交式渦旋增壓器,實(shí)施應(yīng)用中為了達(dá)到較高的介質(zhì)壓力,不限于圖中所示渦旋增壓器級(jí)數(shù)。限于頁(yè)面尺寸圖I至圖5中只標(biāo)出楔形體調(diào)控裝置安裝的位置,其結(jié)構(gòu)示意圖參閱圖6、圖7、圖14至圖20、圖32至圖34。圖13箭頭指向?yàn)闅饬鞣较颉?br>
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一,結(jié)合圖I至圖34說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,本具體實(shí)施方式
的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)包括往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59、高壓透平7、低壓透平14、燃燒室、丁字軸式差速聯(lián)軸器64、套軸式差速聯(lián)軸器10和計(jì)算機(jī)調(diào)控中心;其特征在于所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)還包括渦旋增壓器、渦旋排氣裝置、楔形體調(diào)控裝置,空氣流量調(diào)節(jié)裝置;所述渦旋增壓器由設(shè)置在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59與燃燒室間的第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器和燃燒室與高壓透平7間設(shè)置的第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器及高壓透平7與低壓透平14間設(shè)置的第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器組成,所述渦旋增壓器是單入口立交式渦旋增壓器2或者是多入口立交式渦旋增壓器109,或者是超越式渦旋增壓器20 ;所述燃燒室是單入口立交式渦旋燃燒室93或者是多入口立交式渦旋燃燒室300,或者是超越式渦旋燃燒室97或是環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室71,或者是筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室54 ;所述渦旋排氣裝置是單環(huán)渦旋排氣裝置15,或者是雙環(huán)渦旋排氣裝置53 ;所述渦旋增壓器和燃燒室的進(jìn)、排氣通道上分別設(shè)置有一個(gè)楔形體調(diào)控裝置,所述楔形體調(diào)控裝置是分布位變式楔形體調(diào)控裝置3,或者是一體位變式楔形體調(diào)控裝置224,或者是分部形變式楔形體調(diào)控裝置4或是外推形變式楔形體調(diào)控裝置237,或者是內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置255 ;第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器中至少一級(jí)渦旋增壓器渦殼上設(shè)置有空氣流量調(diào)節(jié)裝置;三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的第一級(jí)渦旋增壓器及渦旋排氣裝置各設(shè)置有一個(gè)固液體分離裝置;高壓透平7的套軸式高壓透平軸6和低壓透平14的低壓透平軸13分別與套軸式差速聯(lián)軸器10的兩個(gè)套軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪24固接,套軸式差速聯(lián)軸器的輸出軸中介軸16的一端與變速箱輸入軸328的一端傳動(dòng)連接,變速箱輸出軸61的一端和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63的一端分別與丁字軸式差速聯(lián)軸器64的兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪22固接,動(dòng)力由丁字軸式差速聯(lián)軸器64輸出軸丁字軸27輸出;往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59的排氣通道與第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器上的空氣流量調(diào)節(jié)裝置與大氣相通,第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與燃燒室的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,燃燒室的環(huán)形排氣通道與第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與高壓透平7的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,高壓透平7的環(huán)形排氣通道與第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與低壓透平14的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,低壓透平14的環(huán)形排氣通道與渦旋排氣裝置的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,渦旋排氣裝置的陣列式排氣口與大氣相通;在燃燒室混合燃燒段,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59排出經(jīng)增壓具有一定溫度和壓力的燃?xì)饪諝饣旌衔锖陀煽諝饬髁空{(diào)節(jié)裝置進(jìn)入的空氣與燃料在定常連續(xù)渦旋流的多變狀態(tài)下燃燒吸熱;在燃燒室混合排氣段在同樣的多變狀態(tài)下,再熱后高溫燃?xì)饪諝饣旌衔锱c適量的高壓霧化潔凈水細(xì)小液滴表面直接接觸閃蒸蒸發(fā)混合換熱;在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中,所述介質(zhì)在定常連續(xù)渦旋流中被動(dòng)態(tài)壓縮,介質(zhì)的部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的位能;套軸式差速聯(lián)軸 器10和丁字軸式差速聯(lián)軸器64通過(guò)其行星齒輪的自適應(yīng)差速旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)高壓透平7、低壓透平14、往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59焓降的動(dòng)態(tài)分配和軸端差速聯(lián)接并一軸輸出動(dòng)力;所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)所有設(shè)備由一個(gè)計(jì)算機(jī)調(diào)控中心和多個(gè)執(zhí)行和伺服機(jī)構(gòu)統(tǒng)一控制。
具體實(shí)施方式
二,結(jié)合圖I至圖5、圖28和圖29說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,本具體實(shí)施方式
的丁字軸式差速聯(lián)軸器64由丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸182、丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架25、兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪22、四個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪26、十字軸安裝架錐形齒輪79,丁字軸27,丁字軸式差速聯(lián)軸器殼體28,丁字軸錐形齒輪76、四個(gè)軸承60和兩個(gè)差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置組成;四個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪26可轉(zhuǎn)動(dòng)分別安裝在丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸182上,丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸182固裝在丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架25上,丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架25通過(guò)兩個(gè)軸承60可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在變速箱輸出軸61和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63上,變速箱輸出軸61和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63分別固裝在相對(duì)應(yīng)的丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪22上,兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪22分別與四個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪26相嚙合;十字軸安裝架錐形齒輪79與丁字軸錐形齒輪76相嚙合;丁字軸錐形齒輪76與丁字軸27相固接;變速箱輸出軸61和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63的一端分別裝有一個(gè)差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置,差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置由輪盤(pán)105、支架104、兩個(gè)軸鍵106、多個(gè)楔形滾道107、多個(gè)彈簧102和多個(gè)滾珠103組成;變速箱輸出軸61和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63的一端分別安裝在支架104的中心孔和輪盤(pán)105的中心軸孔內(nèi),并分別通過(guò)一個(gè)軸鍵106與輪盤(pán)105固接,變速箱輸出軸61和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63各通過(guò)一個(gè)軸承60分別與支架104可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,支架104與丁字軸式差速聯(lián)軸器殼體28相固接,輪盤(pán)105與支架104相鄰一側(cè)端面上沿其圓周方向加工有多個(gè)楔形滾道107,每個(gè)楔形滾道107內(nèi)裝有一個(gè)滾珠103和一個(gè)彈簧102,所述彈簧102設(shè)置在滾珠103的外側(cè)。其它與具體實(shí)施方式
