涡旋复合式热机
专利汇可以提供涡旋复合式热机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种涡旋复合式 热机 ；所述热机的往复式 内燃机 与涡旋 燃烧室 间、涡旋混合 增压 器 与高压透平间及高压透平与低压透平间各 串联 一组多级涡旋 增压器 ，所述涡旋增压器、涡旋燃烧室和涡旋混合增压器的进、排气通道上各设置一个楔形体调控装置；高、低压透平轴和往复式内燃机 输出轴 由两级差速 联轴器 动态差速联接并一轴输出动 力 ；在涡旋效应，势流 叠加 和拉法尔喷管临界效应作用下，所述装置用介质内能动态压缩实现介质压力提升，实现多变状态下的燃烧吸热和闪蒸混合换热，使介质压力高出其平均吸热 温度 对应的压比，并实现深度 焓 降，使所述热机效率达到较高 水 平，对环境较少污染；本发明适用于车船、管道增压、分布式或活动电站等场合使用。，下面是涡旋复合式热机专利的具体信息内容。
1.一种涡旋复合式热机，所述涡旋复合式热机是再热涡旋复合式热机，包括往复式内燃机(59)、高压透平(7)、低压透平(14)、丁字轴式差速联轴器(64)、套轴式差速联轴器(10)和计算机调控中心；其特征在于：所述涡旋复合式热机还包括涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置、空气流量调节装置和楔形体调控装置；所述涡旋增压器由设置在往复式内燃机(59)与涡旋燃烧室间的第一组串联的多级涡旋增压器和涡旋混合增压器与高压透平(7)间设置的第二组串联的多级涡旋增压器及高压透平与低压透平(14)间设置的第三组串联的多级涡旋增压器组成，所述涡旋增压器是单入口立交式涡旋增压器(2)或者是多入口立交式涡旋增压器(109)，或者是超越式涡旋增压器(20)；所述涡旋燃烧室是单入口立交式涡旋燃烧室(93)或是多入口立交式涡旋燃烧室(300)，或者是超越式涡旋燃烧室(97)；所述涡旋排气装置是单环涡旋排气装置(15)，或者是双环涡旋排气装置(53)；所述涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器的进、排气通道上分别设置有一个楔形体调控装置，所述楔形体调控装置是分布位变式楔形体调控装置(3)，或者是一体位变式楔形体调控装置(224)，或者是分布形变式楔形体调控装置(4)或是外推形变式楔形体调控装置(237)，或者是内顶形变式楔形体调控装置(255)；第一组串联的多级涡旋增压器中至少一级涡旋增压器涡壳上设置有空气流量调节装置；三组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器及涡旋排气装置各设置有一个固液体分离装置；
高压透平(7)的套轴式高压透平轴(6)和低压透平(14)的低压透平轴(13)分别与套轴式差速联轴器(10)的两个套轴式差速联轴器锥形主动齿轮(24)固接，套轴式差速联轴器(10)的输出轴中介轴(16)的一端与变速箱输入轴(328)的一端传动连接，变速箱输出轴(61)的一端和往复式内燃机输出轴(63)的一端分别与丁字轴式差速联轴器(64)的两个丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮(22)固接，动力由丁字轴式差速联轴器(64)输出轴丁字轴(27)输出；往复式内燃机(59)的排气通道与第一组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第一组串联的多级涡旋增压器上的空气流量调节装置与大气相通，第一组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器环形排气通道与涡旋燃烧室的环形进气通道相接连通，涡旋燃烧室的环形排气通道与涡旋混合增压器的环形进气通道相接连通，涡旋混合增压器的环形排气通道与第二组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第二组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器环形排气通道与高压透平(7)的环形进气通道相接连通，高压透平(7)的环形排气通道与第三组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器环形进气通道相接连通，第三组串联的多级涡旋增压器的末级涡旋增压器环形排气通道与低压透平(14)的环形进气通道相接连通，低压透平(14)的环形排气通道与涡旋排气装置的环形进气通道相接连通，涡旋排气装置的阵列式排气口与大气相通，三组串联的多级涡旋增压器中上一级涡旋增压器的环形排气通道与其下一级涡旋增压器环形进气通道相接连通；
在涡旋燃烧室中往复式内燃机(59)排出经增压具有一定温度和压力的燃气混合物和由空气流量调节装置进入的空气与燃料在定常连续涡旋流的多变状态下燃烧吸热；在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器中，在同样的多变状态下，再热后高温燃气混合物与适量的高压雾化洁净水细小液滴表面直接接触闪蒸蒸发混合换热；在涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，所述介质在定常连续涡旋流中被动态压缩；套轴式差速联轴器(10)和丁字轴式差速联轴器(64)通过其行星齿轮的自适应差速旋转，实现所述涡旋复合式热机的高压透平(7)、低压透平(14)、往复式内燃机(59)焓降的动态分配和轴端差速联接并一轴输出动力；所述涡旋复合式热机所有设备由一个计算机调控中心和多个执行和伺服机构统一控制。
2.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器是单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)，单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)由单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)、单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口(210)、单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)、多个第一导气叶片(268)、多个第六喷水嘴(179)、单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)和单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)组成；单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)是一个环形等速涡壳，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口(210)设置在单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)的内侧，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口(210)为环形并与环形的单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)相连通，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)的内边为渐开线形并与单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)切向外接，单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)的外边是单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)渐开线的延长过渡线；各段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)分别由多个等间距排列的第十叶片形管(236)的排管组成，相切安装在单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(209)的环形壳体上，每段