[0001] 本发明涉及热能和动力领域，尤其是一种多级变界流体机构，本发明还涉及包括所述多级变界流体机构的膨胀单元、压缩单元及发动机。

[0002] 无论是多级压缩机、多级压气机、多级膨胀机构、还是有多级压气机和多级膨胀机构构成的发动机，其相邻两级机构均是按等压比设定的，这样会造成处于高压区的机构压差大而严重增加泄露损失，进而影响效率，因此需要发明一种新型发动机。

[0003] 为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

[0004] 方案1：一种多级变界流体机构，包括两个以上串联连通的单级变界流体机构，至少一组相邻的两个所述单级变界流体机构之间的排量比与另外一组相邻两个所述单级变界流体机构之间的排量比不同。

[0005] 方案2：在方案1的基础上，使所有所述单级变界流体机构按等容积差设置、所有所述单级变界流体机构按非等容积差设置、所有所述单级变界流体机构按等压差所对应的容积差设置、部分所述单级变界流体机构按等容积差设置、部分所述单级变界流体机构按非等容积差设置或部分所述单级变界流体机构按等压差所对应的容积差设置。

[0006] 方案3：一种多级变界流体机构，包括两个以上串联连通的单级变界流体机构，至少一级的压比与另一级的压比不同。

[0007] 方案4：在方案3的基础上，使所有所述单级变界流体机构按等压差设置、所有所述单级变界流体机构按非等压差设置、所有所述单级变界流体机构按等压差所对应的容积差设置、部分所述单级变界流体机构按等压差设置或部分所述单级变界流体机构按非等压差设置。

[0008] 方案5：在方案1至4中任一方案的基础上，所述单级变界流体机构设为滑片泵、滑片式机构、滑片式压缩机、滑片式膨胀机、偏心转子机构、偏心转子压缩机、偏心转子膨胀机、液环式机构、液环式压缩机、液环式膨胀机、罗茨式机构、罗茨式压缩机、罗茨式膨胀机、螺杆式机构、螺杆式压缩机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式机构、旋转活塞式压缩机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式机构、滚动活塞式压缩机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式机构、摆动转子式压缩机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式机构、单工作腔滑片式压缩机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式机构、双工作腔滑片式压缩机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式机构、贯穿滑片式压缩机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮流体机构、齿轮压缩机、齿轮膨胀机、转缸滚动活塞机构、转缸滚动活塞压缩机或设为转缸滚动活塞膨胀机。

[0009] 方案6：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的膨胀单元，所有所述单级变界流体机构按排量依次增加的方式设置。

[0010] 方案7：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的压缩单元，所有所述单级变界流体机构按排量依次减少的方式设置。

[0011] 方案8：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括高压工质源和设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述高压工质源与所述多级变界流体机构膨胀单元连通。

[0012] 方案9：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括设为多级变界流体机构压缩单元的所述多级变界流体机构和设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述多级变界流体机构压缩单元经燃烧室和/或经加热器与所述多级变界流体机构膨胀单元连通。

[0013] 方案10：在方案9的基础上，所述多级变界流体机构膨胀单元和所述多级变界流体机构压缩单元联动设置。

[0014] 方案11：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括设为多级变界流体机构压缩单元的所述多级变界流体机构、设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构、一个排量为A的单级变界流体机构和一个排量为B的单级变界流体机构，B大于A；所述多级变界流体机构压缩单元和所述多级变界流体机构膨胀单元设置在低压动力轴上，排量为A的所述单级变界流体机构和排量为B的所述单级变界流体机构设置在高压动力轴上，所述多级变界流体机构压缩单元的工质出口和排量为A的所述单级变界流体机构连通，此排量为A的所述单级变界流体机构经加热器和/或经燃烧室与排量为B的所述单级变界流体机构连通，此排量为B的所述单级变界流体机构与所述多级变界流体机构膨胀单元的工质入口连通。