一相同。當(dāng)再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)采用筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室54時(shí),丁字軸式差速聯(lián)軸器64的兩個(gè)輸入軸分別是變速箱輸出軸61和筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室后端軸67 ;丁字軸式差速聯(lián)軸器64的兩個(gè)輸入軸其中任一個(gè)無(wú)動(dòng)力輸入時(shí),該側(cè)自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置的彈簧102推動(dòng)滾珠103進(jìn)入楔形滾道107,滾珠103卡住支架104和輪盤(pán)105,使其不能逆向轉(zhuǎn)動(dòng),自動(dòng)防逆轉(zhuǎn);在各裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)由于離心力作用,滾珠103壓縮彈簧102脫離楔形滾道107,不產(chǎn)生磨耗;所述滾珠103可以由滾柱替代;也可采用兩個(gè)或三個(gè)行星齒輪使丁字軸式差速聯(lián)軸器64結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。丁字軸式差速聯(lián)軸器64采用的差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置與套軸式差速聯(lián)軸器10采用的差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)相同;限于頁(yè)面尺寸圖I至圖5中丁字軸式差速聯(lián)軸器64和套軸式差速聯(lián)軸器10均未示出自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置。傳動(dòng)順序?yàn)槎∽州S式差速聯(lián)軸器64的兩個(gè)輸入軸以不同轉(zhuǎn)數(shù)帶動(dòng)兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪22旋轉(zhuǎn),兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪22嚙合傳動(dòng)丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪26作差速旋轉(zhuǎn),丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪26推動(dòng)丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸182旋轉(zhuǎn),通過(guò)十字軸安裝架錐形齒輪79與丁字軸錐形齒輪76相嚙合帶動(dòng)丁字軸27旋轉(zhuǎn),扭矩由丁字軸27輸出;根據(jù)需要,套軸式差速聯(lián)軸器10和 丁字軸式差速聯(lián)軸器64配合使用,差速聯(lián)軸器兩輸入軸或一軸聯(lián)接上一級(jí)差速聯(lián)軸器輸出軸,可方便實(shí)現(xiàn)三軸及以上個(gè)軸差速聯(lián)接;允許各接入軸以不同轉(zhuǎn)數(shù)工作,并統(tǒng)一輸出扭矩;差速聯(lián)軸器解決了不同轉(zhuǎn)數(shù)二個(gè)及其以上個(gè)動(dòng)力裝置軸的差速聯(lián)接和動(dòng)力統(tǒng)一輸出問(wèn)題;兩個(gè)及兩個(gè)以上個(gè)動(dòng)力裝置軸端轉(zhuǎn)數(shù)必然各不相同,并且各有其獨(dú)特的扭矩特性和氣動(dòng)特性,在一個(gè)熱力系統(tǒng)中,在一定轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi),通過(guò)差速聯(lián)軸器行星齒輪差動(dòng)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)各接入軸轉(zhuǎn)數(shù)的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié),協(xié)調(diào)和充分發(fā)揮各接入軸動(dòng)力裝置的氣動(dòng)和扭矩特性,動(dòng)態(tài)分配各動(dòng)力裝置焓降;用于兩組以上透平軸聯(lián)接時(shí),可有效減少低壓透平的余速損失;在各動(dòng)力軸轉(zhuǎn)數(shù)不在一個(gè)數(shù)量級(jí),轉(zhuǎn)數(shù)相差太大時(shí),為充分協(xié)調(diào)各接入軸動(dòng)力裝置的扭矩特性和氣動(dòng)特性,應(yīng)考慮使用變速裝置。
具體實(shí)施方式
三,結(jié)合圖I至圖5說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,本具體實(shí)施方式
的空氣流量調(diào)節(jié)裝置由空氣通道321和一體位變式楔形體調(diào)控裝置224組成,空氣通道321設(shè)置在渦旋增壓器的渦殼上,是渦旋增壓器等速渦殼入口的一部分,空氣通道321的入口流量可調(diào)與大氣相通,空氣通道321出口在氣流旋轉(zhuǎn)方向上與渦旋增壓器相通,一體位變式楔形體調(diào)控裝置224安裝在空氣通道321的入口處。其它與具體實(shí)施方式
一相同。往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)過(guò)量空氣系數(shù)在I. O I. 5之間,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)的排氣含氧量較低,為確保燃燒室高效正常燃燒,燃燒室前第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器中至少一級(jí)渦旋增壓器渦殼上設(shè)置有空氣流量調(diào)節(jié)裝置,空氣通道321設(shè)置在渦旋增壓器的渦殼上(也可設(shè)置在渦旋增壓器進(jìn)、排氣通道上),是渦旋增壓器等速渦殼入口的一部分,由于渦旋增壓器等速渦殼的流體特性,由空氣通道321進(jìn)入渦旋增壓器的常壓空氣與渦旋增壓器內(nèi)的渦旋流矢量相同流線(xiàn)重合,在流體的矢量場(chǎng)特性作用下,常壓空氣得以進(jìn)入渦旋增壓器內(nèi),通過(guò)設(shè)置在空氣通道321入口處一體位變式楔形體調(diào)控裝置224 (可采用外推形變式楔形體調(diào)控裝置237或內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置255),可實(shí)時(shí)方便調(diào)控進(jìn)入渦旋增壓器的空氣量。
具體實(shí)施方式
四,結(jié)合圖2、圖6、圖7、圖12、圖14至圖20、圖32至圖34說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,本具體實(shí)施方式
的燃燒室為多入口立交式渦旋燃燒室300,多入口立交式渦旋燃燒室300由多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣口、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室撐桿306、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板307、多入口立交式渦旋燃燒室排氣口 308、多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔309、多入口立交式渦旋燃燒室排氣通道310、多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道311、至少一個(gè)第五燃料噴嘴297、至少一個(gè)第五點(diǎn)火器298、至少一個(gè)第五噴水嘴299和多個(gè)第二柳葉形管312組成;多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301是一個(gè)環(huán)形等速渦殼,多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼將多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣口均分為多個(gè),多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣口位于多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301的內(nèi)側(cè),多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣口比多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼多一個(gè),多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼為漸開(kāi)線(xiàn)形,其中多入口立交式渦旋燃燒室第一導(dǎo)氣渦殼305設(shè)置在多入口立交式渦旋燃燒室第一進(jìn)氣口 302和多入口立交式渦旋燃燒室第二進(jìn)氣口 303的中間,多入口立交式渦旋燃燒室第二導(dǎo)氣渦殼326設(shè)置在多入口立交式渦旋燃燒室第二進(jìn)氣口 303和多入口立交式渦旋燃燒室第三進(jìn)氣口 327的中間;多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼由多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室撐桿306支 撐并固裝在多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301上,多入口立交式渦旋燃燒室撐桿306的截面為葉片形;多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣口均為環(huán)形并與環(huán)形的多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道311連通,多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道311的內(nèi)邊為漸開(kāi)線(xiàn)形并與多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301切向外接,多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道311的外邊是多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301漸開(kāi)線(xiàn)的延長(zhǎng)過(guò)渡線(xiàn);多入口立交式渦旋燃燒室300內(nèi)等間距設(shè)置有多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板307,多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板307將多入口立交式渦旋燃燒室300沿軸向均分成多段,每段多入口立交式渦旋燃燒室300由一個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合燃燒段313和一個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合排氣段314組成,每個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合燃燒段313內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)第五燃料噴嘴297和至少一個(gè)第五點(diǎn)火器298,每個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合排氣段314內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)第五噴水嘴299,每個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板307的中間均設(shè)有一個(gè)第三隔板過(guò)氣孔315,各段多入口立交式渦旋燃燒室300經(jīng)第三隔板過(guò)氣孔315首尾相接形成一個(gè)渦環(huán);多入口立交式渦旋燃燒室300的渦環(huán)橫截面多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301上設(shè)有多入口立交式渦旋燃燒室排氣口308,多入口立交式渦旋燃燒室排氣口 