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)对应的单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)和单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上设一个立体相交段，设置在立体相交段处的多个等间距排列的第十叶片形管(236)的排管内是单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)，设置在立体相交段的多个等间距排列的第十叶片形管(236)的排管外是单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)；相邻两个立体相交段间的单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上等间距设有多个第一导气叶片(268)；单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上等间距设置的第十叶片形管(236)和第一导气叶片(268)轴线相对单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)涡环轴线角度小于90度；相邻两段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)间的单入口立交Z型涡旋混合增压器(83)涡环的中心设置至少一个第六喷水嘴(179)；各段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(211)等间距排列的第十叶片形管(236)的排管与环形的单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)相接连通；单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(213)和单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(212)上分别设置有一个楔形体调控装置。
3.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器是多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)，多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)由多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳、多个多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆(220)、多个第二导气叶片(269)、多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)、多个第七喷水嘴(180)、多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)和多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)组成；多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)是一个多入口环形等速涡壳，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳将多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口均分为多个，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)的内侧，多入口立交Z型涡旋混合增压器第一导气涡壳(219)设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器第一进气口(216)与多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口(217)的中间，多入口立交Z型涡旋混合增压器第二导气涡壳(324)设置在多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口(217)与多入口立交Z型涡旋混合增压器第三进气口(325)的中间；多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳为渐开线形，多个多入口立交Z型涡旋混合增压器导气涡壳由多个多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆(220)支撑并固装在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)上，多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆(220)的截面为叶片形；多个多入口立交Z型涡旋混合增压器进气口均为环形并与环形的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)相连通，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)的内边为渐开线形并与多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)切向外接，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)的外边是多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)渐开线的延长过渡线；各段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)分别由多个等间距排列的第九叶片形管(223)的排管组成，相切安装在多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳(215)的环形壳体上，每段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)对应的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)和多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)上设一个立体相交段，立体相交段处的多个等间距排列的第九叶片形管(223)的排管内是多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)，设置在立体相交段的多个等间距排列的第九叶片形管(223)的排管外是多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)；相邻两个立体相交段间的多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)上等间距设置多个第二导气叶片(269)，多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)上等间距设置的多个第二导气叶片(269)和第九叶片形管(223)轴线相对多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)涡环轴线角度小于90度；相邻两段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)间的多入口立交Z型涡旋混合增压器(267)涡环的中心设置至少一个第七喷水嘴(180)；各段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口(320)等间距排列的第九叶片形管(223)的排管与环形的多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)相接连通；多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道(222)和多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道(221)上分别设置有一个楔形体调控装置。
