CN104791128A - 高低压轴变界机构发动机 - Google Patents

高低压轴变界机构发动机 Download PDF

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CN104791128A
CN104791128A CN201510077205.4A CN201510077205A CN104791128A CN 104791128 A CN104791128 A CN 104791128A CN 201510077205 A CN201510077205 A CN 201510077205A CN 104791128 A CN104791128 A CN 104791128A
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靳北彪
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/02—Hot gas positive-displacement engine plants of open-cycle type

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Abstract

本发明涉及热能和动力领域，具体公开了一种高低压轴变界机构发动机，包括低压变界机构压缩单元、低压变界机构膨胀单元、高压变界机构压缩单元和高压变界机构膨胀单元，低压变界机构压缩单元与高压变界机构压缩单元连通，高压变界机构压缩单元与燃烧室连通，燃烧室与高压变界机构膨胀单元连通，高压变界机构膨胀单元与低压变界机构膨胀单元连通；高压变界机构压缩单元和高压变界机构膨胀单元设置在同一高压轴上，低压变界机构压缩单元和低压变界机构膨胀单元设置在同一低压轴上，高压轴和低压轴联动设置。本发明所公开的高低压轴变界机构发动机，和传动速度型发动机相比增大了压比，提高了效率。

Description

高低压轴变界机构发动机
技术领域
本发明涉及热能和动力领域，尤其是一种高低压轴变界机构发动机。
背景技术
燃气轮机、涡轮喷气发动机、涡扇喷气发动机及涡轴发动机等速度机构发动机应用极为广泛，但是由于其压比低，严重影响其效率，因此需要发明一种新型发动机。
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1:一种高低压轴变界机构发动机，包括低压变界机构压缩单元、低压变界机构膨胀单元、高压变界机构压缩单元和高压变界机构膨胀单元，所述低压变界机构压缩单元与所述高压变界机构压缩单元连通，所述高压变界机构压缩单元与燃烧室连通，所述燃烧室与所述高压变界机构膨胀单元连通，所述高压变界机构膨胀单元与所述低压变界机构膨胀单元连通；所述高压变界机构压缩单元和所述高压变界机构膨胀单元设置在同一高压轴上，所述低压变界机构压缩单元和所述低压变界机构膨胀单元设置在同一低压轴上。
方案2：在方案1的基础上，所述高压变界机构压缩单元设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元，所述高压变界机构膨胀单元包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元；在所述高压轴上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级高压变界机构压缩单元，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元。
方案3：在方案1的基础上，所述高压变界机构压缩单元设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元，所述高压变界机构膨胀单元包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元；在所述高压轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构压缩单元，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元。
方案4：在方案1的基础上，所述高压变界机构压缩单元设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元，所述高压变界机构膨胀单元包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元；在所述高压轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构压缩单元，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元。
方案5：在方案1至4任一方案的基础上，所述高压轴和所述低压轴联动设置。
方案6：在方案5的基础上，所述低压变界机构压缩单元包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元，所述低压变界机构膨胀单元包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元；在所述低压轴上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级低压变界机构压缩单元，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元。
方案7：在方案5的基础上，所述低压变界机构压缩单元包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元，所述低压变界机构膨胀单元包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元；在所述低压轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构压缩单元，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元。
方案8：在方案1的基础上，所述低压变界机构压缩单元包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元，所述低压变界机构膨胀单元包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元；在所述低压轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构压缩单元，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元。
方案9：在方案1的基础上，所述低压变界机构压缩单元设为两级以上。
方案10：在方案1的基础上，所述低压变界机构膨胀单元设为两级以上。
方案11：在方案1的基础上，使所述高压变界机构压缩单元设为两级以上。
方案12：在方案1的基础上，使所述高压变界机构膨胀单元设为两级以上。
方案13：在方案1至12中任一方案的基础上，使所述高压变界机构压缩单元的压比设为1.2以上。
方案14：在方案1至12中任一方案的基础上，使所述高压变界机构膨胀单元的膨胀比设为1.2以上。
方案15：在方案1至12中任一方案的基础上，使所述低压变界机构压缩单元的压比设为3.0以上。
方案16：在方案1至12中任一方案的基础上，所述低压变界机构膨胀单元的膨胀比设为3.0以上。
方案17：在方案1至12中任一方案的基础上，所述燃烧室的承压能力大于5MPa。
方案18：在方案1至12中任一方案的基础上，在所述低压变界机构压缩单元和所述高压变界机构压缩单元之间的连通通道上设排热器。
本发明中，设置一根所述高压轴和一根所述低压轴的目的是为了有效利用空间并且可以实现高压区(即高温区)内使用较好的材料而在低压区(低温区)内使用较为廉价的材料，这样可以减少整机造价，与此同时，由于两根轴可以采用不同的转速，这样可以更好的匹配大排量机构和小排量机构的转速，从而，增加寿命，减少成本。
本发明中，设置一根所述高压轴和一根所述低压轴的目的是为压缩过程前期冷却提供结构上的便利。
本发明中，所谓的“变界机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同的容积型流体机构，也就是说，所谓的“变界机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体机构，例如，滑片泵、滑片式机构(例如，滑片式压缩机或滑片式膨胀机)、偏心转子机构(例如，偏心转子压缩机或偏心转子膨胀机)、液环式机构(例如，液环式压缩机或液环式膨胀机)、罗茨式机构(例如，罗茨式压缩机或罗茨式膨胀机)、螺杆式机构(例如，螺杆式压缩机或螺杆式膨胀机)、旋转活塞式机构(例如，旋转活塞式压缩机或旋转活塞式膨胀机)、滚动活塞式机构(例如，滚动活塞式压缩机或滚动活塞式膨胀机)、摆动转子式机构(例如，摆动转子式压缩机或摆动转子式膨胀机)、单工作腔滑片式机构(例如，单工作腔滑片式压缩机或单工作腔滑片式膨胀机)、双工作腔滑片式机构(例如，双工作腔滑片式压缩机或双工作腔滑片式膨胀机)、贯穿滑片式机构(例如，贯穿滑片式压缩机或贯穿滑片式膨胀机)、齿轮流体机构(例如，齿轮压缩机或齿轮膨胀机)和转缸滚动活塞机构(例如，转缸滚动活塞压缩机或转缸滚动活塞膨胀机)等。所述变界机构可选择性地选择包括气缸、隔离体和缸内旋转体，且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。
本发明中，所谓的“高压”和“低压”是指压缩过程中的顺序和膨胀过程中的顺序，即压缩过程中工质由低压流向高压，而膨胀过程中工质由高压流向低压。
