[发明专利]再热涡旋复合式热机

权利要求书

1.一种再热涡旋复合式热机，所述再热涡旋复合式热机包括往复式内燃机(59)、高压透平(7)、低压透平(14)、燃烧室、丁字轴式差速联轴器(64)、套轴式差速联轴器(10)和计算机调控中心；其特征在于：所述再热涡旋复合式热机还包括涡旋增压器、涡旋排气装置、楔形体调控装置，空气流量调节装置；所述涡旋增压器由设置在往复式内燃机(59)与燃烧室间的第一组串联的多级涡旋增压器和燃烧室与高压透平(7)间设置的第二组串联的多级涡旋增压器及高压透平(7)与低压透平(14)间设置的第三组串联的多级涡旋增压器组成，所述涡旋增压器是单入口立交式涡旋增压器(2)或者是多入口立交式涡旋增压器(109)，或者是超越式涡旋增压器(20)；所述燃烧室是单入口立交式涡旋燃烧室(93)或者是多入口立交式涡旋燃烧室(300)，或者是超越式涡旋燃烧室(97)或是环形旋转燃烧室(71)，或者是筒形旋转燃烧室(54)；所述涡旋排气装置是单环涡旋排气装置(15)，或者是双环涡旋排气装置(53)；所述涡旋增压器和燃烧室的进、排气通道上分别设置有一个楔形体调控装置，所述楔形体调控装置是分布位变式楔形体调控装置(3)，或者是一体位变式楔形体调控装置(224)，或者是分部形变式楔形体调控装置(4)或是外推形变式楔形体调控装置(237)，或者是内顶形变式楔形体调控装置(255)；第一组串联的多级涡旋增压器中至少一级涡旋增压器涡壳上设置有空气流量调节装置；三组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器及涡旋排气装置各设置有一个固液体分离装置；

高压透平(7)的套轴式高压透平轴(6)和低压透平(14)的低压透平轴(13)分别与套轴式差速联轴器(10)的两个套轴式差速联轴器锥形主动齿轮(24)固接，套轴式差速联轴器的输出轴中介轴(16)的一端与变速箱输入轴(328)的一端传动连接，变速箱输出轴(61)的一端和往复式内燃机输出轴(63)的一端分别与丁字轴式差速联轴器(64)的两个丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮(22)固接，动力由丁字轴式差速联轴器(64)输出轴丁字轴(27)输出；往复式内燃机(59)的排气通道与第一组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第一组串联的多级涡旋增压器上的空气流量调节装置与大气相通，第一组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与燃烧室的环形进气通道相接连通，燃烧室的环形排气通道与第二组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第二组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与高压透平(7)的环形进气通道相接连通，高压透平(7)的环形排气通道与第三组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第三组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与低压透平(14)的环形进气通道相接连通，低压透平(14)的环形排气通道与涡旋排气装置的环形进气通道相接连通，涡旋排气装置的阵列式排气口与大气相通；

在燃烧室混合燃烧段，往复式内燃机(59)排出经增压具有一定温度和压力的燃气空气混合物和由空气流量调节装置进入的空气与燃料在定常连续涡旋流的多变状态下燃烧吸热；在燃烧室混合排气段在同样的多变状态下，再热后高温燃气空气混合物与适量的高压雾化洁净水细小液滴表面直接接触闪蒸蒸发混合换热；在涡旋增压器、涡旋燃烧室和涡旋排气装置中，所述介质在定常连续涡旋流中被动态压缩，介质的部分内能先转变为介质的动能，动能又转变为介质的位能；套轴式差速联轴器(10)和丁字轴式差速联轴器(64)通过其行星齿轮的自适应差速旋转，实现高压透平(7)、低压透平(14)、往复式内燃机(59)焓降的动态分配和轴端差速联接并一轴输出动力；所述再热涡旋复合式热机所有设备由一个计算机调控中心和多个执行和伺服机构统一控制。