k****o
发帖数: 83 | 1 一、热机的种类
热机的种类不是那么多。自蒸汽机发明以来的科技进步史，见证了种类创新之艰难。
传统物理热机类，绝大多数都是基于液气闭合朗肯（Rankine）循环，少数是气相循环
的，例如斯特林（Stirling）热机；
燃烧类热机，则为开环式燃气消耗性循环，如内燃机、气轮机等。
我不满足于在现有种类上，搞小改小革的发明，干脆一不做二不休，直接创造革命性的
新种类：固液相变多缸封闭循环的新一类热机。
为何现有机种没有一个胆敢甩掉气相呢？惯的，全是惯的，都被大气磅礴的膨胀性惯坏
了。就连教科书表述热力学全部定律时，都要指明气相的存在！
固相被认为流动性差，没法参与高速传质循环，虽然传热还凑合。现有热力学定律表述
全部避谈固相，尽管这样，我仍认为全部定律照样适用含有固相环节的循环。
固相和液相在经历非相变状态过程时，热胀冷缩的尺度甚至小至肉眼不察的程度。若非
特立独行的科学家，岂敢用这个相态做功！好在相变过程的体积胀缩还算看得到，尽管
大部分物质的变化率不到10%。
所以说，任何人只要抛弃气相做出热机，发明者就算是开辟了一个新种类和一片新天地。
二、新种类什么情况？
当今所有种类的热机，有一个... 阅读全帖 |
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k****o
发帖数: 83 | 2 与利益集团的冲突带来的挑战和机遇
利益集团最满意当今的内燃机了，因为这种久经考验和早已技术成熟的热机，格式化了
燃料市场--汽油、柴油、航空油，进而使得庞大的石化炼油工业、相关产业供应链、道
路养护税费征收紧密绑定在一起。不但格式化了市场及相关政府职能构架，同时也格式
化了消费者的思维定势。
一旦高效、经济的外燃机或离燃机日臻成熟，势必引起前述各利益集团的冲突。因为外
燃机迎合了自由供给的燃料性态，完全去掉了对燃料性态的格式化。
譬如说我这个发明中提到的未来车用烧包，离线加（充）热的方法不限：太阳能、柴火
、煤炭、汽油、柴油、电热，甚至未经提炼的原油也可设计出一种炉子来烧。即便电力
不通、没有加油站的偏僻农村，也能用柴火、生物质加热烧包，不影响机动车的运行。
既然这样，还要炼油厂干啥呢？
很多国家将公路的修建养护成本，分摊到汽油柴油的售价中去了。若没有格式化好的这
两类油料供应市场，政府如何找到替代征收方法，确实面临挑战！
机遇是：这项技术将逐步摆脱人类对化石能源的依赖，转而使用地球表面碳循环的清洁
能源，以及零污染的太阳能，其结果定会使地球温室效应、雾霾、酸雨、生态恶化等逐
步改善。... 阅读全帖 |
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k****o
发帖数: 83 | 3
这就是考眼光了。
固-液-气三相态，能级逐级上升。
运行在液-气相态间的热机，自瓦特捣鼓蒸汽机开始，发展了百年之久，再没有人怀疑
这类热机能否成功，个个信心满满的；
理论上，将相空间向下平移一格，你说它是Lorentz变换也好，LapLace变换也好，抑或
任何其它变化，总之就是线形能量空间变换，新区间即固-液相态下的热机，照样也应
没有问题，因为既有成功的线形变换仍然应是成功。
我都搞成功了，但要说服投资人，可不是一件容易的事。
投资人、合伙人、co-founder要是那么容易找，我也不用带着发明找工作，牺牲自己的
利益，把别的公司送上马，还要扶一程。 |
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k****o
发帖数: 83 | 4 一个月以前，我向美国专利商标局USPTO，激动地申请了一项新发明：水气凝结诱导准
红外激光及其热机应用。
人类早在1968年，两位科学家W.R. Potter, J.G. Hoffman，就已经在实验室发现了物
质相变过程伴随着红外光子的辐射。5个水蒸气凝结诱导的主辐射峰值波长为别为：1.