4.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器是超越Z型涡旋混合增压器(82)，超越Z型涡旋混合增压器(82)由超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)、超越Z型涡旋混合增压器进气口(232)、超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)、超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)、超越Z型涡旋混合增压器排气通道(235)、多个第三导气叶片(283)和多个第八喷水嘴(181)组成；超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)是一个环形等速涡壳，超越Z型涡旋混合增压器进气口(232)设置在超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)的内侧，超越Z型涡旋混合增压器进气口(232)为环形并与环形的超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)相连通，超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)的内边为渐开线形并与超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)切向外接，超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)的外边是超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)渐开线的延长过渡线；超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)上等间距设置有多个第三导气叶片(283)，多个第三导气叶片(283)轴线与超越Z型涡旋混合增压器(82)涡环轴线角度小于90度；各段超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)分别由多个等间距排列的第十一叶片形管(258)的排管组成，相切安装在超越Z型涡旋混合增压器涡壳(231)环形壳体上；相邻两段超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)间的超越Z型涡旋混合增压器(82)涡环中心设置至少一个第八喷水嘴(181)；各段超越Z型涡旋混合增压器排气口(233)等间距排列的第十一叶片形管(258)的排管与环形的超越Z型涡旋混合增压器排气通道(235)相接连通，超越Z型涡旋混合增压器排气通道(235)和超越Z型涡旋混合增压器进气通道(234)上分别设置有一个楔形体调控装置。
5.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器为单入口立交J型涡旋混合增压器(260)，单入口立交J型涡旋混合增压器(260)由单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)、多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)、单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)、单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)、单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)、单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(265)、单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)、多个第九喷水嘴(218)和多个第三柳叶形管(184)组成；单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)是一个环形等速涡壳，单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)设置在单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)的内侧，单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)为环形并与环形的单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)相连通，单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)的内边为渐开线形并与单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)切向外接，单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)的外边是单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)渐开线的延长过渡线；单入口立交J型涡旋混合增压器(260)内等间距设置有多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)，多个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)将单入口立交J型涡旋混合增压器(260)沿轴向均分成多段，每段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)内设有至少一个第九喷水嘴(218)，每个单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)的中间均设有一个第四隔板过气孔(259)，各段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)经第四隔板过气孔(259)首尾相接形成一个涡环；每段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)末端的单入口立交J型涡旋混合增压器隔板(262)内侧的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)上设有单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)，对应单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)外侧的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)上设有单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)，单入口立交J型涡旋混合增压器排气口(264)与单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)相接连通，单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(270)与第三柳叶形管(184)相接连通，第三柳叶形管(184)与环形的单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(265)相接连通，第三柳叶形管(184)设置在单入口立交J型涡旋混合增压器进气口(263)对应的单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(261)上，每段单入口立交J型涡旋混合增压器(260)设置至少一个第三柳叶形管(184)，第三柳叶形管(184)的外侧是单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)；单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(266)和单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(265)上分别设置有一个楔形体调控装置。