308位于每段多入口立交式渦旋燃燒室300未端的多入口立交式渦旋燃燒室隔板307的內(nèi)側(cè),對(duì)應(yīng)多入口立交式渦旋燃燒室排氣口 308外側(cè)的多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301上設(shè)有多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔309,多入口立交式渦旋燃燒室排氣口 308與多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔309連通,多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔309與第二柳葉形管312相接連通,第二柳葉形管312與環(huán)形的多入口立交式渦旋燃燒室排氣通道310相接連通,第二柳葉形管312設(shè)置在多入口立交式渦旋燃燒室第一進(jìn)氣口 302對(duì)應(yīng)的多入口立交式渦旋燃燒室渦殼301上,每段多入口立交式渦旋燃燒室300設(shè)至少一個(gè)第二柳葉形管312,第二柳葉形管312的外側(cè)是多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道311 ;多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道311和多入口立交式渦旋燃燒室排氣通道310上分別設(shè)置有一個(gè)楔形體調(diào)控裝置。其它與具體實(shí)施方式
一相同。渦旋燃燒室是渦旋增壓器的一種變形;渦旋燃燒室隔板將渦旋燃燒室均分成多段(圖I至圖3、圖12、圖21、圖22所示均為兩段式渦旋燃燒室),每段渦旋燃燒室都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立燃燒室,每段渦旋燃燒室在前的五分之三區(qū)段為渦旋燃燒室混合燃燒段(設(shè)有燃料噴嘴和點(diǎn)火器),余下的五分之二為渦旋燃燒室混合排氣段(設(shè)有噴水嘴和排氣口),各段渦旋燃燒室經(jīng)隔板過(guò)氣孔首尾相接形成一個(gè)渦環(huán),有利于各段渦旋燃燒室點(diǎn)火混合燃燒和渦旋流場(chǎng)的形成;渦旋燃燒室隔板為平板式,也可采用錐形或圓弧形;適當(dāng)加大渦旋燃燒室尺寸,渦旋燃燒室后串聯(lián)至少兩級(jí)裝有固液體分離裝置的渦旋增壓器,渦旋燃燒室可以燃用包括煤粉在內(nèi)的其它氣、固、液或其中的兩相或三相流體燃料。
具體實(shí)施方式
一和具體實(shí)施方式
三、四所述的渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置進(jìn)氣段都是等速渦殼,所述等速渦殼是一個(gè)半徑隨旋轉(zhuǎn)角度呈線(xiàn)性變化,旋轉(zhuǎn)一周所形成的等速螺旋線(xiàn),渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置進(jìn)氣段就是以這個(gè)等速螺旋線(xiàn)為截面的環(huán)形渦殼,其基本形線(xiàn)是漸開(kāi)線(xiàn),其旋轉(zhuǎn)一周半徑的變化量為渦旋增壓器、渦旋燃燒室器和和渦旋排氣裝置進(jìn)氣口的寬度;等速渦殼的流體特性是,介質(zhì)的無(wú)攻角入射,即入射介質(zhì)流的矢量與等速渦殼內(nèi)渦旋流矢量相同,流線(xiàn)重合。
具體實(shí)施方式
五,結(jié)合圖4、圖5、圖23和圖24說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,本具體實(shí)施方式
的環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室71火焰筒和筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室54火焰筒分別由往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn);即環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒164的兩端分別固裝在環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前撐板87和環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒后撐板88上,環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前撐板87和環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒后撐板88固裝在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63上;筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒41的兩端各通過(guò)一個(gè)端軸撐板84和一個(gè)火焰筒內(nèi)凹端板85分別固裝在筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前端軸165和后端軸67上,筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前端軸165與往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63為一體軸。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六,結(jié)合圖3、圖27說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,本具體實(shí)施方式
的第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器為超越式渦旋增壓器20,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器間設(shè)置的燃燒室為超越式渦旋燃燒室97,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器與其間串聯(lián)設(shè)置的超越式渦旋燃燒室97組成一個(gè)單元體,所述單元體按并列多個(gè)字母S形軸對(duì)稱(chēng)內(nèi)外兩層排列設(shè)置;單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器20和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)為奇數(shù)時(shí)(圖3所示),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體內(nèi)層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓力燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第二級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第二級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓力燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體內(nèi)層第二位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第三級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第三級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓力燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體外層第二位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第四級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第四級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓力燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體內(nèi)層第三位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第五級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第五級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓力燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體外層第三位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第六級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第六級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓力燃?xì)饪諝饣旌衔锇床⒘卸鄠€(gè)字母S形排列依次進(jìn)入單元體外層第三位以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室97和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,[所述單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)為η,η為奇數(shù),3^m^n,串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室97偶數(shù)級(jí)位于單元體外層的m/2位,奇數(shù)級(jí)位于單元體內(nèi)層的(m+l)/2位],第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的次未級(jí)(單元體的η-l級(jí))超越式渦旋增壓器位于單元體外層的未位,第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的未級(jí)(單元體的η級(jí))超越式渦旋增壓器位于單元體內(nèi)層的未位,單元體外層的未位位于單元體內(nèi)層次未位和內(nèi)層未位中間的外側(cè),單元體外層第一位位于單元體內(nèi)層第一位和內(nèi)層第二位中間的外側(cè);當(dāng)單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器20和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)為偶數(shù)時(shí)(圖27所示),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,隨后按并列多個(gè)字母S形排列依次進(jìn)入單元體的內(nèi)層第一位、外層第二位、內(nèi)層第二位、外層第三位、內(nèi)層第三位、外層第四位及以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室97和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,單元體外層的末位于單元體內(nèi)層次位和內(nèi)層末位中間的外側(cè),單元體內(nèi)層第一位位于單元體外層第一位和外層第二位中間的內(nèi)側(cè)。