專利名稱：：水燃燒技術-哈瑟循環的制作方法
技術領域：
：本發明涉及氫氧燃燒改進了的方法、系統、工藝和裝置，其中生成環保的燃燒產物，其中對能量和燃燒的控制得到了顯著的改善。本發明的方法、系統、工藝和裝置在這里定義為"水燃燒技術發明"(WCT發明)。WCT發明基于水(H20)包含作為燃料的氫氣(H2)和作為氧化劑的氧氣(02)的化學特性。WCT發明不需要碳氫化合物燃料源。H20是燃燒的主要產物。在WCT發明的許多實施方案中，H20被分解為H2和02，這因而使H20成為存儲燃料和氧化劑，如潛在能量的一種有效的方法。WCT發明的應用包括鍋爐、燃燒發動機、內燃機、渦輪機以及任何能產生機械能、電能或熱能(熱能可以包括推力能)的燃燒系統。WCT發明包括一些實施方案，在這些實施方案中，氮氣(N2)和氬氣(Ar)被完全或部分地從然料混合物中除去以提高燃燒的能量輸出和/或減少燃燒的污染輸出。本WCT發明涉及顯著提高的燃燒熱力學，從而明顯提高了燃燒的功率和效率。同時，本WCT發明涉及改善了的燃燒，其中向燃燒室中添加H20，從而利用H20作為冷卻源，并使水蒸汽成為能量源。本WCT發明包括下面的實施方案，其中由燃燒產生的水蒸汽(1)保持功率輸出，(2)提供能量轉移的方法，(3)提供一種能量循環的有效方法，(4)通過水蒸氣提供能量，以及(5)冷卻燃燒室。水蒸汽代表潛在的(可重新使用的)能量源，它們來自可利用的動能和可利用的熱能，并代表由水蒸汽到H2和02的轉化。本WCT發明涉及生成電(電能)。發明了四種生成電的WCT發明方法。第一種，在WCT發明排出的廢氣中放置蒸汽渦輪機，其中所述的蒸汽渦輪機由燃燒產生的水蒸汽驅動；其中所述的蒸汽渦輪機轉動發電機(術語發電機在這里定義為發電機或交流發電機或直流發電機)；其中至少部分的所述蒸汽能轉化為所述的電。第二種，在WCT發明的發動機的機械旋轉能輸出上放置發電機，其中至少部分的所述機械旋轉能被發電機轉化為電。第三種，包括將流動的空氣和/或流動的水流集中到渦輪機上的物理裝置，其中所述的渦輪機轉動發動機產生電。第四種，釆用光伏電池生成電能。本發明使用至少部分的所述的電用于電解H20生成H2和02。本發明進一步并優選將至少部分的所述H2和02用在WCT發明中。本WCT即時發明進一步涉及從空氣中分離02。有三種方法。第一種，通過低溫蒸餾從空氣中分離02，其中空氣經冷凝蒸餾成02和N2。第二種，利用膜分離空氣產生02;所述的膜可以是有機(聚合物)結構也可是無機(陶瓷)結構。而且，所述的膜可以帶電以加速電解分離。第三種，用回旋吸咐(SA)分離空氣，其中所述的SA可以是變壓吸咐(PSA)或真空回旋吸咐(VSA)或兩者結合。由于將空氣分離成02和N2可以有許多分離效率級，所以可以理解這里所用的術語02指的是至少含02豐富，其中02濃度至少為40%;優選純02,02濃度至少為80%;最優選超純02，02濃度至少為90°/0。本WCT即時發明還涉及金屬催化，其中由WCT即時發明產生的水蒸汽轉化為H2和金屬氧化物。本發明進一步并優選將至少部分從金屬催化產生的所述H2用作WCT即時發明中的燃料。這里所用的術語金屬催化指的是周期表中的任何金屬或金屬組合，其中金屬或金屬組合將水蒸汽或水蒸氣中可利用的水轉化成相應的金屬氧化物和H2。本WCT即時發明涉及燃燒，其中Otto循環的熱力學得以改善，從而提高了燃燒的效率和功率輸出，因而產生了哈瑟循環。
背景技術：
