CN103620163B - 涡轮机,特别是内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮机，特别是内燃机，包括壳体和位于壳体中的堆叠的盘式或特斯拉式结构的无叶片涡轮部（30；42；67），其中所述无叶片涡轮部（30；42；67）具有被设置成用于在壳体中绕一旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘（32；49；61），所述涡轮部（30；42；67）适用于使工作流体流以切向流动分量从涡轮部（30；42；67）的径向上的内部区域流到径向上的外部区域，同时采用来自工作流体流的能量来转动盘（30；49；61）。优选地，涡轮机还包括堆叠的盘式或特斯拉式结构的、具有被设置成用于绕所述旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘（45；61）的压缩机部（40；66）和燃烧区（41；64），其中所述压缩机部（40；66）与涡轮部（30；42；67）同轴地设置或设置在涡轮部在径向上的内部，燃烧区（41；64）在径向上设置在压缩机部和涡轮部之间。

Description

涡轮机,特别是内燃机

技术领域

本发明涉及涡轮机，特别是内燃机，其包括壳体和位于壳体中的堆叠的盘式或特斯拉式结构的无叶片涡轮部。

背景技术

1909年10月21日，尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)提交了一份专利申请，最终于1913年5月6日获得两项专利授权：美国第1,061,142号名称为“流体推进(Fluid propulsion)”的专利以及美国第1,061,206号名称为“涡轮机(Turbine)”的专利，这两项专利是作为分案申请于1911年1月17日提交的。这两项专利的发明点都是包括一叠接近地间隔开的盘的无叶片转子。工作流体通过该流体的粘度及其对所述盘的粘附性而与转子相互作用。尽管由特斯拉创立并证明，两者都作为泵和涡轮机，且在现代也有了相对较好的研究，但特斯拉涡轮机的商业成功很少。从概念上讲简单且明显易于建造，为了获得与由带叶片的机器同等水平的效率，无叶片涡轮机需要直到最近也未曾获得的材料和技术。

1930年1月16日，弗兰克·惠特尔(Frank Whittle)在英国提交了一项专利申请，该申请于1931年4月16日被接受，专利号为347,206，名称为“有关飞机及其他交通工具的推进的改进(Improvements relating to the Propulsion of Aircraft and otherVehicles)”，描述了一种具有由涡轮机驱动的压缩机和介于在两个阶段中产生的两种膨胀的热气体之间的燃烧室的推进式引擎，第一阶段是在涡轮机中，第二阶段是在推进喷管中。惠特尔的发明最终导致了现代喷气式引擎的产生。一种所有热气体膨胀都在涡轮中发生的替代设计，产生了所谓的燃气轮机，通过轴移除的额外功率来驱动例如发电机、船用推进器或飞机用推进器。

1960年7月6日，威廉姆B·麦克莱恩(William B.McLean)在美国提交了一项专利申请，于1962年7月24日获得授权，专利号为3,045,428，名称为“涡燃气轮机(Vortex Gas Turbine)”。麦克莱恩利用常规的燃气轮机方案，但依靠特斯拉式压缩机和特斯拉式涡轮机。麦克莱恩的方案在设计上精致，采用有利于形成改善燃烧的涡旋的燃烧室，但是麦克莱恩的方案受到特斯拉涡轮机效率的根本限制－压缩机级的入口和压缩机级的出口处具有高损耗，以及在涡轮机的入口喷管处具有高损耗(例如，参见1991年9月23-25日的第四次国际尼古拉特斯拉研讨会(IV International Nikola Tesla Symposium)，会议录，沃伦·赖斯(Warren Rice)：特斯拉涡轮机械(Tesla Turbomachinery))。

肯尼斯·希克斯(Kenneth Hicks)的美国专利，专利号为6,973,792，于2005年12月13日获得授权，在解决损耗这一根本问题上也没有做得更好，并且也未解决特斯拉式转子的设计问题－用于强度的优良设计的权利要求没有进一步地检验。并且伊路易斯·勒图尼奥(Guy LouisLetourneau)的于2004年2月17日获得授权的美国专利第6,692,232号的权利要求也是如此，－盘中存在的任何孔都将使强度降低至任何已知的材料都将不能支持达到用于与气态介质一起工作的特斯拉式转子的最佳条件所需的旋转速度。

