CN102797565A - 涡旋复合式热机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡旋复合式热机；所述热机的往复式内燃机与涡旋燃烧室间、涡旋混合增压器与高压透平间及高压透平与低压透平间各串联一组多级涡旋增压器，所述涡旋增压器、涡旋燃烧室和涡旋混合增压器的进、排气通道上各设置一个楔形体调控装置；高、低压透平轴和往复式内燃机输出轴由两级差速联轴器动态差速联接并一轴输出动力；在涡旋效应，势流叠加和拉法尔喷管临界效应作用下，所述装置用介质内能动态压缩实现介质压力提升，实现多变状态下的燃烧吸热和闪蒸混合换热，使介质压力高出其平均吸热温度对应的压比，并实现深度焓降，使所述热机效率达到较高水平，对环境较少污染；本发明适用于车船、管道增压、分布式或活动电站等场合使用。

Description

涡旋复合式热机

技术领域

本发明涉及热机技术领域，特别涉及一种以往复式内燃机为燃气发生器，连续流多变燃烧吸热闪蒸混合换热，涡旋增压，往复、涡轮复合式新型热机。

背景技术

往复式内燃机以其较高的热效率和较好的综合经济性，得到广泛的应用；近二三十年来，为进一步提高其效率和经济性，进行了多方研究和探讨，但没有大的突破。

燃气轮机采用定压式燃烧吸热，工作介质是大量高温低压燃气空气混合物，有效焓降低，排气余热余速损失大，限制了燃气轮机效率提高；较高的平均吸热温度，大量耐高温贵金属使用，使其在综合经济性要求较高场合得不到广泛应用。

蒸汽轮机效率提高，有赖于高参数蒸汽的应用，随着蒸汽压力的提高，相应提高了饱和蒸汽的温度，势必缩小锅炉传热面两侧温差，同时将大幅度增加锅板厚度；锅板厚度的增加和传热面两侧温差缩小，效果都是降低传热率，从而降低锅炉效率；这个传热面及传热面两侧热传导介质温差存在，这种换热方式制约着蒸汽轮机效率的提高。

上述三种类型热机共有的特点是对环境污染严重，效率低。也曾有人提出以往复式内燃机为燃气发生器的往复、燃气涡轮复合式热机，但因往复式内燃机排气背压大幅度增加有效焓降提高有限及不同气动和扭矩特性不同转数轴的联接动力统一输出未解决，以及性价比大幅下降而未进入实用领域。

发明内容

本发明的目的是：取各类型热机之所长，避其所短优势互补，探索一条提高热机效率新途径，推出一种以往复式内燃机为燃气发生器，连续流多变燃烧吸热闪蒸混合换热，涡旋增压，往复、涡轮复合式热机。

解决上述技术问题本发明采取技术方案是：一种涡旋复合式热机，所述涡旋复合式热机是再热涡旋复合式热机，包括往复式内燃机、高压透平、低压透平、丁字轴式差速联轴器、套轴式差速联轴器和计算机调控中心；所述涡旋复合式热机还包括涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置、空气流量调节装置和楔形体调控装置；所述涡旋增压器由设置在往复式内燃机与涡旋燃烧室间的第一组串联的多级涡旋增压器和涡旋混合增压器与高压透平间设置的第二组串联的多级涡旋增压器及高压透平与低压透平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或者是多入口立交式涡旋增压器，或者是超越式涡旋增压器；所述涡旋燃烧室是单入口立交式涡旋燃烧室或是多入口立交式涡旋燃烧室，或者是超越式涡旋燃烧室；所述涡旋排气装置是单环涡旋排气装置，或者是双环涡旋排气装置；所述涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器的进、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，或者是一体位变式楔形体调控装置，或者是分布形变式楔形体调控装置或是外推形变式楔形体调控装置，或者是内顶形变式楔形体调控装置；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；

高压透平的套轴式高压透平轴和低压透平的低压透平轴分别与套轴式差速联轴器的两个套轴式差速联轴器锥形主动齿轮固接，套轴式差速联轴器的输出轴中介轴的一端与变速箱输入轴的一端传动连接，变速箱输出轴的一端和往复式内燃机输出轴的一端分别与丁字轴式差速联轴器的两个丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮固接，动力由丁字轴式差速联轴器输出轴丁字轴输出；往复式内燃机的排气通道与第一组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器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末级涡旋增压器环形排气通道与涡旋燃烧室的环形进气通道相接连通，涡旋燃烧室的环形排气通道与涡旋混合增压器的环形进气通道相接连通，涡旋混合增压器的环形排气通道与第二组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第二组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器环形排气通道与高压透平的环形进气通道相接连通，高压透平的环形排气通道与第三组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第三组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器环形排气通道与低压透平的环形进气通道相接连通，低压透平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，三组串联的多级涡旋增压器中上一级涡旋增压器的环形排气通道与其下一级涡旋增压器环形进气通道相接连通；

在涡旋燃烧室中往复式内燃机排出经增压具有一定温度和压力的燃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；在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器中，在同样的多变状态下，再热后高温燃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、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，所述介质在定常连续涡旋流中被动态压缩；套轴式差速联轴器和丁字轴式差速联轴器通过其行星齿轮的自适应差速旋转，实现所述涡旋复合式热机的高压透平、低压透平、往复式内燃机焓降的动态分配和轴端差速联接并一轴输出动力；省却涡旋燃烧室和空气流量调节装置或者关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的燃料喷嘴及点火器，或者将燃料喷嘴替换为喷水嘴并关闭空气流量调节装置和点火器，所述再热涡旋复合式热机可以方便变换为余热涡旋复合式热机；所述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。

解决上述技术问题采取的技术手段是：在所述涡旋复合式热机的往复式内燃机和涡旋燃烧室间、涡旋混合增压器与高压透平间及高压透平与低压透平间各串联一组多级涡旋增压器，所述涡旋增压器、涡旋燃烧室和涡旋混合增压器的进、排气通道上各设置一个楔形体调控装置，楔形体调控装置在拉法尔喷管临界效应作用下，就象水电站的拦河坝，使涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器中介质压力升高，同时实现介质的定常连续流动；所述拉法尔喷管临界效应，即当拉法尔喷管喉部气流达到音速时，所述拉法尔喷管即处在临界状态下，在临界压比范围内增加所述喷管上游压力室压力和降低喷管下游背压室压力，拉法尔喷管喉部气流速度将保持不变，从而拉法尔喷管的容积流量保持不变，增加或降低压力室压力会相应增加或减少拉法尔喷管的质量流量，喉部流速不变，降低或增加背压室压力，背压室压力扰动不会上传到压力室，因为压力扰动也是一种压力波，压力波是以音速传播的，在音速和超音速气流中下游的压力扰动不会上朔传播，从而拉法尔喷管喉部流速、容积和质量流量保持不变。在临界截面范围内，增加或减小拉法尔喷管喉部截面，会相应增加或减小拉法尔喷管的容积流量，喉部流速则不变；应用拉法尔喷管临界效应(临界状态下喉部流速不变、容积流量保持和下游压力扰动上传逆止效应)，在涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置进、排气通道上设置喉部截面可调的拉法尔喷管，即可在拉法尔喷管临界状态下实时有效调控涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置的压力及容积和质量流量，同时实现介质的定常连续流动。本人在前专利申请《涡旋燃气蒸汽轮机》和《涡旋空气内能利用装置》推出喉部截面可调的楔形体调控装置，配合特定气流通道结构形线，在临界状态下即可实现所述拉法尔喷管临界效应。涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置压力升高，势必会向上游逆流，低于涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置压力的介质不能进入所述装置，解决方法是：应用流体的标量场、矢量场特性和涡旋流的速度场、压力场、温度场和能量场效应及势流叠加和拉法尔喷管临界效应，在涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置内营造一个稳定的涡旋流场，由于所述装置等速涡壳和流体矢量场的流体特性，由于涡旋流场存在，给入射介质流低于静压头一个动压头值的背压，诱导相对低压的介质进入涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置，在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器中产生多变效应，实现多变状态下的燃烧吸热和闪蒸混合换热；在涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，用介质的内能动态压缩，实现介质压力的提升，使介质的压力高出其平均吸热温度对应的压比，并实现介质的定常连续流动，最终实现深度焓降。

理论支持与探讨简述如下：宏观运动流体不同于静止流体的地方在于，静止流体内任一点处流体的压力，在各个方向上都相等(流体的标量场特性)，宏观运动流体不仅具有标量场特性，同时还具有矢量场特性；宏观运动流体作用于观测点的压力，等于该方向与流体矢量方向夹角的余弦与动压头的乘积加上静压头值，即

观测点迎着来流方向，a＝0，cosa＝1，

感应的是流体的总压头(等于流体静压头与动压头之和)；垂直于流体矢量线观测点，a＝90°，cos＝0，p＝p₁，感应的是流体的静压头值p₁；背向流体来流方向观测点，a＝180°，cosa＝-1，

感应的压力等于流体静压头值加上动压头值的相反数(ρ为流体的比重，w为流体相对于观测点的速度)。

涡旋流又有其独特的特性，理想、正压外势有力，涡旋流的基本特性是保持性；半无限伸展涡旋诱导的速度场按式

分布(Γ为涡旋强度，h为涡旋内任一点m到涡心的垂直距离)；无限伸展涡旋所诱导的速度场按式分布；涡旋压力场按式

p_c＝p_∞-ρw²分布(P_∞为无限远处介质压力，角c为涡心参数)。就是说，涡旋内压力降，与线速度的二次方成正比，涡旋中心似固体旋转区压力比似固体旋转区到涡旋流边界层间环形空间的压力低两倍的动压头值，无限伸展涡旋所诱导的速度场两倍于半无限伸展涡旋所诱导的速度场；又根据势流叠加定理，“叠加两个或更多流动组成一个新的复合流动，要想得到该复合流动的流函数或势函数，只要把各原始流动的流函数或势函数简单地代数相加起来就可以了”(1986年机械工业出版社，郑洽馀、鲁钟琪主编《流体力学》，233页)，势流叠加定理又可称为势流叠加效应。在涡旋流中，由于涡旋的速度场、压力场和温度场存在，随着流体质点m延渐开线向涡旋中心接近，根据动量守恒定理，流体速度将增加，如式