：人類經過幾個世紀開發出了多種形式的能源，并伴有多種形式的能源傳輸。在現代經濟中，對能源的需求幾乎就是經濟的燃料。能源為房屋、工廠、辦公室供暖，提供電能，為制造業工廠供能，并為貨物和人們提供運輸。在19世紀和20世紀，人類將礦物燃料發展為可靠并廉價的能源。今天，礦物燃料被用于運輸、制造加工、發電及供熱等多個方面。這種應用已經使礦物燃料的燃燒產物成為了空氣和水的主要污染源。礦物燃料(碳氫化合物)作為燃料使用，而空氣作為氧化劑，產生了燃燒能。碳氫化合物來自石油餾分例如汽油、柴油、燃料油、噴氣燃料和煤油；或發酵熘分例如甲醇和乙醇；或自然產生的物質例如甲垸、乙烷、丙垸、丁烷、煤和木材。然而，過度的碳氫化合物燃燒會破壞環境。碳氫化合物燃燒的產物被教導為與自然界的02-碳循環工作一致，其中C02通過植物的光合作用循環變回02。而過多地C02例如過度的燃燒，打亂了環境。碳氫化合物燃燒可以用下式近似地表示CnH2n+2+(3/2n+l/2)02—nCOrKn+l)H20+能量更具體地，對于汽油(2,2,4三甲基戊烷或n-辛烷)汽油(n-辛烷)+12-1/202—8CO2+9H2O+l,300千卡以及，對于天然氣(甲烷)CH4+202—C02+2H20+213千卡因此，礦物燃料的燃燒生成碳的氧化物(COx，CO和/或C02)。科學家們通常認為全球變暖是在地球大氣中集結了COx的后果。雖然光合作用能自然地將C02轉變回02,但人工生成的co2以及森林被大量砍伐使得地球上的植物不能將人工產生的C02充分轉變回02。這就產生了co，一種不完全燃燒的副產品，對人類、動物以及植物都是有害的。另外，碳氫化合物燃燒產生NOx(NO,N02和N03);NOx阻礙光合作用，而且對人類、動物以及植物都是有毒的。由于NOx的形成過程是吸熱的，因而降低了燃燒效率。一旦形成NOx,NOx進一步與空氣中的02反應形成臭氧(03)。03對人類、動物以及植物都是有害的。在高層大氣層03的確能保護地球免受強烈的紫外線輻射的傷害，但在地球表面03對所有的生物都是有害的。自然界中液體和固體的碳氫化合物都含污染物硫。燃燒過程中，S被氧化成SOx(S02,S03和S04),它們對人類、動物以及植物也都是有害的。最后，COx，NOx和SOx與空氣中的水反應形成酸，如H2C03，HN03和H2S04,它們于是在地球上形成酸雨。碳氫化合物燃料已經用添加劑進行改性，減少了COx或NOx的形成。然而隨著所有的洗滌器改進、發動機改進和燃料改進，地球正在努力維持著生存。除了環境問題，對大量石油碳氫化合物的可利用性和依賴性已經變成了地理政治問題。以前也有許多生產燃燒發動機的嘗試，該燃燒發動機以H2為燃料，空氣為氧化劑來運轉。這些嘗試都有下列弊端燃燒溫度較高，可用扭矩降低，形成的NOx增加，H2存儲能力缺乏以及熱量和運轉成本過多。用H2作燃料的噴氣推1進應用存在下列困難燃燒溫度高，缺少可用推力和所達到的最高高度較低，因此煤油的使用受到了限制。而與煤油相比，H2每磅的可用燃燒能大約是煤油的三倍。然而，H2的密度比碳氫化合物小得多；H2直到溫度降低到-423。F附近才變為液體；因此H2的存貯設備需要能夠承受高壓和/或低溫溫度。高壓存jfc大容量H2在經濟上變得不切實際。目前H2存貯建議使用的技術是金屬氫化物。有希望的是，金屬氫化物存貯系統的存貯量與燃料量的比率很高，只是比較貴。歷史上，人們認為電動摩托找到了解決環保能源的途徑。然而，這一概念在必須產生和存儲驅動電動摩托所需要的電能方面存在不足。電能最常用下列的方法之一產生(1)碳氫化合物燃燒/蒸汽發電過程，(2)光伏發電過程，(3)水力發電過程，(4)風力發電過程或(5)核能發電/蒸汽發電過程。雖然光伏過程環保，但光伏過程在許多應用中并不足夠可靠和有效。雖然水力(水輪)發電過程環保，但水力發電過程受能源地理性限制。雖然風力發電過程環保，但風力屬于受限制的不可靠資源。雖然核能發電過程環保，但對其裝置安全性的顧慮使其應用受到了局限。從前和現在對生產能對H2和空氣或碳氫化合物和空氣操作的燃料電池的嘗試正顯示出了一些有希望的結果。然而，用于燃料電池的對功率輸出率的資金投資為用于傳統碳氫化合物燃燒的300-500%。而且，逐漸升高的對燃料電池的維持性需求為傳統碳氫化合物燃燒的100-300%。另外，燃料電池需要鉑，而地球外殼中的鉑滿足不了幾年汽車生產的需求量。