6.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器为多入口立交J型涡旋混合增压器(271)，多入口立交J型涡旋混合增压器(271)由多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)、多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口、多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳、多个多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆(277)、多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)、多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)、多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)、多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(281)、多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)、多个第十喷水嘴(293)和多个第四柳叶形管(318)组成；多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)是一个多入口环形等速涡壳，多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳将多入口立交J型涡旋混合增压器进气口均分为多个，多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口设置在多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)的内侧，多入口立交J型涡旋混合增压器第一导气涡壳(276)设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口(273)和多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口(274)的中间，多入口立交J型涡旋混合增压器第二导气涡壳(284)设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口(274)和多入口立交J型涡旋混合增压器第三进气口(285)的中间；多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳为渐开线形，多个多入口立交J型涡旋混合增压器导气涡壳由多个多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆(277)支撑并固装在多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上，多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆(277)的截面为叶片形；多个多入口立交J型涡旋混合增压器进气口均为环形并与环形的多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)相连通，多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)的内边为渐开线形并与多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)切向外接，多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)的外边是多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)渐开线的延长过渡线；多入口立交J型涡旋混合增压器(271)内等间距设置有多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)，多个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)将多入口立交J型涡旋混合增压器(271)沿轴向均分成多段，每段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)内设有至少一个第十喷水嘴(293)，每个多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)的中间均设有一个第五隔板过气孔(319)，各段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)经第五隔板过气孔(319)首尾相接形成一个涡环；每段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)末端的多入口立交J型涡旋混合增压器隔板(278)内侧的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上设有多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)，对应多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)外侧的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上设有多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)，多入口立交J型涡旋混合增压器排气口(275)与多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)相接连通，多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔(280)与第四柳叶形管(318)相接连通，第四柳叶形管(318)与环形的多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(281)相接连通，第四柳叶形管(318)设置在多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口(273)对应的多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳(272)上，每段多入口立交J型涡旋混合增压器(271)设置至少一个第四柳叶形管(318)，第四柳叶形管(318)的外侧是多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)；多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道(282)和多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道(281)上分别设置有一个楔形体调控装置。
