[发明专利]基于空间对流层冷态气源开发冷热空气发动机应用技术

说明书

技术背景：当下，人类面临着石油枯竭的危机形势，这就需要不断寻求开发新的能源替代品。而CO2干冰在室温环境下的气化是人尽皆知的一种物理现象。假如CO2干冰这是一种非常易于得到的一种状态，那么也就是说人类就获得了一种廉价的能源替代品，人类将会有取之不尽、用之不竭的环保、安全、无毒、廉价的清洁新能源。

在人类生存的自然环境中，就是一种室温环境下的状态(他是一种常温下的相对热源)。因此围绕“CO2干冰在室温环境下的气化”这一自然规律，如果我们可以轻易地实现另外的一种低温状态，那么就可以说我们已经实现了取之不尽的“CO2干冰”所创造的新能源。

一、目前我们知道两个公认的基本事实是：

1.在室温下，一部分二氧化碳蒸气被冷却到-56℃左右时，就会冻结成雪花状的固态二氧化碳。

2.对流层位于大气的最低层，集中了约75％的大气质量和90％以上的水气质量。其下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化。在低纬度地区平均高度为17～18千米，在中纬度地区平均为10～12千米，极地平均为8～9千米；对流层中，气温随高度升高而降低，平均每上升100米，气温约降低0.65℃。对流层的气温随高度增加而降低，高度每增加100米，气温下降0.65℃，低纬度地区对流层顶的气温约-83℃，高纬度地区对流层顶的气温约-53℃。由于近地层的空气接受地面的热辐射后温度升高与高空冷空气发生垂直方向的对流，构成了对流层空气的强烈对流运动。

在自然界，尤其是在太空中非常容易获得极限低温和极限高温，在地球的南北极有丰富的骤冷资源，在大陆地区海拔达到三千米以上，也非常容易获得低温冷空气。基于这种情况我们可以实现：基于空间对流层冷态气源开发冷热空气发动机的应用技术就成为一种相对成熟的理论。

二、热胀冷缩技术原理分析：

目前人类利用热能的方式(包括氢能的利用)还主要是将室温状态的气、液体流体加热到高温状态，从而通过物质从低温过渡到高温过程中，物质发生膨胀而产生动力。比如当初在十九世纪的蒸汽机时代，他是将室温的液态水通过燃烧煤炭加热到沸腾的临界点状态，水由液态转化为气态的水蒸气，体积发生急剧的膨胀，从而使蒸汽机应用达到了当时的鼎盛时期。

1、在目前工业发展中的发电厂，他使用的大型蒸汽锅炉也应运到水蒸气沸腾的临界点状态。火力发电厂的发电原理的可以理解为：冷水在锅炉加热，分子间作用力加大，表现为同一方向的高压蒸汽(由于锅炉是固定的，依据动量守恒定律，他的方向与锅炉是相反的)，他相对于锅炉以相反的高压蒸汽膨胀做功从而推动汽轮机发电。所以说热胀冷缩是万变不离其宗的主要规律。

2、关于风形成的过程。如果给风下一个简单的定义，可以这样说：空气在水平方向上的流动就叫做风。风是由于空气受热或受冷而导致的从一个地方向另一个地方产生移动的结果。我们知道，太阳照射着地表的不同区域，空气受阳光的照射后，就造成了有的地方空气热，有的地方空气冷。热空气比较轻，容易向高处飞扬，就上升到了周围的冷空气之上；而冷空气比较重，会向较轻空气的地方流动，于是空气就发生了流动现象，这样就产生了风。风的形成过程说明冷空气受热膨胀，从而在宏观表现为定向的风力。美国的龙卷风的威力相当大是有目共睹的事实。

3、关于汽油、柴油发动机，他是将冷热空气置于一容器内，“空气”表现为相对的冷空气，“汽油柴油在点燃的瞬间”表现为热空气，因此可以说明在同一个燃烧室内，相对的冷空气在较短的时间段内升温而造成气体膨胀，类似于风的情况也是热胀冷缩的物理现象，总是相对慢的过程从而产生动力。

4、关于在汽油发动机和柴油发动机中增加“中冷器”的原理描述。

中冷器是增压系统的一部分。由于这个散热器位于发动机和涡轮增压器之间，所以又称作中央冷却器，简称中冷器。中冷器的理解是：增加了相对的冷空气，即增加了单位体积的冷空气，在燃烧室内汽油点燃放热会促使更多的冷空气发生膨胀，即分子间作用力加大，宏观上表现为发动机有力。

5、实践经验的总结，司机师傅经常有这样的工作经历，在天气凉的时候开车或在冬季开车，感觉到汽车运行有力。他其实是“中冷器”的延伸，其实就是增加了相对的冷空气。

因此基于以上几点的重新分析，动力产生的实质还是热胀冷缩的基本原理

三、总结性结论与制造冷热发动机