发明内容

本文公开的发明的目标在于通过消除压缩机的出口损耗和涡轮机的入口损耗以及通过减少压缩机的入口损耗来克服特斯拉式涡轮机的根本局限性，特别是在典型的燃气轮机配置中、或根据例如惠特尔的喷气式引擎中的局限性。

为在最一般的意义上解决上述目标，提出了一种涡轮机，包括壳体和位于壳体中的具有堆叠的盘式或特斯拉式结构的无叶片的涡轮部，其中所述涡轮部具有被设置成用于在壳体中绕一旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘，所述涡轮部适用于使工作流体流以切向流动分量从所述涡轮部的径向上的内部区域流到径向上的外部区域，同时采用来自所述工作流体流的能量来转动所述盘，所述涡轮机还包括压缩机部，所述压缩机部连接于涡轮部，用于向涡轮部供应压缩的工作流体，其中所述压缩机部具有堆叠的盘式或特斯拉式结构，所述压缩机部具有被设置成用于绕一旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘，其中所述压缩机部与涡轮部同轴地设置并设置在所述涡轮部的在径向上的内部。

本发明的优选实施方式在从属权利要求中要求保护。

本发明涉及一种与特斯拉式涡轮机的传统操作相比，利用工作流体的相反流动来操作特斯拉式无叶片涡轮机的方法。

本发明的进一步的关键组成是具有不中断切向缠绕纤维(优选是碳纤维)的极薄的复合转子盘。所述盘在由高转速产生的箍应力下获得刚度并维持精确的几何形状。为了形成根据本发明的涡轮机的转子，通过成型在所述盘上的多个凸/凹间隔件将这些薄盘的堆叠体保持在一起、分隔开并抗旋转滑动地锁定，而无需中断切向缠绕纤维的布置。通过被毂连接在中央开口处的厚端板使所述堆叠体保持受到轴向压缩。这些端板的厚度随着半径在远离盘的堆叠体的轴向上增加，导致由离心力产生弯曲力矩，该离心力趋向于使这些端板朝向所述堆叠体弯曲，因而使所述堆叠体保持一直被动态地径向压缩至转子的外周。这避免了特斯拉式及其他涡轮机使用轴向紧固件的需求，因而避免了可能破坏其结构完整性的在盘中钻孔的需求。这些发明可适用于生产任何特斯拉式机器，即，压缩机、涡轮机，以及本文所公开的将压缩机、燃烧室和的涡轮机组合成单个盘堆叠体的新型组合。生产这种高度新型的内燃机所需的技术方案被充分详细地公开，以使得本领域技术人员能够构建并使用该内燃机。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1是特斯拉式涡轮压缩机；

图2是特斯拉式涡轮机；

图3是特斯拉式燃气轮机/喷气式引擎；

图4是根据本发明的逆流方向涡轮机；

图5是根据本发明的具有插入的燃烧室的同心地放置的压缩机和逆流涡轮机；

图6是根据本发明的组合了压缩机、燃烧室和涡轮机的功能的单个盘堆叠体；

图7是根据本发明的薄复合盘结构，其中基体由薄箔制成；

图8是根据本发明的薄复合盘结构，其中基体由纤维聚合物覆层形成；

图9是具有堆叠的锁定间隔件的薄盘；

图10是盘间隔件的成型；

图11是转子的盘堆叠体；

图12是根据本发明的用于涡轮机的转子；

图13是根据本发明的具有压缩机和涡轮机的涡轮引擎。

具体实施方式

为简单起见，在此部分中所有附图上都只示出了少数盘--而事实上在大部分应用中，转子可以包括数百，或可以是上千个盘。

图1示出了根据特斯拉的盘式压缩机或泵1：如箭头2所示，流体在中央开口4处被吸入盘堆叠体3中，并被向外抛出至所述盘堆叠体3的外周5。功率P_in经由轴6被传递，根据特斯拉，所述轴通过一组轮辐支撑所述盘，但作为替代，在本发明的这部分中只示意性地示出了，并且稍后会详细示出，所述盘被堆叠在两个盖板7和8之间。，流体在外周处如箭头9所示几乎与所述盘相切地离开所述盘堆叠体。再一次，为清楚起见，未示出壳体。

图2示出了根据特斯拉的盘式涡轮机10：如箭头13所示，流体在外周12上切向地进入盘堆叠体11，并且如箭头15所示，经由中央开口14离开所述堆叠体。功率P_out经由支撑所述盘的轴16被获取。如特斯拉所注意到的，主要区别在于压缩机/泵中的离心力作用在与流体流动相同的方向上，而在涡轮中其与流体的运动相反。