本发明中，所述高压变界机构压缩单元的压比可选择性地设为1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上、2.5以上、2.6以上、2.7以上、2.8以上、2.9以上、3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。
本发明中，所述高压变界机构膨胀单元的膨胀比可选择性地设为1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上、2.5以上、2.6以上、2.7以上、2.8以上、2.9以上、3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。
本发明，所述低压变界机构压缩单元的压比可选择性地设为3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。
本发明中，所述低压变界机构膨胀单元的膨胀比可选择地设为3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。
本发明中，所述燃烧室的承压能力可选择性地设为大于5MPa、5.1MPa、5.2MPa、5.3MPa、5.4MPa、5.5MPa、5.6MPa、5.7MPa、5.8MPa、5.9MPa、6.0MPa、6.1MPa、6.2MPa、6.3MPa、6.4MPa、6.5MPa、6.6MPa、6.7MPa、6.8MPa、6.9MPa或大于7.0MPa。
本发明中，所述燃烧室内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述燃烧室内的最高工质压力达到其承压能力。
本发明中，所谓的“A和B联动设置”是指A和B相互有驱动作用的设置方式，包括共轴设置方式。
本发明中，所谓的“按轴线方向......，再按同一轴线方向......”是指后者是前者的接续，即后者按前者轴向所指方向继续向前。
本发明中，某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。
本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之百的转换成功，这一定律是正确的，但是是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为：任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程，例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。
本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低，例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微，其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。
距离增加是熵增加的过程，冷热源之间的距离也影响效率，距离小效率高，距离大效率低。
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。
本发明的有益效果如下:
本发明所公开的所述高低压轴变界机构发动机，和传动速度型发动机相比增大了压比，提高了效率。
附图说明
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；
图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；
图中：
1低压变界机构压缩单元、2低压变界机构膨胀单元、3高压变界机构压缩单元、4燃烧室、5高压变界机构膨胀单元、6高压轴、7低压轴、8单级高压变界机构压缩单元、9单级高压变界机构膨胀单元、10单级低压变界机构压缩单元、11单级低压变界机构膨胀单元、12排热器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的高低压轴变界机构发动机，包括低压变界机构压缩单元1、低压变界机构膨胀单元2、高压变界机构压缩单元3和高压变界机构膨胀单元5，所述低压变界机构压缩单元1与所述高压变界机构压缩单元3连通，所述高压变界机构压缩单元3与燃烧室4连通，所述燃烧室4与所述高压变界机构膨胀单元5连通，所述高压变界机构膨胀单元5与所述低压变界机构膨胀单元2连通；所述高压变界机构压缩单元3和所述高压变界机构膨胀单元5设置在同一高压轴6上，所述低压变界机构压缩单元1和所述低压变界机构膨胀单元2设置在同一低压轴7上。
具体实施例时，可选择地将所述低压变界机构压缩单元1设为两级以上；和/或将所述低压变界机构膨胀单元2设为两级以上；和/或将所述高压变界机构压缩单元3设为两级以上；和/或将所述高压变界机构膨胀单元5设为两级以上。
实施例2
如图2所示的高低压轴变界机构发动机，其在实施例1的基础上，使所述低压变界机构压缩单元1包括两个排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元10，所述低压变界机构膨胀单元2包括两个排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元11，所述高压变界机构压缩单元3设为包括两个排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元8，所述高压变界机构膨胀单元5包括两个排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元9；在所述高压轴6上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构压缩单元8，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元9；在所述低压轴7上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构压缩单元10，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元11。
作为可以变换的实施方式，所述高压变界机构压缩单元3可以包括三个或者更多个排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元8，和/或所述高压变界机构膨胀单元5可以包括三个或更多个排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元9，并且可选择在所述高压轴6上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构压缩单元8，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元9；或在所述高压轴6上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级高压变界机构压缩单元8，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元9；或在所述高压轴6上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构压缩单元8，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元9。
作为可以变换的实施方式，所述低压变界机构压缩单元1可以改为包括三个或者更多个排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元10，和/或所述低压变界机构膨胀单元2也可以包括三个或者更多个排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元11，并且可选择在所述低压轴7上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级低压变界机构压缩单元10，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元11，或在所述低压轴7上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构压缩单元10，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元11，或在所述低压轴7上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构压缩单元10，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元11。
实施例3
如图3所示的高低压轴变界机构发动机，其在实施例2的基础上，在所述低压变界机构压缩单元1和所述高压变界机构压缩单元3之间的连通通道上设排热器12。
本发明的所有实施方式中，都可以参照本实施例设置所述排热器12。
本发明的所有实施方式，具体实施时，均可选择性地将所述高压变界机构压缩单元3的压比设为1.2以上，和/或将所述高压变界机构膨胀单元5的膨胀比设为1.2以上，和/或将所述低压变界机构压缩单元1的压比设为3.0以上，和/或将所述低压变界机构膨胀单元2的膨胀比设为3.0以上。
本发明的所有实施方式，具体实施时，均可选择性地将所述燃烧室4的承压能力大于5MPa。
作为可以变换的实施方式，上述所有实施方式及可变换的实施方式中，都可以选择性地使所述高压轴6和所述低压轴7联动设置。
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)