所示，流体速度增加其能量来至流体的内能，部分流体内能将转化为流体的动能，表征内能水平的流体温度将下降，

(k为绝热指数，下角标₀为初始参数)，当进入似固体旋转区时，流体的速度下降，在涡心处w趋向零，流体的部分动能转化为流体的位能(势能)，流体的滞止压将升高，作用于入射流体的背压则下降，飓风、龙卷风威力巨大，奥秘就在于这种效应，且称之为涡旋效应或涡旋流场效应，即涡旋流的速度场、压力场、温度场和能量场效应。本人在前专利申请《涡旋燃气蒸汽轮机》《涡旋空气内能利用装置》《再热涡旋复合式热机》和本发明推出的涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置均是等速涡壳的自行封闭涡环，等速涡壳的流体特性是介质的无攻角入射，涡环涡管首尾相接，属无限伸展涡旋，在涡旋流场效应及势流叠加效应以及拉法尔喷管临界效应作用下，介质延等速涡壳渐开线环形进气通道进入涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置，在所述装置中形成涡旋流场，该涡旋流场与入射介质矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导相互促进，遵循动量守恒定理，介质的流速将增加，温度下降，介质的部分内能先转变为介质的动能，在涡旋流似固体旋转区介质的流速下降，在涡心速度趋向零，介质的动能又转变为介质的位能，实现动态压缩，即用介质的内能提高介质的压力，表征标量场特性的介质的滞止压将升高，表征矢量场特征作用于入射介质流的背压则下降。多个上述装置效应叠加，使介质压力高出其平均吸热温度对应比压，进而在接下来的多组透平中实现深度焓降。所述深度焓降系指介质在放热过程中焓的下降大于所述介质吸热时焓的增加。肯定有人对此是否遵循热力学第二定律提出质疑；任何理论都有它的适用范围，热力学理论也不例外；热力学第二定律揭示的只是物质运动的一个层面规律，熵增加，熵减少都是有条件的，一般说来，在斥力场占主导地位的物质层面上熵是增加的，在引力场占主导地位物质层面上熵则减少；我们存在和我们通常所看到的是斥力场占主导地位的一个物质层面世界，在这个层面上物质运动包括时间之矢均指向熵增加；通常情况下要使这个层面的物质熵减少或作等熵运动，必须不断向系统注入能量；这个物质层面，是以分子大分子和分子团间作用为特征，是斥力场占主导地位的一个世界；但这并不排除在这个物质层面上，存在引力场占主导地位的局部区域，涡旋流场是高压源又是一种低压控制区，而负压力场与引力场具有等效性。

本发明是本人在前专利申请《涡旋燃气蒸汽轮机》《涡旋空气内能利用装置》和《再热涡旋复合式热机》申请号分别是201010592393.1、201020666816.5，201110039214.6、201120041272.8和201110069742.6、201120077975.6推出的涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋排气装置、楔形体调控装置、套轴式差速联轴器和丁字轴式差速联轴器应用的拓展，同时本发明推出了涡旋混合增压器为本发明提供了技术支持；所述涡旋复合式热机取各类型热机之所长，扬其所短，并融入包括定常连续流的涡环涡旋流增压、流体参数控制、流体内能转换利用、多变状态下的燃烧吸热、闪蒸混合换热及多动力源轴端差速联接焓降动态分配一轴输出动力等诸多新技术，已超出了内燃机余热利用范畴，形成一种独具特色新型热机。

本发明的有益效果是：一、在涡旋燃烧室中，在涡旋流场、势流叠加及拉法尔喷管临界效应作用下，燃气空气燃料混合燃烧过程中产生多变效应，介质的温度升高同时，压力同步得到提升，实现热力学称之为多变或多方的状态变化，同时实现介质的定常连续流动，其优势在于使介质的压力较为接近其平均吸热温度对应的压比，能够实现较高的有效焓降和热效率。二、在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器中，在多变状态下让经往复式内燃机缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热并增压适量的高压雾化洁净水与往复式内燃机排出经增压再热或余热闪蒸的具有一定温度和压力燃气合物直接接触，雾化洁净水压力骤然下降，使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热；这是一种无界定传热面无温差的热交换，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，热交换介质温差趋于零；其换热效率和热传导速率是其它任何换热方式和换热设备无法比似的；同时洁净雾化水会中和燃气中部分有害气体，有效减少对环境的污染；省却了锅炉等庞大低效热交换设备，提高了所述热机的综合经济性。三、用介质的内能，涡旋流动态压缩实现介质压力的提升，使介质的压力高出其平均吸热温度对应的压比，进而实现深度焓降；实现这一技术的装置是涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置和楔形体调控装置，所述装置在涡旋流场效应，势流叠加和拉法尔喷管临界效应及流体标量场和矢量场特性作用下，实现流体内能到动能，动能到位能的转变，同时实现介质的定常连续流动；为提高热机效率开辟了新的途径。四、应用和进一步完善了多动力源轴端差速动态联接动力一轴输出技术，这一技术是通用差速器应用的拓展；承载这一技术的是套轴式差速联轴器和丁字轴式差速联轴器，所述装置通过对各接入轴转数自适应差速调节，实现各接入轴焓降的动态分配并一轴输出动力。五、本发明结构设计合理，可方便变型，热效率和综合经济性高于往复式内燃机、燃气轮机和蒸汽轮机，适用于车船、管道增压、分布式或活动电站等场合使用。

附图说明

图1是采用单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交Z型涡旋混合增压器83的涡旋复合式热机轴向剖面示意图；图2是采用多入口立交式涡旋燃烧室300和多入口立交Z型涡旋混合增压器267的涡旋复合式热机轴向剖面示意图；图3是采用超越式涡旋燃烧室97和超越Z型涡旋混合增压器82的涡旋复合式热机轴向剖面示意图；图4是采用单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交J型涡旋混合增压器260的涡旋复合式热机轴向剖面示意图；图5是采用多入口立交式涡旋燃烧室300和多入口立交J型涡旋混合增压器271的涡旋复合式热机轴向剖面示意图；图6是采用超越式涡旋燃烧室97和超越J型涡旋混合增压器286的涡旋复合式热机轴向剖面示意图；图7是切向缝隙结构示意图；图8是图1R-R剖面示意图；图9是一体位变式楔形体调控装置224轴向剖面结构示意图；图10是图9侧向结构示意图；图11是外推形变式楔形体调控装置237轴向剖面结构示意图；图12是图11侧向结构示意图；图13是内顶形变式楔形体调控装置255的顶杆安装座252和顶杆结构示意图；图14是图13K-K向剖面结构示意图；图15是内顶形变式楔形体调控装置255轴向剖面结构示意图；图16是图15侧向结构示意图；图17是图2C-C剖面示意图；图18是图1A-A剖面示意图；图19是差速联轴器自动防逆转装置结构示意图；图20是图19L-L剖面示意图；图21是图3F-F剖面示意图；图22是图4G-G剖面示意图；图23是超越式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室和超越Z型或J型涡旋混合增压器单元体并列多个字母Z形排列数量为4的整数倍时的结构示意图；图24是超越式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室和超越Z型或J型涡旋混合增压器单元体并列多个字母S形排列数量为偶数时的结构示意图；图25是超越式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室和超越Z型或J型涡旋混合增压器单元体并列多个字母Z形排列数量加1为4的整数倍时的结构示意图；图26是图5H-H剖面示意图；图27是图6J-J剖面示意图；图28是图1B-B剖面示意图；图29是图2D-D剖面示意图；图30为安装在环形或矩形气流通道的分布形变式楔形体调控装置4结构示意图；图31为安装在叶片形管间的分布形变式楔形体调控装置4结构示意图；图32为分布位变式楔形体调控装置3结构示意图。

