CN103590905A - 一种实现高效热功转换的方法及应用其的发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现高效热功转换的方法，第一步：将液态氧化剂加压到2MPa以上；第二步：将加压后的所述液态氧化剂恒压汽化；第三步：将汽化后的所述液态氧化剂导入内燃燃烧室，使其在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应形成高温气体工质；第四步：将所述高温气体工质导入速度型做功机构，所述速度型做功机构对外输出动力。本发明实现高效热功转换的方法可以很好地解决现有传统内燃机和外燃机的效率低、污染排放严重及燃料多样性差的问题，本发明的结构简单、功率密度高、效率高、成本低。

Description

一种实现高效热功转换的方法及应用其的发动机

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种提高发动机效率的实现高效热功转换的方法及应用其的发动机。

背景技术

传统的内燃机和外燃机的效率低，污染排放严重，燃料多样性差，因此需要发明一种能够高效的将燃料的化学能转变成功的高效热功转换的方法。

此外，发动机一般包括压气机、燃烧室和做功机构，而且速度型压气机对应速度型做功机构，容积型压气机对应容积型做功机构。速度型压气机尽管采用多级，但仍然很难把气体压缩到较高的程度，发动机的压缩过程中将气体压缩后的压力高低是影响发动机效率的关键因素，压力越高效率越高，因此采用速度型压气机的发动机，因其压缩后的气体的压力很难达到较高水平（例如大于5、6MPa的压力），因此其效率较低。采用容积型压气机的发动机，压气机可以将气体压缩到很高的压力，原则上可以得到很高的效率，但是由于容积型做功机构的膨胀比有限，而且经过燃烧室后的气体温度较高，仍需要更高的膨胀比才能有效的将气体工质的能量转换成动力，进而提高系统的效率，在膨胀比受限的情况下必将使系统的效率受限，因此需要发明一种新型的发动机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案一：一种实现高效热功转换的方法， 

第一步：将液态氧化剂加压到2MPa以上；

第二步：将加压后的所述液态氧化剂恒压汽化；

第三步：将汽化后的所述液态氧化剂导入内燃燃烧室，使其在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应形成高温气体工质；

第四步：将所述高温气体工质导入速度型做功机构，所述速度型做功机构对外输出动力。

方案二：在方案一的基础上，所述内燃燃室设为旋转内燃燃烧室，所述速度型做功机构推动所述旋转内燃燃烧室旋转。

方案三：在方案一的基础上，所述速度型做功机构设为喷管或设为透平。

方案四：在方案二的基础上，所述速度型做功机构设为喷管或设为透平。

方案五：在方案一至方案二任一方案的基础上，所述液态氧化剂设为液氧、或设为含有液氧的液态混合物、或设为过氧化氢、或设为过氧化氢水溶液。

方案六：在方案一至方案四任一方案的基础上，所述液态氧化剂设为液化空气、或设为液氧和液氮的混合物、或设为液氧和液体二氧化碳的混合物。

方案七：一种实现高效热功转换的方法， 

第一步：经有容积型气体压缩机参与的压缩过程将空气压缩到20MPa以上，温度在1000K至1800K之间；

第二步：将压缩后的所述空气导入内燃燃烧室，使其在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应形成高温气体工质；

第三步：将所述高温气体工质导入速度型做功机构，所述速度型做功机构对外输出动力。

方案八：在方案七的基础上，所述容积型气体压缩机设为活塞式空气压缩机。

方案九：在方案七的基础上，所述内燃燃室设为旋转内燃燃烧室，所述速度型做功机构推动所述旋转内燃燃烧室旋转。

方案十：在方案七、方案八或方案九的基础上，所述速度型做功机构设为喷管或设为透平。 

方案十一：一种发动机，包括容积型气体压缩机、内燃燃烧室、速度型做功机构，所述容积型气体压缩机的压缩气体出口与所述内燃燃烧室的工质入口连通，所述内燃燃烧室的工质出口与所述速度型做功机构的工质入口连通，所述容积型气体压缩机的压缩气体出口处的工质的压力大于20MPa，温度在1000K至1800K之间。