[0015] 方案12：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括设为多级变界流体机构压缩单元的所述多级变界流体机构、设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构、两个以上排量不同的单级变界流体机构串联连通的高压压缩单元和两个以上排量不同的单级变界流体机构串联连通的高压膨胀单元；所述多级变界流体机构压缩单元和所述多级变界流体机构膨胀单元设置在低压动力轴上，所述高压压缩单元和所述高压膨胀单元设置在高压动力轴上，所述多级变界流体机构压缩单元的工质出口与所述高压压缩单元的工质入口连通，所述高压压缩单元的工质出口经加热器和/或经燃烧室与所述高压膨胀单元的工质入口连通，所述高压膨胀单元的工质出口与所述多级变界流体机构膨胀单元的工质入口连通。

[0016] 方案13：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的发动机，在高压动力轴上设置设为高压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为高压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，在低压动力轴上设置设为低压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为低压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述低压多级变界压缩单元和所述高压多级变界压缩单元串联连通，所述高压多级变界压缩单元经加热器和/或经燃烧室与所述高压多级变界膨胀单元连通，所述高压多级变界膨胀单元与低压多级变界膨胀单元串联连通；对于所述高压多级变界机构压缩单元，在所述高压动力轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构，对于所述高压多级变界膨胀单元，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构，或对于所述高压多级变界机构压缩单元，在所述高压动力轴上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构，对于所述高压多级变界膨胀单元，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构。

[0017] 方案14：一种包括方案1至5中任一方案所述多级变界流体机构的发动机，在高压动力轴上设置设为高压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为高压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，在低压动力轴上设置设为低压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为低压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述低压多级变界压缩单元和所述高压多级变界压缩单元串联连通，所述高压多级变界压缩单元经加热器和/或经燃烧室与所述高压多级变界膨胀单元连通，所述高压多级变界膨胀单元与所述低压多级变界膨胀单元串联连通；对于所述低压多级变界机构压缩单元，在所述低压动力轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构，对于所述低压多级变界膨胀单元，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构，或对于所述低压多级变界机构压缩单元，在所述低压动力轴上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构，对于所述低压多级变界膨胀单元，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构。

[0018] 方案15：在方案13或14的基础上，使所述高压多级变界压缩单元的压比设为1.2以上。

[0019] 方案16：在方案13或14的基础上，使所述高压多级变界膨胀单元的压比设为1.2以上。

[0020] 方案17：在方案15的基础上，使所述高压多级变界膨胀单元的压比设为1.2以上。

[0021] 方案18：在方案13或14的基础上，所述低压多级变界压缩单元的压比设为3.0以上。

[0022] 方案19：在方案15的基础上，所述低压多级变界压缩单元的压比设为3.0以上。

[0023] 方案20：在方案16的基础上，所述低压多级变界压缩单元的压比设为3.0以上。

[0024] 方案21：在方案13或14的基础上，所述低压多级变界膨胀单元的膨胀比设为3.0以上。

[0025] 方案22：在方案16的基础上，所述低压多级变界膨胀单元的膨胀比设为3.0以上。

[0026] 方案23：在方案18的基础上，所述低压多级变界膨胀单元的膨胀比设为3.0以上。

[0027] 方案24：在方案13或14的基础上，在所述低压多级变界压缩单元和所述高压多级变界压缩单元之间的连通通道上设排热器。

[0028] 方案25：在方案17、19、20、22或23的基础上，在所述低压多级变界压缩单元和所述高压多级变界压缩单元之间的连通通道上设排热器。

[0029] 方案26：在方案11至14中任一方案的基础上，所述高压动力轴和所述低压动力轴经齿轮或经链条联动设置。

[0030] 方案27：在方案25的基础上，所述高压动力轴和所述低压动力轴经齿轮或经链条联动设置。

[0031] 方案28：在方案9至14中任一方案的基础上，所述燃烧室的承压能力大于5MPa。

[0032] 方案29：在方案25的基础上，所述燃烧室的承压能力大于5MPa。

[0033] 本发明中，设置一根所述高压动力轴和一根所述低压动力轴的目的是为了有效利用空间并且可以实现高压区(即高温区)内包括较好的材料而在低压区(低温区)内包括较为廉价的材料，这样可以减少整机造价，与此同时，由于两根轴可以采用不同的转速，这样可以更好的匹配大排量机构和小排量机构的转速，从而，增加寿命，减少成本。