图中：2.单入口立交式涡旋增压器、3.分布位变式楔形体调控装置、4.分部形变式楔形体调控装置、5.套轴式差速联轴器壳体、6.套轴式高压透平轴、7.高压透平、10.套轴式差速联轴器、11.套轴式差速联轴器十字轴、12.套轴式差速联轴器行星齿轮、13.低压透平轴、14.低压透平、15.单环涡旋排气装置、16.中介轴、19.分布位变式楔形体调控装置齿轮轴、20.超越式涡旋增压器、22.丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮、23.套轴式差速联轴器十字轴安装架、24.套轴式差速联轴器锥形主动齿轮、25.丁字轴式差速联轴器十字轴安装架、26.丁字轴式差速联轴器行星齿轮、27.丁字轴、28.丁字轴式差速联轴器壳体、29.单入口立交式涡旋燃烧室进气口、30.分布可位移楔形体、31.分布位变式楔形体调控装置流道、32.分布位变式楔形体调控装置滑道、33.连杆、34.分布位变式楔形体调控装置齿条、35.分布形变式楔形体调控装置调节轮、36.分布形变式楔形体调控装置滚轮、37.分布可变形楔形体、38.分布形变式楔形体调控装置调节轴、39.分布位变式楔形体调控装置齿轮、44.单环涡旋排气装置过渡段、45.单入口立交式涡旋增压器进气口、46.单入口立交式涡旋增压器排气口、47.双环涡旋排气装置可调外环、48.双环涡旋排气装置排气口、49.双环涡旋排气装置内环、50.双环涡旋排气装置第二进气口、51.双环涡旋排气装置第一进气口、53.双环涡旋排气装置、59.往复式内燃机、60.轴承、61.变速箱输出轴、62.变速箱、63.往复式内燃机输出轴、64.丁字轴式差速联轴器、66.超越式涡旋增压器排气口、69.单环涡旋排气装置排气段、70.单环涡旋排气装置第一导气涡壳、72.超越式涡旋增压器进气口、73.双环涡旋排气装置进气段、74.单环涡旋排气装置撑杆、76.丁字轴锥形齿轮、77.分布形变式楔形体调控装置滑道、78.双环涡旋排气装置导气涡壳、79.十字轴安装架锥形齿轮、80.双环旋排气装置过渡段、82.超越Z型涡旋混合增压器、83.单入口立交Z型涡旋混合增压器、90.单入口立交式涡旋燃烧室混合燃烧段、91.单入口立交式涡旋燃烧室混合排气段、92.第一叶片形管、93.单入口立交式涡旋燃烧室、94.单入口立交式涡旋燃烧室排气集气腔、95.单入口立交式涡旋燃烧室排气通道、96.单入口立交式涡旋燃烧室排气口、97.超越式涡旋燃烧室、99.超越式涡旋燃烧室排气口、100.单入口立交式涡旋燃烧室隔板、101.第一隔板过气孔、102.弹簧、103.滚珠、104.支架、105.轮盘、106.轴键、107.楔形滚道、108.双环涡旋排气装置撑杆、109.多入口立交式涡旋增压器、110.分布形变式楔形体调控装置流道、111.多入口立交式涡旋增压器涡壳、115.第二叶片形管、116.第三叶片形管、117.第四叶片形管、118.第五叶片形管、119.单环涡旋排气装置第二进气口、120.第一柳叶形管、121.第一固液体分离装置、123.第一固液体排出管、124.第一气体回流管、125.第一切向缝隙、126.双环涡旋排气装置进气通道、127.单环涡旋排气装置可调外环、128.单环涡旋排气装置排气口、129.单入口立交式涡旋增压器涡壳、130.超越式涡旋增压器涡壳、131.第二固液体分离装置、132.单入口立交式涡旋燃烧室涡壳、133.第一燃料喷嘴、134.第一点火器、135.第一喷水嘴、136.单入口立交式涡旋燃烧室进气通道、137.超越式涡旋燃烧室涡壳、138.超越式涡旋燃烧室隔板、141.第三固液体分离装置、143.超越式涡旋燃烧室进气口、144.超越式涡旋燃烧室排气集气腔、145.第二燃料喷嘴、146.第二点火器、147.第二喷水嘴、159.单入口立交式涡旋增压器进气通道、160.单入口立交式涡旋增压器排气通道、161.超越式涡旋增压器进气通道、162.超越式涡旋增压器排气通道、163.双环涡旋排气装置排气段、166.超越式涡旋燃烧室进气通道、171.第二切向缝隙、172.第二气体回流管、173.第二固液体排出管、174.第三切向缝隙、175.第三气体回流管、176.第三固液体排出管、177.多入口立交式涡旋增压器排气通道、178.第六叶片形管、179.第六喷水嘴、180.第七喷水嘴、181.第八喷水嘴、182.丁字轴式差速联轴器十字轴、183.单环涡旋排气装置第一进气口、184.第三柳叶形管、185.单环涡旋排气装置进气段、186.单环涡旋排气装置进气通道、187.第四切向缝隙、188.第四气体回流管、189.第四固液体排出管、190.单环涡旋排气装置第三进气口、191.第四固液体分离装置、192.单环涡旋排气装置进气段涡壳、193.顶杆滚轮轴、194.顶杆滚轮、195.顶杆滚轮槽、196.顶杆滚轮轴安装孔、197.多入口立交式涡旋增压器第三进气口、198.多入口立交式涡旋增压器第一进气口、199.多入口立交式涡旋增压器第二进气口、200.多入口立交式涡旋增压器排气口、201.第五固液体分离装置、202.多入口立交式涡旋增压器第一导气涡壳、203.多入口立交式涡旋增压器撑杆、204.多入口立交式涡旋增压器进气通道、205.第五切向缝隙、206.第五气体回流管、207.第五固液体排出管、208.第七叶片形管、209.单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳、210.单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口、211.单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口、212.单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道、213.单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道、214.第八叶片形管、215.多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳、216.多入口立交Z型涡旋混合增压器第一进气口、217.多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口、218.第九喷水嘴、219.多入口立交Z型涡旋混合增压器第一导气涡壳、220.多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆、221.多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道、222.多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道、223.第九叶片形管、224.一体位变式楔形体调控装置、225.一体位变式楔形体、226.一体位变式楔形体调控装置流道、227.一体位变式楔形体调控装置滑道、228.一体位变式楔形体调控装置齿条滑槽、229.一体位变式楔形体调控装置齿轮、230.一体位变式楔形体调控装置齿轮轴、231.超越Z型涡旋混合增压器涡壳、232.超越Z型涡旋混合增压器进气口、233.超越Z型涡旋混合增压器排气口、234.超越Z型涡旋混合增压器进气通道、235.超越Z型涡旋混合增压器排气通道、236.第十叶片形管、237.外推形变式楔形体调控装置、238.外推形变式楔形体、239.外推形变式楔形体调控装置流道、240.外推形变式楔形体调控装置滑道、241.外推形变式楔形体调控装置齿条滑槽、242.外推形变式楔形体调控装置齿轮、243.外推形变式楔形体调控装置齿轮轴、244.第一条形铁、245.内顶形变式楔形体、246.内顶形变式楔形体调控装置流道、247.内顶形变式楔形体调控装置滑道、248.内顶形变式楔形体调控装置滑槽、249.传动齿轮、250.传动齿轮轴、251.顶杆、252.顶杆安装座、253.作用齿轮、254.丝筒、255.内顶形变式楔形体调控装置、256.第二条形铁、257.丝筒安装座、258.第十一叶片形管、259.第四隔板过气孔、260.单入口立交J型涡旋混合增压器、261.单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳、262.单入口立交J型涡旋混合增压器隔板、263.单入口立交J型涡旋混合增压器进气口、264.单入口立交J型涡旋混合增压器排气口、265.单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道、266.单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道、267.多入口立交Z型涡旋混合增压器、268.第一导气叶片、269.第二导气叶片、270.单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔、271.多入口立交J型涡旋混合增压器、272.多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳、273.多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口、274.多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口、275.多入口立交J型涡旋混合增压器排气口、276.多入口立交J型涡旋混合增压器第一导气涡壳、277.多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆、278.多入口立交J型涡旋混合增压器隔板、279.第十一喷水嘴、280.多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔、281.多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道、282.多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道、283.第三导气叶片、284.多入口立交J型涡旋混合增压器第二导气涡壳、285.多入口立交J型涡旋混合增压器第三进气口、286.超越J型涡旋混合增压器、287.超越J型涡旋混合增压器涡壳、288.超越J型涡旋混合增压器隔板、289.超越J型涡旋混合增压器进气口、290.超越J型涡旋混合增压器排气口、291.超越J型涡旋混合增压器排气通道、292.超越J型涡旋混合增压器进气通道、293.第十喷水嘴、294.超越J型涡旋混合增压器排气集气腔、295.单环涡旋排气装置内环、297.第五燃料喷嘴、298.第五点火器、300.多入口立交式涡旋燃烧室、302.多入口立交式涡旋燃烧室第一进气口、303.多入口立交式涡旋燃烧室第二进气口、305.多入口立交式涡旋燃烧室第一导气涡壳、307.多入口立交式涡旋燃烧室隔板、309.多入口立交式涡旋燃烧室排气集气腔、310.多入口立交式涡旋燃烧室排气通道、311.多入口立交式涡旋燃烧室进气通道、312.第二柳叶形管、315.第三隔板过气孔、318.第四柳叶形管、319.第五隔板过气孔、320.多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口、321.空气通道、324.多入口立交Z型涡旋混合增压器第二导气涡壳、325.多入口立交Z型涡旋混合增压器第三进气口、328.变速箱输入轴、329.顶杆滚轮轴套、330.单环涡旋排气装置第二导气涡壳、331.多入口立交式涡旋增压器第二导气涡壳、332.第六隔板过气孔。

限于页面尺寸，图1、图4的第一组和第二组串联的多级涡旋增压器分别只示出了一级和二级单入口立交式涡旋增压器2，图2、图5的第一组和第二组串联的多级涡旋增压器分别只示出了一级和二级多入口立交式涡旋增压器109，图6第一组串联的多级涡旋增压器只示出了三级超越式涡旋增压器20，图6第二组、图3的第一组和第二组串联的多级涡旋增压器均只示出了四级超越式涡旋增压器20，图1至图6的第三组串联的多级涡旋增压器均只示出了一级多入口立交式涡旋增压器109，实施应用中为了达到较高的介质压力，不限于图中所示涡旋增压器级数；其次图1至图6中只标出楔形体调控装置安装的位置，其结构示意图请参阅图9至图16、图30至图32；另外图1至图6中丁字轴式差速联轴器64和套轴式差速联轴器10均未示出差速联轴器自动防逆转装置，差速联轴器自动防逆转装置安装在差速联轴器两个输入轴上，差速联轴器自动防逆转装结构示意图请阅图19和图20；图7箭头指向为气流方向；图8、图22和图26分别是图1、图4和图5中单入口立交式涡旋燃烧室93、单入口立交J型涡旋混合增压器260和多入口立交J型涡旋混合增压器271的剖面左视图，图中圆点虚线所示为剖面相对侧(右视图)所述装置涡壳上的排气集气腔轮廓线(为示意而画出)，所述排气集气腔为伞状腔体，排气口设置在其中分线上；各图中虚线表示的导气叶片、燃料喷嘴、点火器、喷水嘴、齿轮、齿轮轴等，为了清晰可见均采用方点虚线画出。

具体实施方式

具体实施方式一，参照图1至图32说明本具体实施方式，一种涡旋复合式热机，所述涡旋复合式热机是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、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：所述涡旋复合式热机还包括涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置、空气流量调节装置和楔形体调控装置；所述涡旋增压器由设置在往复式内燃机59与涡旋燃烧室间的第一组串联的多级涡旋增压器和涡旋混合增压器与高压透平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；所述涡旋燃烧室是单入口立交式涡旋燃烧室93或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；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、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器的进、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，或者是分布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10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第一级涡旋增压器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末级涡旋增压器环形排气通道与涡旋燃烧室的环形进气通道相接连通，涡旋燃烧室的环形排气通道与涡旋混合增压器的环形进气通道相接连通，涡旋混合增压器的环形排气通道与第二组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第二组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器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第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第三组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器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，三组串联的多级涡旋增压器中上一级涡旋增压器的环形排气通道与其下一级涡旋增压器环形进气通道相接连通；

在涡旋燃烧室中往复式内燃机59排出经增压具有一定温度和压力的燃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；在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器中，在同样的多变状态下，再热后高温燃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、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，所述介质在定常连续涡旋流中被动态压缩；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，实现所述涡旋复合式热机的高压透平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。