7.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋混合增压器为超越J型涡旋混合增压器(286)，超越J型涡旋混合增压器(286)由超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)、多个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)、超越J型涡旋混合增压器进气口(289)、超越J型涡旋混合增压器排气口(290)、超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)、超越J型涡旋混合增压器排气通道(291)、超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)和多个第十一喷水嘴(279)组成；超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)是一个环形等速涡壳，超越J型涡旋混合增压器进气口(289)设置在超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)的内侧，超越J型涡旋混合增压器进气口(289)为环形并与环形的超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)相连通，超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)的内边为渐开线形并与超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)切向外接，超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)的外边是超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)渐开线的延长过渡线；超越J型涡旋混合增压器(286)内等间距设置有多个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)，多个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)将超越J型涡旋混合增压器(286)沿轴向均分成多段，每段超越J型涡旋混合增压器(286)内设有至少一个第十一喷水嘴(279)，每个超越J型涡旋混合增压器隔板(288)的中间均设有一个第六隔板过气孔(332)，各段超越J型涡旋混合增压器(286)经第六隔板过气孔(332)首尾相接形成一个涡环；每段超越J型涡旋混合增压器(286)末端的超越J型涡旋混合增压器隔板(288)内侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)上形状为“C”字形的位置处设有超越J 型涡旋混合增压器排气口(290)，对应超越J型涡旋混合增压器排气口(290)外侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳(287)上设有超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)，超越J型涡旋混合增压器排气口(290)与超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气集气腔(294)与环形的超越J型涡旋混合增压器排气通道(291)相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气通道(291)和超越J型涡旋混合增压器进气通道(292)上分别设置有一个楔形体调控装置。
8.根据权利要求1所述的涡旋复合式热机，其特征在于：省却涡旋燃烧室和空气流量调节装置或者关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的燃料喷嘴及点火器，或者将燃料喷嘴替换为喷水嘴并关闭空气流量调节装置和涡旋燃烧室的点火器，所述再热涡旋复合式热机可以方便变换为余热涡旋复合式热机。
9.根据权利要求1至8其中任一项所述的涡旋复合式热机，其特征在于：所述涡旋燃烧室和涡旋混合增压器采用的换热方式是，将经往复式内燃机(59)缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热并增压适量的高压洁净水，由喷水嘴雾化喷入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内，与往复式内燃机(59)排出的燃气空气混合物或再热产生的燃气空气混合物或者并混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物直接接触，雾化洁净水压力骤然下降，液滴炸裂使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热，热交换介质趋向同一温度温差趋于零；所述换热方式没有界定的传热面，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，产生的燃气空气水蒸汽混合物温度大幅度下降，压力得到提升；同时雾化洁净水还可中和燃气中部分有害气体；所述过程是在定常连续涡旋流的多变状态下进行的，所述过程是：往复式内燃机(59)排出的燃气空气混合物或再热产生的燃气空气混合物或者并混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物延涡旋燃烧室和涡旋混合增压器等速涡壳渐开线形进气通道进入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器，遵循动量守恒定理，所述介质的流速增加，在涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内形成稳定的涡旋流场，所述涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射的介质流低于静压头一个动压头值负压诱导，两者相互促进，介质的流速进一步提高，介质的部分内能转变为介质的动能，在涡旋流中心，涡旋流流速下降，在等速涡壳流体的标量场矢量场特性和涡旋流的速度场、压力场、温度场、能量场效应及势流叠加效应作用下，同时在所述涡旋燃烧室和涡旋混合增压器进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调的拉法尔喷管临界效应作用下，所述燃气空气混合物或燃气空气水蒸汽混合物与喷水嘴雾化喷入的经预热适量的高压雾化洁净水混合闪蒸过程中产生多变效应，介质的温度下降，介质的压力得到提升，介质的部分内能转变为位能。
10.根据权利要求1至8其中任一项所述的涡旋复合式热机，其特征在于：一种用介质内能动态压缩涡旋流增压技术，所述介质是往复式内燃机(59)排出的燃气空气混合物或者是其余热或再热混合闪蒸产生的燃气空气水蒸汽混合物；实现这一技术的是涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、涡旋排气装置和楔形体调控装置，涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置进气段均为环形等速涡壳，介质由涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置等速涡壳渐开线形进气通道进入所述装置，遵循动量守恒定理介质的流速增加，在所述装置中形成稳定的涡旋流场，所述涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导相互促进，介质流速进一步提高，介质的部分内能转变为介质的动能，表征内能水平介质的温度有所下降；在涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置中，介质在涡旋流的速度场、压力场、温度场、能量场效应和势流叠加效应作用下，同时在流体的标量场和矢量场特性及所述装置进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线所构成的喉部截面可调的拉法尔喷管临界效应作用下，涡旋流流线卷积势流叠加，在所述装置涡环涡旋流中心似固体旋转区，涡旋流流速下降，介质被动态压缩，所述动能进一步转变为介质的位能，介质压力得到提升，串联的上述装置效应的叠加，使介质的压力高出其平均吸热温度对应的压比并实现介质的定常连续流动。
涡旋复合式热机
技术领域
背景技术
发明内容
2
pc＝p∞-ρw 分布(P∞为无限远处介质压力，角c为涡心参数)。就是说，