地球上的鉑一定滿足不了全世界能源的需求。最后，在運輸方面，燃料電池沒有與內燃機同樣的"感覺"，這將使其接受力受到挑戰。由于市場的接受力，以前對代替或減少內燃機動力的嘗試遭到了失敗。在本發明之前，對WCT以前所做的工作在這里參考美國申請10/790,316,PCT/US03/11250和PCT/US03/41719。在WCT之前，人們從前對開發以碳氫化合物之外的燃料工作的燃燒發動機所做的工作在這里參考美國3,884,262號，美國3,982,878號，美國4,167,919號，美國4,308,844號，美國4,599,865號，美國5,775,091號，美國5,293,857號，美國5,782，081號，美國5,775,091號和美國6,290,184號專利。與本發明最的工作是美國專利6,289，666Bl。雖然這些專利中的每個對燃燒技術都有所改進，但每個都存在這種燃燒發動機不能商業化的問題。燃燒發動機熱力學-對于抗擊與碳氫化合物燃燒相關的環境問題人們在機械和化學方面已做了大量的努力。通常，工廠都配備有昂貴的洗滌器系統不論是政策要求安裝和/或商業需要安裝。另一個例子是，內燃機明顯得以增強，使發動機對燃料的利用更加有效并且更環保。然而，即使再增強，內燃機的效率僅僅為20%左右，燃氣渦輪機/蒸汽渦輪機系統的效率僅為20-40%左右。內燃機損失的可用能量燃料值的百分比在于(1)廢氣占大約35%，(2)冷卻占大約35%，(3)摩擦力占大約9%，(4)燃燒性能方面的原因占大約3%,這使發動機的效率僅剩不到20%。內燃機產生動力完成工作是"微觀世界數十億分子"(引用CarlSagan的話)之間一系列復雜的相互作用的結果。熱力學是工程學、化學和物理的一個分支，它允許基于這些分子的行為減少了這種混亂度，在總體上或者換句話說在宏觀上達到一個相對簡單的系統。例如，氣體的每個分子以一定的速度飛行，這一速度是其特定溫度的函數。熱動力學允許根據所有分子的平均溫度為整個容積的氣體分子指定一個單一溫度。其它用于描述氣體行為的宏觀變量是密閉容器中的壓強，容器的容積和存在的氣體分子數。這些變量之間的關系可以用理想氣體定律近似其中，P,V和T分別是絕對壓強，容積和絕對溫度。N(n)是氣體摩爾數(1摩爾-6.023xl0"個分子)，R是通用氣體常數(0.0821升'大氣壓/摩'K)。熱力學有三大基本定律。第一個稱為熱力學第零定律，它描述了如果系統A與系統B處于熱平衡，系統B與系統C處于熱平衡，那么系統A與系統C也必定處于熱平衡。這一定律是溫度測定法的依據，其中溫度計可以用于一個物體與另一個物體對比溫度。第二個定律在傳統編號方式中被稱為第一定律，其描述了一個系統內能的變化等于從該系統傳遞的熱和從該系統轉移的熵以及系統做功的量的總和。換句話說，任何傳入系統的熱能可以用于改變系統的內能(通過改變它的溫度)或者對外做功。這就是對熱力學過程能量守恒定律的描述。最后一個定律，在傳統編號方式中為第二定律，實質上是說任何形式的熱發動機都不能把輸入的能量全部轉化為有用功。經常會有一些廢熱剩余。系統溫度是其內能的量度。如果給一定體積的氣體分子加熱并且系統不對外做任何功，所加的熱量和溫度之間的關系可以用下式描述0=wC或jg="C其中^是傳遞的熱量，W是存在的氣體摩爾數，Jr是溫度變化，Cy和(^分別叫做定容比熱容和定壓比熱容，它們取決于氣體的類型。第一個等式適用于體積不發生變化的過程(恒容或等容過程)，第二個等式適用于壓力恒定的過程(恒壓或等壓過程)。系統做的功可以通過移動方向上施加的分力乘以移動的位移累加得到。對于更復雜的系統，其中力不恒定，功可以用微積分通過求下式的積分來計算其中dW是功的增量，F是力，dx是位移的增量。對于由處于密閉汽缸里的活塞組成的機器，對活塞施加的力由汽缸中的壓強P乘以活塞的面積A得到，例如注意術語Adx是指當活塞移動一段距離dx時，密閉汽缸的容積變化量，所以等式可以改寫為為了對該等式求積分，需要知道過程中壓力和體積之間的關系。