方案十二：在方案十一的基础上，所述内燃燃烧室的承压能力大于20MPa。

方案十三：在方案十一的基础上，所述内燃燃烧室设为连续内燃燃烧室或设为间歇内燃燃烧室。

方案十四：在方案十一的基础上，所述速度型做功机构设为涡轮、透平、喷管、对转涡轮、对转透平、转子喷管、低熵轮机或设为对转体速度型做功机构。

方案十五：在方案十四的基础上，所述转子喷管包括沿轴线旋转的转子、设置在所述转子上的喷管，在所述转子上设与所述喷管的工质入口连通的工质通道，所述工质通道与所述内燃燃烧室连通。

方案十六：在方案十一的基础上，所述速度型做功机构设为喷管推进转子做功机构，所述喷管推进转子做功机构包括转子和喷管，所述喷管和所述转子有矩设置，所述内燃燃烧室设置在所述转子上，所述容积型气体压缩机的压缩气体出口经旋转接头与所述内燃燃烧室连通。

方案十七：在方案十五或方案十六的基础上，所述喷管设为拉瓦尔喷管，所述拉瓦尔喷管的工质入口与所述内燃燃烧室连通。

方案十八：在方案十一的基础上，所述速度型做功机构对所述容积型气体压缩机输出动力。

方案十九：在方案十一至方案十八任一方案的基础上，所述容积型气体压缩机设为活塞式气体压缩机、滚动活塞式气体压缩机、滑片式气体压缩机、罗茨式气体压缩机、涡旋式气体压缩机或设为螺杆式气体压缩机。

方案二十：在方案十一至方案十八任一方案的基础上，所述容积型气体压缩机设为包括冷却器的容积型气体压缩机。

方案二十一：在方案二十的基础上，所述包括冷却器的容积型气体压缩机设为包括冷却器的活塞式气体压缩机、包括冷却器的罗茨式气体压缩机、包括冷却器的螺杆式气体压缩机或设为包括冷却器的滑片式气体压缩机。

方案二十二：在方案十一至方案十八的基础上，所述容积型气体压缩机设为多级容积型气体压缩机。

方案二十三：在方案十一至方案十八任一方案的基础上，在所述容积型气体压缩机的进气道上和/或在所述容积型气体压缩机的压缩气体排气道上设速度型气体压缩机。

方案二十四：在方案二十三的基础上，在所述容积型气体压缩机与所述速度型气体压缩机之间的连通通道上或连通通道内设冷却器。

本发明的工作原理如下：本发明中通过将所述液态氧化剂在一定压力下恒压汽化得到压力较高的工质后或通过所述容积型气体压缩机将气体压缩到压力较高的程度后，再在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应，产生高温高压工质，此高温高压工质推动所述速度型做功机构对外输出动力，由于进入所述内燃燃烧室的气体的压力可以达到较高的状态，而且所述速度型做功机构可以实现很高的膨胀比，使工质膨胀到接近或等于环境压力的水平，这样既可以使燃烧放热时的工质压力较高，又可以使工质深度膨胀，所以可以获得较高的效率。

本发明中，所述液态氧化剂加压后的压力大于2MPa、2.2MPa、2.4MPa、2.6MPa、2.8MPa、3MPa、3.2MPa、3.4MPa、3.6MPa、3.8MPa、4MPa、4.2MPa、4.4MPa、4.6MPa、4.8MPa、5MPa、5.2MPa、5.4MPa、5.6MPa、5.8MPa、6MPa、6.2MPa、6.4MPa、6.6MPa、6.8MPa、7MPa、7.2MPa、7.4MPa、7.6MPa、7.8MPa、8MPa、8.2MPa、8.4MPa、8.6MPa、8.8MPa、9MPa、9.2MPa、9.4MPa、9.6MPa、9.8MPa、10MPa、10.2MPa、10.4MPa、10.6MPa、10.8MPa、11MPa、11.2MPa、11.4MPa、11.6MPa、11.8MPa、12MPa、12.2MPa、12.4MPa、12.6MPa、12.8MPa、13MPa、13.2MPa、13.4MPa、13.6MPa、13.8MPa、14MPa、14.2MPa、14.4MPa、14.6MPa、14.8MPa、15MPa、15.2MPa、15.4MPa、15.6MPa、15.8MPa、16MPa、16.2MPa、16.4MPa、16.6MPa、16.8MPa、17MPa、17.2MPa、17.4MPa、17.6MPa、17.8MPa、18MPa、18.2MPa、18.4MPa、18.6MPa、18.8MPa、19MPa、19.2MPa、19.4MPa、19.6MPa、19.8MPa、20MPa、20.2MPa、20.4MPa、20.6MPa、20.8MPa、21MPa、21.2MPa、21.4MPa、21.6MPa、21.8MPa、22MPa、22.2MPa、22.4MPa、22.6MPa、22.8MPa、23MPa、23.2MPa、23.4MPa、23.6MPa、23.8MPa、24MPa、24.2MPa、24.4MPa、24.6MPa、24.8MPa、25MPa、25.2MPa、25.4MPa、25.6MPa、25.8MPa、26MPa、26.2MPa、26.4MPa、26.6MPa、26.8MPa、27MPa、27.2MPa、27.4MPa、27.6MPa、27.8MPa、28MPa、28.2MPa、28.4MPa、28.6MPa、28.8MPa、29MPa、29.2MPa、29.4MPa、29.6MPa、29.8MPa或大于30MPa。