[單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)為η, η為偶數(shù),2 ^ m ^ η,偶數(shù)級(jí)在單元體內(nèi)層的m/2位,奇數(shù)級(jí)在單元體外層的(m+l)/2位];其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖3、圖8至圖10說(shuō)明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式的第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器為超越式渦旋增壓器20,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器間設(shè)置的燃燒室為超越式渦旋燃燒室97,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器與其間串聯(lián)設(shè)置的超越式渦旋燃燒室97組成一個(gè)單元體,所述單元體按并列多個(gè)字母Z形軸對(duì)稱(chēng)內(nèi)外兩層排列設(shè)置;單元體串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)是4的整數(shù)倍時(shí)(圖8所示),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體內(nèi)層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓力燃?xì)饪諝饣旌衔锇床⒘卸鄠€(gè)字母Z形排列依次進(jìn)入位于單元體外層第一位、外層第二位、內(nèi)層第二位、內(nèi)層第三位、外層第三位、外層第四位、內(nèi)層第四位、內(nèi)層第五位、外層第五位及以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室97和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,[所述單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)為η,η可被4整除,4 ^ m ^ n,m能被4整除時(shí)位于單元體內(nèi)層的m/2位,m+l能被4整除時(shí)位于單元體外層的(m+l)/2位,m+2能被4整除時(shí)位于單元體外層的m/2位,m+3能被4整除時(shí)位于單元體內(nèi)層的(m+l)/2位];第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的次未級(jí)(單元體的η-l級(jí))超越式渦旋增壓器位于單元體外層的未位,第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的未級(jí)(單元體的η級(jí))超越式渦旋增壓器位于單元體內(nèi)層的未位,單元體內(nèi)層的未位于單元體外層次未位和外層的未位中間的內(nèi)側(cè),單元體外層第一位位于單元體內(nèi)層第一位和內(nèi)層第二位中間的外側(cè);當(dāng)單元體串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器20和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)加2是4的整數(shù)倍時(shí)(圖9所示),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,隨后按并列多個(gè)字母Z形排列依次進(jìn)入單元體的內(nèi)層第一位、內(nèi)層第二位、夕卜 層第二位、外層第三位、內(nèi)層第三位及以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室97和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,單元體內(nèi)層的未位于單元體外層次未位和外層的未位中間的內(nèi)側(cè),單元體外層第一位位于單元體內(nèi)層第一位和內(nèi)層第二位中間的外側(cè);[所述單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)為η,η加2可被4整除,2彡m彡n,m能被4整除時(shí)位于單元體外層的m/2位,m+1能被4整除時(shí)位于單元體內(nèi)層的(m+l)/2位,m+2能被4整除時(shí)位于單元體內(nèi)層的m/2位,m+3能被4整除時(shí)位于單元體外層的(m+l)/2位];當(dāng)單元體串聯(lián)的多級(jí)超越式潤(rùn)旋增壓器20和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)加I是4的整數(shù)倍時(shí)(圖10所示),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,隨后按并列多個(gè)字母Z形排列依次進(jìn)入單元體的外層第二位、內(nèi)層第一位、內(nèi)層第二位、外層第三位、外層第四位、內(nèi)層第三位及以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室97和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,單元體內(nèi)層的未位于單元體外層次未位和外層的未位中間的內(nèi)側(cè),單元體內(nèi)層第一位位于單元體外層第一位和外層第二位中間的內(nèi)側(cè)。[單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室97的級(jí)數(shù)為n,n加I可被4整除,3 < m < n,m能被4整除時(shí)位于單元體內(nèi)層的m/2位,m+1能被4整除時(shí)位于單元體內(nèi)層的(m-1)/2位,m+2能被4整除時(shí)位于單元體外層的(m+2)/2位,m+3能被4整除時(shí)位于單元體外層的(m+1)/2 位]。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八,結(jié)合圖I至圖7、圖12、圖14至圖26、圖32至圖34說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,所述渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室采用的是一種定常連續(xù)渦旋流的多變?nèi)紵鼰峒夹g(shù);第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的末級(jí)渦旋增壓器出來(lái)具有一定溫度和壓力的燃?xì)饪諝饣旌衔镅訙u旋燃燒室等速渦殼漸開(kāi)線(xiàn)形進(jìn)氣通道進(jìn)入渦旋燃燒室,所述介質(zhì)的流速增加,介質(zhì)的部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,在渦旋燃燒室內(nèi)形成渦旋流場(chǎng),所述渦旋流場(chǎng)與入射的介質(zhì)流矢量相同流線(xiàn)重合,入射介質(zhì)流給渦旋流動(dòng)量,渦旋流給入射介質(zhì)流負(fù)壓誘導(dǎo),兩者相互促進(jìn)介質(zhì)的流速進(jìn)一步提高,在渦旋流場(chǎng)效應(yīng)作用下,介質(zhì)流流線(xiàn)卷積勢(shì)流疊加,在渦旋流中心,渦旋流流速下降,介質(zhì)的動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的勢(shì)能;旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒隨往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸63 —起高速旋轉(zhuǎn),具有一定動(dòng)量矩的旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒壁疊板隔層小孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)葉柵的唧送和逆止效應(yīng),唧送和誘導(dǎo)壓力相對(duì)較低燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入旋轉(zhuǎn)燃燒室內(nèi);所述渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室在流體的標(biāo)量場(chǎng)矢量場(chǎng)特性和渦旋流的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、能量場(chǎng)效應(yīng)及勢(shì)流疊加效應(yīng)作用下,在渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室進(jìn)、排氣通道上安裝的楔形體調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)形線(xiàn)所構(gòu)成的喉部截面可調(diào)的拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,在燃料燃?xì)饪諝饣旌先紵^(guò)程中產(chǎn)生多變效應(yīng),介質(zhì)溫度升高的同時(shí),介質(zhì)的壓力同步得到提升,實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)稱(chēng)之為多變的狀態(tài)變化,使產(chǎn)生的燃?xì)饪諝饣旌衔锏膲毫^為接近平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,同時(shí)實(shí)現(xiàn)所述介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng)。其它與具體實(shí)施方式
一、三至七相同。
具體實(shí)施方式
九,結(jié)合圖I至圖7、圖12、圖14至圖26、圖32至圖34說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,一種多變狀態(tài)下的閃蒸混合換熱技術(shù);在渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室的混合排氣段,在定常連續(xù)渦旋流的多變狀態(tài)下,讓經(jīng)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59缸筒水冷壁和缸頭冷卻涵道預(yù)熱并增壓適量的高壓潔凈水,由噴水嘴霧化噴入渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室混合排氣段內(nèi),與再熱后高溫燃?xì)饪諝饣旌衔镏苯咏佑|,霧化潔凈水壓力驟然下降,使?jié)崈羲F化更加細(xì)微,同時(shí)溫度突然升高,迅速閃蒸蒸發(fā)混合換熱,熱交換介質(zhì)趨向同一溫度溫差趨于零;這是一種無(wú)界定傳熱面無(wú)溫差的熱交換,傳熱面就是細(xì)小霧化潔凈水液滴表面;產(chǎn)生的燃?xì)饪諝馑羝旌衔餃囟却蠓认陆?,壓力得到提升,使所述介質(zhì)的壓力進(jìn)一步接近平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,同時(shí)霧化潔凈水會(huì)中和燃?xì)庵胁糠钟泻怏w。其它與具體實(shí)施方式
一、四至七相同。本具體實(shí)施方式
所述的多變狀態(tài)和具體實(shí)施方式