具体实施方式二，参照图1、图9至图16、图18、图30至图32说明本具体实施方式，所述涡旋混合增压器是单入口立交Z型涡旋混合增压器83，单入口立交Z型涡旋混合增压器83由单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳209、单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口210、单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口211、多个第一导气叶片268、多个第六喷水嘴179、单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212和单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213组成；单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳209是一个环形等速涡壳，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口210设置在单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳209的内侧，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口210为环形并与环形的单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212相连通，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212的内边为渐开线形并与单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳209切向外接，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212的外边是单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳209渐开线的延长过渡线；各段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口211分别由多个等间距排列的第十叶片形管236的排管组成，相切安装在单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳209的环形壳体上，每段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口211对应的单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213和单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212上设一个立体相交段，设置在立体相交段处的多个等间距排列的第十叶片形管236的排管内是单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213，设置在立体相交段的多个等间距排列的第十叶片形管236的排管外是单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212；相邻两个立体相交段间的单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212上等间距设有多个第一导气叶片268；单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212上等间距设置的第十叶片形管236和第一导气叶片268轴线相对单入口立交Z型涡旋混合增压器83涡环轴线角度小于90度；相邻两段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口211间的单入口立交Z型涡旋混合增压器83涡环的中心设置至少一个第六喷水嘴179；各段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口211等间距排列的第十叶片形管236的排管与环形的单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213相接连通；单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213和单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三，参照图2、图9至图17、图30至图32说明本具体实施方式，所述涡旋混合增压器是多入口立交Z型涡旋混合增压器267，多入口立交Z型涡旋混合增压器267由多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳215、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆220、多个第二导气叶片269、多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口320、多个第七喷水嘴180、多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221和多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道222组成；多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳215是一个多入口环形等速涡壳，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳将多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口均分为多个，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳215的内侧，多入口立交Z型涡旋混合增压器第一导气涡壳219设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器第一进气口216与多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口217的中间，多入口立交Z型涡旋混合增压器第二导气涡壳324设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口217与多入口立交Z型涡旋混合增压器第三进气口325的中间(以此类推，进气口数量比导气涡壳数量多一个)；多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳为渐开线形，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳由多个多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆220支撑并固装在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳215上，多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆220的截面为叶片形；多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口均为环形并与环形的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221相连通，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221的内边为渐开线形并与多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳215切向外接，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221的外边是多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳215渐开线的延长过渡线；各段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口320分别由多个等间距排列的第九叶片形管223的排管组成，相切安装在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳215的环形壳体上，每段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口320对应的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221和多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道222上设一个立体相交段，立体相交段处的多个等间距排列的第九叶片形管223的排管内是多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道222，设置在立体相交段的多个等间距排列的第九叶片形管223的排管外是多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221；相邻两个立体相交段间的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221上等间距设置多个第二导气叶片269，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221上等间距设置的多个第二导气叶片269和第九叶片形管223轴线相对多入口立交Z型涡旋混合增压器267涡环轴线角度小于90度；相邻两段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口320间的多入口立交Z型涡旋混合增压器267涡环的中心设置至少一个第七喷水嘴180；各段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口320等间距排列的第九叶片形管223的排管与环形的多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道222相接连通；多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道222和多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四，参照图3、图9至图16、图21、图30至图32说明本具体实施方式，所述涡旋混合增压器是超越Z型涡旋混合增压器82，超越Z型涡旋混合增压器82由超越Z型涡旋混合增压器涡壳231、超越Z型涡旋混合增压器进气口232、超越Z型涡旋混合增压器排气口233、超越Z型涡旋混合增压器进气通道234、超越Z型涡旋混合增压器排气通道235、多个第三导气叶片283和多个第八喷水嘴181组成；超越Z型涡旋混合增压器涡壳231是一个环形等速涡壳，超越Z型涡旋混合增压器进气口232设置在超越Z型涡旋混合增压器涡壳231的内侧，超越Z型涡旋混合增压器进气口232为环形并与环形的超越Z型涡旋混合增压器进气通道234相连通，超越Z型涡旋混合增压器进气通道234的内边为渐开线形并与超越Z型涡旋混合增压器涡壳231切向外接，超越Z型涡旋混合增压器进气通道234的外边是超越Z型涡旋混合增压器涡壳231渐开线的延长过渡线；超越Z型涡旋混合增压器进气通道234上等间距设置有多个第三导气叶片283(所述第三导气叶片283可由分布形变式楔形体调控装置4或可调静叶替代)，多个第三导气叶片283轴线与超越Z型涡旋混合增压器82涡环轴线角度小于90度；各段超越Z型涡旋混合增压器排气口233分别由多个等间距排列的第十一叶片形管258的排管组成，相切安装在超越Z型涡旋混合增压器涡壳231环形壳体上；相邻两段超越Z型涡旋混合增压器排气口233间的超越Z型涡旋混合增压器82涡环中心设置至少一个第八喷水嘴181；各段超越Z型涡旋混合增压器排气口233等间距排列的第十一叶片形管258的排管与环形的超越Z型涡旋混合增压器排气通道235相接连通，超越Z型涡旋混合增压器排气通道235和超越Z型涡旋混合增压器进气通道234上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式二至四所述Z型涡旋混合增压器就是在涡旋增压器内增设了喷水嘴，排气口等间距排列的叶片形管与涡旋混合增压器涡壳相切设置；每个喷水嘴对应的一段涡旋混合增压器涡环上不设排气口，可使燃气混合物与雾化洁净水有较为充分时间闪蒸混合换热；Z型涡旋混合增压器进气通道上等间距设置的导气叶片和叶片形管的轴线相对涡旋混合增压器涡环轴线角度小于90度，可使介质流在所述涡旋混合增压器中绕轴径向高速旋转的同时延涡旋混合增压器轴向产生进动位移；Z型涡旋混合增压器排气口等间距设置的叶片形管的排管延所述涡旋混合增压器轴向设置，所述Z型的“Z”是“轴”字的拼音字头。

具体实施方式五，参照图4、图9至图16、图22、图30至图32说明本具体实施方式，所述涡旋混合增压器为单入口立交J型涡旋混合增压器260，单入口立交J型涡旋混合增压器260由单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261、多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板262、单入口立交J型涡旋混合增压器进气口263、单入口立交J型涡旋混合增压器排气口264、单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔270、单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道265、单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266、多个第九喷水嘴218和多个第三柳叶形管184组成；单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261是一个环形等速涡壳，单入口立交J型涡旋混合增压器进气口263设置在单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261的内侧，单入口立交J型涡旋混合增压器进气口263为环形并与环形的单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266相连通，单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266的内边为渐开线形并与单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261切向外接，单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266的外边是单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261渐开线的延长过渡线；单入口立交J型涡旋混合增压器260内等间距设置有多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板262，多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板262将单入口立交J型涡旋混合增压器260沿轴向均分成多段，每段单入口立交J型涡旋混合增压器260内设有至少一个第九喷水嘴218，每个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板262的中间均设有一个第四隔板过气孔259，各段单入口立交J型涡旋混合增压器260经第四隔板过气孔259首尾相接形成一个涡环；每段单入口立交J型涡旋混合增压器260末端的单入口立交J型涡旋混合增压器隔板262内侧的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261上设有单入口立交J型涡旋混合增压器排气口264，对应单入口立交J型涡旋混合增压器排气口264外侧的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261上设有单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔270，单入口立交J型涡旋混合增压器排气口264与单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔270相接连通，单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔270与第三柳叶形管184相接连通，第三柳叶形管184与环形的单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道265相接连通，第三柳叶形管184设置在单入口立交J型涡旋混合增压器进气口263对应的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳261上，每段单入口立交J型涡旋混合增压器260设置至少一个第三柳叶形管184，第三柳叶形管184的外侧是单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266；单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266和单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道265上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式六，参照图5、图9至图16、图26、图30至图32说明本具体实施方式，所述涡旋混合增压器为多入口立交J型涡旋混合增压器271，多入口立交J型涡旋混合增压器271由多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272、多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口、多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳、多个多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆277、多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板278、多入口立交J型涡旋混合增压器排气口275、多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔280、多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道281、多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道282、多个第十喷水嘴293和多个第四柳叶形管318组成；多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272是一个多入口环形等速涡壳，多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳将多入口立交J型涡旋混合增压器进气口均分为多个，多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口设置在多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272的内侧，多入口立交J型涡旋混合增压器第一导气涡壳276设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口273和多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口274的中间，多入口立交J型涡旋混合增压器第二导气涡壳284设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口274和多入口立交J型涡旋混合增压器第三进气口285的中间(以此类推，进气口数量比导气涡壳的数量多一个)；多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳为渐开线形，多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳由多个多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆277支撑并固装在多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272上，多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆277的截面为叶片形；多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口均为环形并与环形的多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道282相连通，多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道282的内边为渐开线形并与多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272切向外接，多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道282的外边是多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272渐开线的延长过渡线；多入口立交J型涡旋混合增压器271内等间距设置有多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板278，多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板278将多入口立交J型涡旋混合增压器271沿轴向均分成多段，每段多入口立交J型涡旋混合增压器271内设有至少一个第十喷水嘴293，每个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板278的中间均设有一个第五隔板过气孔319，各段多入口立交J型涡旋混合增压器271经第五隔板过气孔319首尾相接形成一个涡环；每段多入口立交J型涡旋混合增压器271末端的多入口立交J型涡旋混合增压器隔板278内侧的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272上设有多入口立交J型涡旋混合增压器排气口275，对应多入口立交J型涡旋混合增压器排气口275外侧的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272上设有多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔280，多入口立交J型涡旋混合增压器排气口275与多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔280相接连通，多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔280与第四柳叶形管318相接连通，第四柳叶形管318与环形的多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道281相接连通，第四柳叶形管318设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口273对应的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳272上，每段多入口立交J型涡旋混合增压器271设置至少一个第四柳叶形管318，第四柳叶形管318的外侧是多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道282；多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道282和多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道281上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式七，参照图6、图9至图16、图27、图30至图32说明本具体实施方式，所述涡旋混合增压器为超越J型涡旋混合增压器286，超越J型涡旋混合增压器286由超越J型涡旋混合增压器涡壳287、多个超越J型涡旋混合增压器隔板288、超越J型涡旋混合增压器进气口289、超越J型涡旋混合增压器排气口290、超越J型涡旋混合增压器排气集气腔294、超越J型涡旋混合增压器排气通道291、超越J型涡旋混合增压器进气通道292和多个第十一喷水嘴279组成；超越J型涡旋混合增压器涡壳287是一个环形等速涡壳，超越J型涡旋混合增压器进气口289设置在超越J型涡旋混合增压器涡壳287的内侧，超越J型涡旋混合增压器进气口289为环形并与环形的超越J型涡旋混合增压器进气通道292相连通，超越J型涡旋混合增压器进气通道292的内边为渐开线形并与超越J型涡旋混合增压器涡壳287切向外接，超越J型涡旋混合增压器进气通道292的外边是超越J型涡旋混合增压器涡壳287渐开线的延长过渡线；超越J型涡旋混合增压器286内等间距设置有多个超越J型涡旋混合增压器隔板288，多个超越J型涡旋混合增压器隔板288将超越J型涡旋混合增压器286沿轴向均分成多段，每段超越J型涡旋混合增压器286内设有至少一个第十一喷水嘴279，每个超越J型涡旋混合增压器隔板288的中间均设有一个第六隔板过气孔332，各段超越J型涡旋混合增压器286经第六隔板过气孔332首尾相接形成一个涡环；每段超越J型涡旋混合增压器286末端的超越J型涡旋混合增压器隔板288内侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳287上形状为“C”字形的位置处设有超越J型涡旋混合增压器排气口290，对应超越J型涡旋混合增压器排气口290外侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳287上设有超越J型涡旋混合增压器排气集气腔294，超越J型涡旋混合增压器排气口290与超越J型涡旋混合增压器排气集气腔294相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气集气腔294与环形的超越J型涡旋混合增压器排气通道291相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气通道291和超越J型涡旋混合增压器进气通道292上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五至七所述的J型涡旋混合增压器就是在涡旋燃烧室中省却了燃料喷嘴和点火器，J型涡旋混合增压器的排气口延涡旋混合增压器径向设置，所述J型的“J”是“径”字的拼音字头。图4至图6所示均为两段式J型涡旋混合增压器，其中单入口立交J型涡旋混合增压器260和多入口立交J型涡旋混合增压器271每段涡旋混合增压器等间距设3个柳叶形管(图22和图26所示)。

具体实施方式一至七所述的涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置进气段均为环形等速涡壳，所述等速涡壳是一个半径随旋转角度呈线性变化，旋转一周所形成的等速螺旋线，涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置进气段就是以这个等速螺旋线为截面的环形等速涡壳，其基本形线是渐开线，其旋转一周半径的变化量为涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置进气口的宽度；等速涡壳的流体特性是：介质的无攻角入射，即入射介质流的矢量与所述等速涡壳内涡旋流矢量相同，流线重合。