本发明中，所述空气加压后的压力大于20MPa、20.2MPa、20.4MPa、20.6MPa、20.8MPa、21MPa、21.2MPa、21.4MPa、21.6MPa、21.8MPa、22MPa、22.2MPa、22.4MPa、22.6MPa、22.8MPa、23MPa、23.2MPa、23.4MPa、23.6MPa、23.8MPa、24MPa、24.2MPa、24.4MPa、24.6MPa、24.8MPa、25MPa、25.2MPa、25.4MPa、25.6MPa、25.8MPa、26MPa、26.2MPa、26.4MPa、26.6MPa、26.8MPa、27MPa、27.2MPa、27.4MPa、27.6MPa、27.8MPa、28MPa、28.2MPa、28.4MPa、28.6MPa、28.8MPa、29MPa、29.2MPa、29.4MPa、29.6MPa、29.8MPa或大于30MPa，所述空气加压后的温度为1000K、1050K、1100K、1150K、1200K、1250K、1300K、1350K、1400K、1450K、1500K、1550K、1600K、1650K、1700K、1750K或为1800K，所述空气加压后达到的压力和温度没有固定的对应关系，只要分别在上述各自的范围内即可。

本发明中，所述容积型气体压缩机的压缩气体出口处的工质压力大于20MPa、20.2MPa、20.4MPa、20.6MPa、20.8MPa、21MPa、21.2MPa、21.4MPa、21.6MPa、21.8MPa、22MPa、22.2MPa、22.4MPa、22.6MPa、22.8MPa、23MPa、23.2MPa、23.4MPa、23.6MPa、23.8MPa、24MPa、24.2MPa、24.4MPa、24.6MPa、24.8MPa、25MPa、25.2MPa、25.4MPa、25.6MPa、25.8MPa、26MPa、26.2MPa、26.4MPa、26.6MPa、26.8MPa、27MPa、27.2MPa、27.4MPa、27.6MPa、27.8MPa、28MPa、28.2MPa、28.4MPa、28.6MPa、28.8MPa、29MPa、29.2MPa、29.4MPa、29.6MPa、29.8MPa或大于30MPa，温度为1000K、1050K、1100K、1150K、1200K、1250K、1300K、1350K、1400K、1450K、1500K、1550K、1600K、1650K、1700K、1750K或为1800K，所述容积型气体压缩机的压缩气体出口处的工质压力和温度没有固定的对应关系，只要分别在上述各自的范围内即可。

本发明中，通过调整所述容积型气体压缩机的待压缩气体入口的工质温度能够使其压缩气体出口处的工质压力大于20MPa，温度在1000K至1800K之间。

本发明中，所述内燃燃烧室的承压能力大于20MPa、20.2MPa、20.4MPa、20.6MPa、20.8MPa、21MPa、21.2MPa、21.4MPa、21.6MPa、21.8MPa、22MPa、22.2MPa、22.4MPa、22.6MPa、22.8MPa、23MPa、23.2MPa、23.4MPa、23.6MPa、23.8MPa、24MPa、24.2MPa、24.4MPa、24.6MPa、24.8MPa、25MPa、25.2MPa、25.4MPa、25.6MPa、25.8MPa、26MPa、26.2MPa、26.4MPa、26.6MPa、26.8MPa、27MPa、27.2MPa、27.4MPa、27.6MPa、27.8MPa、28MPa、28.2MPa、28.4MPa、28.6MPa、28.8MPa、29MPa、29.2MPa、29.4MPa、29.6MPa、29.8MPa或大于30MPa。