[0034] 本发明中，设置一根所述高压动力轴和一根所述低压动力轴的目的是为压缩过程前期冷却提供结构上的便利。

[0035] 本发明中，所谓的“变界流体机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同的容积型流体机构，也就是说，所谓的“变界流体机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体机构，例如，滑片泵、滑片式机构(例如，滑片式压缩机或滑片式膨胀机)、偏心转子机构(例如，偏心转子压缩机或偏心转子膨胀机)、液环式机构(例如，液环式压缩机或液环式膨胀机)、罗茨式机构(例如，罗茨式压缩机或罗茨式膨胀机)、螺杆式机构(例如，螺杆式压缩机或螺杆式膨胀机)、旋转活塞式机构(例如，旋转活塞式压缩机或旋转活塞式膨胀机)、滚动活塞式机构(例如，滚动活塞式压缩机或滚动活塞式膨胀机)、摆动转子式机构(例如，摆动转子式压缩机或摆动转子式膨胀机)、单工作腔滑片式机构(例如，单工作腔滑片式压缩机或单工作腔滑片式膨胀机)、双工作腔滑片式机构(例如，双工作腔滑片式压缩机或双工作腔滑片式膨胀机)、贯穿滑片式机构(例如，贯穿滑片式压缩机或贯穿滑片式膨胀机)、齿轮流体机构(例如，齿轮压缩机或齿轮膨胀机)和转缸滚动活塞机构(例如，转缸滚动活塞压缩机或转缸滚动活塞膨胀机)等。所述变界机构可选择性地选择包括气缸、隔离体和缸内旋转体，且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。

[0036] 本发明中，所谓的“高压”和“低压”是指压缩过程中的顺序和膨胀过程中的顺序，即压缩过程中工质由低压流向高压，而膨胀过程中工质由高压流向低压。

[0037] 本发明中，所述高压多级变界压缩单元的压比可选择性地设为1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上、2.5以上、2.6以上、2.7以上、2.8以上、2.9以上、3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、
12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、
13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、
14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、
15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、
16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、
16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、
17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、
18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、
19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。

[0038] 本发明中，所述高压多级变界膨胀单元的膨胀比可选择性地设为1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上、2.5以上、2.6以上、2.7以上、2.8以上、2.9以上、3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、
12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、
13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、
14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、
15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、
16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、
16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、
17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、
18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、
19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。

[0039] 本发明，所述低压多级变界压缩单元的压比可选择性地设为3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、
4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、
5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、
5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、
6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、
7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、
8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、
9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、
12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、
12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、
13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、
14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、
15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、
16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、
16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、
17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、
18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、
19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。

[0040] 本发明中，所述低压多级变界膨胀单元的膨胀比可选择地设为3.0以上、3.1以上、3.2以上、3.3以上、3.4以上、3.5以上、3.6以上、3.7以上、3.8以上、3.9以上、4.0以上、4.1以上、4.2以上、4.3以上、4.4以上、4.5以上、4.6以上、4.7以上、4.8以上、4.9以上、5.0以上、5.1以上、5.2以上、5.3以上、5.4以上、5.5以上、5.6以上、5.7以上、5.8以上、5.9以上、6.0以上、6.1以上、6.2以上、6.3以上、6.4以上、6.5以上、6.6以上、6.7以上、6.8以上、6.9以上、7.0以上、7.1以上、7.2以上、7.3以上、7.4以上、7.5以上、7.6以上、7.7以上、7.8以上、7.9以上、8.0以上、8.1以上、8.2以上、8.3以上、8.4以上、8.5以上、8.6以上、8.7以上、8.8以上、8.9以上、9.0以上、9.1以上、9.2以上、9.3以上、9.4以上、9.5以上、9.6以上、9.7以上、9.8以上、9.9以上、10.0以上、10.1以上、10.2以上、10.3以上、10.4以上、10.5以上、10.6以上、10.7以上、10.8以上、10.9以上、11.0以上、11.1以上、11.2以上、11.3以上、11.4以上、11.5以上、11.6以上、11.7以上、11.8以上、11.9以上、12.0以上、12.1以上、12.2以上、12.3以上、12.4以上、12.5以上、12.6以上、12.7以上、
12.8以上、12.9以上、13.0以上、13.1以上、13.2以上、13.3以上、13.4以上、13.5以上、
13.6以上、13.7以上、13.8以上、13.9以上、14.0以上、14.1以上、14.2以上、14.3以上、
14.4以上、14.5以上、14.6以上、14.7以上、14.8以上、14.9以上、15.0以上、15.1以上、
15.2以上、15.3以上、15.4以上、15.5以上、15.6以上、15.7以上、15.8以上、15.9以上、
16.0以上、16.1以上、16.2以上、16.3以上、16.4以上、16.5以上、16.6以上、16.7以上、
16.8以上、16.9以上、17.0以上、17.1以上、17.2以上、17.3以上、17.4以上、17.5以上、
17.6以上、17.7以上、17.8以上、17.9以上、18.0以上、18.1以上、18.2以上、18.3以上、
18.4以上、18.5以上、18.6以上、18.7以上、18.8以上、18.9以上、19.0以上、19.1以上、
19.2以上、19.3以上、19.4以上、19.5以上、19.6以上、19.7以上、19.8以上、19.9以上或设为20以上。