這種關系可以在P-V圖體現，P-V圖是用P作為縱軸，V作為橫軸的曲線圖。圖2闡釋了幾種標準的P-V過程。黑色實線代表從1升等溫膨脹到5升。描述這一曲線的等式是理想氣體定律其中，P是絕對壓力，V是體積，n是存在的氣體摩爾數，R是通用氣體常數，T是絕對溫度。等溫意味著過程中溫度恒定。在膨脹過程中系統做的功可以通過對功的等式求積分來計算，等式中的P用從調整的理想氣體定律得到的V的函數替換<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>注意這里的積分代表P-V圖上等溫曲線下的面積。灰色曲線代表從1升絕熱膨脹到5升。絕熱意味著過程中沒有熱量傳遞。注意絕熱曲線比等溫曲線更陡些。對于絕熱曲線壓力和體積之間的關系用下面的等式表示其中，Y是定壓比熱容與定容比熱容的比值(cycv)，對于汽油燃燒發動機中涉及的氣體類型，所含氣體的Y典型的值為1.4。通常，等溫過程發生得很緩慢，因此熱量能夠傳入或傳出系統以維持溫度恒定。相反，絕熱過程通常發生得很快以至于熱量沒有機會流失。黑色虛線描述了一個等壓(壓力恒定)過程。在這一過程中做的功簡化為最后的灰色虛線代表了等容(體積恒定)過程。由于該曲線下的面積為零，因此不做功。圖3代表了用于被稱做Carnot發動機的理想系統的循環過程。路經a到b的是在400K下的等溫壓縮。路經b到c是絕熱壓縮。路經c到d是在600K下的等溫膨脹，d返回到a是絕熱膨脹。這四個路經定義了P-V空間中的一個閉合路經。圍起來的面積是沿所描述的順時針路徑完成一個完整的循環發動機做的凈功。如果路經沿逆時針方向，做的凈功為負。圖4代表了Otto循環，它和汽油驅動的內燃機的操作接近。路經a到b代表進給沖程，在這一過程中當活塞向外移動時，空氣-燃料的混合物進入汽缸。這一過程大致發生在大氣壓下(假定是普通的吸氣式發動機)。接著，進氣閥閉合，活塞向內移動壓縮混合物，沿路經b到c。由于發生得相當快，這是絕熱過程。對氣體做功，內能升高。在壓縮沖程結束時，點燃混合物，壓力沿路徑c到d迅速升高。這一過程發生得非常快，實質上幾乎完全是等容(體積恒定)過程。在這一過程中沒有做功，因此燃燒熱全部用于升高氣體組分的內能。接下來是動力沖程，是從d到e的絕熱膨脹。在這一過程中，系統對外做功，內能減少。在動力沖程結束時，排氣閥打開，廢氣非常快地排掉，這實際上是另外一個沿路徑e到b的等容過程。最后，活塞再次向內移動，迫使殘留的廢氣排出，這是在大氣壓下沿路徑b到a。然后，重復循環......。Otto發動機做的凈功由四個路徑b到c到d到e到b圍成的面積表示。在進給和排氣沖程過程中做的功(路徑a到b和b到a下的面積)相互抵消。A假定的汽油發動機-為了將一些實際參數引入上述的Otto循環，讓我們考慮下面假定的汽油發動機。6汽缸，lOOmm缸徑，78.9mm沖程和壓縮比為10;于是l.壓縮在壓縮沖程過程中發動機排氣量=ttf缸徑丁、2(沖程)(汽缸數)每個汽缸的排氣量=7T(50mm)2.(78.9mm)=620cm3(0.62/)排氣量+死空間壓縮比=c.k死空間死空間(活塞完全插入時剩余的容積)可以利用下式計算c.k=10.0=62()"、69mm3(0069/)f/丄簡化為，死空間0.069L-0.070L在壓縮沖程開始時汽缸中的氣體(空氣和汽油蒸氣)的摩爾數由理想氣體定律得到尸F(1.0加m)'(0.69/)0.0280摩(0.0821/—fl加/mo/e—尺).(300^)在壓縮沖程結束時汽缸中的壓強(P,V)可以從壓縮沖程開始時的壓力和體積(Po,Vo)計算，如下式常數=尸。.WV、"Z0.690/、14尸=(1.0^附)、0.070/,壓縮后的溫度通過理想氣體定律給出:r—戶F一(24.6^m)(0.070/)—了"及(0.028/wo/ey).(0.0821/.a加/wo/e.