图3仅以横截面示出了例如麦克莱恩或希克斯所提出的类型的燃气轮机20的示意性布局：特斯拉式压缩机21使空气27增压通过扩散器22进入燃烧室23，所述空气然后被供给到切向喷管24中，从外周至中央地驱动涡轮机25。压缩机和涡轮的轴可以是分开的，可以用齿轮连接以便以不同的速度旋转，或者其可被组合成为一个单独的轴26。如箭头28所示，燃烧气体通过中央开口离开涡轮机。

不论什么原因，看来无论特斯拉或它之后的任何其他人都没有考虑过通过把流体带至中央开口处并使其在外周处流出而操作涡轮机。如果工作流体是例如在喷气式引擎、燃气轮机或蒸汽轮机中通常用来驱动涡轮的热气体，则从内部向外的路径似乎提供了优势，该优势可导致总效率提高，这是由于在被向心地驱动时，工作介质在将功率通过不断增加的横截面传递至转子时而不是在被推过不断减小的横截面时不断冷却并且膨胀。本发明的核心创新点之一是使涡轮中的流体流动的径向方向反向。鉴于自特斯拉专利申请以来已经过去了一个世纪，该提案看起来绝不是显而易见的。

图4示出了盘式涡轮机30，如箭头33所示，流体在盘堆叠体32的中央开口31处轴向然后切线进入，如箭头35所示，在外周34处离开所述盘堆叠体。通过轴36获取功率P_out。

图5示出了用于燃气轮机50的布置，其中压缩机40、燃烧室41以及涡轮机42同中心地设置：空气和燃烧气体从中心向外移动通过机器的所有三个部件。如箭头43所示，空气(该空气优选与燃料进行预混)经由中央开口44进入，并且如箭头47所示，在其外周46处离开压缩机堆叠体45，并基本上切向地进入燃烧室41。当热气体如箭头48所示正如最佳性能所期望的那样切向地进入涡轮机堆叠体49时，燃烧产生压缩机背压。涡轮机和压缩机堆叠体可以被固定在共用轴51上，但也可以代替性地以齿轮连接轴以便以不同的速度旋转。气体在外周52处离开涡轮机堆叠体。由于燃烧气体在通过涡轮机盘堆叠体的途中冷却并膨胀，因此出口流53的切向速度在其外周仍超过涡轮机盘的速度，因而增加了轴扭矩。

图6示出了本发明的最简单的，因而也是最有趣的设置：燃气轮机60，其燃烧室被去除作为分立的部件，使得压缩机和涡轮机成为单个盘堆叠体61的一体部分。如箭头63所示，空气在中央开口62处被吸入盘堆叠体中，被压缩，优选地与燃料进行预混，然后在盘堆叠体的中央部分64中被点燃，或者其如同在柴油机中一样在该中央部分中自动点燃。热的燃烧混合物产生盘堆叠体的压缩机部分66的背压65。随着燃烧混合物通过膨胀而冷却，其向外运动从而将扭矩传递至盘堆叠体的整个涡轮机部分67的盘。在这种设置中，由于气体离开压缩部时的切向速度高，因而没有损耗－这事实上是进入涡轮部的气体的动量的原因，从而也消除了涡轮机的喷管损耗。额外的功率P_out经由共用轴68被获取。如箭头70所示，气体在其外周69处离开盘堆叠体。燃烧区64没有精确的界限－其可以与压缩区和膨胀区重叠，从而为燃料的完全燃烧提供充足的时间。

为实现该类型的燃气轮机的最佳性能，需要独特的材料和构造方法。

亚利桑那州立大学的沃伦·赖斯和他的研究生已经对特斯拉式机器进行了广泛研究，在数篇出版物以及赖斯在1991年9月23-25日举行的第四届国际尼古拉特斯拉研讨会上提出且已经被引用的一篇评论中作了总结。彼特·哈伍德(Peter Harwood)进行了更近期的分析，作为在他在澳大利亚纽卡斯尔(Newcastle)大学在马克·琼斯(MarkJones)指导下2008年完成的论文项目而公开。