[0041] 本发明中，所述燃烧室的承压能力可选择性地设为大于5MPa、5.1MPa、5.2MPa、5.3MPa、5.4MPa、5.5MPa、5.6MPa、5.7MPa、5.8MPa、5.9MPa、6.0MPa、6.1MPa、6.2MPa、6.3MPa、
6.4MPa、6.5MPa、6.6MPa、6.7MPa、6.8MPa、6.9MPa或大于7.0MPa。

[0042] 本发明中，所述燃烧室内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述燃烧室内的最高工质压力达到其承压能力。

[0043] 本发明中，所谓的“A和B联动设置”是指A和B相互有驱动作用的设置方式，包括共轴设置方式。

[0044] 本发明中，所谓的“按轴线方向......，再按同一轴线方向......”是指后者是前者的接续，即后者按前者轴向所指方向继续向前。

[0045] 本发明中，某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。

[0046] 本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之百的转换成功，这一定律是正确的，但是是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为：任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程，例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。

[0047] 本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低，例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微，其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。

[0048] 距离增加是熵增加的过程，冷热源之间的距离也影响效率，距离小效率高，距离大效率低。

[0049] 本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。

[0050] 本发明的有益效果如下:

[0051] 本发明公开的所述多级变界流体机构及其装置能够减少泄露损失，提高了效率。

[0052] 实施例1

[0053] 一种多级变界流体机构，包括两个以上串联连通的单级变界流体机构，至少一组相邻的两个所述单级变界流体机构之间的排量比与另外一组相邻两个所述单级变界流体机构之间的排量比不同。

[0054] 具体实施例时，可选择地将所有所述单级变界流体机构按等容积差设置、所有所述单级变界流体机构按非等容积差设置、所有所述单级变界流体机构按等压差所对应的容积差设置、部分所述单级变界流体机构按等容积差设置、部分所述单级变界流体机构按非等容积差设置或部分所述单级变界流体机构按等压差所对应的容积差设置。

[0055] 实施例2

[0056] 一种多级变界流体机构，其特征在于：包括两个以上串联连通的单级变界流体机构，至少一级的压比与另一级的压比不同。

[0057] 作为可以变换的实施方式，可选择性地将所有所述单级变界流体机构按等压差设置、所有所述单级变界流体机构按非等压差设置、所有所述单级变界流体机构按等压差所对应的容积差设置、部分所述单级变界流体机构按等压差设置或部分所述单级变界流体机构按非等压差设置。

[0058] 作为可以变换的实施方式，上述所有实施方式中，可选择性地将所述单级变界流体机构设为滑片泵、滑片式机构、滑片式压缩机、滑片式膨胀机、偏心转子机构、偏心转子压缩机、偏心转子膨胀机、液环式机构、液环式压缩机、液环式膨胀机、罗茨式机构、罗茨式压缩机、罗茨式膨胀机、螺杆式机构、螺杆式压缩机、螺杆式膨胀机、旋转活塞式机构、旋转活塞式压缩机、旋转活塞式膨胀机、滚动活塞式机构、滚动活塞式压缩机、滚动活塞式膨胀机、摆动转子式机构、摆动转子式压缩机、摆动转子式膨胀机、单工作腔滑片式机构、单工作腔滑片式压缩机、单工作腔滑片式膨胀机、双工作腔滑片式机构、双工作腔滑片式压缩机、双工作腔滑片式膨胀机、贯穿滑片式机构、贯穿滑片式压缩机、贯穿滑片式膨胀机、齿轮流体机构、齿轮压缩机、齿轮膨胀机、转缸滚动活塞机构、转缸滚动活塞压缩机或设为转缸滚动活塞膨胀机。