涡旋内压力降，与线速度的二次方成正比，涡旋中心似固体旋转区压力比似固体旋转区到涡旋流边界层间环形空间的压力低两倍的动压头值，无限伸展涡旋所诱导的速度场两倍于半无限伸展涡旋所诱导的速度场；又根据势流叠加定理，“叠加两个或更多流动组成一个新的复合流动，要想得到该复合流动的流函数或势函数，只要把各原始流动的流函数或势函数简单地代数相加起来就可以了”(1986年机械工业出版社，郑洽馀、鲁钟琪主编《流体力学》，233页)，势流叠加定理又可称为势流叠加效应。在涡旋流中，由于涡旋的速度场、压力场和温度场存在，随着流体质点m延渐开线向涡旋中心接近，根据动量守恒定理，流体速度将增加，如式 所示，流体速度增加其能量来至流体的内能，部分流体内能将转化为流体的动能，表征内能水平的流体温度将下降， (k为绝热指数，下角标0为初始参数)，当进入似固体旋转区时，流体的速度下降，在涡心处w趋向零，流体的部分动能转化为流体的位能(势能)，流体的滞止压将升高，作用于入射流体的背压则下降，飓风、龙卷风威力巨大，奥秘就在于这种效应，且称之为涡旋效应或涡旋流场效应，即涡旋流的速度场、压力场、温度场和能量场效应。本人在前专利申请《涡旋燃气蒸汽轮机》《涡旋空气内能利用装置》《再热涡旋复合式热机》和本发明推出的涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置均是等速涡壳的自行封闭涡环，等速涡壳的流体特性是介质的无攻角入射，涡环涡管首尾相接，属无限伸展涡旋，在涡旋流场效应及势流叠加效应以及拉法尔喷管临界效应作用下，介质延等速涡壳渐开线环形进气通道进入涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器和涡旋排气装置，在所述装置中形成涡旋流场，该涡旋流场与入射介质矢量相同流线重合，入射介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导相互促进，遵循动量守恒定理，介质的流速将增加，温度下降，介质的部分内能先转变为介质的动能，在涡旋流似固体旋转区介质的流速下降，在涡心速度趋向零，介质的动能又转变为介质的位能，实现动态压缩，即用介质的内能提高介质的压力，表征标量场特性的介质的滞止压将升高，表征矢量场特征作用于入射介质流的背压则下降。多个上述装置效应叠加，使介质压力高出其平均吸热温度对应比压，进而在接下来的多组透平中实现深度焓降。所述深度焓降系指介质在放热过程中焓的下降大于所述介质吸热时焓的增加。肯定有人对此是否遵循热力学第二定律提出质疑；任何理论都有它的适用范围，热力学理论也不例外；热力学第二定律揭示的只是物质运动的一个层面规律，熵增加，熵减少都是有条件的，一般说来，在斥力场占主导地位的物质层面上熵是增加的，在引力场占主导地位物质层面上熵则减少；我们存在和我们通常所看到的是斥力场占主导地位的一个物质层面世界，在这个层面上物质运动包括时间之矢均指向熵增加；通常情况下要使这个层面的物质熵减少或作等熵运动，必须不断向系统注入能量；这个物质层面，是以分子大分子和分子团间作用为特征，是斥力场占主导地位的一个世界；但这并不排除在这个物质层面上，存在引力场占主导地位的局部区域，涡旋流场是高压源又是一种低压控制区，而负压力场与引力场具有等效性。
9侧向结构示意图；图11是外推形变式楔形体调控装置237轴向剖面结构示意图；图12是图11侧向结构示意图；图13是内顶形变式楔形体调控装置255的顶杆安装座252和顶杆结构示意图；图14是图13K-K向剖面结构示意图；图15是内顶形变式楔形体调控装置255轴向剖面结构示意图；图16是图15侧向结构示意图；图17是图2C-C剖面示意图；图18是图1A-A剖面示意图；图19是差速联轴器自动防逆转装置结构示意图；图20是图19L-L剖面示意图；图21是图3F-F剖面示意图；图22是图4G-G剖面示意图；图23是超越式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室和超越Z型或J型涡旋混合增压器单元体并列多个字母Z形排列数量为4的整数倍时的结构示意图；图24是超越式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室和超越Z型或J型涡旋混合增压器单元体并列多个字母S形排列数量为偶数时的结构示意图；
图25是超越式涡旋增压器、超越式涡旋燃烧室和超越Z型或J型涡旋混合增压器单元体并列多个字母Z形排列数量加1为4的整数倍时的结构示意图；图26是图5H-H剖面示意图；
图27是图6J-J剖面示意图；图28是图1B-B剖面示意图；图29是图2D-D剖面示意图；图
30为安装在环形或矩形气流通道的分布形变式楔形体调控装置4结构示意图；图31为安装在叶片形管间的分布形变式楔形体调控装置4结构示意图；图32为分布位变式楔形体调控装置3结构示意图。
49.双环涡旋排气装置内环、50.双环涡旋排气装置第二进气口、51.双环涡旋排气装置第一进气口、53.双环涡旋排气装置、59.往复式内燃机、60.轴承、61.变速箱输出轴、62.变速箱、63.往复式内燃机输出轴、64.丁字轴式差速联轴器、66.超越式涡旋增压器排气口、
69.单环涡旋排气装置排气段、70.单环涡旋排气装置第一导气涡壳、72.超越式涡旋增压器进气口、73.双环涡旋排气装置进气段、74.单环涡旋排气装置撑杆、76.丁字轴锥形齿轮、77.分布形变式楔形体调控装置滑道、78.双环涡旋排气装置导气涡壳、79.十字轴安装架锥形齿轮、80.双环旋排气装置过渡段、82.超越Z型涡旋混合增压器、83.单入口立交Z型涡旋混合增压器、90.单入口立交式涡旋燃烧室混合燃烧段、91.单入口立交式涡旋燃烧室混合排气段、92.第一叶片形管、93.单入口立交式涡旋燃烧室、94.单入口立交式涡旋燃烧室排气集气腔、95.单入口立交式涡旋燃烧室排气通道、96.单入口立交式涡旋燃烧室排气口、97.超越式涡旋燃烧室、99.超越式涡旋燃烧室排气口、100.单入口立交式涡旋燃烧室隔板、101.第一隔板过气孔、102.弹簧、103.滚珠、104.支架、105.轮盘、106.轴键、
107.楔形滚道、108.双环涡旋排气装置撑杆、109.多入口立交式涡旋增压器、110.分布形变式楔形体调控装置流道、111.多入口立交式涡旋增压器涡壳、115.第二叶片形管、116.第三叶片形管、117.第四叶片形管、118.第五叶片形管、119.单环涡旋排气装置第二进气口、120.第一柳叶形管、121.第一固液体分离装置、123.第一固液体排出管、124.第一气体回流管、125.第一切向缝隙、126.双环涡旋排气装置进气通道、127.单环涡旋排气装置可调外环、128.单环涡旋排气装置排气口、129.单入口立交式涡旋增压器涡壳、130.超越式涡旋增压器涡壳、131.第二固液体分离装置、132.单入口立交式涡旋燃烧室涡壳、133.第一燃料喷嘴、134.第一点火器、135.第一喷水嘴、136.单入口立交式涡旋燃烧室进气通道、137.超越式涡旋燃烧室涡壳、138.超越式涡旋燃烧室隔板、141.第三固液体分离装置、
143.超越式涡旋燃烧室进气口、144.超越式涡旋燃烧室排气集气腔、145.第二燃料喷嘴、
146.第二点火器、147.第二喷水嘴、159.单入口立交式涡旋增压器进气通道、160.单入口立交式涡旋增压器排气通道、161.超越式涡旋增压器进气通道、162.超越式涡旋增压器排气通道、163.双环涡旋排气装置排气段、166.超越式涡旋燃烧室进气通道、171.第二切向缝隙、172.第二气体回流管、173.第二固液体排出管、174.第三切向缝隙、175.第三气体回流管、176.第三固液体排出管、177.多入口立交式涡旋增压器排气通道、178.第六叶片形管、179.第六喷水嘴、180.第七喷水嘴、181.第八喷水嘴、182.丁字轴式差速联轴器十字轴、183.单环涡旋排气装置第一进气口、184.第三柳叶形管、185.单环涡旋排气装置进气段、186.单环涡旋排气装置进气通道、187.第四切向缝隙、188.第四气体回流管、189.第四固液体排出管、190.单环涡旋排气装置第三进气口、191.第四固液体分离装置、192.单环涡旋排气装置进气段涡壳、193.顶杆滚轮轴、194.顶杆滚轮、195.顶杆滚轮槽、196.顶杆滚轮轴安装孔、197.多入口立交式涡旋增压器第三进气口、198.多入口立交式涡旋增压器第一进气口、199.多入口立交式涡旋增压器第二进气口、200.多入口立交式涡旋增压器排气口、201.第五固液体分离装置、202.多入口立交式涡旋增压器第一导气涡壳、203.多入口立交式涡旋增压器撑杆、204.多入口立交式涡旋增压器进气通道、205.第五切向缝隙、