具体实施方式八，参照图1至图32说明本具体实施方式，本具体实施方式的涡旋复合式热机省却涡旋燃烧室和空气流量调节装置或者关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的燃料喷嘴及点火器，或者将燃料喷嘴替换为喷水嘴并关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的点火器，所述再热涡旋复合式热机可以方便变换为余热涡旋复合式热机。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式九，参照图1至图6、图8至图18、图21至图27、图30至图32说明本具体实施方式，所述涡旋燃烧室和涡旋混合增压器采用的换热方式是，将经往复式内燃机59缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热并增压适量的高压洁净水，由喷水嘴雾化喷入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内，与往复式内燃机59排出的燃气空气混合物或再热产生的燃气空气混合物或者并混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物直接接触，雾化洁净水压力骤然下降，液滴炸裂使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热，热交换介质趋向同一温度温差趋于零；所述换热方式没有界定的传热面，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，产生的燃气空气水蒸汽混合物温度大幅度下降，压力得到提升；同时雾化洁净水还可中和燃气中部分有害气体；所述过程是在定常连续涡旋流的多变状态下进行的，所述过程是：往复式内燃机59排出的燃气空气混合物或再热产生的燃气空气混合物或者并混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物延涡旋燃烧室和涡旋混合增压器等速涡壳渐开线形进气通道进入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器，遵循动量守恒定理，所述介质的流速增加，在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内形成稳定的涡旋流场，所述涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射的介质流低于静压头一个动压头值负压诱导，两者相互促进，介质的流速进一步提高，介质的部分内能转变为介质的动能，在涡旋流中心，涡旋流流速下降，在等速涡壳流体的标量场矢量场特性和涡旋流的速度场、压力场、温度场、能量场效应及势流叠加效应作用下，同时在所述涡旋燃烧室和涡旋混合增压器进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调的拉法尔喷管临界效应作用下，所述燃气空气混合物或燃气空气水蒸汽混合物与喷水嘴雾化喷入的经预热适量的高压雾化洁净水混合闪蒸过程中产生多变效应，介质的温度下降，介质的压力得到提升，介质的部分内能转变为位能。其它与具体实施方式一至八其中任一项相同。

常规热交换由于固定传热面存在而局限于传导换热，同时传热面两侧热交换介质必须有一定温差存在；本发明推出的热交换方式无界定传热面，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，是一种集传导、对流、幅射、闪蒸、蒸发、多相流、混合融合为一体的全方位热交换，热交换介质温差趋于零，因而其热交换速率和效率是常规(现有的或公知的)热交换方式和热交换设备无法比拟的。必须强调一点是：“适量的高压洁净水”的“适量”二字，是保持所述热机热动平衡的关键，先进的数字和控制技术使其成为可能。

具体实施方式十，参照图1至图6、图8至图18、图21至图32说明本具体实施方式，一种用介质内能动态压缩涡旋流增压技术，所述介质是往复式内燃机59排出的燃气空气混合物或者是其余热或再热混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物；实现这一技术的是涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置和楔形体调控装置，涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置进气段均为环形等速涡壳，介质由涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置等速涡壳渐开线形进气通道进入所述装置，遵循动量守恒定理介质的流速增加，在所述装置中形成稳定的涡旋流场，所述涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导相互促进，介质流速进一步提高，介质的部分内能转变为介质的动能，表征内能水平介质的温度有所下降；在涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，介质在涡旋流的速度场、压力场、温度场、能量场效应和势流叠加效应作用下，同时在流体的标量场和矢量场特性及所述装置进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调的拉法尔喷管临界效应作用下，涡旋流流线卷积势流叠加，在所述装置涡环涡旋流中心似固体旋转区，涡旋流流速下降，介质被动态压缩，所述动能进一步转变为介质的位能，介质压力得到提升，串联的上述装置效应的叠加，使介质的压力高出其平均吸热温度对应的压比并实现介质的定常连续流动。其它与具体实施方式一至八其中任一项相同。

自然界中的涡旋流由于没有固定的系统边界，系统和外界不可避免存在动量和能量交换，同时由于涡旋流似固体旋转区滞止压升高使涡环体积膨胀，或使涡管向无限远伸展，从而使涡旋不断产生和消亡，本人在前专利申请和本发明推出的涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置有一个等速涡壳的固定涡环涡旋流系统边界，虽然由于流体的粘滞性作用在所述装置涡壳固体面附近不可避免存在流速较低的附面层，较自然界中的涡环和涡旋流更接近理想状态；由于等速涡壳的流体特性，理论上一级上述装置能够实现介质的压力提升为： $p=(p_1+\frac{{\mathrm{\ρ\ω}}^2}{2})-(p_1-\frac{{\mathrm{\ρ\ω}}^2}{2})=\frac{{\mathrm{\ρ\ω}}^2}{2}+\frac{{\mathrm{\ρ\ω}}^2}{2}={\mathrm{\ρ\ω}}^2,$ 等于入射介质流的总压头值减去入射介质流的背压，或等于介质线速度的平方与介质密度的乘积；涡旋流是自然界中的热机，但它并不完全遵循目前人类的热力学和动力学及热机理论。

套轴式差速联轴器10、分布位变式楔形体调控装置3(原名位变式楔形体调控装置)、分布形变式楔形体调控装置4(原名形变式楔形体调控装置)、单入口立交式涡旋增压器2(原名立交式涡旋增压器)、超越式涡旋增压器20、双环涡旋排气装置53(原名涡旋排气装置)、单入口立交式涡旋燃烧室93(原名立交式涡旋燃烧室)、超越式涡旋燃烧室97，一体位变式楔形体调控装置224、外推形变式楔形体调控装置237、内顶形变式楔形体调控装置255、单环涡旋排气装置15、多入口立交式涡旋增压器109和多入口立交式涡旋燃烧室300、丁字轴式差速联轴器64、空气流量调节装置分别是本人在前专利申请《涡旋燃气蒸汽轮机》、《涡旋空气内能利用装置》和《再热涡旋复合式热机》推出的涡旋流应用系列装置，本发明是其应用领域的拓展，部分装置连接关系有所变动，但无实质性修改，有关上述装置祥细信息可查阅上述本人在前专利申请相关文件。下面结合优选实施例，对附图作进一步说明。

优选实施例一：是采用单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交Z型涡旋混合增压器83的涡旋复合式热机，参照图1、图7至图16、图18至图20、图28至图32说明本优选实施例，本优选实施例的涡旋复合式热机由往复式内燃机59、第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器、第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器、第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器、单入口立交式涡旋燃烧室93、单入口立交Z型涡旋混合增压器83、高压透平7、低压透平14、套轴式差速联轴器10、丁字轴式差速联轴器64、双环涡旋排气装置53或单环涡旋排气装置15、楔形体调控装置、变速箱62、计算机调控中心(未示出)、执行及伺服机构(未示出)和其它附属装置(未示出)组成；往复式内燃机59可以是任何类型，也可以是多个往复式内燃机组合；各级单入口和多入口立交式涡旋增压器和单入口立交式涡旋燃烧室93及单入口立交Z型涡旋混合增压器83的进、排气通道上分别设置有一个楔形体调控装置，串联的单入口和多入口立交式涡旋增压器和单入口立交式涡旋燃烧室93及单入口立交Z型涡旋混合增压器83排气通道上设置的楔形体调控装置，兼作下一级上述装置进气通道上设置的楔形体调控装置，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，也可以采用通用的可调静叶；第一组串联的多级单入口立交式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中的第一级涡旋增压器及涡旋排气装置分别装设有一个固液体分离装置。