1.一种高低压轴变界机构发动机，其特征在于：包括低压变界机构压缩单元(1)、低压变界机构膨胀单元(2)、高压变界机构压缩单元(3)和高压变界机构膨胀单元(5)，所述低压变界机构压缩单元(1)与所述高压变界机构压缩单元(3)连通，所述高压变界机构压缩单元(3)与燃烧室(4)连通，所述燃烧室(4)与所述高压变界机构膨胀单元(5)连通，所述高压变界机构膨胀单元(5)与所述低压变界机构膨胀单元(2)连通；所述高压变界机构压缩单元(3)和所述高压变界机构膨胀单元(5)设置在同一高压轴(6)上，所述低压变界机构压缩单元(1)和所述低压变界机构膨胀单元(2)设置在同一低压轴(7)上。
2.如权利要求1所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述高压变界机构压缩单元(3)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元(8)，所述高压变界机构膨胀单元(5)包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元(9)；在所述高压轴(6)上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级高压变界机构压缩单元(8)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元(9)。
3.如权利要求1所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述高压变界机构压缩单元(3)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元(8)，所述高压变界机构膨胀单元(5)包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元(9)；在所述高压轴(6)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构压缩单元(8)，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元(9)。
4.如权利要求1所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述高压变界机构压缩单元(3)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构压缩单元(8)，所述高压变界机构膨胀单元(5)包括两个以上排量不同且串联连通的单级高压变界机构膨胀单元(9)；在所述高压轴(6)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构压缩单元(8)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级高压变界机构膨胀单元(9)。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述高压轴(6)和所述低压轴(7)联动设置。
6.如权利要求5所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述低压变界机构压缩单元(1)包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元(10)，所述低压变界机构膨胀单元(2)包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元(11)；在所述低压轴(7)上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级低压变界机构压缩单元(10)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元(11)。
7.如权利要求5所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述低压变界机构压缩单元(1)包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元(10)，所述低压变界机构膨胀单元(2)包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元(11)；在所述低压轴(7)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构压缩单元(10)，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元(11)。
8.如权利要求5所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述低压变界机构压缩单元(1)包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构压缩单元(10)，所述低压变界机构膨胀单元(2)包括两个以上排量不同且依次连通的单级低压变界机构膨胀单元(11)；在所述低压轴(7)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构压缩单元(10)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级低压变界机构膨胀单元(11)。
9.如权利要求1所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述低压变界机构压缩单元(1)设为两级以上。
10.如权利要求1所述高低压轴变界机构发动机，其特征在于：所述低压变界机构膨胀单元(2)设为两级以上。
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