[发明专利]含氧气体液化物发动机

说明书

技术领域

本发明涉及热能与动力领域，尤其是一种含氧气体液化物发动机。

背景技术

 为了解决环境问题，人们发明了电动汽车和液氮发动机，前者续航能力差，充电时间长，为此其应用受到严重限制，后者效率低。为此需要发明一种新型的、污染小的、效率高的发动机。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

一种含氧气体液化物发动机，包括含氧气体液化物源、内燃燃烧室和膨胀做功机构，所述含氧气体液化物源与所述内燃燃烧室连通，所述内燃燃烧室与所述膨胀做功机构连通，所述内燃燃烧室的承压能力大于3MPa；所述内燃燃烧室的工质出口处的工质温度在800K至3000K之间，或所述内燃燃烧室的工质出口处的工质温度在500K至3000K之间。

在所述含氧气体液化物源与所述内燃燃烧室之间的连通通道上设气体液化物加热器。

在所述含氧气体液化物源与所述内燃燃烧室之间的连通通道上设含氧气体液化物加压泵。

在所述含氧气体液化物源与所述内燃燃烧室之间的连通通道上设含氧气体液化物加压泵，在所述含氧气体液化物加压泵和所述内燃燃烧室之间的连通通道上设气体液化物加热器。

所述含氧气体液化物发动机还包括冷凝冷却器，所述膨胀做功机构的工质出口与所述冷凝冷却器的被冷却流体通道的工质入口连通，所述冷凝冷却器的被冷却流体通道的冷凝液体出口经液体加压泵与所述内燃燃烧室连通。

本发明的所有技术方案中，都可以选择性的使所述含氧气体液化物发动机进一步还包括非含氧气体液化物源，所述非含氧气体液化物源与所述内燃燃烧室连通。

本发明的所有技术方案中，都可以选择性的将所述内燃燃烧室的燃料设为汽油、柴油、煤油、重油、轻油、天然气、煤层气、甲醇、乙醇、甲烷、乙烷、乙炔、乙烯、甲醚、乙醚、氢气或设为固体燃料。

本发明的所有技术方案中，都可以选择性的将所述内燃燃烧室产生的工质的温度和压力设为符合类绝热关系。

所述含氧气体液化物源中的气体液化物中的液氧的质量含量大于80%，所述内燃燃烧室的燃料设为氢气，所述膨胀做功机构的工质出口与冷凝冷却器的被冷却冷凝流体通道的工质入口连通，所述冷凝冷却器的被冷却冷凝流体通道的冷凝液体出口经液体加压泵与所述内燃燃烧室连通。

本发明的所有技术方案中，都可以选择性的将所述膨胀做功机构具体的设为透平式膨胀做功机构，或将所述膨胀做功机构具体的设为喷管，或将所述膨胀做功机构具体的设为喷管推进转子做功机构。

本发明中，所谓的“气体液化物”是指液化了的气体，例如液氮、液氧、液体二氧化碳、液化空气等。

本发明中，所谓的“含氧气体液化物”是指液氧的质量含量大于1%的气体液化物。

本发明中，所谓燃料可以是汽油、柴油、煤油、重油、轻油、液化天然气、煤层气、氢气、烃类化合物（例如甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等）、醇类化合物（例如甲醇、乙醇等）、醚类化合物（例如甲醚、乙醚等）、或为固体燃料。

本发明中，所述烃类化合物为烷烃化合物或炔烃化合物，例如甲烷、乙烷、乙炔、乙烯等。

本发明中，所述膨胀做功机构包括单级膨胀做功机构、多级膨胀做功机构，可以是容积型膨胀做功机构，也可以是速度型膨胀做功机构。

本发明中，所述透平式膨胀做功机构包括单级透平式膨胀做功机构，也包括多级透平式膨胀做功机构，所述透平式膨胀做功机构包括涡轮式膨胀做功机构。

本发明中，应尽可能选择膨胀比大的所述膨胀做功机构。

本发明中，所谓的“喷管推进转子做功机构”是指工质通过拉瓦尔喷管喷射形成旋转动力的机构，包括所述拉瓦尔喷管做旋转运动对外输出动力的机构，所述拉瓦尔喷管做旋转运动对外输出动力的同时由所述拉瓦尔喷管喷射出的高速流体推动叶轮机构旋转对外做功的机构和所述拉瓦尔喷管静止由所述拉瓦尔喷管喷射出的高速流体推动叶轮机构旋转对外做功的机构；所述叶轮机构可以是径流叶轮机构也可以是轴流叶轮机构，所述叶轮机构可以是单级也可以是多级；所述喷管推进转子做功机构可以选择性地选择：包括工质回收壳和设置在旋转结构体上的拉瓦尔喷管构成的机构，低熵轮机，超音速转子发动机以及其它由拉瓦尔喷管喷射形成旋转动力的径流机构和轴流机构。

本发明中，所述喷管可以选择性的选择完全膨胀喷管，所述完全膨胀喷管是指经过喷管后压力降到1个大气压的喷管。