[实用新型]低熵混燃气体液化物发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及热能与动力领域，尤其是一种发动机。 

背景技术

利用液氮、液体二氧化碳等液化气体作气动发动机的研究以及利用内燃发动机的余热为液化气体提供热量提高气动发动机作功能力的研究，已在多个国家和多个研究机构进行。但由于液化气体传热系数低及系统复杂等原因，这类发动机一直没有得到广泛应用。为此，急需发明一种结构更加合理能广泛应用的利用液化气体的新型高效发动机。 

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出的技术方案如下： 

一种低熵混燃气体液化物发动机，包括内燃发动机和气体液化物储罐，在所述内燃发动机的燃烧室上设进气道和排气道，所述气体液化物储罐依次经高压液体泵和所述气体液化物控制阀与所述燃烧室连通。所述气体液化物储罐中的气体液化物以液体的形式或以临界状态的形式或以超高压气体的形式进入所述燃烧室内，并在所述燃烧室内与已经存在的气体工质混合后进行下一个过程。 

一种低熵混燃气体液化物发动机，包括爆排发动机和气体液化物储罐，所述气体液化物储罐设为含氧气体液化物储罐，在所述爆排发动机的燃烧室上设排气道，所述含氧气体液化物储罐依次经高压液体泵和气体液化物控制阀与所述燃烧室连通。所述含氧气体液化物储罐中的含氧气体液化物以液体的形式或以临界状态的形式或以超高压气体的形式进入所述燃烧室内，所述含氧气体液化物储罐中的含氧气体液化物在所述燃烧室内与燃料发生燃烧化学反应。 

进一步地，所述气体液化物储罐与所述燃烧室连接处的承压能力大于3MPa，从而可以满足所述气体液化物储罐中的气体液化物导入所述燃烧室时的压力大于3MPa的要求。 

进一步地，在所述燃烧室壁内设燃烧室壁高压流体通道，所述气体液化物储罐依次经所述高压液体泵、所述燃烧室壁高压流体通道和所述气体液化物控制阀与所述燃烧室连通。 

进一步地，在所述排气道上设排气高压热交换器，所述气体液化物储罐依次经所述高压液体泵、所述排气高压热交换器和所述气体液化物控制阀与所述燃烧室连通。 

进一步地，在所述气体液化物储罐与所述燃烧室之间的流体流通通道上设环境热交换器。所述气体液化物储罐内的液体在所述环境热交换器中吸热升温临界化或气化，或所述气体液化物储罐内的液体的临界化物或气化物在所述环境热交换器中吸热升温。 

进一步地，在所述排气道上设排气高温高压热交换器、排气低温高压热交换器，所述气体液化物储罐依次经所述高压液体泵、所述排气低温高压热交换器、所述低熵混燃气体液化物发动机的冷却系统、所述排气高温高压热交换器和所述气体液化物控制阀与所述燃烧室连通。 

进一步地，所述低熵混燃气体液化物发动机还包括二氧化碳液化器，所述二氧化碳液化器的冷却流体通道串联设置在所述气体液化物储罐和所述燃烧室之间的流体流通通道上，所述排气道与所述二氧化碳液化器连通，所述二氧化碳液化器的液体出口与液体二氧化碳储罐连通或与所述气体液化物储罐连通。被所述气体液化物储罐中的流体冷却液化后的排气中的二氧化碳储存在所述液体二氧化碳储罐内或储存在所述气体液化物储罐内。 

进一步地，在所述排气道上设排气高压热交换器，在所述气体液化物储罐上设旁通管，所述旁通管依次经旁通高压液体泵、所述低熵混燃气体液化物发动机的冷却系统和所述气体液化物控制阀与所述燃烧室连通，所述气体液化物储罐依次经所述高压液体泵、所述排气高压热交换器和所述气体液化物控制阀与所述燃烧室连通。通过调整所述气体液化物储罐中的流体流经所述高压液体泵和所述旁通高压液体泵的流量比例以满足排气系统和冷却系统之间由于热量流不同所需要的所述气体液化物储罐中的流体的不同质量流的要求。 

进一步地，所述爆排发动机由所述燃烧室和动力涡轮连接构成。 

选择性地，所述爆排发动机由一个所述燃烧室与两个或两个以上作功机构连接构成。 

一种提高所述低熵混燃气体液化物发动机效率和环保性的方法，调整即将开始作功的气体工质的温度到2000K以下，调整即将开始作功的气体工质的压力到15MPa以上，使即将开始作功的气体工质的温度和压力符合类绝热关系。