54μm、2.1μm、2.5μm、3.2μm、4μm。
作为脉冲大功率激光，能量的短时间大幅度释放至关重要。水蒸气凝结必然导致潜热的
释放，释放的机理已经明确为红外光子的辐射。剩下的问题就是怎么汇聚光束，以及如
何获得高功率短脉冲。
水蒸气的闪蒸技术，现有技术已经发展得炉火纯青，目前广泛用于海水脱盐设备。然而
，闪凝技术的发展确不尽如人意。我的发明独创性地使用闪电、雷震等多效措施，获得
了大功率窄脉冲红外激光输出。
激光的汇聚用到了椭圆球体的双焦点光线反射沿长轴指数式收敛的几何属性。
现有二氧化碳红外激光器的效率低下，我的发明较之具有更高的性能价格比。用于激光
金属切割、医疗等领域一定有广阔的商业前景。
通过将闪凝技术产生红外激光能量输出，我创造性地将其用于修改现有热机的热循环周
期，将凝结诱导的红... 阅读全帖 |
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h***i
发帖数: 89031 | 5 扯淡
这个效率是生物效率
跟热机没有关系
叶绿体的热机效率堪称完美 |
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l***a
发帖数: 198 | 6
就OK。
效率1*温差1 + 效率2*温差2 + …… / 总温差 = 热机总效率
如果每级效率是10%，总效率就是10%。你把每一级的效率都当成总效率了。
热机效率如果能够达到100%，就是永动机。 |
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f**o
发帖数: 12685 | 7 小六子一开始问的就是亩产万斤行不行
当然可以理想热机估算太阳能量的最大理论转化效率 |
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g******a
发帖数: 778 | 8 有没有快速相变的材料，比如说五分钟之内
：一、热机的种类
： |
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k****o
发帖数: 83 | 9
烧包内的PCM不参与做功循环，仅仅流出热量而已。做功的PCM装在各液压筒内，份量很
少，熔点从50度、100度、150度逐步上升到接近烧包的温度。做功的PCM不需要卸或装
，始终呆在热机里。 |
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k****o
发帖数: 83 | 11 热机需要一个热源和冷汇。机动车就用空气做冷汇，而热源可以划分两大类：
在线主动热源和离线被动热源。前者在车运行时，即时用燃料制热；后者则提前离
线制热存储到保温罐中。
在线热源又可细分两大类：内燃机、外燃机。
内燃机在缸内靠燃料“格式化”燃烧制热；外燃机则在缸外，自由表现地“非格式
化”燃烧。
目前的燃料已经格式化为：汽油、柴油、煤油等大类，各大类又格式化为标号不同
的小类。
非格式化则就地取材，自由发挥。只要能烧的都是燃料。聚焦的太阳能更是一种特
殊的燃料。
我的发明用到的热源，为离线制备的被动热源。整个引擎，按我的自定义称谓,也
可称为“离燃机”。 |
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k****o
发帖数: 83 | 12 热机需要一个热源和冷汇。机动车就用空气做冷汇，而热源可以划分两大类：
在线主动热源和离线被动热源。前者在车运行时，即时用燃料制热；后者则提前离
线制热存储到保温罐中。
在线热源又可细分两大类：内燃机、外燃机。
内燃机在缸内靠燃料“格式化”燃烧制热；外燃机则在缸外，自由表现地“非格式
化”燃烧。
目前的燃料已经格式化为：汽油、柴油、煤油等大类，各大类又格式化为标号不同
的小类。
非格式化则就地取材，自由发挥。只要能烧的都是燃料。聚焦的太阳能更是一种特
殊的燃料。
我的发明用到的热源，为离线制备的被动热源。整个引擎，按我的自定义称谓,也
可称为“离燃机”。 |
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发帖数: 1 | 13 年轻人很有想法！不过感觉步子还是不够大，还是没有脱出相变的窠臼。为什么不1不
到位，没有相变的热机呢？比如可以考虑考虑热感压力陶瓷材料，热记忆材料嘛，1烤
，弯弯的柱子就duang变得笔直坚硬弹上了天，脱离了热源又变得软趴趴趴下来，巨大
的冲程配合强阻尼器，就可以转化为稳定持续输出的动力。如果把材料做成发条式，又
可以显著减小体积。 |
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l***a
发帖数: 198 | 14 非常好的想法。几点意见供参考：
1，压强问题：3000大气压是普通钢材的屈服强度，工作在高压下会对材料提出很高的
要求，尤其是存在疲劳的条件下。
2，换热问题：一般换热效率不高（太慢），温差越小，换热越慢。内燃机比外燃机效
率高的一个原因就是不需要换热。空调效率远低于卡诺效率也是因为换热要求两端工质
温差远大于环境温差。
3，多级的复杂性和成本问题。不赘述。
4，热机总效率好像算得不对。总效率是总功除以消耗的总热能，不是分级递加的。如
果分四级，每级效率为百分之十，那么总效率还是百分之十，而不是百分之四十。如果
按照递加的算法，如果设计为20级，岂不是效率可以达到200%？ |
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k****o
发帖数: 83 | 15 魏-川普引擎凭创新实力获得最高的热功效益，绝没有和卡诺热机私通串谋！
The future omnivorous vehicle is under tender careful incubation...
http://bit.ly/2v3fBFu |
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f****t
发帖数: 15913 | 16 提高热机效率主要靠提高燃烧温度、降低排气温度实现的，其实就是要提高压缩比。
另外，如果能预热燃油，也会提高效率，液体火箭有时用低温燃料泠却发动机，属于
双嬴。 |
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s***e
发帖数: 911 | 17 这节介绍卡诺热机.然后用克老修斯表述证明卡诺热机效率最高. 最后证明开而
文表述和克劳修斯表述的等价性.
1. 卡诺循环: 考虑一个热机,工作在两个大热源之间(Th(高温) and Tl(低温)).
它工作一周(热机系统状态复原)的结果是从高温热源吸取了一些热量Qh, 把其中一些
转化成了功W,剩下的排到了低温热源Ql=Qh-W. 这个过程如果是下述的过程:
step1. 等温膨涨从Th吸热Qh;
step2: 绝热膨涨温度降到Tl;
step3: 等温压缩放热Ql到Tl;
step4: 绝热压缩升温会到Th.
这四个循环构成一个循环,系统(热机回到了初始点, 而且环境也没改变.所以
这个过程还是个可逆过程.
这就是卡诺循环.而这热机就叫卡诺热机.
2. 热机效率: 就是多少比例的热转化成了功: r=W/Qh.
