[发明专利]临界低熵混燃循环热动力系统

权利要求书

1.一种临界低熵混燃循环热动力系统，包括作功机构(1)、连续燃烧室(2)、液体氧化剂源(3)和燃料源(4)，其特征在于：

所述液体氧化剂源(3)经氧化剂高压供送系统(301)与所述连续燃烧室(2)连通，所述燃料源(4)经燃料高压供送系统(401)与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体氧化剂源(3)中的氧化剂以高压液态的形式进入所述连续燃烧室(2)，所述燃料源(4)中的燃料以高压的形式进入所述连续燃烧室(2)，所述氧化剂高压供送系统(301)、所述燃料高压供送系统(401)和所述连续燃烧室(2)的最低承压能力大于15MPa，调整所述液体氧化剂源(3)中的液体氧化剂的纯度和/或调整所述燃料源(4)中燃料的纯度和热值使所述连续燃烧室(2)内的燃烧温度高于800K，并使所述连续燃烧室(2)内的燃烧压力大于15.5MPa；所述连续燃烧室(2)与至少一个所述作功机构(1)连通，所述作功机构(1)对外输出动力；

所述临界低熵混燃循环热动力系统还包括液体膨胀剂源(5)，所述液体膨胀剂源(5)经膨胀剂高压供送系统(501)与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体膨胀剂源(5)中的膨胀剂以高压液态的形式进入所述连续燃烧室(2)，所述膨胀剂高压供送系统(501)最低承压能力大于15MPa；

所述临界低熵混燃循环热动力系统还包括开放燃烧包络(2001)，所述开放燃烧包络(2001)设置在所述连续燃烧室(2)内并且与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体氧化剂源(3)经氧化剂高压供送系统(301)与所述开放燃烧包络(2001)连通，所述燃料源(4)经燃料高压供送系统(401)与所述开放燃烧包络(2001)连通，所述液体膨胀剂源(5)经膨胀剂高压供送系统(501)与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体膨胀剂源(5)内的膨胀剂被导入所述开放燃烧包络(2001)和所述连续燃烧室(2)之间的空间内，以形成高压气态膨胀剂对燃烧火焰的悬浮作用进而改善燃烧环境降低燃烧对所述连续燃烧室(2)的连续燃烧室壁(22)的热负荷要求。

2.一种临界低熵混燃循环热动力系统，包括作功机构(1)、连续燃烧室(2)、液体氧化剂源(3)、燃料源(4)和液体膨胀剂源(5)，其特征在于：

所述液体氧化剂源(3)经氧化剂高压供送系统(301)再经氧化剂吸热热交换器(402)与所述连续燃烧室(2)连通，所述燃料源(4)经燃料高压供送系统(401)与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体氧化剂源(3)中的氧化剂在所述氧化剂吸热热交换器(402)中吸热气化后以高压气态或临界态的形式进入所述连续燃烧室(2)，所述燃料源(4)中的燃料以高压的形式进入所述连续燃烧室(2)，所述液体膨胀剂源(5)经膨胀剂高压供送系统(501)与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体膨胀剂源(5)中的膨胀剂以高压液态的形式进入所述连续燃烧室(2)，所述氧化剂高压供送系统(301)、所述燃料高压供送系统(401)、所述膨胀剂高压供送系统(501)和所述连续燃烧室(2)的最低承压能力大于15MPa，调整所述液体氧化剂源(3)中的液体氧化剂的纯度和/或调整所述燃料源(4)中的燃料的纯度和热值和/或调整所述液体膨胀剂源(5)中的膨胀剂导入所述连续燃烧室(2)的量使所述连续燃烧室(2)内的燃烧温度高于800K，并使所述连续燃烧室(2)内的燃烧压力大于15.5MPa；所述连续燃烧室(2)与至少一个所述作功机构(1)连通，所述作功机构(1)对外输出动力；

所述临界低熵混燃循环热动力系统还包括开放燃烧包络(2001)，所述开放燃烧包络(2001)设置在所述连续燃烧室(2)内并且与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体氧化剂源(3)经氧化剂高压供送系统(301)与所述开放燃烧包络(2001)连通，所述燃料源(4)经燃料高压供送系统(401)与所述开放燃烧包络(2001)连通，所述液体膨胀剂源(5)经膨胀剂高压供送系统(501)与所述连续燃烧室(2)连通，所述液体膨胀剂源(5)内的膨胀剂被导入所述开放燃烧包络(2001)和所述连续燃烧室(2)之间的空间内，以形成高压气态膨胀剂对燃烧火焰的悬浮作用进而改善燃烧环境降低燃烧对所述连续燃烧室(2)的连续燃烧室壁(22)的热负荷要求。