[0059] 实施例3

[0060] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的膨胀单元，所有所述单级变界流体机构按排量依次增加的方式设置。

[0061] 实施例4

[0062] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的压缩单元，所有所述单级变界流体机构按排量依次减少的方式设置。

[0063] 实施例5

[0064] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括高压工质源和设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述高压工质源与所述多级变界流体机构膨胀单元连通。

[0065] 实施例6

[0066] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括设为多级变界流体机构压缩单元的所述多级变界流体机构和设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述多级变界流体机构压缩单元经燃烧室和/或经加热器与所述多级变界流体机构膨胀单元连通。

[0067] 具体实施例时，可选择性地使所述多级变界流体机构膨胀单元和所述多级变界流体机构压缩单元联动设置。

[0068] 实施例7

[0069] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括设为多级变界流体机构压缩单元的所述多级变界流体机构、设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构、一个排量为A的单级变界流体机构和一个排量为B的单级变界流体机构，B大于A；所述多级变界流体机构压缩单元和所述多级变界流体机构膨胀单元设置在低压动力轴上，排量为A的所述单级变界流体机构和排量为B的所述单级变界流体机构设置在高压动力轴上，所述多级变界流体机构压缩单元的工质出口和排量为A的所述单级变界流体机构连通，此排量为A的所述单级变界流体机构经加热器和/或经燃烧室与排量为B的所述单级变界流体机构连通，此排量为B的所述单级变界流体机构与所述多级变界流体机构膨胀单元的工质入口连通。

[0070] 实施例8

[0071] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的发动机，所述发动机包括设为多级变界流体机构压缩单元的所述多级变界流体机构、设为多级变界流体机构膨胀单元的所述多级变界流体机构、两个以上排量不同的单级变界流体机构串联连通的高压压缩单元和两个以上排量不同的单级变界流体机构串联连通的高压膨胀单元；所述多级变界流体机构压缩单元和所述多级变界流体机构膨胀单元设置在低压动力轴上，所述高压压缩单元和所述高压膨胀单元设置在高压动力轴上，所述多级变界流体机构压缩单元的工质出口与所述高压压缩单元的工质入口连通，所述高压压缩单元的工质出口经加热器和/或经燃烧室与所述高压膨胀单元的工质入口连通，所述高压膨胀单元的工质出口与所述多级变界流体机构膨胀单元的工质入口连通。

[0072] 实施例9

[0073] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的发动机，在高压动力轴上设置设为高压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为高压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，在低压动力轴上设置设为低压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为低压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述低压多级变界压缩单元和所述高压多级变界压缩单元串联连通，所述高压多级变界压缩单元经加热器和/或经燃烧室与所述高压多级变界膨胀单元连通，所述高压多级变界膨胀单元与低压多级变界膨胀单元串联连通；对于所述高压多级变界机构压缩单元，在所述高压动力轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构，对于所述高压多级变界膨胀单元，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构，或对于所述高压多级变界机构压缩单元，在所述高压动力轴上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构，对于所述高压多级变界膨胀单元，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构。

[0074] 实施例10

[0075] 包括实施例1中的所述多级变界流体机构的发动机，在高压动力轴上设置设为高压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为高压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，在低压动力轴上设置设为低压多级变界压缩单元的所述多级变界流体机构和设为低压多级变界膨胀单元的所述多级变界流体机构，所述低压多级变界压缩单元和所述高压多级变界压缩单元串联连通，所述高压多级变界压缩单元经加热器和/或经燃烧室与所述高压多级变界膨胀单元连通，所述高压多级变界膨胀单元与所述低压多级变界膨胀