简单地说，为使用如空气类气体作为工作流体而达到接近最佳的性能，所述盘需要以非常高的每分钟转数RMPs(数以万计)旋转－唯一可能的材料是一种切向缠绕在盘中的连续碳纤维。该过程在图7中示意性地示出。包含多根碳丝100的未搓合的碳纤维束(其直径典型地为6微米至7微米)被缠绕到在两个盘106和107之间的间隙109中，如箭头108所示地在图7a和7b中的轴104上转动，直至达到盘105的外径。具有边缘102的圆形填隙片103被放置在位于盘106和107之间的轴上，该圆形填隙片限定了图7c的复合盘的开口直径和最终厚度h。最少1根优选仅为2至3根直径为d的丝将会适配到间隙h中。盘106和107可分别由聚合箔片110和111加衬，所述聚合箔片的厚度t被计算为使得能填满碳丝之间的间隙，当聚合箔片熔化并如箭头113所示被压缩在盘106和107之间时形成复合物基体。这优选在真空下进行。

如果复合盘仅在较低温度下用于例如压缩机，则可以使用除了碳纤维之外的纤维类型，例如使用凯夫拉尔并且箔片110和111，最终基体112，可以是传统的诸如聚酰胺、聚丙烯或聚醚醚酮的聚合物。复合盘的所得到的机械性能是高度各向异性的－在切向方向上具有高模量，而在径向方向上具有非常低的模量。基体主要将缠绕的纤维保持就位，但几乎不增加盘的刚度和强度。

如图8所示，使用箔片形成基体的替代是使用预先被覆置的丝。聚合间隔件115和116使得丝100能配置有位于盘106和107之间的覆层114。在所需的温度下如箭头117所示地压缩所述丝的覆层，该覆层被转化为基体118。基体材料可以是热塑性塑料，或者是热固性塑料，例如环氧树脂。

如果盘被暴露在高温中，基体必须承受高温，并且碳纤维必须免于氧化－最好的但不是唯一的选择是使用碳化硅作为碳纤维基体/覆层。这种组合能够在超过1500摄氏度的极端温度下操作，并仍能抵抗机械力和氧化。用于生产盘的基体/覆层的优选技术是将合适的聚合物转化为碳化硅－例如见美国6,989,428号专利“准备聚合物的方法(Methods of preparing polysilynes)”，申请人为帕特里夏A.比安科尼等(Patricia A.Bianconi et al.)。任何缺陷/孔洞随后可被碳化硅的气相沉积封闭。

具有适合在例如汽车中使用的尺寸的机器实现几乎最佳性能所需的盘之间的间隙大约为100微米。入口损耗直接取决于从盘堆叠体的刚好外部流到刚好内部的流体流动所能获得的截面的变化。将这些损耗保持在低水平需要盘尽可能地薄。本文提出的制造技术使得能够生产具有大约10-25微米厚度的盘。这不仅降低了入口损耗，还使得机器质量轻，成本低；有可能质量和成本上的数量级都在所有已知内燃机之下。

最佳性能所需的非常高的转速导致盘中产生高内应力--尽管相对缺乏盘刚度，但其伸展提供了间隙的几何精度。如图9，基本间隙尺寸由分立的间隔件123和124控制，所述分立的间隔件集成到所述盘并分别沿着盘120的内边缘121和外边缘122作衬。图9的截面A-A的细节示出了在盘本体150的一侧上具有直径D1的圆柱状突起151(凸侧)，以及在相对侧上的具有内径D2和外径D3的的环状突起152(凹侧)。D2略微大于D1，以使得盘能够堆叠。

然而，间隔件不会中断切向缠绕的纤维的主要结构组织。间隔件在盘基体如图10所示地在盘106和107中的腔体内的压缩过程中形成。具有直径D1的突起151形成在深度为a的腔体中；突起152形成在深度为b的腔体中。优选b仅略微大于a并等于期望的盘间隔。另外，b优选为盘本体150的厚度h的4倍至10倍。

这些相同的间隔件将扭矩从盘传递到盘--最终传递到端板，所述端板覆盖薄盘，以形成如图11所示的具有间隙210的盘堆叠体200。两个突起151和152的面积应当大约相同，使得由扭矩传递产生的剪应力大约相同。通过厚端板201和202将堆叠体保持在一起，仅在内孔处机械连接并压缩。

