[发明专利]热气的使用及设备

权利要求书

1.一种使用气体内能的方法，所述气体内能即热能+动能，所述气体内能是系统或内燃机的冷却部件的产物、或者是燃烧任何类型的燃料并且尤其是诸如油、煤气、汽油、煤油、柴油燃料、煤或其他类型的化石燃料的产物，所述方法包括以下步骤：

a.使所述气体流过喷嘴，所述喷嘴的至少一部分是渐缩喷嘴，该渐缩喷嘴根据可压缩流的伯努利定律在气体变冷的同时加速气体速度，即：流动气体的每单位质量的动能增益ΔV²/2(V是气体速度)等于每单位质量气体热能的减少C_P*ΔT，其中C_P是气体定压比热并且ΔT是在所述渐缩喷嘴的内部加速期间气体温度的降低；

b.使加速后的气体流过涡轮，该涡轮驱动发电机产生电力，所述电能约等于流动气体内能的减少，其次且进一步将该气体通过喷嘴出口喷出以产生推力，或者，

将所述加速后的气体喷射到大气中以产生与所述气体速度方向相反的推力，或者，

使所述气体流过所述涡轮以及使气体产生推力相结合以在期望的方向上推动交通工具。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，使热气与大气空气混合，所述大气空气与该热气一起流入所述渐缩喷嘴。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述涡轮向发动机曲轴或者向风扇驱动轴增加转矩。

4.一种根据权利要求2的喷气发动机，该喷气发动机包括：

a.喷嘴，该喷嘴具有入口以及喷嘴出口，所述喷嘴的至少一部分为渐缩喷嘴，其中，气体流过喷嘴入口、渐缩喷嘴并且进一步流向喷嘴出口以产生推力；

b.内燃机，该内燃机安装于所述喷嘴的附近或优选地安装在所述喷嘴的内部，并且将其产生的热量的一部分或全部传递给所述喷嘴内的流；

c.动力风扇，该动力风扇安装在所述喷嘴内，或者由所述活塞发动机提供动力或者由独立的电动机或其它动力源提供动力，所述风扇推动气体以在所述喷嘴的内部流动；

d.可选的涡轮，该涡轮安装在所述喷嘴内且将气体动能的一部分转换为机械能。

5.根据权利要求4所述的喷气发动机，所述喷气发动机具有可变出口面积。

6.根据权利要求5所述的喷气发动机，其中，所述出口面积或者由计算机系统控制或者直接由该发动机的操作员控制。

7.根据权利要求4所述的喷气发动机，其中所述涡轮驱动发电机，或者向所述内燃机或所述风扇驱动轴增加转矩。

8.一种根据权利要求1的用于产生电力的设备，所述设备包括：

a.喷嘴，该喷嘴具有入口、渐缩喷嘴和出口，其中热气从入口流向出口；

b.电力发动机，该电力发动机安装在所述喷嘴附近或优选地安装在所述喷嘴的内部，并且将其产生的热量的一部分或全部传递给所述喷嘴内的流；

c.风扇，该风扇安装在所述喷嘴内，所述风扇由电力发动机驱动并且吸取作为燃烧过程的产物的热气并使其流入所述喷嘴；

d.渐缩喷嘴，该渐缩喷嘴是所述喷嘴的一部分，所述渐缩喷嘴使所述流朝向喷嘴喉口加速；

e.涡轮，该涡轮安装在所述喉口附近或所述喉口处，并且由在所述渐缩喷嘴中被加速的所述流驱动，所述涡轮驱动发电机。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，大气空气流被加入到热气流中。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，冷却散热器安装在所述喷嘴内，使得大气空气流过该散热器并且从该散热器吸收热量，所述空气流流过所述喷嘴。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，冷却散热器安装在所述喷嘴内，使得大气空气的一部分流过该散热器，并且大气空气的另一部分绕过该散热器流入所述喷嘴。