卡诺热机的效率:
r=W/Qh=((Qh-Ql)/Qh=1-Ql/Qh
3. 证明卡诺热机效率最高:
既然上述热机过程可逆(参见我前面关于可逆过程的讨论), 这热机可以反过来运行:
外界对系统作功W, 驱动系统在低温热源Tl吸热Ql, 然后在高温Th放热Qh, 回到
初始状态( |
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k****o
发帖数: 83 | 18 自由能源也许没有大家想象的那样神秘与虚无。
Tesla的量子自由能源折腾了近一个世纪尚未有重大突破，Keshe的离子浆自由能源没有
博士学历的底子，连门都摸不着，疑幻疑真的真空零点能也吹响了前进的高歌。所有上
述自由能源的一个共同特征，就是其背后科学原理的接受度及其低下，尤其是超维度空
间露出了神迹。普朗克科学定律也拿这一现实没辙。
一个革命性的新发明--可控人工微降雨的空气潜热回收机，其科学原理不需要对现有理
论体系大动干戈，只需修正一些理论误区，因而其预期的可接受度将很快等同于主流理
论。更诱人的是竟然接受普通高等教育的大众，无需费多大资源即可自己倒腾出来（
DIY）。
kiwaho实验室发明的自由能源装置：可控人工微降雨的大型空气潜热回收机，现已正式
申请美国专利（申请号14/564,711），期待有兴趣的合作方合力拓展这一巨大清洁能源
市场！家用版本的研发也是可行的。
降水本是上苍的本职工作，可惜巨量的水蒸气潜热无法受控利用，反倒引起全球天灾此
起彼伏。Kiwaho不打算抢上苍的饭碗，只想分担上苍的部分工作，让其不致过劳，以便
有精力普度众生。就算本技术全球最大限度利用，恐怕只... 阅读全帖 |
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s***e
发帖数: 911 | 19 可逆过程这个概念非常重要.正是通过对可逆过程的研究才逐渐引入了熵的概念.
这个熵的出现是非常无心的.而且出来后,并且再发现熵增后,熵的物理意义都不
清楚,知道很久后系综理论建立. 最先是一个(法国的?)工程师卡诺他研究什么
样的热机(就是发动机)效率最高. 结果是很另人震惊的: 他发现确实可以找到这样
理想的最高效率热机,而且,这种热机的效率与它的燃料,工作方式等通统无关.
唯一的要求是该热机的工作过程是可逆过程. 所以罗嗦半天就是要说明这可逆过程的
概念非常重要,是理解熵增原理的不可少概念. 另外,研究这个理想的热机(一般
就叫卡诺热机)人们发现了一个热力学状态函数,就是熵函数.当时只知道(实际
上是构造)存在这么一个函数,它是态函数,而且在孤立系统中这函数只回增加
不会减少. 至于说到熵增代表系统混乱度增,那是物理意义,多年后才清楚的.
Boltzman很为自己搞清这物理意义高兴,把公式都贴到自己墓碑上勒.
现在来谈什么是可逆过程.
Definition: 如果系统从初太出发经历一个过程,可以通过另外一个过程
再回到初态, 并且对环境没有留下
任何后果,那么这过程是可逆的.强调:系 |
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n****t
发帖数: 729 | 20 虽然卡诺定理来源于热能转化为机械能效率的计算，但由于不同能量形式之间可以互相
转换，而在转换过程中能量守恒，卡诺定理给出的结论同样适用于热能向其它能量形式
的转化。
能够持续进行热能转换的装置都可以看作为一个“热机”。如果你的“化学热机”能够
持续地进行热能转换，这就是一个热力学上的可逆过程，根据热力学第二定律，它必须
工作在两个温度不同的热源之间，其转换效率不高于卡诺效率。在没有温度梯度的情况
下，就相当于它只从单一热源吸取热量而对外做功，其本质就是第二类永动机。
如果你的化学热机并不进行持续的能量转换，这不是一个可逆过程。在初始时刻，如果
你的化学热机和热源之间存在温差，它可以输出化学能。随着时间推移，化学热机和热
源必然达到热平衡，即两者温度相等。根据热力学第二定律的克劳修斯表述，化学热机
已经不能再从热源吸收热量，自然无法无中生有地创造出化学能来。
总结一下，无论是否可逆过程，温度梯度的存在都是热能转换能够进行的必要条件，而
且在温度相等的两个物体之间讨论热能是没有意义的。
energy
temperature |
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y*j
发帖数: 3139 | 21 火箭发射的过程是把化学转化为动能，一部分动能转化为重力势能。这个过程中火箭可
以看作一台热机，服从卡洛循环。如果短时间大冲量的话，化学燃烧膨胀不够充分，这
样尾气带走很大一部分能量，从而热机效率低。理想状况100% 的热机效率是在喷气的
速度和火箭的速度一样，这样气体能够充分膨胀，热机效率最高。
这样返回的时候应该火箭持续反冲，热机效率才高：
https://zh.wikipedia.org/wiki/火箭发动机
至于多级火箭，那是因为空的火箭箭体也占重量，要及时地丢掉才能更有效地加速。 |
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h***r
发帖数: 19 | 22 后来我想，其实不管是电炉，还是热机利用循环工作加热，只要不引入第三因数；其实
都是“热能的
搬运”，即是在封闭系统里，只能把“一部分的地方加热，而另一部分地方降温”；如
果我们认为空
气中时刻达到热平衡的，那系统温度是不会变的，也就是恒温。而问题的混淆之处，在
于引入了电能
在里面，这样在封闭系统里，怎么弄的话，都是温度升高，这个没错。电能的引入如果
只起到压缩机
循环运动还不引入额外的热能的话，我还是认为温度差的出现才能提高热机的效率，不
管在加热还是
制冷的情况下，其实加热和制冷是同时进行的。
而我想给宿友说明的就是热机的工作效率，电炉的引入是他自己说出来，这其实已经有
点偏离我想要