^T)—圖5顯示了上述結果的曲線。2.燃燒汽油和空氣之間的化學反應可以簡化為下式C8H18+12.502—8CO2+9H2O+1300kcal(5443kJ)僅在燃燒前，汽缸里有0.0280摩爾氣體。它是汽油蒸氣、02和N2的混合氣。02和N2來自空氣，空氣中大約有21%的02和79%的^[2。汽油蒸氣與02之比由上面的等式給出。于是一個簡單的等式就可以把存在的三種氣體的相對量聯系起來了。如果x代表汽缸中空氣的摩爾數，于是N2的摩爾數-0.79-;c02的摩爾數=0.21-x(^^8的摩爾數=^'0.21-x總摩爾數為0.0280，因此x可以由下列等式確定^■(0.21).;c+(0.21).x+(0.79).;c=0.0280摩爾結果是0.0275摩爾空氣。將;c值代入上面的一系列等式，得到0.0005摩爾C8H18，0.0058摩爾02和0.0218摩爾N2。從描述汽油燃燒和反應物摩爾數的化學式，我們能算出每種反應產物的摩爾數。每12.5摩爾02產生8摩爾C02和9摩爾H20。(0.0058摩爾02).膽f2。2=0.0037摩爾<302、"12.5摩爾02(0.0058摩爾02).手丄二=0.0042摩爾1^0由于1摩爾汽油與02反應產生5443kJ，上述0.0005摩爾汽油反應產生2.5kJ的能量。在這一過程中沒有做功，因此熱力學第一定律要求這些能量存儲為反應產物的內能，這將使它們的溫度按每種氣體所有的摩爾數和比熱容升高。熱容(在這個例子中是定容的摩爾比熱容)和摩爾數(來自上式中)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>升高的溫度可以用下式計算^—/(0.02176.25.8+0.00368.40.8+0.00414.37.0)z"ia71=749《+2891"3640K燃燒結束時的壓力可以用理想氣體定律計算n.R.T壓力V=(0.02958mdes).(0.08211-atm/m。le-K)(3640K)=1260.0701、P,圖5繪制了Cv下壓力從24.6atm升高到126.3atm。3.膨脹由于膨脹沖程開時的壓力己經計算出來了(并且己知體積)，因此在絕熱膨脹過程中壓力作為體積的函數是可以被計算出來的、"「0.070/y4尸=(126.3幽)、yP-V圖中灰色的線就繪制了這條線。4.排氣圖5繪制了排氣沖程。5.做功絕熱過程中系統僅對外做功或僅對系統做功(當活塞實際移動時)，可計算如下:『=J戶雀<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>求積分得到的值為-參數壓縮膨脹單位Po1.0126.3atm1V。(Vi)0.6900扁L2Vf0扁0.690功-2.5813.25L-atml-atm-大氣壓(壓強)；2-L=升(體積)膨脹過程中做的功為13.25L-atm,壓縮過程中做的功為-2.58L-atm。每次循環過程中凈做功為10.67L-atm(1.08kJ)。6.總馬力對于一般的汽車以60MPH的速度行駛，發動機的速度大約是3000rpm或每秒50轉。由于一個四沖程汽缸每隔一轉僅有一個動力沖程，因此以每秒25個動力沖程的速度加燃。一個六汽缸發動機每秒有150個動力沖程。于是，總動力為(150動力沖程/秒).(1.08AJ/沖程)/0.746A附V=217~然而，有許多因素使這些能量減少，例如摩擦力、燃燒效率低、熱量損失、熵損失以及加速慣性質量。這些很容易地占取了80-85%的動力，僅剩了約35-45hp傳遞給了后輪(在60MPH下)。02-有許多制備02的方法，而將空氣分離成它的組分氣體，工業上使用三種方法低溫蒸餾、膜分離和SA。低溫蒸餾包括低溫制冷，有很多己知的低溫制冷的方法。本領域現有技術已知的關于低溫制冷很好的方法和工藝是ThomasM.Flynn寫的、Dekker出版的"低溫工程"。