往复式内燃机59排出的脉动具有一定温度燃气空气混合物经第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第一级单入口立交式涡旋增压器进气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的拉法尔喷管加速到临界状态，并保持最大容积流量，经等速涡壳渐开线环形的单入口立交式涡旋增压器进气通道159由单入口立交式涡旋增压器进气口45进入第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第一级单入口立交式涡旋增压器内，由于动量守恒，介质的流速进一步提高，在所述涡旋增压器中形成稳定的涡旋流场，由于单入口立交式涡旋增压器2是一个环形等速涡壳，入射介质流与所述涡旋增压器内的涡旋流流线矢量相同，流线重合，入射介质流给涡旋流动量，使涡旋流加速，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值背压，负压诱导相互促进，燃气空气混合物的部分内能转变为所述介质的动能，表征内能水平介质的温度有所下降；作用于往复式内燃机59的排气背压不但没有升高，由于所述涡旋增压器涡旋流场存在，反而有所下降；所述介质在涡旋增压器内势流叠加流线卷积，在涡旋增压器环形中心似固体旋转区，涡旋流流速下降，在环形涡心处流速趋向零，在涡旋流的速度场、压力场、温度场、能量场效应和势流叠加效应作用下，同时在所述涡旋增压器进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成喉部截面可调的拉法尔喷管的临界效应作用下，高速涡旋流被动态压缩，介质的部分动能转变为介质的位能(势能)，介质的滞止压升高；由于宏观运动流体不仅具有标量场特性，同时具有矢量场特性，作用于入射气流的背压则下降，为低于静压头一个动压头值；单入口立交式涡旋增压器进气通道159上安装的楔形体调控装置结构形线所构成喉部截面可调的拉法尔喷管的临界状态阻断了所述涡旋增压器内压力扰动向上游的传播，单入口立交式涡旋增压器排气通道160上安装的楔形体调控装置结构形线所构成喉部截面可调的拉法尔喷管临界状态就像一堵高度可调拦河坝，使涡旋增压器内介质压力升高并可调，同时实现介质的定常连续流动。燃气空气混合物中夹杂的烟尘由所述涡旋增压器上设置的第一固液体分离装置121分离并收集起来；具有一定压力和温度的燃气空气混合物经单入口立交式涡旋增压器排气口46等间距排列的第一叶片形管92的排管进入单入口立交式涡旋增压器排气通道160，然后进入第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第二级单入口立交式涡旋增压器进气通道，在所述通道安装的楔形体调控装置结构形线所构成的拉法尔喷管可调喉部，被加速到临界状态，并保持一定的容积和质量流量，在随后的扩张形加速段被扩容加速为超音速气流，然后延等速涡壳渐开线形单入口立交式涡旋增压器进气通道159进入第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第二级单入口立交式涡旋增压器内，在所述涡旋增压器内流线卷积势流叠加介质被动态压缩，随后依次进入第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第三级和以后各级单入口立交式涡旋增压器动态压缩，脉动流转变为定常连续流；空气经第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器中至少一级单入口立交式涡旋增压器上安装的空气流量调节装置的空气通道321由一体位变式楔形体调控装置224控制流量可调进入所述涡旋增压器内；第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的末级单入口立交式涡旋增压器出来具有一定压力燃气空气混合物经单入口立交式涡旋增压器排气通道160进入单入口立交式涡旋燃烧室进气通道136，在所述通道上设置的楔形体调控装置被加速到临界状态，经等速涡壳渐开线形单入口立交式涡旋燃烧室进气通道136由单入口立交式涡旋燃烧室进气口29进入单入口立交式涡旋燃烧室93内，在所述涡旋燃烧室中形成环形的涡旋流场，该涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射的介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导势流叠加相互促进，由于动量守恒介质被进一步加速，介质部分内能转化为介质的动能，在单入口立交式涡旋燃烧室混合燃烧段90燃气空气混合物与由第一燃料喷嘴133喷入的燃料混合燃烧(启动时由第一点火器134点燃，启动后由稳燃区燃点以上的温度点燃，所述稳燃区为涡旋燃烧室环形中心介质流速较低的似固体旋转区)，在涡旋效应作用下，在该装置进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调的拉法尔喷管临界效应作用下，介质流流线卷积势流叠加，在所述涡旋燃烧室涡环涡旋流中心，涡旋流流速下降，在燃料燃气空气混合燃烧过程中产生多变效应，介质的温度升高，压力同步跃升，介质的动能和部分内能转变为介质的位能。随着燃烧进行，再热后高温燃气空气混合物以一定速度旋转着向单入口立交式涡旋燃烧室混合排气段91进动推进；在混合排气段，再热后高温燃气空气混合物与由第一喷水嘴135雾化喷入的经往复式内燃机59缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热适量的高压雾化洁净水细小液滴表面直接接触混合闪蒸蒸发，雾化水压力骤然下降，液滴炸裂使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热，使涡旋燃烧室温度下降；具有一定压力和温度燃气空气水蒸汽混合物由单入口立交式涡旋燃烧室排气口96进入单入口立交式涡旋燃烧室排气集气腔94，经所述排气集气腔进入多个第一柳叶形管120，然后进入单入口立交式涡旋燃烧室排气通道95，经单入口立交式涡旋燃烧室排气通道95或单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212上设置的楔形体调控装置被加速到临界状态，经等速涡壳渐开线形单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212由单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口210进入单入口立交Z型涡旋混合增压器83内，由于动量守恒所述介质被进一步加速，介质部分内能转化为介质的动能，在单入口立交Z型涡旋混合增压器83中势流叠加，流线卷积，在所述涡旋混合增压器中形成环形的涡旋流场，该涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射的介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导势流叠加相互促进，在所述涡旋混合增压器环形中心似固体旋转区，介质的流速下降，滞止压升高，介质的部分动能转变为介质的位能，同时由第六喷水嘴179雾化喷入的经往复式内燃机59缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热适量的高压雾化洁净水，与由往复式内燃机59排出的经增压并再热和闪蒸产生的具有一定温度和压力的燃气空气水蒸汽混合物直接接触，雾化洁净水压力骤然下降，液滴炸裂使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热；这是一种无界定传热面的热交换，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，热交换介质趋向同一温度温差趋于零；其热交换效率和热传导速率是其它任何换热方式和换热器无法比拟的，省却了常规蒸汽轮机的锅炉等庞大低效换热设备。由于涡旋流场存在，该过程局限在所述涡旋混合增压器中心附近区域，防止蒸发残存物在涡旋混合增压器涡壳上积存；由于水蒸汽的的热容量较大，融合蒸发产生的燃气空气水蒸汽混合物温度大幅度下降，同时，在所述涡旋混合增压器进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线构成的拉法尔喷管临界效应作用下，在涡旋流场效应作用下，涡旋流流线卷积，势流叠加，在所述涡旋混合增压器中产生多变效应，介质的部分内能转变为动能，动能又转变为介质的位能，介质压力进一步提升，使单入口立交Z型涡旋混合增压器83实现多变状态下的闪蒸混合换热，使产生的燃气空气水蒸汽混合物的压力进一步接近其平均吸热温度对应压比并实现所述介质的定常连续流动。同时雾化洁净水会中和掉燃气中部分有害气体，有效减轻对环境的污染；所述闪蒸混合换热由涡旋燃烧室和涡旋混合增压器分两步共同完成，可使涡旋燃烧室温度不致过高而增加冷却介质使用量并增加涡旋燃烧室的制造成本，也不过低而影响燃烧效率；所述喷水嘴雾化喷射开启上阀采用高背压弹簧，使洁净水高压差喷入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内。由于等速涡壳和流体矢量场的流体特性和拉法尔喷管临界效应，由于涡旋流场的存在，单入口立交Z型涡旋混合增压器83内较高压力的燃气空气水蒸汽混合物不会上朔逆流；具有一定压力中温燃气空气水蒸汽混合物环绕所述涡旋混合增压器涡环环形轴线高速旋转的同时，延涡旋混合增压器轴向进动推进，由每段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口211等间距排列设置的第十叶片形管236的排管进入单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213，在单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213或单入口立交式涡旋增压器进气通道159上安装的楔形体调控装置结构形线构成的拉法尔喷管加速到临界状态，随后依次进入第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器动态压缩，燃气空气水蒸汽混合物夹杂的固液体物质由第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第一级单入口立交式涡旋增压器上安装的第一固液体分离装置121分离并收集起来；第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的末级单入口立交式涡旋增压器出来的介质的压力由于第一、二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器多级涡旋流动态压缩效应的叠加，以及单入口立交式涡旋燃烧室93、单入口立交Z型涡旋混合增压器83多变状态下的燃烧吸热闪蒸混合换热和动态压缩，其压力已超出所述介质平均吸热温度对应压比；高压中温燃气空气水蒸汽混合物经第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的末级单入口立交式涡旋增压器排气通道上设置的楔形体调控装置进入高压透平7膨胀作功；高压透平7排出的介质依次进入第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器动态压缩，使介质压力得到恢复或部分恢复，同时将凝结水由第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器中的第一级多入口立交式涡旋增压器109上安装的第五固液体分离装置201分离并收集起来，经处理后供所述涡旋复合式热机循环使用；第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器中的末级多入口立交式涡旋增压器出来介质进入低压透平14膨胀作功，低压透平14出来的低压低温乏气进入双环涡旋排气装置53(或单环涡旋排气装置15)，乏气经双环涡旋排气装置进气通道126沿等速涡壳渐开线形双环涡旋排气装置进气段73涡壳和双环涡旋排气装置导气涡壳78由双环涡旋排气装置第一进气口51和双环涡旋排气装置第二进气口50进入双环涡旋排气装置进气段73，由于动量守恒乏气的流速增加，乏气的部分内能转变为动能，在双环涡旋排气装置进气段73形成一个环形的涡旋流场，该环形的涡旋流场切向外接双环涡旋排气装置过渡段80进入双环涡旋排气装置排气段163又形成一个近似椭圆形涡环，两涡环部分重叠，相互促进；同时乏气给涡旋流动量，涡旋流给入射乏气一个低于静压头一个动压头值背压相互促进，流线卷积势流叠加，乏气在涡旋流的似固体旋转区流速下降，涡旋流被动态压缩，当乏气压力略高于大气压力时，经截面可调的阵列式双环涡旋排气装置排气口48排入大气；双环涡旋排气装置进气段73设有第三固液体分离装置141，将乏气中凝结水及其它固液体物质分离并收集起来，凝结水经处理后供所述涡旋复合式热机循环使用；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分别传动连接套轴式差速联轴器10的两个套轴式差速联轴器锥形主动齿轮24，通过套轴式差速联轴器锥形主动齿轮24与套轴式差速联轴器行星齿轮12啮合传动，套轴式差速联轴器行星齿轮12产生差速旋转并推动套轴式差速联轴器十字轴11和套轴式差速联轴器十字轴安装架23旋转，套轴式差速联轴器10通过套轴式差速联轴器行星齿轮12的自适应差速旋转，实现所述热机的高压透平7和低压透平14转数自适应动态差动调节、焓降动态分配，有效减少了所述热机的余速损失；整合合成动力由安装在套轴式差速联轴器十字轴11上的的中介轴16输出，套轴式差速联轴器10输出轴中介轴16传动联接变速箱输入轴328，变速箱62将变速箱输出轴61转数调整至往复式内燃机输出轴63相同数量级，变速箱输出轴61和往复式内燃机输出轴63分别联接丁字轴式差速联轴器64两个丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮22，两个丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮22啮合传动丁字轴式差速联轴器行星齿轮26作差速旋转，丁字轴式差速联轴器行星齿轮26推动丁字轴式差速联轴器十字轴182并带动丁字轴式差速联轴器十字轴安装架25旋转，通过十字轴安装架锥形齿轮79与丁字轴锥形齿轮76啮合带动丁字轴27旋转，整合合成动力由丁字轴式差速联轴器64的丁字轴27输出；所述涡旋复合式热机所有设备均由一个计算机调控中心及其附属的多个执行和伺服机构统一控制；往复式内燃机和高、低压透平转数，燃料喷入量和高压洁净水喷入量及空气流量调节装置的空气流量，各级涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、高、低压透平和涡旋排气装置中介质压力、流速和温度，楔形体调控装置结构形线所构成的拉法尔喷管喉部中介质温度、压力、流速，涡旋燃烧室构件蠕变及其它附属设备工况，均由各类传感器和其它参数采集装置将相关设备工况参数及时反馈到计算机调控中心；计算机调控中心根据各设备实时及设计参数和工作人员指令，应用工况控制程序高速综合运算，经数字指令转换模块实时发出调控指令，相关执行和伺服机构根据计算机调控中心指令，实时调整相关设备控件，使所述涡旋复合式热机在设计或设定工况下稳定运转。

优选实施例二：采用多入口立交式涡旋燃烧室300和多入口立交Z型涡旋混合增压器267的涡旋复合式热机，参照图2、图7至图17、图19、图20、图28至图32说明本优选实施例，本优选实施例的涡旋复合式热机由往复式内燃机59、三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器、多入口立交式涡旋燃烧室300、多入口立交Z型涡旋混合增压器267、高压透平7、低压透平14、套轴式差速联轴器10、丁字轴式差速联轴器64、双环涡旋排气装置53或单环涡旋排气装置15、楔形体调控装置、变速箱62、计算机调控中心(未示出)、执行及伺服机构(未示出)和其它附属装置(未示出)组成；本优选实施例不同于优选实施例一的地方在于，本优选实施例所采用的涡旋增压器均为多入口立交式涡旋增压器109，涡旋燃烧室为多入口立交式涡旋燃烧室300，涡旋混合增压器为多入口立交Z型涡旋混合增压器267，多入口立交式涡旋增压器109、多入口立交式涡旋燃烧室300和多入口立交Z型涡旋混合增压器267就是在单入口立交式涡旋增压器2、单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交Z型涡旋混合增压器83内增加了导气涡壳和撑杆，多个导气涡壳将所述装置进气口均分为多个；多入口立交式涡旋增压器109、多入口立交式涡旋燃烧室300和多入口立交Z型涡旋混合增压器267较适合大介质流量机组，其作用原理与单入口立交式涡旋增压器2、单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交Z型涡旋混合增压器83是一样的，其它均与优选实施例一相同。