说明的热机的工作原理呢，但是他认为是相同的东西。而我的意思不管是加热和制冷都
是利用热机原
理，也就是说“热能的搬运”这个提前下，所有的问题都基于此。如果要变成电炉的话
，效率的计算
还不是很简单吗，这个高中都学过的东西（上面也有人提到），效率就是电能转化成热
能的那部分。
不知道把问题说清楚了没？ |
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p*********e
发帖数: 32207 | 23 发信人: blindsight (※雾※误※悟※), 信区: Motor
标 题: Re: 涡轮增压vs机械增压(zz)
发信站: 瀚海星云 (Sat Nov 8 17:11:00 2003)
我以前的文章里简单的分析过Otto Cycle，内燃机的四冲程和Otto Cycle可不是
一回事，四冲程发动机不一定是Otto热机，比如四冲程柴油机就是Diesel热机，
而不是Otto热机。甚至四冲程汽油机也不一定Otto热机，比如直喷汽油机的工作
循环可以介于Otto Cycle和DieselCycle之间；反过来，Otto热机更不一定是汽
油机，因为它甚至不一定是内燃机。Otto Cycle中的四个过程和四冲程不是一一
对应的，不如其等容升温过程其实对应的是点火瞬间，而不是哪个冲程，而进气
和排气两个冲程合起来才近似于Otto Cycle中的等容降温这一个过程。
作者搞错了以上的概念本身倒没什么，但是这显然和他搞错热效率（按原文的意
思，他的“效率”就是指热效率）的概念有关，他错误的认为让更多的混合汽参
与燃烧就是提高了效率，但这显然只是提高了功率，而不是效率。实际热效率主
要取决于 |
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n*******y
发帖数: 259 | 24 高歌，现任北京航空航天大学能源动力学院动力工程及工程热物理学科一级责任教授，
航空发动机气动热力国防重点实验室副主任，长期从事动力工程、工程热物理及流体力
学领域的教学与科研工作，并在基础科研和多学科的应用技术领域取得了一系列国际领
先水平的创新性科研成果。
他在1984年发明的"沙丘驻涡火焰稳定器"，获国家发明一等奖，钱学森同志称之为"一
项长中国人志气的重要发明"。该成果广泛应用于我国多种军用航空发动机中，取得了
数以亿元计的经济效益，至今仍保有先进水平。本刊记者于今年10月采访了高歌教授，
了解到了他近期从事的一些前沿科研工作的最新进展，尤其是他对龙卷风的研究及其工
程应用价值，让人耳目一新。
高歌教授在采访中提到，传统的航空发动机技术虽然还在不停地改进提高之中，但
受到原理和材料工艺上的限制，已经逐渐逼近了性能发展的极限。目前虽然涌现出一些
新型航空发动机技术，但仍然没有走出依靠压力膨胀过程来实现热功转换的思路。他强
调，人们应该另辟蹊径，寻找其他可用的工作原理。为此，他研究了自然界龙卷风的形
成与强化机制，发明了一项称为"余热增推"的技术，直接利用龙卷旋涡实现热功转换并
提取... 阅读全帖 |
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w*********g
发帖数: 30882 | 25 高歌，现任北京航空航天大学能源动力学院动力工程及工程热物理学科一级责任教授，
航空发动机气动热力国防重点实验室副主任，长期从事动力工程、工程热物理及流体力
学领域的教学与科研工作，并在基础科研和多学科的应用技术领域取得了一系列国际领
先水平的创新性科研成果。
他在1984年发明的"沙丘驻涡火焰稳定器"，获国家发明一等奖，钱学森同志称之为"一
项长中国人志气的重要发明"。该成果广泛应用于我国多种军用航空发动机中，取得了
数以亿元计的经济效益，至今仍保有先进水平。本刊记者于今年10月采访了高歌教授，
了解到了他近期从事的一些前沿科研工作的最新进展，尤其是他对龙卷风的研究及其工
程应用价值，让人耳目一新。
高歌教授在采访中提到，传统的航空发动机技术虽然还在不停地改进提高之中，但
受到原理和材料工艺上的限制，已经逐渐逼近了性能发展的极限。目前虽然涌现出一些
新型航空发动机技术，但仍然没有走出依靠压力膨胀过程来实现热功转换的思路。他强
调，人们应该另辟蹊径，寻找其他可用的工作原理。为此，他研究了自然界龙卷风的形
成与强化机制，发明了一项称为"余热增推"的技术，直接利用龙卷旋涡实现热功转换并
提取... 阅读全帖 |
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s****r
发帖数: 31686 | 26 高歌现任北京航 空航天大学能源动力学院动力工程及工程热物理学科一级责任教授，航
空发动机气动热力国防重点实验室副主任，长期从事动力工程、工程热物理及流体力学
领域的 教学与科研工作，并在基础科研和多学科的应用技术领域取得了一系列国际领先
水平的创新性科研成果。他在1984年发明的"沙丘驻涡火焰稳定器"，获国家发 明一等奖
，钱学森同志称之为"一项长中国人志气的重要发明"。该成果广泛应用于我国多种军用
航空发动机中，取得了数以亿元计的经济效益，至今仍保有先进水平。本刊记者于今年
10月采访了高歌教授，了解到了他近期从事的一些前沿科研工作的最新进展，尤其是他
对龙卷风的研究及其工程应用价值，让人耳目一新。
高歌教授在采访中提到，传统的航空发动机技术虽然还在不停地改进提高之中，但受到
原理和材料工艺上的限制，已经逐渐逼近了性能发展的极限。目前虽然涌现 出一些新型
航空发动机技术，但仍然没有走出依靠压力膨胀过程来实现热功转换的思路。他强调，
人们应该另辟蹊径，寻找其他可用的工作原理。为此，他研究了自 然界龙卷风的形成与
强化机制，发明了一项称为"余热增推"的技术，直接利用龙卷旋涡实现热功转换并... 阅读全帖 |
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O*******d