八所述的多變效應(yīng)產(chǎn)生作用機(jī)制相同。常規(guī)熱交換由于固定傳熱面存在熱交換介質(zhì)間局限于傳導(dǎo)換熱,同時(shí)傳熱面兩側(cè)熱交換介質(zhì)必須有一定溫差存在;本發(fā)明推出的熱交換方式無(wú)界定傳熱面,傳熱面就是細(xì)小霧化潔凈水液滴表面,是一種集傳導(dǎo)、對(duì)流、幅射、多相流、蒸發(fā)、混合融合為一體的全方位熱交換,熱交換介質(zhì)溫差趨于零,因而其熱交換速率和效率是常規(guī)熱交換方式和熱交換設(shè)備無(wú)法比擬的。要強(qiáng)調(diào)的是“讓經(jīng)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59缸筒水冷壁和缸頭冷卻涵道預(yù)熱并增壓適量的高壓潔凈水,由噴水嘴霧化噴入燃燒室混合排氣段內(nèi),與再熱后高溫燃?xì)饪諝饣旌衔镏苯咏佑|”中的“適量”二字,是保持燃燒室乃至整個(gè)機(jī)組熱動(dòng)平衡的一個(gè)關(guān)鍵,先進(jìn)的數(shù)字和控制技術(shù)使其成為可能。
具體實(shí)施方式
十,結(jié)合圖I至圖12、圖14至圖24、圖27、圖30至圖34說(shuō)明本具體實(shí)施方式
,一種用介質(zhì)內(nèi)能動(dòng)態(tài)壓縮渦旋流增壓技術(shù),所述介質(zhì)是往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)59排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锘蛘呤窃贌岵㈤W蒸產(chǎn)生的燃?xì)饪諝馑羝旌衔?;?shí)現(xiàn)這一技術(shù)的是渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋排氣裝置和楔形體調(diào)控裝置,渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋排氣裝置進(jìn)氣段均為環(huán)形等速渦殼,介質(zhì)由渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置等速渦殼漸開(kāi)線(xiàn)形進(jìn)氣通道進(jìn)入渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置,遵循動(dòng)量守恒定理,介質(zhì)的流速增加,在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中形成穩(wěn)定的渦旋流場(chǎng),所述渦旋流場(chǎng)與入射的介質(zhì)流矢量相同流線(xiàn)重合,入射介質(zhì)流給渦旋流動(dòng)量,渦旋流給入射介質(zhì)流低于靜壓頭一個(gè)動(dòng)壓頭值負(fù)壓誘導(dǎo)相互促進(jìn),介質(zhì)流速進(jìn)一步提高,介質(zhì)的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,表征內(nèi)能水平介質(zhì)的溫度有所下降;在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中,介質(zhì)在渦旋流的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)、能量場(chǎng)效應(yīng)和勢(shì)流疊加效應(yīng)作用下,同時(shí)在流體的標(biāo)量場(chǎng)和矢量場(chǎng)特性及所述裝置進(jìn)、排氣通道上安裝的楔形體調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)形線(xiàn)所構(gòu)成的喉部截面可調(diào)的拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,渦旋流流線(xiàn)卷積勢(shì)流疊加,在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置渦環(huán)渦旋流中心似固體旋轉(zhuǎn)區(qū),渦旋流流速下降,介質(zhì)被動(dòng)態(tài)壓縮,所述動(dòng)能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的位能,介質(zhì)壓力得到提升,串聯(lián)的上述裝置效應(yīng)的疊加,使介質(zhì)的壓力高出平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng)。其它與具體實(shí)施方式
一、四、六至七相同。自然界中的渦環(huán)和渦旋流由于沒(méi)有固定的邊界,系統(tǒng)和外界不可避免存在動(dòng)量和能量交換,同時(shí)由于渦旋流似固體旋轉(zhuǎn)區(qū)滯止壓的升高使渦環(huán)體積膨脹,或使渦管向無(wú)限遠(yuǎn)伸展,從而使渦旋不斷產(chǎn)生和消亡,本發(fā)明和本人在前專(zhuān)利申請(qǐng)《渦旋燃?xì)庹羝啓C(jī)》《渦旋空氣內(nèi)能利用裝置》推出的渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置有一個(gè)等速渦殼的固定渦環(huán)渦旋流系統(tǒng)邊界,雖然由于流體的潔滯性作用在所述裝置的固體面附近不可避免存在流速較低的附面層,較自然界中的渦環(huán)和渦旋流更接近理想狀態(tài);由于流體的標(biāo)量場(chǎng)和矢量場(chǎng)特性,渦旋流場(chǎng)是一個(gè)高壓控制區(qū)又是一個(gè)低壓源;理論上一級(jí)渦旋增壓器能夠?qū)崿F(xiàn)介質(zhì)的壓力提升為入射氣流的總壓頭值減去入射氣流的背壓,等于介質(zhì)線(xiàn)速度的平方
與介質(zhì)密度的乘積,即
權(quán)利要求
1.一種再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)包括往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)、高壓透平(7)、低壓透平(14)、燃燒室、丁字軸式差速聯(lián)軸器(64)、套軸式差速聯(lián)軸器(10)和計(jì)算機(jī)調(diào)控中心;其特征在于所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)還包括渦旋增壓器、渦旋排氣裝置、楔形體調(diào)控裝置,空氣流量調(diào)節(jié)裝置;所述渦旋增壓器由設(shè)置在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)與燃燒室間的第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器和燃燒室與高壓透平(7)間設(shè)置的第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器及高壓透平(7)與低壓透平(14)間設(shè)置的第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器組成,所述渦旋增壓器是單入口立交式渦旋增壓器(2)或者是多入口立交式渦旋增壓器(109),或者是超越式渦旋增壓器(20);所述燃燒室是單入口立交式渦旋燃燒室(93)或者是多入口立交式渦旋燃燒室(300),或者是超越式渦旋燃燒室(97)或是環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室(71),或者是筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室(54);所述渦旋排氣裝置是單環(huán)渦旋排氣裝置(15),或者是雙環(huán)渦旋排氣裝置(53);所述渦旋增壓器和燃燒室的進(jìn)、排氣通道上分別設(shè)置有ー個(gè)楔形體調(diào)控裝置,所述楔形體調(diào)控裝置是分布位變式楔形體調(diào)控裝置(3),或者是一體位變式楔形體調(diào)控裝置(224),或者是分部形變式楔形體調(diào)控裝置(4)或是外推形變式楔形體調(diào)控裝置(237),或者是內(nèi)頂形變式楔形體調(diào)控裝置(255);第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器中至少ー級(jí)渦旋增壓器渦殼上設(shè)置有空氣流量調(diào)節(jié)裝置;三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的第一級(jí)渦旋增壓器及渦旋排氣裝置各設(shè)置有ー個(gè)固液體分離裝置; 高壓透平(7)的套軸式高壓透平軸(6)和低壓透平(14)的低壓透平軸(13)分別與套軸式差速聯(lián)軸器(10)的兩個(gè)套軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪(24)固接,套軸式差速聯(lián)軸器的輸出軸中介軸(16)的一端與變速箱輸入軸(328)的一端傳動(dòng)連接,變速箱輸出軸(61)的一端和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸¢3)的一端分別與丁字軸式差速聯(lián)軸器¢4)的兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪(22)固接,動(dòng)カ由丁字軸式差速聯(lián)軸器¢4)輸出軸丁字軸(27)輸出;往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)的排氣通道與第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器上的空氣流量調(diào)節(jié)裝置與大氣相通,第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與燃燒室的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,燃燒室的環(huán)形排氣通道與第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與高壓透平(7)的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,高壓透平(7)的環(huán)形排氣通道與第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,第三組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的環(huán)形排氣通道與低壓透平(14)的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,低壓透平(14)的環(huán)形排氣通道與渦旋排氣裝置的環(huán)形進(jìn)氣通道相接連通,渦旋排氣裝置的陣列式排氣ロ與大氣相通; 