[發明專利]重分子熱力學循環系統

有效

• 申請號: 201410005498.0
• 申請日: 2014-01-06
• 公開（公告）號: CN103742286A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 靳北彪
• 申請（專利權）人: 摩爾動力(北京)技術股份有限公司
• 主分類號: F02G1/043
• 分類號: F02G1/043;F01K25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及能源與動力領域，特別是一種重分子熱力學循環系統。

背景技術

發動機和制冷系統都是實現熱力學循環的機構，以發動機為例，發動機是通過特定的機構使工質按某一熱力學循環方式進行熱力學循環，將熱的一部分轉化為動力的機構,單純從熱力學角度講，特別是在無限時間熱力學中，工質的選擇無益于提高發動機的效率，但是在現實發動機中，特別是在有限時間熱力學中，機構的屬性以及工質的屬性會在實際上影響發動機的效率，同理，機構的屬性以及工質的屬性會在實際上影響制冷系統等其它熱力學循環系統的效率，因此，需要發明一種新型熱力學循環系統。

發明內容

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：

方案1：一種重分子熱力學循環系統，包括速度型壓縮單元，所述速度型壓縮單元的工質出口處的承壓能力大于3MPa，所述速度型壓縮單元內充入工質的(γ/γ-1)·R_g的值小于80公斤力·米/公斤·K。

方案2：在方案1的基礎上，所述重分子熱力學循環系統還包括加熱單元，所述速度型壓縮單元的工質出口與所述加熱單元的工質入口連通。

方案3：在方案1或方案2的基礎上，所述重分子熱力學循環系統還包括吸熱單元和排熱單元，所述吸熱單元的工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通，所述速度型壓縮單元的工質出口與所述排熱單元的工質入口連通。

方案4：在方案1至方案3任一方案的基礎上，所述重分子熱力學循環系統還包括冷卻單元，所述速度型壓縮單元的工質出口與所述冷卻單元的工質入口連通。

方案5：在方案1至方案4任一方案的基礎上，所述重分子熱力學循環系統還包括冷卻單元，所述冷卻單元的工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通。

方案6：在方案1至方案5任一方案的基礎上，所述重分子熱力學循環系統還包括加熱單元、速度型膨脹做功單元和冷卻單元，所述速度型壓縮單元的工質出口與所述加熱單元的工質入口連通，所述加熱單元的工質出口與所述速度型膨脹做功單元的工質入口連通，所述速度型膨脹做功單元的工質出口與所述冷卻單元的工質入口連通，所述冷卻單元的工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通。

方案7：在方案6的基礎上，所述加熱單元設為內燃燃燒室，所述內燃燃燒室與高壓氧氣源和高壓氫氣源連通，在所述冷卻單元的工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口之間的連通通道上設置氣液分離器，所述氣液分離器的工質入口與所述冷卻單元的工質出口連通，所述氣液分離器的氣體工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通，在所述氣液分離器的液體工質導出口上設控制閥，(γ/γ-1)·R_g的值小于80公斤力·米/公斤·K的所述工質設為氙氣或氪氣。

方案8：在方案6的基礎上，所述加熱單元設為內燃燃燒室，所述內燃燃燒室與高壓氧氣源和高壓碳氫燃料源連通，在所述冷卻單元的工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口之間的連通通道上設置氣液分離器A，所述氣液分離器A的工質入口與所述冷卻單元的工質出口連通，所述氣液分離器A的氣體工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通，在所述氣液分離器A的液體工質導出口上設控制閥，所述氣液分離器A的氣體工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口之間的連通通道上設深冷冷卻器，在所述深冷冷卻器與所述速度型壓縮單元的工質入口之間的連通通道上設氣液分離器B，所述氣液分離器B的工質入口與所述深冷冷卻器的工質出口連通，所述氣液分離器B的氣體工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通，所述氣液分離器B的液體工質導出口處設控制閥，(γ/γ-1)·R_g的值小于80公斤力·米/公斤·K的所述工質設為氙氣或氪氣。

方案9：在方案1至方案6任一方案的基礎上，所述重分子熱力學循環系統還包括冷卻單元、速度型膨脹做功單元和吸熱單元，所述速度型壓縮單元的工質出口與所述冷卻單元的工質入口連通，所述冷卻單元的工質出口與所述速度型膨脹做功單元的工質入口連通，所述速度型膨脹做功單元的工質出口與所述吸熱單元的工質入口連通，所述吸熱單元的工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通。

方案10：在方案1至方案6任一方案的基礎上，所述重分子熱力學循環系統還包括冷卻單元、節流膨脹器和吸熱單元，所述速度型壓縮單元的工質出口與所述冷卻單元的工質入口連通，所述冷卻單元的工質出口與所述節流膨脹器的工質入口連通，所述節流膨脹器的工質出口與所述吸熱單元的工質入口連通，所述吸熱單元的工質出口與所述速度型壓縮單元的工質入口連通。