发帖数: 20343 | 27 你要首先明白热机工作的定律。循环热机永远都需要一个动力输入。 这个动力
是来自热机本身。所以热机效率永远小于1。涡轮发动机的进气口的压缩涡轮就
是消耗能量的，出气口的涡轮产生能量， 但产的能比消耗的能要多，所以有净输出。
给你打个极端比喻。 把一个圆筒一端开口，里边保持高压气体，气体从开口喷出，
产生推力。但这个模型只能瞬间工作，高压气体放完了，就不能工作了。如何保持
高压气体的压力和来源呢，就要在圆筒的另一端开一个口，安一个空气压缩机，
把冷空气压缩进来。注意，关键是冷空气。 冷空气的体积比热空气的体积小很多，
压缩需要的能量也相应减少很多。 怎样驱动这个压缩机呢？答案是把压缩进来的
空气高温加热。空气加热后急剧膨胀，要高速从后口喷出。在喷口上加一个涡轮，
产生能量驱动压缩机。 注意这里的另一个关键是热空气。热空气可以保持圆筒里
的高压，热空气膨胀可以做大量机械功，比压缩冷空气需要的能量要多得多。
共轴，靠涡轮旋转来带动前段的压气机工作。而涡轮的动力来自于燃烧室的高温燃气的
冲击。我想不明白的是，燃烧室两头都是通的，前通压气机，后通涡轮机，也没有什么
进气口，出气口的活门之类的东西... 阅读全帖 |
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e*c
发帖数: 395 | 28 活塞到喷气这种阶跃，一个人一辈子能赶上一次已经不错了。难道剩下的时间，技术就
没有大的发展么？喷气从最初连活塞都不如，到如今支持超音速巡航，而且可靠性、油
耗、寿命、重量都有数倍的改善。可以说，喷气机从出现到现在60年里性能的提升，大
于活塞到最初喷气机的性能提升。
不是只有基本工作原理的革命才是进步。你按照“普通物理”，算一种热机的理论最大
值，然后因为该种热机不可能超越理论值，就对几十年的技术进步嗤之以鼻。一种热机
刚刚出现的时候，怎么可能就是最逼近理论值的终极设计？怎么可能没有潜力可挖？如
果真是这样的话，那么这种新热机才是没有前途的。喷气机这几十年来的发展，展示了
巨大潜力，所以它才这么有生命力。现在的问题是，喷气机的潜力，是已经挖无可挖了
，还是方兴未艾。美帝认为是后者，所以现在要开始新一轮的大挖特挖。
领先xx年，实战中意义很大。比如超巡，比如矢推，比如低油耗（作战范围和负载提升
），高可靠性和寿命（降低后勤负担）都很有实战意义。 |
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N*V
发帖数: 350 | 29 【 以下文字转载自 Military 讨论区 】
发信人: wayofflying (小破熊), 信区: Military
标 题: 人类第一台真空能发动机即将在中国攻关成功
发信站: BBS 未名空间站 (Sat May 14 22:28:25 2011, 美东)
高歌，现任北京航空航天大学能源动力学院动力工程及工程热物理学科一级责任教授，
航空发动机气动热力国防重点实验室副主任，长期从事动力工程、工程热物理及流体力
学领域的教学与科研工作，并在基础科研和多学科的应用技术领域取得了一系列国际领
先水平的创新性科研成果。
他在1984年发明的"沙丘驻涡火焰稳定器"，获国家发明一等奖，钱学森同志称之为"一
项长中国人志气的重要发明"。该成果广泛应用于我国多种军用航空发动机中，取得了
数以亿元计的经济效益，至今仍保有先进水平。本刊记者于今年10月采访了高歌教授，
了解到了他近期从事的一些前沿科研工作的最新进展，尤其是他对龙卷风的研究及其工
程应用价值，让人耳目一新。
高歌教授在采访中提到，传统的航空发动机技术虽然还在不停地改进提高之中，但
受到原理和材料工艺上的限制，已经逐渐逼近了性能发... 阅读全帖 |
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l****g
发帖数: 5080 | 30 纯粹物理。
功率的定义，准确定义=单位时间的输出能量=推力 X 速度=扭矩 X 转速。
发动机的功率=发动机扭矩 X 发动机转速。这里没有发动机扭矩和转速的关系，但功率
是扭矩和转速的乘积。电动机的特点是低速就可以输出大的功率，表现是低转速时扭矩
大。但通常在汽车上面的电动机比热机的峰值功率要小，但热机的功率，像汽油机这样
的，功率和转速是有关系的，并不是任何转速都有接近恒定的功率，转速低的时候输出
功率很小，所以必须配备变速器，保持发动机比较高的转速才行。电动机特性不同，更
适合低速起步，不过高速的时候没有功率就不给力了。
低速时加速通常足够扭矩就可以，但高速时加速就必须功率也要大才行，因为速度和推
力的乘积就是功率。高速就是速度高，推力大才能加速快，所以需要的功率就大。可以
看出其实电动机和热机的混合比较适合平常开车，因为低速的推力可以由电动机供给，
而高速的推力可以交给热机。不过现在的发动机功率都严重过剩，除了省油的技术有点
环保效益（前提是省钱，省钱才环保），其他的都是噱头。 |
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O*******d
发帖数: 20343 | 31 电的来源多种多样，不是只是热机发电。热机发电的燃料也可以不是石油来源。美国的
热机发电很多用天然气。 中国的热机发电几乎都是用煤。冰岛的电力来源几乎都是地
热。 还有大量太阳能，风能，核能发电。 电动车的优点之一就是能量来源多种多样，
不同的国家和地区可以根据自己的情况优化。 |
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发帖数: 1 | 32 不是电车综合效率高，而是关键点是集中发电集中污染物处理，有利于降低环保成本。
目前最大的挑战在于电池本身制造和回收过程当中的污染和成本。
：电的来源多种多样，不是只是热机发电。热机发电的燃料也可以不是石油来源。美国