206.第五气体回流管、207.第五固液体排出管、208.第七叶片形管、209.单入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳、210.单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口、211.单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口、212.单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道、213.单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道、214.第八叶片形管、215.多入口立交Z型涡旋混合增压器涡壳、216.多入口立交Z型涡旋混合增压器第一进气口、217.多入口立交Z型涡旋混合增压器第二进气口、218.第九喷水嘴、219.多入口立交Z型涡旋混合增压器第一导气涡壳、
220.多入口立交Z型涡旋混合增压器撑杆、221.多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道、222.多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道、223.第九叶片形管、224.一体位变式楔形体调控装置、225.一体位变式楔形体、226.一体位变式楔形体调控装置流道、227.一体位变式楔形体调控装置滑道、228.一体位变式楔形体调控装置齿条滑槽、229.一体位变式楔形体调控装置齿轮、230.一体位变式楔形体调控装置齿轮轴、231.超越Z型涡旋混合增压器涡壳、232.超越Z型涡旋混合增压器进气口、233.超越Z型涡旋混合增压器排气口、
234.超越Z型涡旋混合增压器进气通道、235.超越Z型涡旋混合增压器排气通道、236.第十叶片形管、237.外推形变式楔形体调控装置、238.外推形变式楔形体、239.外推形变式楔形体调控装置流道、240.外推形变式楔形体调控装置滑道、241.外推形变式楔形体调控装置齿条滑槽、242.外推形变式楔形体调控装置齿轮、243.外推形变式楔形体调控装置齿轮轴、244.第一条形铁、245.内顶形变式楔形体、246.内顶形变式楔形体调控装置流道、
247.内顶形变式楔形体调控装置滑道、248.内顶形变式楔形体调控装置滑槽、249.传动齿轮、250.传动齿轮轴、251.顶杆、252.顶杆安装座、253.作用齿轮、254.丝筒、255.内顶形变式楔形体调控装置、256.第二条形铁、257.丝筒安装座、258.第十一叶片形管、259.第四隔板过气孔、260.单入口立交J型涡旋混合增压器、261.单入口立交J型涡旋混合增压器涡壳、262.单入口立交J型涡旋混合增压器隔板、263.单入口立交J型涡旋混合增压器进气口、264.单入口立交J型涡旋混合增压器排气口、265.单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道、266.单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道、267.多入口立交Z型涡旋混合增压器、268.第一导气叶片、269.第二导气叶片、270.单入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔、271.多入口立交J型涡旋混合增压器、272.多入口立交J型涡旋混合增压器涡壳、273.多入口立交J型涡旋混合增压器第一进气口、274.多入口立交J型涡旋混合增压器第二进气口、275.多入口立交J型涡旋混合增压器排气口、276.多入口立交J型涡旋混合增压器第一导气涡壳、277.多入口立交J型涡旋混合增压器撑杆、278.多入口立交J型涡旋混合增压器隔板、279.第十一喷水嘴、280.多入口立交J型涡旋混合增压器排气集气腔、281.多入口立交J型涡旋混合增压器排气通道、282.多入口立交J型涡旋混合增压器进气通道、283.第三导气叶片、284.多入口立交J型涡旋混合增压器第二导气涡壳、285.多入口立交J型涡旋混合增压器第三进气口、286.超越J型涡旋混合增压器、287.超越J型涡旋混合增压器涡壳、288.超越J型涡旋混合增压器隔板、289.超越J型涡旋混合增压器进气口、290.超越J型涡旋混合增压器排气口、291.超越J型涡旋混合增压器排气通道、292.超越J型涡旋混合增压器进气通道、293.第十喷水嘴、294.超越J型涡旋混合增压器排气集气腔、295.单环涡旋排气装置内环、297.第五燃料喷嘴、298.第五点火器、300.多入口立交式涡旋燃烧室、302.多入口立交式涡旋燃烧室第一进气口、303.多入口立交式涡旋燃烧室第二进气口、305.多入口立交式涡旋燃烧室第一导气涡壳、307.多入口立交式涡旋燃烧室隔板、309.多入口立交式涡旋燃烧室排气集气腔、310.多入口立交式涡旋燃烧室排气通道、311.多入口立交式涡旋燃烧室进气通道、312.第二柳叶形管、315.第三隔板过气孔、
318.第四柳叶形管、319.第五隔板过气孔、320.多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口、
321.空气通道、324.多入口立交Z型涡旋混合增压器第二导气涡壳、325.多入口立交Z型涡旋混合增压器第三进气口、328.变速箱输入轴、329.顶杆滚轮轴套、330.单环涡旋排气装置第二导气涡壳、331.多入口立交式涡旋增压器第二导气涡壳、332.第六隔板过气孔。
具体实施方式
15，或者是双环涡旋排气装置53；所述涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器的进、排气通道上分别设置有一个楔形体调控装置，所述楔形体调控装置是分布位变式楔形体调控装置3，或者是一体位变式楔形体调控装置224，或者是分布形变式楔形体调控装置4或是外推形变式楔形体调控装置237，或者是内顶形变式楔形体调控装置255；第一组串联的多级涡旋增压器中至少一级涡旋增压器涡壳上设置有空气流量调节装置；三组串联的多级涡旋增压器的第一级涡旋增压器及涡旋排气装置各设置有一个固液体分离装置；
269和第九叶片形管223轴线相对多入口立交Z型涡旋混合增压器267涡环轴线角度小于
90度；相邻两段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口320间的多入口立交Z型涡旋混合增压器267涡环的中心设置至少一个第七喷水嘴180；各段多入口立交Z型涡旋混合增压器排气口320等间距排列的第九叶片形管223的排管与环形的多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道222相接连通；多入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道222和多入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道221上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。
单入口立交J型涡旋混合增压器进气通道266和单入口立交J型涡旋混合增压器排气通道
265上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。
292相连通，超越J型涡旋混合增压器进气通道292的内边为渐开线形并与超越J型涡旋混合增压器涡壳287切向外接，超越J型涡旋混合增压器进气通道292的外边是超越J型涡旋混合增压器涡壳287渐开线的延长过渡线；超越J型涡旋混合增压器286内等间距设置有多个超越J型涡旋混合增压器隔板288，多个超越J型涡旋混合增压器隔板288将超越J型涡旋混合增压器286沿轴向均分成多段，每段超越J型涡旋混合增压器286内设有至少一个第十一喷水嘴279，每个超越J型涡旋混合增压器隔板288的中间均设有一个第六隔板过气孔332，各段超越J型涡旋混合增压器286经第六隔板过气孔332首尾相接形成一个涡环；每段超越J型涡旋混合增压器286末端的超越J型涡旋混合增压器隔板288内侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳287上形状为“C”字形的位置处设有超越J型涡旋混合增压器排气口290，对应超越J型涡旋混合增压器排气口290外侧的超越J型涡旋混合增压器涡壳
287上设有超越J型涡旋混合增压器排气集气腔294，超越J型涡旋混合增压器排气口290与超越J型涡旋混合增压器排气集气腔294相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气集气腔294与环形的超越J型涡旋混合增压器排气通道291相接连通，超越J型涡旋混合增压器排气通道291和超越J型涡旋混合增压器进气通道292上分别设置有一个楔形体调控装置。其它与具体实施方式一相同。