本发明中，所述内燃燃烧室的工作压力与其承压能力相匹配，即所述内燃燃烧室的最大工作压力达到其承压能力。

本发明中，所谓的“转子喷管”是指将喷管（例如，拉瓦尔喷管。）安装在可以沿轴线旋转的转子上的机构，例如，将火箭喷管设置在转子上的机构。

本发明中，可以将所述内燃燃烧室设在所述转子上，也可将所述内燃燃烧室与所述喷管一体化设置，还可以将所述内燃燃烧室设置在其它的地方，通过工质通道与所述喷管连通。

本发明中，所述容积型气体压缩机是指一切以容积减少的方式对气体进行压缩的气体压缩机，包括活塞式气体压缩机、滚动活塞式气体压缩机、滑片式气体压缩机、罗茨式气体压缩机、涡旋式气体压缩机、螺杆式气体压缩机等，所述容积型气体压缩机可以设为单级或多级，当设为多级时，可以采用上述各种形式的所述容积型气体压缩机的一种，即单一多级，也可以采用上述各种形式的所述容积型气体压缩机的几种，即混合多级。

本发明中，所述速度型气体压缩机包括径向叶轮压气机、轴向叶轮压气机、对转径向叶轮压气机、对转轴向叶轮压气机。

本发明中，所述速度型做功机构包括涡轮、透平、喷管、对转涡轮、对转透平、转子喷管，还包括对转体速度型做功机构以及本发明人在2010.05.06申请的名称为“低熵轮机”的发明专利中公开的低熵轮机，所述速度型做功机构可以设为单级或多级，当设为多级时，可以采用上述各种形式的所述速度型做功机构的一种，即单一多级，也可以采用上述各种形式的所述速度型做功机构的几种，即混合多级。

所述速度型做功机构一般说来都是有单一转体构成的，比如涡轮、透平，这种做功机构由于气体流动速度高于旋转体的线速度，所以会影响气体推进（包括输出旋转动力的切线推进）的效率，为了解决这一问题，本发明中选择性的采用对所述转体速度型做功机构，以解决推进效率问题，所谓对转体速度型做功机构具有两个旋转体，以利用第二个旋转体对第一个旋转体排出的在大地坐标系中处于运动状态的工质的能量加以回收，进而提高推进效率。

本发明中，所述容积型气体压缩机压缩的工质为气体。

本发明中，所谓的“所述喷管和所述转子有矩设置”是指所述喷管喷射时所受到的反作用力对所述转子的旋转轴线产生扭矩的设置方式。

本发明中，通过将传统的旋转冲压发动机中的做功部分（对外输出动力的部分）的结构设为所述速度型做功机构，同时将该旋转冲压发动机中的燃烧室设为本发明中的所述内燃燃烧室，可以制造结构极其简单的发动机。

本发明中，所述内燃燃烧室是指内部可发生燃烧化学反应的腔体。

本发明中，所述旋转内燃燃烧室是指做旋转运动的内燃燃烧室。

本发明中，所述恒压汽化是指无减压汽化过程，即尽可能地使汽化后的气体的压力与汽化前的液体的压力相同的汽化过程，此过程形成的气体的压力会略低于汽化前液体的压力，但这一过程中应不存在主动减压过程，也不存在主动减压结构。

本发明中，所述燃料是指可以参与燃烧化学反应的物质，例如，汽油、柴油、煤油、天然气、液化气等碳氢化合物、甲醇、乙醇等醇类以及醚类等。

本发明中，所述燃料可以直接导入所述内燃燃烧室，或经其它过程导入所述内燃燃烧室，例如，可以把所述燃料与所述空气混合后导入所述内燃燃烧室等。

本发明中，所述速度型做功机构对外做功的形式可以是输出机械功、或带动发电机输出电力、或带动液压泵输出液压能。

本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等，如点火装置、传感器、喷油装置等。

本发明的有益效果如下:

本发明公开的所述实现高效热功转换的方法可以很好地解决现有传统内燃机和外燃机的效率低、污染排放严重及燃料多样性差的问题，本发明公开的所述发动机结构简单、功率密度高、效率高、成本低。

附图说明

图1是本发明实施例7的结构示意图；

图2是本发明实施例8的结构示意图；

图3是本发明实施例9的结构示意图；

图4是本发明实施例10的结构示意图；

图5是本发明实施例11的结构示意图；

图6是本发明实施例12的结构示意图；

图7是本发明实施例13的结构示意图；

图8是本发明实施例14的结构示意图；

图9是本发明实施例15的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明公开的一种实现高效热功转换的方法，

第一步：将液态氧化剂加压到2MPa以上；

第二步：将加压后的所述液态氧化剂恒压汽化；

第三步：将汽化后的所述液态氧化剂导入内燃燃烧室，使其在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应形成高温气体工质；

第四步：将所述高温气体工质导入速度型做功机构，所述速度型做功机构对外输出动力。

本实施例中，具体地将所述液态氧化剂设为液氧。

作为可变换的实施方式，还可将所述液态氧化剂改设为含有液氧的液态混合物、或改设为过氧化氢、或改设为过氧化氢水溶液。

作为可变换的实施方式，还可将所述液态氧化剂改设为液化空气、或改设为液氧和液氮的混合物、或改设为液氧和液体二氧化碳的混合物。

实施例2

一种实现高效热功转换的方法，其与实施例1的区别在于：

所述内燃燃室设为旋转内燃燃烧室，所述速度型做功机构推动所述旋转内燃燃烧室旋转。

本实施例中，具体地将所述液态氧化剂设为液化空气。

作为可变换的实施方式，还可将所述液态氧化剂改设为液氧、或改设为含有液氧的液态混合物、或改设为过氧化氢、或改设为过氧化氢水溶液。

作为可变换的实施方式，还可将所述液态氧化剂改设为液氧和液氮的混合物、或改设为液氧和液体二氧化碳的混合物。

实施例3

一种实现高效热功转换的方法，其与实施例1的区别在于：

所述速度型做功机构设为喷管。

作为可变换的实施方式，所述速度型做功机构可改设为透平。

实施例4

一种实现高效热功转换的方法

第一步：经有容积型气体压缩机参与的压缩过程将空气压缩到20MPa以上，温度在1000K至1800K之间；

第二步：将压缩后的所述空气导入内燃燃烧室，使其在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应形成高温气体工质；

第三步：将所述高温气体工质导入速度型做功机构，所述速度型做功机构对外输出动力。

可选择的，所述容积型气体压缩机设为活塞式空气压缩机。

实施例5

一种实现高效热功转换的方法，其与实施例4的区别在于：

所述内燃燃烧室设为旋转内燃燃烧室，所述速度型做功机构推动所述旋转内燃燃烧室旋转。

实施例6

一种实现高效热功转换的方法，其与实施例4的区别在于：

所述速度型做功机构设为喷管。

作为可变换的实施方式，所述速度型做功机构还可改设为透平。

作为可变换的实施方式，上述实施例4至实施例6中的所述空气加压后的压力可大于20MPa、20.2MPa、20.4MPa、20.6MPa、20.8MPa、21MPa、21.2MPa、21.4MPa、21.6MPa、21.8MPa、22MPa、22.2MPa、22.4MPa、22.6MPa、22.8MPa、23MPa、23.2MPa、23.4MPa、23.6MPa、23.8MPa、24MPa、24.2MPa、24.4MPa、24.6MPa、24.8MPa、25MPa、25.2MPa、25.4MPa、25.6MPa、25.8MPa、26MPa、26.2MPa、26.4MPa、26.6MPa、26.8MPa、27MPa、27.2MPa、27.4MPa、27.6MPa、27.8MPa、28MPa、28.2MPa、28.4MPa、28.6MPa、28.8MPa、29MPa、29.2MPa、29.4MPa、29.6MPa、29.8MPa或大于30MPa，所述空气加压后的温度为1000K、1050 K、1100K、1150K、1200K、1250K、1300K、1350K、1400K、1450K、1500K、1550K、1600K、1650K、1700K、1750K或为1800K。

