[发明专利]速度型机构用气体工质

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种速度型机构用气体工质。

背景技术

速度型机构（包括叶轮压气机、透平和喷管等）在热力循环中有广泛的应用，用于速度型机构的气体工质的分子量（当气体工质为气体混合物时，为平均相对分子质量）和绝热指数（当气体工质为气体混合物时，为平均绝热指数）是影响热力过程的重要参数，例如，在同一叶轮压气机中，如果气体的分子量不同，则可以获得不同的压比。在传统的速度型机构中，以氦气为工质或以氢气为工质的循环有着广泛的应用，但是，由于这两种气体的分子量小，所以严重影响循环的压比，也严重地增加了叶轮压气机的级数，使机构复杂化。因此，需要发明一种新型工质。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案一：一种速度型机构用气体工质，包括气体A，所述气体A与一种或两种以上气体混合形成混合气体，所述混合气体的平均绝热指数大于1.4，所述混合气体的平均相对分子质量大于30。

方案二：在方案一的基础上，所述气体A设为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气、氧气或设为氢气。

方案三：在方案一或二的基础上，所述混合气体的平均绝热指数大于1.41、1.42、1.43、1.44、1.45、1.46、1.47、1.48、1.49、1.50、1.51、1.52、1.53、1.54、1.55、1.56、1.57、1.58、1.59、1.60、1.61或大于1.62。

方案四：在上述任一方案的基础上，所述混合气体在273K下的导热率大于35mW/mk、40mW/mk、45mW/mk、50mW/mk、55mW/mk、60mW/mk、65mW/mk、70mW/mk、75mW/mk、80mW/mk、85mW/mk、90mW/mk、95mW/mk、100mW/mk、105mW/mk、110mW/mk、115mW/mk或大于120mW/mk。

方案五：在上述任一方案的基础上，所述混合气体的平均相对分子质量大于32、34、36、38、40、42、44、46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、102、104、106、108、110、112、114、116、118或大于120。

方案六：在方案一或二的基础上，所述混合气体设为由体积分数为百分之五十的氦气和体积分数为百分之五十的氙气构成。

方案七：在方案一或二的基础上，所述混合气体设为由体积分数为百分之五十的氦气和体积分数为百分之五十的氪气构成。

方案八：在方案一或二的基础上，所述混合气体设为由体积分数为三分之一的氦气和体积分数为三分之二的氪气构成。 

方案九：在方案一或二的基础上，所述混合气体设为由体积分数为三分之二的氦气和体积分数为三分之一的七氟丙烷构成。

方案十：在方案一或二的基础上，所述混合气体设为由体积分数为三分之二的氦气和体积分数为三分之一的四氟乙烷构成。

本发明中，所谓的“气体A”是指一切在工作条件下的所述速度型机构内不发生相变的气体，例如，氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氮气、氧气或氢气等。

本发明中，所述混合气体在速度型机构内不发生相变。

本发明中，所谓的“混合气体在速度型机构内不发生相变”是指所述混合气体中的组份在工作条件下的所述速度型机构内不发生相变，在所述速度型机构以外的循环路径中可以发生相变。

本发明中，在具体决定所述速度型机构用气体工质时，除应满足本发明中的限定条件外，还应根据所述速度型机构的具体工况决定所述混合气体的具体配方，以使其平均绝热指数和平均相对分子量在本发明所限定的范围内，且在所用的所述速度型机构内不发生相变。

本发明中，所述混合气体中，所述气体A以外的气体可以是氟里昴等任何其它气体，只要其化学性质稳定不与所述气体A发生化学反应，又对所述混合气体流过的所述速度型机构无腐蚀作用即可。

本发明的有益效果如下:

本发明所公开的所述速度型机构用气体工质能有效减少所述速度型机构的体积和级数，进而提高系统的效率。

具体实施方式

实施例1

一种速度型机构用气体工质，包括气体A，所述气体A与一种气体混合形成混合气体，所述混合气体的平均绝热指数大于1.4，所述混合气体的平均相对分子质量大于30。

作为可以变换的实施方式，所述气体A还可改为与两种以上气体混合形成混合气体。