的热机发电很多用天然气。 中国的热机发电几乎都是用煤。冰岛的电力来源几乎都是地
：热。 还有大量太阳能，风能，核能发电。 电动车的优点之一就是能量来源多种多样
，不同的国家和地区可以根据自己的情况优化。 |
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m**d
发帖数: 21441 | 33 【 以下文字转载自 Military 讨论区 】
发信人: wayofflying (小破熊), 信区: Military
标 题: 人类第一台真空能发动机即将在中国攻关成功
发信站: BBS 未名空间站 (Sat May 14 22:28:25 2011, 美东)
高歌，现任北京航空航天大学能源动力学院动力工程及工程热物理学科一级责任教授，
航空发动机气动热力国防重点实验室副主任，长期从事动力工程、工程热物理及流体力
学领域的教学与科研工作，并在基础科研和多学科的应用技术领域取得了一系列国际领
先水平的创新性科研成果。
他在1984年发明的"沙丘驻涡火焰稳定器"，获国家发明一等奖，钱学森同志称之为"一
项长中国人志气的重要发明"。该成果广泛应用于我国多种军用航空发动机中，取得了
数以亿元计的经济效益，至今仍保有先进水平。本刊记者于今年10月采访了高歌教授，
了解到了他近期从事的一些前沿科研工作的最新进展，尤其是他对龙卷风的研究及其工
程应用价值，让人耳目一新。
高歌教授在采访中提到，传统的航空发动机技术虽然还在不停地改进提高之中，但
受到原理和材料工艺上的限制，已经逐渐逼近了性能发... 阅读全帖 |
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C********g
发帖数: 9656 | 34 【 以下文字转载自 Military 讨论区 】
发信人: wayofflying (小破熊), 信区: Military
标 题: 人类第一台真空能发动机即将在中国攻关成功
发信站: BBS 未名空间站 (Sat May 14 22:28:25 2011, 美东)
高歌，现任北京航空航天大学能源动力学院动力工程及工程热物理学科一级责任教授，
航空发动机气动热力国防重点实验室副主任，长期从事动力工程、工程热物理及流体力
学领域的教学与科研工作，并在基础科研和多学科的应用技术领域取得了一系列国际领
先水平的创新性科研成果。
他在1984年发明的"沙丘驻涡火焰稳定器"，获国家发明一等奖，钱学森同志称之为"一
项长中国人志气的重要发明"。该成果广泛应用于我国多种军用航空发动机中，取得了
数以亿元计的经济效益，至今仍保有先进水平。本刊记者于今年10月采访了高歌教授，
了解到了他近期从事的一些前沿科研工作的最新进展，尤其是他对龙卷风的研究及其工
程应用价值，让人耳目一新。
高歌教授在采访中提到，传统的航空发动机技术虽然还在不停地改进提高之中，但
受到原理和材料工艺上的限制，已经逐渐逼近了性能发... 阅读全帖 |
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w*********g
发帖数: 30882 | 35 真空能发动机可能在未来几十年面世
wayofflying 收藏于 2012-01-05 阅读数：1 被转藏：4
公众公开 原文来源
修改 如何标记批注?
第七届中国国际航空航天博览会于11月4日到9日在珠海举行。新浪航空在航展现场有幸
邀请到北京航空航天大学高歌教授进行访谈。以下为访谈内容：
【主持人：】各位网友大家好，这里是中航传媒、新浪网、CCTV7联合主办的新闻
直播室节目。我们非常荣幸请到了北航高歌教授，他是我国著名的航空动力方面的专家
。非常欢迎您的到来。
【高歌：】很高兴今天有机会跟新浪网的网友一起交流思想，交流吧，那就是互相
学习、互相促进。
【主持人：】高老师，我知道您最近一段的研究方向，我是从一本书中了解到的，
《蓝星科技畅想》，我以前也是您的学生，当时教授给我们的是比较传统的航空理论，
但是在书中我们看到了非常前沿的概念、理念，您是怎么想起写这本书的呢？
【高歌：】我感到二十一世纪的科技和二十世纪会有一个很大的变化，我觉得我们
人类的科技正处在一个大的飞跃前夕，还不是前夜，而是黎明前，已经显现了曙光。这
样的话，我们就必须做... 阅读全帖 |
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y*h
发帖数: 25423 | 36
能啊，热能发电有几种：最简单的热电偶，复杂一点用热机，比如斯特林热机、蒸汽透
平机等等。热电偶的效率极低，还不如硅光伏板，斯特林热机效率也不高，而且功率做
大的很少，蒸汽透平就是普通火电厂和核电厂用的技术，需要很高的蒸汽压力和温度才
能保证效率比较高，这个目前有很多国家都在研究，主要方式是利用大面积太阳聚光照
射烧水锅炉，还没有在经济上使用化，有一点可以肯定的是这种方式是不能用于家庭的。
直接用普通太阳能热水器里出来的热水发电目前没有效率可以接受的方法。 |
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s**e
发帖数: 1498 | 37 热力学学得不错嘛，你的热机效率是负值。
现在热机效率一般在30-40%，比卡诺循环低很多。做功接近零的热机效率才能接近卡诺
循环的效率，你知道为什么吗？ |
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H*********S
发帖数: 22772 | 38 你个纯逼，进气出气都是绝对零度还作个屁功啊？
对一个理想热机来说，假定所有机械能量损耗是零，高温热源温度理论上可以是高于绝
对零度的任何温度，低温热源如果是绝对零度，那么热机效率就可以达到100%。事实上
，我们无法做到这点因为无法做到低温热源是绝对零度，所以所有热机的效率只能低于