实施例7

如图1所示的发动机，包括容积型气体压缩机 1、内燃燃烧室2、速度型做功机构3，所述容积型气体压缩机1的压缩气体出口与所述内燃燃烧室2的工质入口连通，所述内燃燃烧室2的工质出口与所述速度型做功机构3的工质入口连通，所述容积型气体压缩机的压缩气体出口处的工质的压力大于20MPa，温度在1000K至1800K之间。

所述容积型气体压缩机的压缩气体出口处的承压能力大于20MPa。

实施例8

如图2所示的发动机，其在实施例7的基础上，将所述速度型做功机构3设为了透平31。

实施例9

如图3所示的发动机，其在实施例7的基础上，将所述速度型做功机构3设为转子喷管，所述转子喷管包括沿轴线旋转的转子302、设置在所述转子上的喷管301，在所述转子302上设与所述喷管301的工质入口连通的工质通道303，所述工质通道303与所述内燃燃烧室2连通。

实施例10

如图4所示的发动机，其在实施例7的基础上，将所述速度型做功机构3设为了对转体速度型做功机构，所述对转体速度型做功机构包括旋转结构体311和被动旋转结构体312，所述被动旋转结构体312设置在所述旋转结构体311的外围。在所述旋转结构体311上设一个以上的喷管313，在所述被动旋转结构体312上设冲击传动结构314，所述喷管313的喷射气流在所述冲击传动结构314上对所述被动旋转结构体312冲击传动推动所述被动旋转结构体312转动，所述被动旋转结构体312也对外输出动力。所述喷管313的工质入口与所述内燃燃烧室2连通。所述被动旋转结构体312设有导流通道315，所述喷管313的喷射气流对所述被动旋转结构体312冲击传动后经所述导流通道315流出时，所述被动旋转结构体312获得额外推力进一步推动所述被动旋转结构体312旋转。

实施例11

如图5所示的发动机，其与实施例10的区别在于：所述内燃燃烧室2设在所述旋转结构体311上，并与所述喷管313一体化设置，所述被动旋转结构体312和所述旋转结构体311并列设置。

具体实施时，可选择性地将所述喷管313设为拉瓦尔喷管，并使所述拉瓦尔喷管的工质入口与所述内燃燃烧室2连通。

实施例12

如图6所示的发动机，其在实施例7的基础上，将所述速度型做功机构3具体的设为了喷管推进转子做功机构，所述喷管推进转子做功机构包括转子302和喷管301，所述喷管301和所述转子302有矩设置，所述内燃燃烧室2设置在所述转子302上，所述容积型气体压缩机1经旋转接头与所述内燃燃烧室2连通。

本发明中，所有的实施方式均可参照本实施例，将所述速度型做功机构3设置为喷管推进转子做功机构。

实施例13

如图7所示的发动机，其在实施例7的基础上，包括燃气轮机41，并将所述燃气轮机41的做功部分的结构具体的设为所述速度型做功机构3，将所述燃气轮机41的燃烧室设为所述内燃燃烧室2，在所述容积型气体压缩机1的压缩气体出口与所述燃气轮机41的进气口之间的连通通道上设冷却器5。

实施例14

如图8所示的发动机，其在实施例7的基础上，包括涡轮喷气发动机42，将所述涡轮喷气发动机42的做功部分的结构具体的设为所述速度型做功机构3，将所述涡轮喷气发动机42的燃烧室设为所述内燃燃烧室2，在所述容积型气体压缩机1的压缩气体出口与所述涡轮喷气发动机42的进气口之间的连通通道上设冷却器5。

实施例15

如图9所示的发动机，其在实施例7的基础上，包括旋转冲压发动机43，将所述旋转冲压发动机43的做功部分的结构具体的设为所述速度型做功机构3，将所述旋转冲压发动机的做功机构43的燃烧室设为所述内燃燃烧室2，在所述容积型气体压缩机1的压缩气体出口与所述旋转冲压发动机43的进气口之间的连通通道上设冷却器5。