正如Flynn寫的，"低溫制冷和液化是同樣的過程，除了液化在取走一部分制冷后的液體后必須再補充一些，而制冷過程中所有的液體都是循環使用的。"制冷和液化所有的方法和工藝都基于相同的基本制冷原理，正如流程圖1中所示。<image>imageseeoriginaldocumentpage24</image>流程圖1如FIynn所寫的，將做功(壓縮)、絕熱、膨脹和吸熱幾個部分組合起來的方法有很多。現有技術中有很多低溫制冷的方法和工藝，它們全部適合于低溫液化。那些制冷循環項目包括JouleThompson,Sterling,Brayton,Claude,Linde,Hampson，Postle,Ericsson,Gifford-McMahon禾口Vuilleumier。如Flynn所寫，"將這些組成部分組合起來的方法就像去組合它們的工程師們一樣多。"(值得注意的是，如本領域已知的，H2的Joule-Thompson系數一直為負直到溫度達到約350R或更低)。空氣，02，N2和AT2的三重混合物的蒸餾可以被視作兩個二重蒸餾。一個二重蒸餾是從中沸點的AT2中分離出高沸點的02。另一個二重蒸餾是從低沸點的N2中分離出中沸點的AT2。這兩個二重蒸餾中，前者更加困難，比后者要求更多次回流和/或理論塔板數。Ar2-02分離是第三分餾區的基本功能，第二分餾區的底部區域低于將進入第三區的進料取出來的點。N2分離是第二分餾區上部的基本功能，第二分餾區上部高于將進入第三分餾區的進料取出來的點。將空氣分離成02，Ar2和N2傳統的低溫空氣蒸餾工藝通常基于雙重壓力循環。首先空氣被壓縮并隨后冷卻。冷卻可通過四種方法之一完成l-液體蒸發，2-Joule-Thompson效應(用方法3放大時最好)，3-與先前冷卻的升溫產物流或與外部冷卻的升溫產物流進行逆流熱交換，以及4-發動機中氣體膨脹對外做功。冷卻和壓縮的空氣通常被送入兩個分餾區。第一分餾區與壓力較低的第二分餾區熱連接。兩個區通常熱連接以至于第一區的冷疑器使第二區重沸騰。空氣在第一區經過部分蒸餾產生了基本上純的N2餾分和富含02的液體餾分。富含02的餾分通常是第二分餾區的中間進料。來自第一分餾區基本純的液體N2被用于在第二分餾區的頂部進行回流。在第二分餾區的分離完成時，在該區底部產生基本純的02而在頂部產生基本純的N2。用常規工藝生產AT2時，要采用第三分餾區。這個區的進料是從第二分餾區中間點取出的富含Ar2的蒸氣餾分。第三區的壓力與第二區同級。在第三分餾區中，進料被精餾成AT2富集流從頂部取出，而從第三分餾區底部取出的液體流被送入第二分餾區中間點。第三分餾區的回流由位于頂部的冷凝器提供。在這個冷凝器中，富含AT2的蒸氣經過與另一種流，典型的是來自第一分餾區富含02流進行熱交換而被冷凝。富含02流隨后進入第二分餾區在中間點處于部分汽化狀態，中間點處于進入第三分餾區的進料被取出來的點之上。蒸餾的難易也受壓力的影響。在較高壓力下兩個二重分離都會變得更困難。這一事實表明對于常規安排，第二和第三分餾區最佳的操作壓力是在一個大氣壓的最小壓力或接近一個大氣壓的最小壓力。對于常規安排，產物回收率基本上隨著操作壓力升高到一個大氣壓之上而降低，這主要是由于增加了Ar2-02分離的難度。然而也有其它的一些考慮使升壓工藝具有吸引力。蒸餾柱直徑和熱交換橫斷面積可因蒸氣密度的增大而減少。升壓產物可節約壓縮設備資金成本。在某些情況下，要求將空氣分離工藝與產能燃氣渦輪機整合。在這樣的情況下，需要對空氣分離工藝進行升壓操作。進入第一分餾區的空氣進料處于大約10至20個絕對大氣壓的升壓狀態。這導致第二和第三分餾區的操作壓為大約3至6個絕對大氣壓。