图12示出了根据本发明的转子300，其安装在马达/发电机310的轴上。转子的内孔处的离心力足够低，使得能由例如钛合金构造金属毂304。所述毂使盘301的堆叠体以及端板302和303保持处于轴向压缩。必要的话也由复合物制成的端板302和303的厚度随着半径变化，通常朝向外周且在轴向上远离盘堆叠体地增加。通过转动而在这些不对称板中引起的动态离心负载307在板308中产生弯矩，因而在盘堆叠体上产生分布式的轴向向内负载，用于补偿工作流体的压力。

流体在中央开口305处被吸入，并在堆叠体的外周306处排出。转子300和马达310可形成简单的特斯拉式压缩机，在这种情况下需要传统类型的壳体，容纳入口叶片，所述入口叶片在轴向/切向方向上引导流体，如在图12的横截面和俯视图中由箭头305所示。还需要用于出口的扩散器蜗壳，包括位于转子和壳体之间的密封部。本发明提供的主要优点在于由于采用了与盘间隙相比非常薄的盘，机器的入口和出口损耗降低因而效率提高。而且，盘结构允许最佳性能所需的高转速。

然而，该涡轮机可用作内燃机或喷气式引擎。在这种情况下，一旦燃料被加入入口流305并且被点着，优选高速永磁体直流电马达的马达310被用作起动机来使转子旋转至所需速度，然后作为发电机。有趣的是，壳体现在要简单得多--基本不需要复杂的严密密封—仅用于入口叶片来适当引导入口流305以及用于废气收集器306。如果转子被设计和操作成产生高速度的废气，则可以制造适于驱动例如直升机的简单且重量轻的喷气式引擎。在机动车辆中的优选用途是为给电池充电的直流发电机供能，即用于混合动力车辆。在这种设置中，涡轮机300能够始终以最佳速度运转。将碳/碳化硅复合物用于转子使得其能够在甚至高达2000摄氏度的极高的温度下运转，因此热力效率更高。

根据本发明，图13示出了燃气轮机500的设置，包括特斯拉式压缩机501，燃烧室502，用于燃烧混合物的向心流505的通道508以及具有离心流的涡轮机503。压缩机盘堆叠体501夹在容器509的上板和固定在轴512上的下端板510之间。容器509的外周还包围燃烧室502，所述燃烧室经由通道508与涡轮机盘堆叠体503的中央部分连通。涡轮机盘堆叠体夹在容器509的下板和固定在轴512上的涡轮机堆叠体下端板511之间。功率P_out通过轴512被传送至例如发电机(未图示)。在这种设置中，如箭头504所示，空气(与燃料混合)在中央开口处进入压缩机堆叠体501，并被压缩进燃烧室502中。在燃烧混合物如箭头506所示的那样进入涡轮机503之前，燃烧使燃烧混合物的体积增大，从而如箭头505所示那样将其通过通道508朝所述轴向回推。如箭头507所示，燃烧混合物的流动在离开外周之前驱动涡轮机堆叠体503。

图13b示出了穿过压缩机堆叠体501的水平截面图。在内开口513处进入堆叠体的空气的切向速度514非常和缓，仅取决于进气口处的预涡旋。随着空气被盘501驱动而旋出，如箭头515所示，所述空气以接近盘本身切向速度的切向速度517离开堆叠体516的外周。如图13c所示，室502内的燃烧使切向速度518增加数倍，燃烧气体以该切向速度进入通道508。如箭头519所示，随着气体朝向涡轮机入口521向内螺旋，这些气体进一步加速并以速度520离开通道。如图13d所示，入口速度522取决于涡轮机堆叠体中的盘的数量，该入口速度在涡轮机盘503的内边缘523处比该边缘本身高很多倍。如箭头524所示，随着气体旋出，由于能量传递至涡轮机盘503，这些气体确实慢下来，但即使是在外周525处，废气的切向速度526也比边缘本身的切向速度高。涡轮机产生的大部分功率被用来驱动压缩机，如具有任何这种设置的情况那样，但所有阶段都具有高效率，传送至轴的净功率预期高于任何传统的有叶片涡轮机的净功率。

应当注意的是，适合的燃料的燃烧具有另外的选择，该机器还能够通过在压缩阶段之后传递至气体的外部热源驱动，如图13a中箭头Q_in所示。特别令人感兴趣的是，太阳能可以通过例如镜的常规手段，被高度集中以使经过的空气的温度增加至非常高的温度，并因此提高整体的热力效率。可使用本文中公开的手段从碳-碳复合物中生产盘和容器509。