优选实施例三：是采用超越式涡旋燃烧室97和超越Z型涡旋混合增压器82的涡旋复合式热机，参照图3、图6至图16、图19至图21、图23至图25、图28至图32说明本优选实施例，本优选实施例的涡旋复合式热机由往复式内燃机59、第一组串联的多级超越式涡旋增压器、第二组串联的多级超越式涡旋增压器、第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室97、超越Z型涡旋混合增压器82、高压透平7、低压透平14、套轴式差速联轴器10、丁字轴式差速联轴器64、双环涡旋排气装置53或单环涡旋排气装置15、楔形体调控装置、变速箱62、计算机调控中心(未示出)、执行及伺服机构(未示出)和其它附属装置(未示出)组成；本优选实施例不同于优选实施例一的地方在于：高压透平前置涡旋增压器、涡旋燃烧室和涡旋混合增压器采用超越式涡旋增压器20、超越式涡旋燃烧室97和超越Z型涡旋混合增压器82，与优选实施例一采用的单入口立交式涡旋增压器20、单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交Z型涡旋混合增压器83工作介质流程略有差异，作用原理则相同。超越式涡旋燃烧室97、超越Z型涡旋混合增压器82和第一、第二组串联的多级超越式涡旋增压器组成一个单元体，所述单元体由轴对称内外两层组成，分别按自然数顺序依次为内层第一位、内层第二位、内层第三位……内层第n-2位、内层第n-1位、内层第n位，外层第一位、外层第二位、外层第三位……外层第n-2位、外层第n-1位、外层第n位，所述单元体按并列多个字母Z形排列，也可以按并列多个字母S形排列设置，按并列多个字母Z形排列设置时所述单元体串联的超越式涡旋增压器20、超越式涡旋燃烧室97和超越Z型涡旋混合增压器82的级数可以是4的整数倍(图23)，或者加1是4的整数倍(图25)，或者加2是4的整数倍(图3)，按并列多个字母S形排列设置时单元体串联的超越式涡旋增压器20、超越式涡旋燃烧室97和超越Z型涡旋混合增压器82的级数是奇数(图6)，也可以是偶数(图24)，两种类型五种不同数量结构单元体介质流程略有差异作用原理相同，所述单元体的排列规则可参阅本人在前专利申请《再热式涡旋复合热机》说明书的具体实施方式六和具体实施方式七；其余均与优选实施例一相同。

优选实施例四：是采用单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交J型涡旋混合增压器260的涡旋复合式热机，参照图4、图7至图16、图19、图20、图22、图28至图32说明本优选实施例，本优选实施例的涡旋复合式热机由往复式内燃机59、第一组串联的多级单入口立交式涡旋增压器、第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器、第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器、单入口立交式涡旋燃烧室93、单入口立交J型涡旋混合增压器260、高压透平7、低压透平14、套轴式差速联轴器10、丁字轴式差速联轴器64、双环涡旋排气装置53或单环涡旋排气装置15、楔形体调控装置、变速箱62、计算机调控中心(未示出)、执行及伺服机构(未示出)和其它附属装置(未示出)组成；比较图1和图4不难发现，本优选实施例与优选实施例一的区别在于：本优选实施例采用单入口立交J型涡旋混合增压器260，优选实施例一采用的是单入口立交Z型涡旋混合增压器83，其余均与优选实施例一相同。

由单入口立交式涡旋燃烧室93出来的具有一定压力和温度的燃气空气水蒸汽混合物，经单入口立交式涡旋燃烧室排气通道95进入单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266，在所述通道中设置的楔形体调控装置结构形线所构成的拉法尔喷管达到临界状态，经等速涡壳渐开线形单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266由单入口立交J型涡旋混合增压器进气口263进入单入口立交J型涡旋混合增压器260内，由于动量守恒所述介质被进一步加速，介质的部分内能转化为介质的动能，在所述涡旋混合增压器中形成环形的涡旋流场，该涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射的介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导势流叠加相互促进，介质流速进一步提高，在涡旋流中所述介质势流叠加，流线卷积，在单入口立交J型涡旋混合增压器260环形中心似固体旋转区，介质的流速下降，滞止压升高，介质的部分动能转变为介质的位能；同时，往复式内燃机59排出的经增压并再热和闪蒸混合换热具有一定温度和压力的燃气空气水蒸汽混合物，与由第九喷水嘴218雾化喷入的经往复式内燃机59缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热适量的高压雾化洁净水直接接触，雾化洁净水压力骤然下降，液滴炸裂使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热；这是一种无界定传热面的热交换，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，热交换介质趋向同一温度，温差趋于零，其换热效率和热传导速率是其它任何换热方式和换热设备无法比似的，由于涡旋流场存在，该过程局限在所述涡旋混合增压器中心附近区域，防止蒸发残存物在涡旋混合增压器涡壳上积存；在涡旋流场效应势流叠加和所述涡旋混合增压器进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调拉法尔喷管的临界效应作用下，融合蒸发产生的燃气空气水蒸汽混合物温度大幅度下降，压力则有所升高，使所述涡旋混合增压器实现多变状态下的闪蒸混合换热，使产生的燃气空气水蒸汽混合物的压力进一步接近平均吸热温度对应压比，涡旋混合增压器内较高压力的燃气空气水蒸汽混合物不会上朔逆流，并实现所述介质的定常连续流动；在这过程中雾化洁净水会中和掉燃气中部分有害气体，有效减轻对环境的污染；所述第九喷水嘴218雾化喷射开启止阀采用高背压弹簧，使洁净水高压差喷入单入口立交J型涡旋混合增压器260内。具有一定压力中温燃气空气水蒸汽混合物环绕所述涡旋混合增压器环形轴线高速旋转的同时以一定速度向单入口立交J型涡旋混合增压器排气口264进动推进，由单入口立交J型涡旋混合增压器排气口264进入单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔270，经多个第三柳叶形管184进入单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道265，由单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道265进入第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第一级单入口立交式涡旋增压器进气通道，经所述通道上安装的楔形体调控装置，进入第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第一级单入口立交式涡旋增压器内，接下来与优选实施例一均相同。

优选实施例五：采用多入口立交式涡旋燃烧室300和多入口立交J型涡旋混合增压器271的涡旋复合式热机，参照图5、图7至图16、图19、图20、图26、图28至图32说明本优选实施例，本优选实施例的涡旋复合式热机由往复式内燃机59、三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器、多入口立交式涡旋燃烧室300、多入口立交J型涡旋混合增压器271、高压透平7、低压透平14、套轴式差速联轴器10、丁字轴式差速联轴器64、双环涡旋排气装置53或单环涡旋排气装置15、楔形体调控装置、变速箱62、计算机调控中心(未示出)、执行及伺服机构(未示出)和其它附属装置(未示出)组成；本优选实施例不同于优选实施例四的地方在于，本优选实施例所采用的涡旋增压器均为多入口立交式涡旋增压器109，涡旋燃烧室为多入口立交式涡旋燃烧室300、涡旋混合增压器为多入口立交J型涡旋混合增压器271，多入口立交式涡旋增压器109、多入口立交式涡旋燃烧室300和多入口立交J型涡旋混合增压器271就是在单入口立交式涡旋增压器2、单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交J型涡旋混合增压器260内增加了导气涡壳和撑杆，多个导气涡壳将所述涡旋增压器、涡旋燃烧室和涡旋混合增压器进气口均分为多个，其作用原理与优选实施例四的单入口立交式涡旋增压器2、单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交J型涡旋混合增压器260是一样的，本优选实施例较适合大介质流量机组，其它均与优选实施例一、二或四相同。

优选实施例六：是采用超越式涡旋燃烧室97和超越J型涡旋混合增压器286的涡旋复合式热机，参照图3、图6至图16、图19、图20、图27至图32说明本优选实施例，本优选实施例的涡旋复合式热机由往复式内燃机59、第一组串联的多级超越式涡旋增压器、第二组串联的多级超越式涡旋增压器、第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室97、超越J型涡旋混合增压器286、高压透平7、低压透平14、套轴式差速联轴器10、丁字轴式差速联轴器64、双环涡旋排气装置53或单环涡旋排气装置15、楔形体调控装置、变速箱62、计算机调控中心(未示出)、执行及伺服机构(未示出)和其它附属装置(未示出)组成；本优选实施例不同于优选实施例四的地方在于：高压透平前置涡旋增压器、涡旋燃烧室和涡旋混合增压器采用超越式涡旋增压器20、超越式涡旋燃烧室97和超越J型涡旋混合增压器286，与优选实施例四采用的单入口立交式涡旋增压器20、单入口立交式涡旋燃烧室93和单入口立交J型涡旋混合增压器260工作介质流程略有差异，作用原理则相同。超越式涡旋燃烧室97、超越J型涡旋混合增压器286和第一、第二组串联的多级超越式涡旋增压器组成一个单元体，所述单元体由轴对称内外两层按自然数顺序排列组成，所述单元体按并列多个字母S形排列，也可以按并列多个字母Z形排列设置，按并列多个字母S形排列设置时所述单元体串联的超越式涡旋增压器20、超越式涡旋燃烧室97和超越J型涡旋混合增压器286的级数是奇数(图6)，也可以是偶数(图24)，按并列多个字母Z形排列设置时所述单元体串联的超越式涡旋增压器20、超越式涡旋燃烧室97和超越J型涡旋混合增压器286的级数可以是4的整数倍(图23)，或者加1是4的整数倍(图25)，或者加2是4的整数倍(图3)，两种类型五种不同数量结构单元体介质流程略有差异作用原理相同；其余均与优选实施例一、三或四相同。

优选实施例一至六所述的涡旋复合式热机均为再热涡旋复合式热机，省却涡旋燃烧室和空气流量调节装置或者关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的燃料喷嘴及点火器，或者将燃料喷嘴替换为喷水嘴并关闭空气流量调节装置的点火器，所述再热涡旋复合式热机可以方便地变换为余热涡旋复合式热机。

Claims (10)

1.一种涡旋复合式热机，所述涡旋复合式热机是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)、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：所述涡旋复合式热机还包括涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置、空气流量调节装置和楔形体调控装置；所述涡旋增压器由设置在往复式内燃机(59)与涡旋燃烧室间的第一组串联的多级涡旋增压器和涡旋混合增压器与高压透平(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)；所述涡旋燃烧室是单入口立交式涡旋燃烧室(93)或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)；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、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器的进、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)，或者是分布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(10)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第一级涡旋增压器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末级涡旋增压器环形排气通道与涡旋燃烧室的环形进气通道相接连通，涡旋燃烧室的环形排气通道与涡旋混合增压器的环形进气通道相接连通，涡旋混合增压器的环形排气通道与第二组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第二组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器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第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第三组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器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，三组串联的多级涡旋增压器中上一级涡旋增压器的环形排气通道与其下一级涡旋增压器环形进气通道相接连通；

在涡旋燃烧室中往复式内燃机(59)排出经增压具有一定温度和压力的燃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；在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器中，在同样的多变状态下，再热后高温燃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、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，所述介质在定常连续涡旋流中被动态压缩；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，实现所述涡旋复合式热机的高压透平(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。

2.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器是单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)，单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)由单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)、单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口(210)、单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)、多个第一导气叶片(268)、多个第六喷水嘴(179)、单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)和单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)组成；单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)是一个环形等速涡壳，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口(210)设置在单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)的内侧，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口(210)为环形并与环形的单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)相连通，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)的内边为渐开线形并与单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)切向外接，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)的外边是单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)渐开线的延长过渡线；各段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)分别由多个等间距排列的第十叶片形管(236)的排管组成，相切安装在单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)的环形壳体上，每段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)对应的单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)和单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上设一个立体相交段，设置在立体相交段处的多个等间距排列的第十叶片形管(236)的排管内是单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)，设置在立体相交段的多个等间距排列的第十叶片形管(236)的排管外是单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)；相邻两个立体相交段间的单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上等间距设有多个第一导气叶片(268)；单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上等间距设置的第十叶片形管(236)和第一导气叶片(268)轴线相对单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)涡环轴线角度小于90度；相邻两段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)间的单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)涡环的中心设置至少一个第六喷水嘴(179)；各段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)等间距排列的第十叶片形管(236)的排管与环形的单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)相接连通；单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)和单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上分别设置有一个楔形体调控装置。