100%。
具体到蒸汽发电例子，就算热能100%效率用在把水烧开成高温蒸汽，高温蒸汽做功去驱
动磁场中的转子，做完功的水蒸汽只有温度降到绝对零度才有可能达到100% 热能转化
效率，实际是不可能的，所以效率只能低于100% |
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H*********S
发帖数: 22772 | 39 具体到这个蒸汽发电的例子，做完功的蒸汽的温度不可能低于环境温度，环境温度又不
可能是绝对零度，所以热机效率不可能是100%
一个简单的估算方法是，假定蒸汽温度是380K，环境是300K，那么这个热机效率的上限
是（1-300K/380K）X100% = 21%，这只是理想状态，如果考虑机械损耗，出气温度比环
境温度高的实际情况，热机效率还要进一步降低 |
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c****h
发帖数: 4968 | 40 和电机比起来，热机无论从效率、制动来讲都是很落后的。西方在热机上投资、研究了
上百年，一旦改为电动，一切归零。中国在电子方面和西方的差距不大。开发可持续性
电能和电动车大众化方面，中国已经远超西方。中国全面转向电动时机会逐渐成熟。这
样不但能解决大陆空气污染问题，还一并解决了热机方面的落后和能源不能自给的问题
。 |
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m**********e
发帖数: 12525 | 41 搞笑
不是这么一回事情
汽车涉及热机，高铁是电动机，不涉及热机
中国凡是涉及热机的领域，严重受制于材料300小时热极限，根本无法跨越，
凡是不涉及热极限的领域，做得生龙活虎 |
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发帖数: 1 | 42 来源：中国指挥与控制学会
9月14日解放军高官应邀访问夏威夷次日，美国空军一架B-2轰炸机从本土远程奔袭西北
太平洋的塞班岛，实施了名为hot-pit的「热机加油」演练，然后迅速升空，验证对亚
太的快速打击能力。不要小看这个动作，这可是未来美军在解放军弹道飞弹射程里，保
存实力，甚至反败为胜的核心哦！
这不是孤案，还可联想到去年的F-35在日本玩「热机加油」，以及前几年的F-22「快速
猛禽」战术，以及陆战队新提出的「快速肥电」跳岛战术，这一系列动作都是为了解决
美军目前和未来面临解放军和俄军的下列挑战：
1、美军其实是空军制胜论，一切离不开空中力量；
2、空军基地是飞机运作的核心，尤其现代战机日趋複杂，对基地保障设施依赖性加大；
3、但挑战者都有日趋完善的「远程侦察——精确打击」体系，
3、但未来挑战者的弹道飞弹、巡航飞弹甚至高超等远程精确制导武器横行，美军前沿
空军基地已经不再安全，开战头几天「连窝端」不是杞人忧天；
4、短期内也没有什麽逆天技术，能确保基地安全。
怎麽办？怎麽办？认输麽？
于是在无法拉开技术代差，也没有逆天神器的情况下，开始发挥体系效能优势——看
OODA谁更快！... 阅读全帖 |
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p*********e
发帖数: 32207 | 43 2确实如此,而且实际上截至目前电池的生产都伴随着不可忽视的环境污染源产生
1的话,hybrid本身仍然是一个无外部能量来源的系统,除了燃油
所做的不过是更有效的使用燃油燃烧释放的能量
但plug-in hybrid和electric car的话,是可以用电网充电的
没错电网的电也需要发电厂(很大一部分是热电厂)生产
但两个不容忽视的优势:
1.现代热电厂的热机效率可以远高于车用汽油机/柴油机
如果我没记错的话,最新一代热电厂的轮机效率可以到50+%甚至更高
尤其是综合了热电厂的供暖能力之后
而相比之下车用汽油机柴油机在最经济工况也就是25/35%,而且这个工况区间很窄
我们有相当长的时间比例达不到即便是这个不高的热机效率
2.排放方面,大型热电厂本身有着更好的条件(对重量,体积,成本的更高承受能力)
让排放相对汽车引擎排放更清洁
所以即便同样是通过热机生产能量,通过电厂->plugin hybrid/electric car的渠道
也可以做到比传统的燃油->发动机渠道更环保和节能. |
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o****y
发帖数: 288 | 44 就说让你别说了，越说越暴露你的无知。又改口叫卡诺热机效率了？不叫热效率了？卡
诺逆机在现实中能实现？你见过卡诺逆机？热泵是卡诺逆机？你见过热效率超过一热机
？有超过一的大家还在这用什么百分之三十的多汽油机?既然比比皆是你给我找个现在
热效率超过100%的热机？
别吹了，还物理博士，还教过热力学？？热效率都没搞明白不怕学校把你文凭收回去？
教过热力学不知道热泵COP什么？本科毕业了吗？下次讨论化学你是不是又该自称化学
博士了？你要真是物理博士爆一下你的学校吧，让别人别再去了，省的误人子弟。 |
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m**********e
发帖数: 12525 | 45 对了,可逆热机只是理论极限而已,即使可逆热机,热效率也不会是1,这才是卡诺
定理要说的事情,我都在说卡诺热机了,你还唧唧歪歪我不懂熵,妈的,我们真的不在
一个层次上.你自己蠢,还以为全世界都跟你一样蠢 |
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s***e
发帖数: 911 | 46 大家每天都说好热好冷,温度多少等等. 现在的温度计种类又繁杂无比:水银的,
煤油的, 半导体的. 还有一些就更玄, 不提了.