在燃燒室混合燃燒段,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)排出經(jīng)增壓具有一定溫度和壓カ的燃?xì)饪諝饣旌衔锖陀煽諝饬髁空{(diào)節(jié)裝置進(jìn)入的空氣與燃料在定常連續(xù)渦旋流的多變狀態(tài)下燃燒吸熱;在燃燒室混合排氣段在同樣的多變狀態(tài)下,再熱后高溫燃?xì)饪諝饣旌衔锱c適量的高壓霧化潔凈水細(xì)小液滴表面直接接觸閃蒸蒸發(fā)混合換熱;在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中,所述介質(zhì)在定常連續(xù)渦旋流中被動(dòng)態(tài)壓縮,介質(zhì)的部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,動(dòng)能又轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的位能;套軸式差速聯(lián)軸器(10)和丁字軸式差速聯(lián)軸器¢4)通過(guò)其行星齒輪的自適應(yīng)差速旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)高壓透平(7)、低壓透平(14)、往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)焓降的動(dòng)態(tài)分配和軸端差速聯(lián)接并ー軸輸出動(dòng)カ;所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī)所有設(shè)備由ー個(gè)計(jì)算機(jī)調(diào)控中心和多個(gè)執(zhí)行和伺服機(jī)構(gòu)統(tǒng)ー控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于丁字軸式差速聯(lián)軸器(64)由丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸(182)、丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架(25)、兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪(22)、四個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪(26)、十字軸安裝架錐形齒輪(79),丁字軸(27),丁字軸式差速聯(lián)軸器殼體(28),丁字軸錐形齒輪(76)、四個(gè)軸承¢0)和兩個(gè)差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置組成;四個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪(26)可轉(zhuǎn)動(dòng)分別安裝在丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸(182)上,丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸(182)固裝在丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架(25)上,丁字軸式差速聯(lián)軸器十字軸安裝架(25)通過(guò)兩個(gè)軸承¢0)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在變速箱輸出軸¢1)和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸(63)上,變速箱輸出軸¢1)和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸¢3)分別固裝在相對(duì)應(yīng)的丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪(22)上,兩個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器錐形主動(dòng)齒輪(22)分別與四個(gè)丁字軸式差速聯(lián)軸器行星齒輪(26)相嚙合;十字軸安裝架錐形齒輪(79)與丁字軸錐形齒輪(76)相嚙合;丁字軸錐形齒輪(76)與丁字軸(27)相固接;變速箱輸出軸¢1)和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸¢3)的一端分別裝有ー個(gè)差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置,差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置由輪盤(pán)(105)、支架(104、兩個(gè)軸鍵(106)、多個(gè)楔形滾道(107)、多個(gè)彈簧(102)和多個(gè)滾珠(103)組成;變速箱輸出軸(61)和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸(63)的一端分別安裝在支架(104)的中心孔和輪盤(pán)(105)的中心軸孔內(nèi),并分別通過(guò)ー個(gè)軸鍵(106)與輪盤(pán)(105)固接,變速箱輸出軸¢1)和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸¢3)各通過(guò)ー個(gè)軸承¢0)分別與支架(104)可轉(zhuǎn)動(dòng)連接,支架(104)與丁字軸式差速聯(lián)軸器殼體(28)相固接,輪盤(pán)(105)與支架(104)相鄰ー側(cè)端面上沿其圓周方向加工有多個(gè)楔形滾道(107),每個(gè)楔形滾道(107)內(nèi)裝有一個(gè)滾珠(103)和一個(gè)彈簧(102),所述彈簧(102)設(shè)置在滾珠(103)的外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于空氣流量調(diào)節(jié)裝置由空氣通道(321)和一體位變式楔形體調(diào)控裝置(224)組成,空氣通道(321)設(shè)置在渦旋增壓器的渦殼上,是渦旋增壓器等速渦殼入口的一部分,空氣通道(321)的入口流量可調(diào)與大氣相通,空氣通道(321)出口在氣流旋轉(zhuǎn)方向上與渦旋增壓器相通,一體位變式楔形體調(diào)控裝置(224)安裝在空氣通道(321)的入口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于所述渦旋燃燒室為多入ロ立交式渦旋燃燒室(300),多入口立交式渦旋燃燒室(300)由多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣ロ、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室撐桿(306)、多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板(307)、多入口立交式渦旋燃燒室排氣ロ(308)、多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔(309)、多入ロ立交式渦旋燃燒室排氣通道(310)、多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道(311)、至少ー個(gè)第五燃料噴嘴(297)、至少ー個(gè)第五點(diǎn)火器(298)、至少ー個(gè)第五噴水嘴(299)和多個(gè)第二柳葉形管(312)組成;多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)是ー個(gè)環(huán)形等速渦殼,多個(gè)多入ロ立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼將多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣ロ均分為多個(gè),多個(gè)多入ロ立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣ロ位于多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)的內(nèi)側(cè),多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣ロ比多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼多ー個(gè),多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼為漸開(kāi)線(xiàn)形,其中多入口立交式渦旋燃燒室第一導(dǎo)氣渦殼(305)設(shè)置在多入口立交式渦旋燃燒室第一進(jìn)氣ロ(302)和多入口立交式渦旋燃燒室第二進(jìn)氣ロ(303)的中間,多入口立交式渦旋燃燒室第二導(dǎo)氣渦殼(326)設(shè)置在多入口立交式渦旋燃燒室第二進(jìn)氣ロ(303)和多入口立交式渦旋燃燒室第三進(jìn)氣ロ(327)的中間;多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室導(dǎo)氣渦殼由多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室撐桿(306)支撐并固裝在多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)上,多入口立交式渦旋燃燒室撐桿(306)的截面為葉片形;多個(gè)多入ロ立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣ロ均為環(huán)形并與環(huán)形的多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道(311)連通,多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道(311)的內(nèi)邊為漸開(kāi)線(xiàn)形并與多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)切向外接,多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道(311)的外邊是多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)漸開(kāi)線(xiàn)的延長(zhǎng)過(guò)渡線(xiàn);多入口立交式渦旋燃燒室(300)內(nèi)等間距設(shè)置有多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板(307),多個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板(307)將多入口立交式渦旋燃燒室(300)沿軸向均分成多段,每段多入口立交式渦旋燃燒室(300)由ー個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合燃燒段(313)和ー個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合排氣段(314)組成,每個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合燃燒段(313)內(nèi)設(shè)有至少ー個(gè)第五燃料噴嘴(297)和至少ー個(gè)第五點(diǎn)火器(298),每個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室混合排氣段(314)內(nèi)設(shè)有至少ー個(gè)第五噴水嘴(299),每個(gè)多入口立交式渦旋燃燒室隔板(307)的中間均設(shè)有ー個(gè)第三隔板過(guò)氣孔(315),各段多入口立交式渦旋燃燒室(300)經(jīng)第三隔板過(guò)氣孔(315)首尾相接形成ー個(gè)渦環(huán);多入口立交式渦旋燃燒室(300)的渦環(huán)橫截面多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)上設(shè)有多入口立交式渦旋燃燒室排氣ロ(308),多入口立交式渦旋燃燒室排氣ロ(308)位于每段多入口立交式渦旋燃燒室(300)未端的多入口立交式渦旋燃燒室隔板(307)的內(nèi)側(cè),對(duì)應(yīng)多入口立交式渦旋燃燒室排氣ロ(308)外側(cè)的多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)上設(shè)有多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔(309),多入口立交式渦旋燃燒室排氣ロ(308)與多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔(309)連通,多入口立交式渦旋燃燒室排氣集氣腔(309)與第二柳葉形管(312)相接連通,第二柳葉形管(312)與環(huán)形的多入口立交式渦旋燃燒室排氣通道(310)相接連通,第二柳葉形管(312)設(shè)置在多入口立交式渦旋燃燒室第一進(jìn)氣ロ 