[发明专利]重分子热力学循环系统

说明书

技术领域

本发明涉及能源与动力领域，特别是一种重分子热力学循环系统。

背景技术

发动机和制冷系统都是实现热力学循环的机构，以发动机为例，发动机是通过特定的机构使工质按某一热力学循环方式进行热力学循环，将热的一部分转化为动力的机构,单纯从热力学角度讲，特别是在无限时间热力学中，工质的选择无益于提高发动机的效率，但是在现实发动机中，特别是在有限时间热力学中，机构的属性以及工质的属性会在实际上影响发动机的效率，同理，机构的属性以及工质的属性会在实际上影响制冷系统等其它热力学循环系统的效率，因此，需要发明一种新型热力学循环系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

方案1：一种重分子热力学循环系统，包括速度型压缩单元，所述速度型压缩单元的工质出口处的承压能力大于3MPa，所述速度型压缩单元内充入工质的(γ/γ-1)·R_g的值小于80公斤力·米/公斤·K。

方案2：在方案1的基础上，所述重分子热力学循环系统还包括加热单元，所述速度型压缩单元的工质出口与所述加热单元的工质入口连通。

方案3：在方案1或方案2的基础上，所述重分子热力学循环系统还包括吸热单元和排热单元，所述吸热单元的工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通，所述速度型压缩单元的工质出口与所述排热单元的工质入口连通。

方案4：在方案1至方案3任一方案的基础上，所述重分子热力学循环系统还包括冷却单元，所述速度型压缩单元的工质出口与所述冷却单元的工质入口连通。

方案5：在方案1至方案4任一方案的基础上，所述重分子热力学循环系统还包括冷却单元，所述冷却单元的工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通。

方案6：在方案1至方案5任一方案的基础上，所述重分子热力学循环系统还包括加热单元、速度型膨胀做功单元和冷却单元，所述速度型压缩单元的工质出口与所述加热单元的工质入口连通，所述加热单元的工质出口与所述速度型膨胀做功单元的工质入口连通，所述速度型膨胀做功单元的工质出口与所述冷却单元的工质入口连通，所述冷却单元的工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通。

方案7：在方案6的基础上，所述加热单元设为内燃燃烧室，所述内燃燃烧室与高压氧气源和高压氢气源连通，在所述冷却单元的工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口之间的连通通道上设置气液分离器，所述气液分离器的工质入口与所述冷却单元的工质出口连通，所述气液分离器的气体工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通，在所述气液分离器的液体工质导出口上设控制阀，(γ/γ-1)·R_g的值小于80公斤力·米/公斤·K的所述工质设为氙气或氪气。

方案8：在方案6的基础上，所述加热单元设为内燃燃烧室，所述内燃燃烧室与高压氧气源和高压碳氢燃料源连通，在所述冷却单元的工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口之间的连通通道上设置气液分离器A，所述气液分离器A的工质入口与所述冷却单元的工质出口连通，所述气液分离器A的气体工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通，在所述气液分离器A的液体工质导出口上设控制阀，所述气液分离器A的气体工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口之间的连通通道上设深冷冷却器，在所述深冷冷却器与所述速度型压缩单元的工质入口之间的连通通道上设气液分离器B，所述气液分离器B的工质入口与所述深冷冷却器的工质出口连通，所述气液分离器B的气体工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通，所述气液分离器B的液体工质导出口处设控制阀，(γ/γ-1)·R_g的值小于80公斤力·米/公斤·K的所述工质设为氙气或氪气。

方案9：在方案1至方案6任一方案的基础上，所述重分子热力学循环系统还包括冷却单元、速度型膨胀做功单元和吸热单元，所述速度型压缩单元的工质出口与所述冷却单元的工质入口连通，所述冷却单元的工质出口与所述速度型膨胀做功单元的工质入口连通，所述速度型膨胀做功单元的工质出口与所述吸热单元的工质入口连通，所述吸热单元的工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通。

方案10：在方案1至方案6任一方案的基础上，所述重分子热力学循环系统还包括冷却单元、节流膨胀器和吸热单元，所述速度型压缩单元的工质出口与所述冷却单元的工质入口连通，所述冷却单元的工质出口与所述节流膨胀器的工质入口连通，所述节流膨胀器的工质出口与所述吸热单元的工质入口连通，所述吸热单元的工质出口与所述速度型压缩单元的工质入口连通。