[发明专利]定容加水形成混合气体为工质的热机及热机循环方法

说明书

本发明定容加水形成混合气体为工质的热机及热机循环方法技术领域属能源工程。类似于柴油发动机的四冲程设计，进气吸进空气也带进水。水在活塞顶上，压缩快结束时，活塞顶上的水拨在炽热体上，水气化让压力升高，给作功行程提高动力。此发明创造有很多变通的设计，如通常的柴油机，在喷油头附近再设喷水头，作功行程开始前，喷水，水气化产生混合气体使作功能力更大。

技术领域：

热能动力工程，制冷工程，能源工程

背景技术：

湿空气透平装置循环，是蒸汽掺混的并联的双工质循环(资料来自《工程热力学》中国电力出版社2004，严家录、王永青)水的加热汽化在等压过程中实现。水蒸汽产生的分压，不能累加到总压中去(指未能自动提升工质的压力)。道尔顿分压定律，新的认识被发现，可以制造新的热能动力装置。

实验介绍：第一个实验罐子里的干空气加热到摄氏100度，一个大气压，盖紧后，往罐子里注少许水，再加热到摄氏100度，此时的压强升高到2 大气压，再看实验，对照道尔顿分压定律，实验与理论吻合。第二个实验，空矿泉水瓶，加入少许酒精，盖紧，等一会儿，拧开盖子，气喷出。这酒精吸收瓶中的气体热量，让气体降温，也提高了空气压力(这时的空气是水、酒精的混合气)。

气体混合熵不变，是新认识，它巅复了传统热力学。

气体混合，熵不变定律的例子。

环境温度，气体温度都是T，如同为300K。环境压强为0.1MPa。A气体是氧气，数量32千克，压强0.2MPa，等温膨胀至0.1MPa的技术功为 32RTIn0.2/t0.1。B气体是氮气，数量28千克，压强为0.2MPa，其为RT In0.2/0.1.未混合前的为2RTln0.2/0.1。

A气体与B气体混合成C气体，C气体是富氧空气。C气体的分子量30，C 气体的数量60千克。C气体的也是2RTln0.2/0.1。这说明：混合前，混合后，外界没有能量加入，气体的作功能力没有变化，这当然只有可逆过程，可逆过程是绝热当然是等熵的。

《公理化热力学的逻辑、数学、事实、工程》(哈工大出版社2016编者赵兴龙，)以下简称“新热学书”指出：温度、压强相等的两种气体混合，熵不变。

《道尔顿分压定律新认识》：

1802年道尔顿的分压定律，倒过来运用，可让低温热源当高温热源使用，且实验证实，更有理论解释。

实验如下：空罐子，装干空气，加热100度摄氏，压强1大气压，密闭后再往罐子加点水，也吸热到100度，罐子内的压强升空2大气压，这说明水从100 摄氏度环境吸热，全部气化，达到部分水必须从120摄氏度吸热的效果。这就是低温热源当高温热源使用。

这个实验，是等容条件下用液体蒸发开始，产生混合气的，附合道尔顿分压定律的实验，对实验的新认识是极大的发明创造，推翻了热力学第二定律。

分子运动论解释这一现象：本来，2大气压，在100度水不会蒸发。

罐子里全是水(水、饱和水蒸汽)100摄氏度，水、饱和水蒸汽处于平衡状态，分子的运动，有水蒸汽分之进入水，又有水分子进入水蒸汽。举例：10个水分子离开水变成10个水分子蒸汽，就有10个水蒸汽分子变成水。保持了平衡。现在罐子里还有空气，总压强超过大气压，那么，同样在摄氏100度时，10个气体分子撞击水面，也有十个水分子离开水变成蒸汽。但是，10个气体分子撞击水面，这10个气体分子只有若干个是水蒸汽分子，空气分子不会进入水。这样的情况就是少于10个蒸汽水分子进入水，也有10个水分子离开水变成蒸汽。于是罐子里的气体的压强在接近2大气压，摄氏100度，水也在吸热蒸发。。这是分子运动的有序选择，10个气体分子撞击水面，只有5个水蒸汽分子进入水，也有10个水分子变成蒸汽。