作为可以变换的实施方式，还可以将涡轮风扇发动机、涡轴发动机、涡桨发动机或冲压发动机中的做功部分的结构设为所述速度型做功机构，并对应将各发动机的燃烧室设为所述内燃燃烧室2。

实施例13至15中的所述冷却器5可以不设；同时，对于所述涡轮风扇发动机、所述涡轴发动机、所述涡桨发动机或所述冲压发动机的实施方式中，都可以选择性地在所述容积型气体压缩机1与该各发动机之间的连通通道上或连通通道内设所述冷却器5；由于上述各发动机本身都带有压气机，因此，上述包括不同的传统发动机的实施例相当于在所述容积型气体压缩机1的进气道上和/或在所述容积型气体压缩机1的压缩气体排气道上设置了速度型气体压缩机，同时，所述冷却器5相当于设置在所述容积型气体压缩机1与所述速度型气体压缩机之间的连通通道上或连通通道内。

本发明中，所有的实施方式均可选择性地将所述容积型气体压缩机1设为活塞式气体压缩机、滚动活塞式气体压缩机、滑片式气体压缩机、罗茨式气体压缩机、涡旋式气体压缩机或设为螺杆式气体压缩机。

本发明中，所有实施方式均可选择性地将所述容积型气体压缩机1设为包括冷却器的容积型气体压缩机，具体的设为包括冷却器的活塞式气体压缩机、包括冷却器的罗茨式气体压缩机、包括冷却器的螺杆式气体压缩机或设为包括冷却器的滑片式气体压缩机。

本发明中，所有实施方式均可选择性地使所述速度型做功机构对所述容积型气体压缩机输出动力或不对所述容积型气体压缩机输出动力。

本发明中，所有实施方式均可选择性地将所述容积型气体压缩机1设为多级容积型气体压缩机。

本发明中，所有实施方式均可选择性地在所述容积型气体压缩机1的进气道上和/或在所述容积型气体压缩机1的压缩气体排气道上设速度型气体压缩机。

本发明的所有实施方式具体实施时，都可以选择性地将所述内燃燃烧室2设为连续内燃燃烧室或设为间歇内燃燃烧室。

本发明中，除了上述各实施方式中提到的，还可以将所述速度型做功机构具体的设为涡轮、喷管、对转涡轮、对转透平或设为低熵轮机。

显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种实现高效热功转换的方法，其特征在于：

第一步：将液态氧化剂加压到2MPa以上；

第二步：将加压后的所述液态氧化剂恒压汽化；

第三步：将汽化后的所述液态氧化剂导入内燃燃烧室，使其在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应形成高温气体工质；

第四步：将所述高温气体工质导入速度型做功机构，所述速度型做功机构对外输出动力。

2.如权利要求1所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述内燃燃室设为旋转内燃燃烧室，所述速度型做功机构推动所述旋转内燃燃烧室旋转。

3.如权利要求1所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述速度型做功机构设为喷管或设为透平。

4.如权利要求2所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述速度型做功机构设为喷管或设为透平。

5.如权利要求1至4中任一项所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述液态氧化剂设为液氧、或设为含有液氧的液态混合物、或设为过氧化氢、或设为过氧化氢水溶液。

6.如权利要求1至4中任一项所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述液态氧化剂设为液化空气、或设为液氧和液氮的混合物、或设为液氧和液体二氧化碳的混合物。

7.一种实现高效热功转换的方法，其特征在于：

第一步：经有容积型气体压缩机参与的压缩过程将空气压缩到20MPa以上，温度在1000K至1800K之间；

第二步：将压缩后的所述空气导入内燃燃烧室，使其在所述内燃燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应形成高温气体工质；

第三步：将所述高温气体工质导入速度型做功机构，所述速度型做功机构对外输出动力。

8.如权利要求7所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述容积型气体压缩机设为活塞式空气压缩机。

9.如权利要求7所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述内燃燃室设为旋转内燃燃烧室，所述速度型做功机构推动所述旋转内燃燃烧室旋转。

10.如权利要求7、8或9所述实现高效热功转换的方法，其特征在于：所述速度型做功机构设为喷管或设为透平。

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