120，然后进入单入口立交式涡旋燃烧室排气通道95，经单入口立交式涡旋燃烧室排气通道
95或单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212上设置的楔形体调控装置被加速到临界状态，经等速涡壳渐开线形单入口立交Z型涡旋混合增压器进气通道212由单入口立交Z型涡旋混合增压器进气口210进入单入口立交Z型涡旋混合增压器83内，由于动量守恒所述介质被进一步加速，介质部分内能转化为介质的动能，在单入口立交Z型涡旋混合增压器83中势流叠加，流线卷积，在所述涡旋混合增压器中形成环形的涡旋流场，该涡旋流场与入射的介质流矢量相同流线重合，入射的介质流给涡旋流动量，涡旋流给入射介质流低于静压头一个动压头值负压诱导势流叠加相互促进，在所述涡旋混合增压器环形中心似固体旋转区，介质的流速下降，滞止压升高，介质的部分动能转变为介质的位能，同时由第六喷水嘴179雾化喷入的经往复式内燃机59缸套水冷壁和缸头冷却涵道预热适量的高压雾化洁净水，与由往复式内燃机59排出的经增压并再热和闪蒸产生的具有一定温度和压力的燃气空气水蒸汽混合物直接接触，雾化洁净水压力骤然下降，液滴炸裂使洁净水雾化更加细微，同时温度突然升高，迅速闪蒸蒸发混合换热；这是一种无界定传热面的热交换，传热面就是雾化洁净水细小液滴表面，热交换介质趋向同一温度温差趋于零；其热交换效率和热传导速率是其它任何换热方式和换热器无法比拟的，省却了常规蒸汽轮机的锅炉等庞大低效换热设备。由于涡旋流场存在，该过程局限在所述涡旋混合增压器中心附近区域，防止蒸发残存物在涡旋混合增压器涡壳上积存；由于水蒸汽的的热容量较大，融合蒸发产生的燃气空气水蒸汽混合物温度大幅度下降，同时，在所述涡旋混合增压器进、排气通道上安装的楔形体调控装置结构形线构成的拉法尔喷管临界效应作用下，在涡旋流场效应作用下，涡旋流流线卷积，势流叠加，在所述涡旋混合增压器中产生多变效应，介质的部分内能转变为动能，动能又转变为介质的位能，介质压力进一步提升，使单入口立交Z型涡旋混合增压器83实现多变状态下的闪蒸混合换热，使产生的燃气空气水蒸汽混合物的压力进一步接近其平均吸热温度对应压比并实现所述介质的定常连续流动。同时雾化洁净水会中和掉燃气中部分有害气体，有效减轻对环境的污染；所述闪蒸混合换热由涡旋燃烧室和涡旋混合增压器分两步共同完成，可使涡旋燃烧室温度不致过高而增加冷却介质使用量并增加涡旋燃烧室的制造成本，也不过低而影响燃烧效率；所述喷水嘴雾化喷射开启上阀采用高背压弹簧，使洁净水高压差喷入涡旋燃烧室和涡旋混合增压器内。由于等速涡壳和流体矢量场的流体特性和拉法尔喷管临界效应，由于涡旋流场的存在，单入口立交Z型涡旋混合增压器83内较高压力的燃气空气水蒸汽混合物不会上朔逆流；具有一定压力中温燃气空气水蒸汽混合物环绕所述涡旋混合增压器涡环环形轴线高速旋转的同时，延涡旋混合增压器轴向进动推进，由每段单入口立交Z型涡旋混合增压器排气口211等间距排列设置的第十叶片形管236的排管进入单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213，在单入口立交Z型涡旋混合增压器排气通道213或单入口立交式涡旋增压器进气通道159上安装的楔形体调控装置结构形线构成的拉法尔喷管加速到临界状态，随后依次进入第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器动态压缩，燃气空气水蒸汽混合物夹杂的固液体物质由第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的第一级单入口立交式涡旋增压器上安装的第一固液体分离装置121分离并收集起来；第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的末级单入口立交式涡旋增压器出来的介质的压力由于第一、二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器多级涡旋流动态压缩效应的叠加，以及单入口立交式涡旋燃烧室93、单入口立交Z型涡旋混合增压器83多变状态下的燃烧吸热闪蒸混合换热和动态压缩，其压力已超出所述介质平均吸热温度对应压比；高压中温燃气空气水蒸汽混合物经第二组串联的多级单入口立交式涡旋增压器的末级单入口立交式涡旋增压器排气通道上设置的楔形体调控装置进入高压透平7膨胀作功；高压透平7排出的介质依次进入第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器动态压缩，使介质压力得到恢复或部分恢复，同时将凝结水由第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器中的第一级多入口立交式涡旋增压器109上安装的第五固液体分离装置201分离并收集起来，经处理后供所述涡旋复合式热机循环使用；第三组串联的多级多入口立交式涡旋增压器中的末级多入口立交式涡旋增压器出来介质进入低压透平
14膨胀作功，低压透平14出来的低压低温乏气进入双环涡旋排气装置53(或单环涡旋排气装置15)，乏气经双环涡旋排气装置进气通道126沿等速涡壳渐开线形双环涡旋排气装置进气段73涡壳和双环涡旋排气装置导气涡壳78由双环涡旋排气装置第一进气口51和双环涡旋排气装置第二进气口50进入双环涡旋排气装置进气段73，由于动量守恒乏气的流速增加，乏气的部分内能转变为动能，在双环涡旋排气装置进气段73形成一个环形的涡旋流场，该环形的涡旋流场切向外接双环涡旋排气装置过渡段80进入双环涡旋排气装置排气段163又形成一个近似椭圆形涡环，两涡环部分重叠，相互促进；同时乏气给涡旋流动量，涡旋流给入射乏气一个低于静压头一个动压头值背压相互促进，流线卷积势流叠加，乏气在涡旋流的似固体旋转区流速下降，涡旋流被动态压缩，当乏气压力略高于大气压力时，经截面可调的阵列式双环涡旋排气装置排气口48排入大气；双环涡旋排气装置进气段73设有第三固液体分离装置141，将乏气中凝结水及其它固液体物质分离并收集起来，凝结水经处理后供所述涡旋复合式热机循环使用；高压透平7的套轴式高压透平轴6和低压透平
14的低压透平轴13分别传动连接套轴式差速联轴器10的两个套轴式差速联轴器锥形主动齿轮24，通过套轴式差速联轴器锥形主动齿轮24与套轴式差速联轴器行星齿轮12啮合传动，套轴式差速联轴器行星齿轮12产生差速旋转并推动套轴式差速联轴器十字轴11和套轴式差速联轴器十字轴安装架23旋转，套轴式差速联轴器10通过套轴式差速联轴器行星齿轮12的自适应差速旋转，实现所述热机的高压透平7和低压透平14转数自适应动态差动调节、焓降动态分配，有效减少了所述热机的余速损失；整合合成动力由安装在套轴式差速联轴器十字轴11上的的中介轴16输出，套轴式差速联轴器10输出轴中介轴16传动联接变速箱输入轴328，变速箱62将变速箱输出轴61转数调整至往复式内燃机输出轴63相同数量级，变速箱输出轴61和往复式内燃机输出轴63分别联接丁字轴式差速联轴器64两个丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮22，两个丁字轴式差速联轴器锥形主动齿轮22啮合传动丁字轴式差速联轴器行星齿轮26作差速旋转，丁字轴式差速联轴器行星齿轮26推动丁字轴式差速联轴器十字轴182并带动丁字轴式差速联轴器十字轴安装架25旋转，通过十字轴安装架锥形齿轮79与丁字轴锥形齿轮76啮合带动丁字轴27旋转，整合合成动力由丁字轴式差速联轴器64的丁字轴27输出；所述涡旋复合式热机所有设备均由一个计算机调控中心及其附属的多个执行和伺服机构统一控制；往复式内燃机和高、低压透平转数，燃料喷入量和高压洁净水喷入量及空气流量调节装置的空气流量，各级涡旋增压器、涡旋燃烧室、涡旋混合增压器、高、低压透平和涡旋排气装置中介质压力、流速和温度，楔形体调控装置结构形线所构成的拉法尔喷管喉部中介质温度、压力、流速，涡旋燃烧室构件蠕变及其它附属设备工况，均由各类传感器和其它参数采集装置将相关设备工况参数及时反馈到计算机调控中心；计算机调控中心根据各设备实时及设计参数和工作人员指令，应用工况控制程序高速综合运算，经数字指令转换模块实时发出调控指令，相关执行和伺服机构根据计算机调控中心指令，实时调整相关设备控件，使所述涡旋复合式热机在设计或设定工况下稳定运转。
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