可是如果你细想想,温度计也是很有意思的. 我们可以有各种不同的温度计定义
的方法. 日常生活中是利用水的冰点和沸点定义了温标. 我们前面讲过, P-V
图上等温线函数设为: t=F(P,V), 我们直接定义t就是温度. 如果在理想气体的
情况下, F的形式是确定的, 这时侯T=F(P,V)就叫做理想气体温度计. 这种温度计很好
做--容器里头装上很稀薄的气体, 有测量压强和体积的设备就行.
在上节介绍了卡诺热机, 并给出它的效率是:
r=1-Ql/Qh
Qh是卡诺机在高温Th吸取的热量.
Ql是它在低温Tl放出的热量.
这个机器运行在两个不同温度间, 它的效率与工作物质等无关. 它的效率唯一被
这两个温度确定. 两个热量的比必然是两个温度的函数.
Qh/Ql=f(Th,Tl)
现在设想有两个卡诺机分别工作在:
热机A: 在热源Th和Tm之间.再Th吸取Qh,在Tm放出Qm, ra=1-Qm/Qh;
热机B: 在热源Tm和Tl之间.在Tm吸取Qm,在Tl放出Ql, |
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H**7
发帖数: 8624 | 47 顺便复习一下“熵”的概念 ---
熵
科技名词
中文名称：熵
英文名称：entropy
定义1：表示物质系统状态的一个物理量(记为S)，它表示该状态可能出现的程度。在热
力学中，是用以说明热学过程不可逆性的一个比较抽象的物理量。孤立体系中实际发生
的过程必然要使它的熵增加。 所属学科：大气科学（一级学科）；动力气象学（二级
学科）
定义2：热力系中工质的热力状态参数之一。在可逆微变化过程中，熵的变化等于系统
从热源吸收的热量与热源的热力学温度之比，可用于度量热量转变为功的程度。 所属
学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）
定义3：系统中无序或无效能状态的度量。熵在信息系统中作为事物不确定性的表征。
所属学科：生态学（一级学科）；数学生态学（二级学科） 本内容由全国科学技术名
词审定委员会审定公布。
熵（entropy）
指的是体系的混乱的程度，它在控制论、概率论、数论、天体物理、生命科学等领域都
有重要应用，在不同的学科中也有引申出的更为具体的定义，是各领域十分重要的参量
。熵由鲁道夫·克劳修斯（Rudolf Clausius）提出，并应用在热力学中。后来在，克
劳德·艾尔伍德·香... 阅读全帖 |
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J*******3
发帖数: 1651 | 48 物理学年谱
公元前～公元元年
公元前650～前550年，古希腊人发现摩擦琥珀可使之吸引轻物体；发现磁石吸
铁。
公元前480～前380年间战国时期，《墨经》中记有通过对平面镜、凹面镜和凸
面镜的实验研究，发现物像位置和大小与镜面曲率之间的经验关系(中国 墨子和墨子学
派)。
公元前480～前380年间战国时期，《墨经》中记载了杠杆平衡的现象(中国 墨
子学派)。
公元前480～前380年间战国时期，研究筑城防御之术，发明云梯(中国 墨子学
派)。
公元前四世纪，柏拉图学派已认识到光的直线传播和光反射时入射角等于反射
角。
公元前350年左右，认识到声音由空气运动产生，并发现管长一倍，振动周期
长一倍的规律(古希腊 亚里士多德)。
公元前三世纪，实验发现斜面、杠杆、滑轮的规律以及浮力原理，奠定了静力
学的基础(古希腊 阿基米德)。
公元前三世纪，发明举水的螺旋，至今仍见用于埃及(古希腊 阿基米德)。
公元前250年左右，战国末年的《韩非子·有度篇》中，有“先王立司南以端
朝夕”的记载，“司南”大约是古人用来识别南北的器械(或为指南车，或为磁石指南
勺)。《论衡》叙述司南形同水勺，磁勺柄自... 阅读全帖 |
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m*t
发帖数: 7490 | 49 热机效率不是说要为人类省能源，而是指电池的重量
比如说吧，让车子跑2000公里，
如果效率都为100%的话要100公斤汽油，那按照你的数据，汽油的能量密度差不多是现
在电池密度的100倍，那要10000公斤的电池
但是汽油机的热机效率如果为25%的话，就要400公斤汽油。
如果电池的能量密度涨到400%，电机效率为90%的话，那就只要2750公斤的电池。
差别就没那么大了 |
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f*u
发帖数: 5923 | 50 发信人: standbyme (standbyme), 信区: Military
标 题: Re: 方励之和钱学森 - 谁的物理学的好
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Apr 8 11:43:36 2012, 美东)
靠，卡诺定律还要前提？你的热力学第二定律都是白学了。
发信人: sturtle (huhu), 信区: Military
标 题: Re: 方励之和钱学森 - 谁的物理学的好
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Apr 8 11:49:11 2012, 美东)
当然有前提，卡诺定律是作用于热机，也就是必须是热能转化为机械能的过程中才有效
，而不是说什么能量相互转化的效率都最多只有那个效率。问题是光合作用是直接将光
能转化为化学能的过程，根本就不符合这个前提。
发信人: feu (Nekkhamma), 信区: Military
标 题: Re: 方励之和钱学森 - 谁的物理学的好
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Apr 8 11:54:51 2012, 美东)
卡诺循环（Carnot cycle）是一个特别的热力学循环，使用在一个假想的卡... 阅读全帖 |
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