302對(duì)應(yīng)的多入口立交式渦旋燃燒室渦殼(301)上,每段多入口立交式渦旋燃燒室(300)設(shè)至少ー個(gè)第二柳葉形管(312),第二柳葉形管(312)的外側(cè)是多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道(311);多入口立交式渦旋燃燒室進(jìn)氣通道(311)和多入口立交式渦旋燃燒室排氣通道(310)上分別設(shè)置有ー個(gè)楔形體調(diào)控裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在干環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室(71)火焰筒和筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室(54)火焰筒分別由往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn);即環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒(164)的兩端分別固裝在環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前撐板(87)和環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒后撐板(88)上,環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前撐板(87)和環(huán)形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒后撐板(88)固裝在往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸¢3)上;筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒(41)的兩端各通過(guò)ー個(gè)端軸撐板(84)和一個(gè)火焰筒內(nèi)凹端板(85)分別固裝在筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前端軸(165)和后端軸¢7)上,筒形旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒前端軸(165)與往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸(63)為一體軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器為超越式渦旋增壓器(20),第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器間設(shè)置的燃燒室為超越式渦旋燃燒室(97),第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器與其間串聯(lián)設(shè)置的超越式渦旋燃燒室(97)組成ー個(gè)單元體,所述單元體按并列多個(gè)字母S形軸對(duì)稱(chēng)內(nèi)外兩層排列設(shè)置;單元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器(20)和超越式渦旋燃燒室(97)的級(jí)數(shù)為奇數(shù)時(shí),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體內(nèi)層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓カ燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第二級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第二級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓カ燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于単元體內(nèi)層第二位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第三級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第三級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓カ燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體外層第二位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第四級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第四級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓カ燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體內(nèi)層第三位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第五級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第五級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓カ燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入位于單元體外層第三位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第六級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第六級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓カ燃?xì)饪諝饣旌衔锇床⒘卸鄠€(gè)字母S形排列依次進(jìn)入單元體外層第三位以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室(97)和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的次未級(jí)超越式渦旋增壓器位于單元體外層的未位,第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的未級(jí)超越式渦旋增壓器位于單元體內(nèi)層的未位,単元體外層的未位位于單元體內(nèi)層次未位和內(nèi)層未位中間的外側(cè),單元體外層第一位位于單元體內(nèi)層第一位和內(nèi)層第二位中間的外側(cè);當(dāng)単元體串聯(lián)的超越式渦旋增壓器(20)和超越式渦旋燃燒室(97)的級(jí)數(shù)為偶數(shù)時(shí),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,隨后按并列多個(gè)字母S形排列依次進(jìn)入單元體的內(nèi)層第一位、外層第二位、內(nèi)層第二位、外層第三位、內(nèi)層第三位、外層第四位及以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室(97)和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,単元體外層的末位于單兀體內(nèi)層次位和內(nèi)層末位中間的外側(cè),單兀體內(nèi)層第一位位于單兀體外層第一位和外層第二位中間的內(nèi)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于第一組和第二組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器為超越式渦旋增壓器(20),第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器間設(shè)置的燃燒室為超越式渦旋燃燒室(97),第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器與其間串聯(lián)設(shè)置的超越式渦旋燃燒室(97)組成ー個(gè)單元體,所述單元體按并列多個(gè)字母Z形軸對(duì)稱(chēng)內(nèi)外兩層排列設(shè)置;単元體串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器和超越式渦旋燃燒室(97)的級(jí)數(shù)是4的整數(shù)倍吋,往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體內(nèi)層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器出來(lái)具有一定壓カ燃?xì)饪諝饣旌衔锇床⒘卸鄠€(gè)字母Z形排列依次進(jìn)入位于單元體外層第一位、外層第二位、內(nèi)層第二位、內(nèi)層第三位、外層第三位、夕卜層第四位、內(nèi)層第四位、內(nèi)層第五位、外層第五位及以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室(97)和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的次未級(jí)超越式渦旋增壓器位于單元體外層的未位,第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的未級(jí)超越式渦旋增壓器位于單元體內(nèi)層的未位,單元體內(nèi)層的未位于單元體外層次未位和外層的未位中間的內(nèi)側(cè),單元體外層第一位位于單元體內(nèi)層第一位和內(nèi)層第二位中間的外側(cè);當(dāng)単元體串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器(20)和超越式渦旋燃燒室(97)的級(jí)數(shù)加2是4的整數(shù)倍時(shí),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的 第一級(jí)超越式渦旋增壓器,隨后按并列多個(gè)字母Z形排列依次進(jìn)入單元體的內(nèi)層第一位、內(nèi)層第二位、外層第二位、外層第三位、內(nèi)層第三位及以后單元體內(nèi)、外層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室(97)和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,單元體內(nèi)層的未位于單元體外層次未位和外層的未位中間的內(nèi)側(cè),單元體外層第 