显然，本文提供的用于构建并操作内燃机的方案能同样很好地适用于传统的特斯拉式压缩机或涡轮机，在功能性和经济性这两方面提高其性能。在低温使用时，传统的聚合物，比如聚醚醚酮或聚酰胺可被用作基体，结合缠绕到盘中的碳纤维或其他高强度纤维。特别令人感兴趣的一个应用是中尺寸空调系统，其中常见的选择是50千瓦的以50rmp运行的高速直流电马达。根据本发明的压缩机的使用能够导致更低的生产成本和在使用中更低的效率。

本发明涉及一种涡轮机，特别是内燃机，包括壳体和位于壳体中的堆叠的盘式或特斯拉式结构的无叶片涡轮部(30；42；67)，其中所述涡轮部(30；42；67)具有被设置用于在壳体中绕一旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘(32；49；61)，所述涡轮部(30；42；67)适用于使工作流体流以切向流动分量从所述涡轮部(30；42；67)的径向上的内部区域流到径向上的外部区域，同时采用来自所述工作流体流的能量来转动所述盘(30；49；61)。优选地，涡轮机还包括堆叠的盘式或特斯拉式结构的压缩机部(40；66)和燃烧区(41；64)，所述压缩机部具有被设置成用于绕所述旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘(45；61)，其中所述压缩机部(40；66)与涡轮部(30；42；67)同轴地设置或设置所述涡轮部的径向的内部，所述燃烧区(41；64)在径向上设置在压缩机部和涡轮部之间。

Claims (9)

1.一种涡轮机，包括壳体和位于壳体中的具有堆叠的盘式或特斯拉式结构的无叶片的涡轮部(30；42；67)，其中所述涡轮部(30；42；67)具有被设置成用于在壳体中绕一旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘(32；49；61)，所述涡轮部(30；42；67)适用于使工作流体流以切向流动分量从所述涡轮部(30；42；67)的径向上的内部区域流到径向上的外部区域，同时采用来自所述工作流体流的能量来转动所述盘(32；49；61)，所述涡轮机还包括压缩机部(40；66)，所述压缩机部连接于涡轮部(30；42；67)，用于向涡轮部供应压缩的工作流体，其中所述压缩机部(40；66)具有堆叠的盘式或特斯拉式结构，所述压缩机部具有被设置成用于绕一旋转轴线共同旋转的多个接近地间隔的盘(45；61)，其中所述压缩机部(40；66)与涡轮部(30；42；67)同轴地设置并设置在所述涡轮部的在径向上的内部。

2.根据权利要求1所述的涡轮机，其中所述压缩机部的多个接近地间隔的盘(45；61)被设置成绕所述涡轮部(30；42；67)的盘(32；49；61)的旋转轴线共同旋转。

3.根据权利要求1所述的涡轮机，其中所述涡轮机被设计为内燃机。

4.根据权利要求3所述的涡轮机，包括燃烧区(41；64)，所述燃烧区位于压缩机部(40；66)和涡轮部(30；42；67)之间，用于将压缩的燃烧产物作为工作流体提供给涡轮部。

5.根据权利要求4所述的涡轮机，其中压缩机部(66)的接近地间隔的盘(61)与涡轮部(67)的接近地间隔的盘(61)是同一盘，使得压缩机部(66)、燃烧区(64)与涡轮部(67)是接近地间隔的盘(61)的堆叠体的一体部分。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的涡轮机，其中压缩机部(40)的至少某些接近地间隔的盘(45)与涡轮部(42)的接近地间隔的盘(49)相分离。

7.根据权利要求3至5中的任一项所述的涡轮机，其中设有用于将燃料引入壳体中的流体入口装置(44；62)。

8.根据权利要求3至5中的任一项所述的涡轮机，其中设有用于在燃烧区(41；64)内点燃燃料的点燃装置。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的涡轮机，其中壳体包括流体入口装置(44；62)和流体出口装置，所述流体入口装置(44；62)适用于将工作流体以切向流动分量引导至压缩机部(40；66)的径向上的内部区域，而所述流体出口装置适用于将已经通过流体入口装置(44；62)进入压缩机部(40；66)然后经过所述压缩机部(40；66)、燃烧区(41；64)以及涡轮部(30；42；67)的工作流体从涡轮部(30；42；67)的径向上的外部区域引导至壳体的外部。