3.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器是多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)，多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)由多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆(220)、多个第二导气叶片(269)、多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)、多个第七喷水嘴(180)、多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)和多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)组成；多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)是一个多入口环形等速涡壳，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳将多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口均分为多个，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)的内侧，多入口立交Z型涡旋混合增压器第一导气涡壳(219)设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器第一进气口(216)与多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口(217)的中间，多入口立交Z型涡旋混合增压器第二导气涡壳(324)设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口(217)与多入口立交Z型涡旋混合增压器第三进气口(325)的中间；多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳为渐开线形，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳由多个多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆(220)支撑并固装在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)上，多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆(220)的截面为叶片形；多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口均为环形并与环形的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)相连通，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)的内边为渐开线形并与多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)切向外接，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)的外边是多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)渐开线的延长过渡线；各段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)分别由多个等间距排列的第九叶片形管(223)的排管组成，相切安装在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)的环形壳体上，每段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)对应的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)和多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)上设一个立体相交段，立体相交段处的多个等间距排列的第九叶片形管(223)的排管内是多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)，设置在立体相交段的多个等间距排列的第九叶片形管(223)的排管外是多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)；相邻两个立体相交段间的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)上等间距设置多个第二导气叶片(269)，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)上等间距设置的多个第二导气叶片(269)和第九叶片形管(223)轴线相对多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)涡环轴线角度小于90度；相邻两段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)间的多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)涡环的中心设置至少一个第七喷水嘴(180)；各段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)等间距排列的第九叶片形管(223)的排管与环形的多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)相接连通；多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)和多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)上分别设置有一个楔形体调控装置。

4.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器是超越Z型涡旋混合增压器(82)，超越Z型涡旋混合增压器(82)由超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)、超越Z型涡旋混合增压器进气口(232)、超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)、超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)、超越Z型涡旋混合增压器排气通道(235)、多个第三导气叶片(283)和多个第八喷水嘴(181)组成；超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)是一个环形等速涡壳，超越Z型涡旋混合增压器进气口(232)设置在超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)的内侧，超越Z型涡旋混合增压器进气口(232)为环形并与环形的超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)相连通，超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)的内边为渐开线形并与超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)切向外接，超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)的外边是超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)渐开线的延长过渡线；超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)上等间距设置有多个第三导气叶片(283)，多个第三导气叶片(283)轴线与超越Z型涡旋混合增压器(82)涡环轴线角度小于90度；各段超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)分别由多个等间距排列的第十一叶片形管(258)的排管组成，相切安装在超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)环形壳体上；相邻两段超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)间的超越Z型涡旋混合增压器(82)涡环中心设置至少一个第八喷水嘴(181)；各段超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)等间距排列的第十一叶片形管(258)的排管与环形的超越Z型涡旋混合增压器排气通道(235)相接连通，超越Z型涡旋混合增压器排气通道(235)和超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)上分别设置有一个楔形体调控装置。

5.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器为单入口立交J型涡旋混合增压器(260)，单入口立交J型涡旋混合增压器(260)由单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)、多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)、单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)、单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)、单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)、单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(265)、单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)、多个第九喷水嘴(218)和多个第三柳叶形管(184)组成；单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)是一个环形等速涡壳，单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)设置在单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)的内侧，单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)为环形并与环形的单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)相连通，单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)的内边为渐开线形并与单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)切向外接，单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)的外边是单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)渐开线的延长过渡线；单入口立交J型涡旋混合增压器(260)内等间距设置有多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)，多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)将单入口立交J型涡旋混合增压器(260)沿轴向均分成多段，每段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)内设有至少一个第九喷水嘴(218)，每个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)的中间均设有一个第四隔板过气孔(259)，各段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)经第四隔板过气孔(259)首尾相接形成一个涡环；每段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)末端的单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)内侧的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)上设有单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)，对应单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)外侧的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)上设有单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)，单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)与单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)相接连通，单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)与第三柳叶形管(184)相接连通，第三柳叶形管(184)与环形的单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(265)相接连通，第三柳叶形管(184)设置在单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)对应的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)上，每段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)设置至少一个第三柳叶形管(184)，第三柳叶形管(184)的外侧是单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)；单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)和单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(265)上分别设置有一个楔形体调控装置。

6.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器为多入口立交J型涡旋混合增压器(271)，多入口立交J型涡旋混合增压器(271)由多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)、多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口、多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳、多个多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆(277)、多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)、多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)、多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)、多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(281)、多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)、多个第十喷水嘴(293)和多个第四柳叶形管(318)组成；多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)是一个多入口环形等速涡壳，多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳将多入口立交J型涡旋混合增压器进气口均分为多个，多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口设置在多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)的内侧，多入口立交J型涡旋混合增压器第一导气涡壳(276)设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口(273)和多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口(274)的中间，多入口立交J型涡旋混合增压器第二导气涡壳(284)设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口(274)和多入口立交J型涡旋混合增压器第三进气口(285)的中间；多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳为渐开线形，多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳由多个多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆(277)支撑并固装在多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上，多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆(277)的截面为叶片形；多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口均为环形并与环形的多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)相连通，多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)的内边为渐开线形并与多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)切向外接，多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)的外边是多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)渐开线的延长过渡线；多入口立交J型涡旋混合增压器(271)内等间距设置有多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)，多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)将多入口立交J型涡旋混合增压器(271)沿轴向均分成多段，每段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)内设有至少一个第十喷水嘴(293)，每个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)的中间均设有一个第五隔板过气孔(319)，各段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)经第五隔板过气孔(319)首尾相接形成一个涡环；每段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)末端的多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)内侧的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上设有多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)，对应多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)外侧的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上设有多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)，多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)与多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)相接连通，多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)与第四柳叶形管(318)相接连通，第四柳叶形管(318)与环形的多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(281)相接连通，第四柳叶形管(318)设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口(273)对应的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上，每段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)设置至少一个第四柳叶形管(318)，第四柳叶形管(318)的外侧是多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)；多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)和多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(281)上分别设置有一个楔形体调控装置。

7.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器为超越J型涡旋混合增压器(286)，超越J型涡旋混合增压器(286)由超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)、多个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)、超越J型涡旋混合增压器进气口(289)、超越J型涡旋混合增压器排气口(290)、超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)、超越J型涡旋混合增压器排气通道(291)、超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)和多个第十一喷水嘴(279)组成；超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)是一个环形等速涡壳，超越J型涡旋混合增压器进气口(289)设置在超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)的内侧，超越J型涡旋混合增压器进气口(289)为环形并与环形的超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)相连通，超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)的内边为渐开线形并与超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)切向外接，超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)的外边是超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)渐开线的延长过渡线；超越J型涡旋混合增压器(286)内等间距设置有多个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)，多个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)将超越J型涡旋混合增压器(286)沿轴向均分成多段，每段超越J型涡旋混合增压器(286)内设有至少一个第十一喷水嘴(279)，每个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)的中间均设有一个第六隔板过气孔(332)，各段超越J型涡旋混合增压器(286)经第六隔板过气孔(332)首尾相接形成一个涡环；每段超越J型涡旋混合增压器(286)末端的超越J型涡旋混合增压器隔板(288)内侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)上形状为“C”字形的位置处设有超越J 型涡旋混合增压器排气口(290)，对应超越J型涡旋混合增压器排气口(290)外侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)上设有超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)，超越J型涡旋混合增压器排气口(290)与超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)与环形的超越J型涡旋混合增压器排气通道(291)相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气通道(291)和超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)上分别设置有一个楔形体调控装置。

8.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：省却涡旋燃烧室和空气流量调节装置或者关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的燃料喷嘴及点火器，或者将燃料喷嘴替换为喷水嘴并关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的点火器，所述再热涡旋复合式热机可以方便变换为余热涡旋复合式热机。

9.根据权利要求1至8其中任一项所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋燃烧室和涡旋混合增压器采用的换热方式是，将经往复式内燃机(59)缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热并增压适量的高压洁净水，由喷水嘴雾化喷入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内，与往复式内燃机(59)排出的燃气空气混合物或再热产生的燃气空气混合物或者并混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物直接接触，雾化洁净水压力骤然下降，液滴炸裂使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热，热交换介质趋向同一温度温差趋于零；所述换热方式没有界定的传热面，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，产生的燃气空气水蒸汽混合物温度大幅度下降，压力得到提升；同时雾化洁净水还可中和燃气中部分有害气体；所述过程是在定常连续涡旋流的多变状态下进行的，所述过程是：往复式内燃机(59)排出的燃气空气混合物或再热产生的燃气空气混合物或者并混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物延涡旋燃烧室和涡旋混合增压器等速涡壳渐开线形进气通道进入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器，遵循动量守恒定理，所述介质的流速增加，在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内形成稳定的涡旋流场，所述涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射的介质流低于静压头一个动压头值负压诱导，两者相互促进，介质的流速进一步提高，介质的部分内能转变为介质的动能，在涡旋流中心，涡旋流流速下降，在等速涡壳流体的标量场矢量场特性和涡旋流的速度场、压力场、温度场、能量场效应及势流叠加效应作用下，同时在所述涡旋燃烧室和涡旋混合增压器进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调的拉法尔喷管临界效应作用下，所述燃气空气混合物或燃气空气水蒸汽混合物与喷水嘴雾化喷入的经预热适量的高压雾化洁净水混合闪蒸过程中产生多变效应，介质的温度下降，介质的压力得到提升，介质的部分内能转变为位能。

10.根据权利要求1至8其中任一项所述的涡旋复合式热机，其特征在于：一种用介质内能动态压缩涡旋流增压技术，所述介质是往复式内燃机(59)排出的燃气空气混合物或者是其余热或再热混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物；实现这一技术的是涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置和楔形体调控装置，涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置进气段均为环形等速涡壳，介质由涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置等速涡壳渐开线形进气通道进入所述装置，遵循动量守恒定理介质的流速增加，在所述装置中形成稳定的涡旋流场，所述涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导相互促进，介质流速进一步提高，介质的部分内能转变为介质的动能，表征内能水平介质的温度有所下降；在涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，介质在涡旋流的速度场、压力场、温度场、能量场效应和势流叠加效应作用下，同时在流体的标量场和矢量场特性及所述装置进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调的拉法尔喷管临界效应作用下，涡旋流流线卷积势流叠加，在所述装置涡环涡旋流中心似固体旋转区，涡旋流流速下降，介质被动态压缩，所述动能进一步转变为介质的位能，介质压力得到提升，串联的上述装置效应的叠加，使介质的压力高出其平均吸热温度对应的压比并实现介质的定常连续流动。

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