[发明专利]透平以及具有该透平的布雷顿循环

权利要求书

1.一种透平，包括叶片，所述叶片具有冷却工质进口以及冷却工质射流口，所述叶片设置为内部中空的腔体，所述冷却工质射流口为一个或者多个、且开设于所述叶片的表面，冷却工质射流能够通过所述冷却工质进口进入所述叶片进行冷却，其特征在于，所述叶片的表面设置有光谱转化涂层，进入所述叶片内的冷却工质射流还能够通过所述冷却工质射流口流出并在所述光谱转化涂层的表面形成为冷却工质射流隔膜层；

所述光谱转化涂层能够将所述叶片表面的热量转化为转化特征波段辐射，所述转化特征波段辐射是冷却工质的冷却工质特征波段辐射邻近的辐射能。

2.根据权利要求1所述的透平，其特征在于，所述转化特征波段辐射是指特征吸收峰的谱线宽度集中于所述冷却工质特征波段辐射的特征吸收峰中心波长附近的辐射能。

3.根据权利要求1或2所述的透平，其特征在于，所述转化特征波段辐射的特征吸收峰的中心波长与所述冷却工质特征波段辐射的特征吸收峰的中心波长相同，所述转化特征波段辐射的谱线宽度远小于所述冷却工质特征波段辐射的谱线宽度。

4.根据权利要求3所述的透平，其特征在于，所述转化特征波段辐射不与在所述透平内流动的循环工质的循环工质特征波段辐射有所重合。

5.根据权利要求1、2或4中任一项所述的透平，其特征在于，所述光谱转化涂层与所述叶片之间还设置有导热性能良好的中间基层，所述中间基层能够将所述叶片上的热量传至所述光谱转化涂层。

6.根据权利要求1、2或4中任一项所述的透平，其特征在于，所述光谱转化涂层的材料为金属或者半导体，所述光谱转化涂层采用镀膜的方式镀在所述叶片的表面。

7.根据权利要求6所述的透平，其特征在于，所述光谱转化涂层包括与所述叶片的表面接触的黄金基层以及依次分布于所述黄金基层上的吸收腔、分布式反射层，所述黄金基层能够与所述分布式反射层产生谐共振腔，所述吸收腔能够吸收上述谐共振、并将吸收到的热量转化为所述转化特征波段辐射。

8.根据权利要求7所述的透平，其特征在于，所述分布式反射层由Ge与SiO₂或者Ge与ZnS构成。

9.一种布雷顿循环，包括热源、回热器、预冷器、压缩机、发电机以及在所述布雷顿循环内循环的循环工质，其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一项所述的透平，所述透平、所述发电机以及所述压缩机由同一根轴联接，所述热源、所述透平、所述回热器的热侧进口和热侧出口、所述预冷器、所述压缩机以及所述回热器的冷侧进、口和冷侧所述热源的出口与所述透平的进口相连，所述透平的出口与所述回热器的热侧进口相连，所述回热器的热侧出口与所述预冷器的进口相连，所述预冷器的出口与所述压缩机的进口相连，所述压缩机的出口与所述回热器的冷侧进口相连，所述回热器的冷侧出口与所述热源的进口相连，从而形成一个循环的热回路；

所述循环工质在热源中吸收热量，温度升高后的所述循环工质在所述透平中膨胀做功，所述透平通过所述轴带动所述发电机发电，膨胀后的所述循环工质流经所述回热器换热，温度降低后的所述循环工质依次进入所述预冷器、所述压缩机以及所述回热器，从所述回热器的冷侧出口流出的所述循环工质再进入所述热源中吸收辐射能，所述压缩机工作所需动力由所述发电机提供，从而完成一个发电循环。

10.根据权利要求9所述的布雷顿循环，其特征在于，所述热源包括集热腔，所述集热腔的内表面设置有所述光谱转化涂层，所述光谱转化涂层将被所述集热腔的腔体吸收的辐射能转化为所述转化特征波段辐射，被所述循环工质强烈吸收。