一位位于單元體內(nèi)層第一位和內(nèi)層第二位中間的外側(cè);當(dāng)単元體串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器(20)和超越式渦旋燃燒室(97)的級(jí)數(shù)加I是4的整數(shù)倍時(shí),往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锸紫冗M(jìn)入位于單元體外層第一位的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器的第一級(jí)超越式渦旋增壓器,隨后按并列多個(gè)字母Z形排列依次進(jìn)入單元體的外層第二位、內(nèi)層第一位、內(nèi)層第二位、外層第三位、外層第四位、內(nèi)層第三位及以后單元體內(nèi)、夕卜層各位上的第一組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器、超越式渦旋燃燒室(97)和第二組串聯(lián)的多級(jí)超越式渦旋增壓器,單元體內(nèi)層的未位于單元體外層次未位和外層的未位中間的內(nèi)偵牝單元體內(nèi)層第一位位于單元體外層第一位和外層第二位中間的內(nèi)側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、3至7其中任一項(xiàng)所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于所述渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室采用的是ー種定常連續(xù)渦旋流的多變?nèi)紵鼰峒寄?;第一組串聯(lián)的多級(jí)渦旋增壓器的末級(jí)渦旋增壓器出來(lái)具有一定溫度和壓カ的燃?xì)饪諝饣旌衔镅訙u旋燃燒室等速渦殼漸開(kāi)線(xiàn)形進(jìn)氣通道進(jìn)入渦旋燃燒室,所述介質(zhì)的流速増加,介質(zhì)的部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,在渦旋燃燒室內(nèi)形成渦旋流場(chǎng),所述渦旋流場(chǎng)與入射的介質(zhì)流矢量相同流線(xiàn)重合,入射介質(zhì)流給渦旋流動(dòng)量,渦旋流給入射介質(zhì)流負(fù)壓誘導(dǎo),兩者相互促進(jìn)介質(zhì)的流速進(jìn)ー步提高,在潤(rùn)旋流場(chǎng)效應(yīng)作用下,介質(zhì)流流線(xiàn)卷積勢(shì)流疊加,在潤(rùn)旋流中心,渦旋流流速下降,介質(zhì)的動(dòng)能進(jìn)ー步轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的勢(shì)能;旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒隨往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸出3) —起高速旋轉(zhuǎn),具有一定動(dòng)量矩的旋轉(zhuǎn)燃燒室火焰筒壁疊板隔層小孔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)葉柵的唧送和逆止效應(yīng),唧送和誘導(dǎo)壓力相對(duì)較低燃?xì)饪諝饣旌衔镞M(jìn)入旋轉(zhuǎn)燃燒室內(nèi);所述渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室在流體的標(biāo)量場(chǎng)矢量場(chǎng)特性和渦旋流的速度場(chǎng)、壓カ場(chǎng)、溫度場(chǎng)、能量場(chǎng)效應(yīng)及勢(shì)流疊加效應(yīng)作用下,在渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室進(jìn)、排氣通道上安裝的楔形體調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)形線(xiàn)所構(gòu)成的喉部截面可調(diào)的拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,在燃料燃?xì)饪諝饣旌先紵^(guò)程中產(chǎn)生多變效應(yīng),介質(zhì)溫度升高的同時(shí),介質(zhì)的壓力同步得到提升,實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)稱(chēng)之為多變的狀態(tài)變化,使產(chǎn)生的燃?xì)饪諝饣旌衔锏膲亥^為接近平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,同時(shí)實(shí)現(xiàn)所述介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、4至7其中任一項(xiàng)所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于ー種多變狀態(tài)下的閃蒸混合換熱技木;在渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室的混合排氣段,在定常連續(xù)渦旋流的多變狀態(tài)下,讓經(jīng)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)缸筒水冷壁和缸頭冷卻涵道預(yù)熱并增壓適量的高壓潔凈水,由噴水嘴霧化噴入渦旋燃燒室和旋轉(zhuǎn)燃燒室混合排氣段內(nèi),與再熱后高溫燃?xì)饪諝饣旌衔镏苯咏佑|,霧化潔凈水壓カ驟然下降,使?jié)崈羲F化更加細(xì)微,同時(shí)溫度突然升高,迅速閃蒸蒸發(fā)混合換熱,熱交換介質(zhì)趨向同一溫度溫差趨于零;這是ー種無(wú)界定傳熱面無(wú)溫差的熱交換,傳熱面就是細(xì)小霧化潔浄水液滴表面;產(chǎn)生的燃?xì)饪諝馑羝旌衔餃囟却蠓认陆担瑝亥玫教嵘?,使所述介質(zhì)的壓カ進(jìn)一歩接近平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,同時(shí)霧化潔凈水會(huì)中和燃?xì)庵胁糠钟泻怏w。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、4、6、7其中任一項(xiàng)所述的再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于一種用介質(zhì)內(nèi)能動(dòng)態(tài)壓縮渦旋流增壓技術(shù),所述介質(zhì)是往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)(59)排出的燃?xì)饪諝饣旌衔锘蛘呤窃贌岵㈤W蒸產(chǎn)生的燃?xì)饪諝馑羝旌衔?;?shí)現(xiàn)這ー技術(shù)的是渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋排氣裝置和楔形體調(diào)控裝置,渦旋增壓器、渦旋燃燒室、渦旋排氣裝置進(jìn)氣段均為環(huán)形等速渦殼,介質(zhì)由渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置等速渦殼漸開(kāi)線(xiàn)形進(jìn)氣通道進(jìn)入渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置,遵循動(dòng)量守恒定理,介質(zhì)的流速増加,在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中形成穩(wěn)定的渦旋流場(chǎng),所述渦旋流場(chǎng)與入射的介質(zhì)流矢量相同流線(xiàn)重合,入射介質(zhì)流給渦旋流動(dòng)量,渦旋流給入射介質(zhì)流低于靜壓頭ー個(gè)動(dòng)壓頭值負(fù)壓誘導(dǎo)相互促進(jìn),介質(zhì)流速進(jìn)ー步提高,介質(zhì)的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的動(dòng)能,表征內(nèi)能水平介質(zhì)的溫度有所下降;在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置中,介質(zhì)在渦旋流的速度場(chǎng)、壓カ場(chǎng)、溫度場(chǎng)、能量場(chǎng)效應(yīng)和勢(shì)流疊加效應(yīng)作用下,同時(shí)在流體的標(biāo)量場(chǎng)和矢量場(chǎng)特性及所述裝置進(jìn)、排氣通道上安裝的楔形體調(diào)控裝置結(jié)構(gòu)形線(xiàn)所構(gòu)成的喉部截面可調(diào)的拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,渦旋流流線(xiàn)卷積勢(shì)流疊加,在渦旋增壓器、渦旋燃燒室和渦旋排氣裝置渦環(huán)渦旋流中心似固體旋轉(zhuǎn)區(qū),渦旋流流速下降,介質(zhì)被動(dòng)態(tài)壓縮,所述動(dòng)能進(jìn)ー步轉(zhuǎn)變?yōu)榻橘|(zhì)的位能,介質(zhì)壓カ得到提升,串聯(lián)的上述裝置效應(yīng)的疊カロ,使介質(zhì)的壓力高出平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,同時(shí)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的定常連續(xù)流動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī),其特征在于一種多動(dòng)力源軸端差速動(dòng)態(tài)聯(lián)接,焓降動(dòng)態(tài)分配動(dòng)カー軸輸出技術(shù);承載這ー技術(shù)的是套軸式差速聯(lián)軸器(10)和丁字軸式差速聯(lián)軸器¢4);套軸式差速聯(lián)軸器和丁字軸式差速聯(lián)軸器配合使用,下ー級(jí)差速聯(lián)軸器兩個(gè)輸入軸或其中一個(gè)輸入軸聯(lián)接上一級(jí)差速聯(lián)軸器輸出軸,可方便實(shí)現(xiàn)三軸及以上個(gè)軸端差速聯(lián)接,允許各接入軸以不同轉(zhuǎn)數(shù)工作,井一軸統(tǒng)ー輸出動(dòng)力;在ー個(gè)熱力系統(tǒng)中,通過(guò)差速聯(lián)軸器行星齒輪的差速旋轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)和充分發(fā)揮各接入軸動(dòng)カ裝置的氣動(dòng)和扭矩特性,對(duì)各接入軸轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)差速調(diào)節(jié)和焓降的動(dòng)態(tài)分配;所述差速聯(lián)軸器兩側(cè)輸入軸各裝設(shè)ー個(gè)差速聯(lián)軸器自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)裝置,在一側(cè)無(wú)動(dòng)力輸入時(shí),可自動(dòng)防逆轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種再熱渦旋復(fù)合式熱機(jī);所述熱機(jī)的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)和燃燒室間、燃燒室與高壓透平間及高、低壓透平間各串聯(lián)一組多級(jí)渦旋增壓器,所述渦旋增壓器和燃燒室進(jìn)、排氣通道上各設(shè)置一個(gè)楔形體調(diào)控裝置;高、低壓透平軸和往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)輸出軸由兩級(jí)差速聯(lián)軸器差速聯(lián)接并一軸輸出動(dòng)力;在渦旋效應(yīng),勢(shì)流疊加、動(dòng)葉柵唧送逆止和拉法爾噴管臨界效應(yīng)作用下,所述燃燒室在定常連續(xù)流的多變狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)燃燒吸熱和閃蒸混合換熱,渦旋增壓器、燃燒室和渦旋排氣裝置用介質(zhì)的內(nèi)能動(dòng)態(tài)壓縮,使介質(zhì)壓力高出平均吸熱溫度對(duì)應(yīng)的壓比,并在透平中實(shí)現(xiàn)深度焓降,使所述熱機(jī)效率達(dá)到較高水平,對(duì)環(huán)境較少污染;本熱機(jī)適用于車(chē)船、分布式或活動(dòng)電站等場(chǎng)合使用。
文檔編號(hào)F02C3/30GK102678332SQ20111006974
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者杜臣 申請(qǐng)人:杜臣