這里所用的術語"間接熱交換"是指使兩種流體流在彼此之間沒有任何物理接觸或混合的情況下進行熱交換；術語"空氣"是指基本上包含02，N2和Ar2的混合物；術語"上部"和"下部"是指分別在柱的中間點之上和之下的那些部分；術語"分鎦塔板"是指接觸段，它不必是平衡段，可以指其它的接觸裝置例如分離能力相當于一個塔板的填料(packing);術語"平衡段"是指蒸氣一液體的接觸段，其中留在這一段的蒸氣和液體全部處于交換平衡，例如具有100%效率的塔板或高度與一個理論塔板(HETP)相當的填料元件；術語"頂部冷疑器"是指由柱頂部蒸氣產生柱向下流液體的熱交換設備；術語"底部再沸器"是指由柱底部液體產生柱向上流蒸氣的熱交換設備。(底部再沸騰器物理上可以在柱的內部或之外。當底部再沸騰器在柱的內部時，底部再沸騰器環繞著柱的最低塔板或平衡段以下的柱的部分。)雖然將空氣低溫蒸餾成02、N2和AT2在化學工業是公知的，但低溫蒸餾是生產這些元素的雙原子氣體最經濟的途徑。將空氣分離成它的各個組分從前所做的工作在這里參考US4,112,875、US5,245,832、US5,976,273、US6,048,509、US6，082，136、US6，298，668、和US6，333，445。在許多工業中利用膜分離空氣也是公知的。本領域己知有兩種常用類型的膜有機聚合物膜和無機膜。這些膜分離工藝通過在己被設計成導電的膜上建立電勢而得以改進。先前所做的釆用膜將空氣分離成各組分的工作可以參考US5,599，383、US5,820,654、US6,277,483、US6,289，884、US6,298，664、US6,315，814、US6,321,915、US6,325,218、US6,340，381、US6,357,601、US6,360，524、US6，361，582、US6，361,583和US6,372,020。采用SA將空氣分離成它的各組分也是公知的。先前采用SA將空氣分離成各組分所做的工作可以參考US3,140，931、US3,140,932、US3，140,933、US3，313，091、US4,481,018、US4,557，736、US4，859，217、US5，464，467、US6,183，709和US6,284,201。蒸氣轉化-本WCT發明涉及由水蒸汽制備H2，這是由于水蒸汽是燃燒產物水的物理狀態。本領域先前的工作集中于精煉或發電廠廢氣；沒有工作涉及將水蒸汽分離再形成H2。以前利用來自內燃機的碳氫化合物燃燒產物所做的工作可參考US4003343。以前在防止腐蝕而非促進腐蝕方面所做的工作在這里可參考US6,315,876、US6,320，395、US6，331，243、US6,346，188、US6,348,143和US6,358，397。電解-本WCT發明涉及將H20電化學轉化成02和H2。雖然電解技術有了一些改進，也有許多把電解與燃燒發動機結合的嘗試，即用電解產生的H2補充碳氫燃料，但是還沒有用電解為燃燒發動機提供燃料，其中電解是02和H2的主要來源，這方面的嘗試。先前與燃料系統相關的電解工作在這里可以參考US6,336,430、US6,338,786、US6,361，893、US6,365,026、US6，635,032和US4,003,035。電-本WCT發明涉及生產電。本WCT發明產生機械能以驅動發電機(發電機是指交流或直流發電機)。用于蒸汽驅動發電機的蒸汽能由WCT發明產生;WCT發明的廢氣蒸汽能可以驅動蒸汽渦輪機，從而使發電機運轉產生電流。本WCT發明提供了燃燒渦輪機，其中廢氣如果不全是H20或H20和空氣至少也是基本上是。雖然，在設計蒸汽渦輪機上已做了大量的工作，但是在所有情況中用于蒸汽渦輪機的蒸汽都是通過熱傳遞生成的，而用于熱傳遞的所述熱是通過核裂變或碳氫化合物燃燒產生的。先前關于蒸汽渦輪機發電技術和廢氣渦輪機技術所做的工作可參考US6，100,600、US6,305,901、US6，332,754、US6,341,941、US6，345，952、US4，003,035、US6,298，651、US6，354，798、US6，357,235、US6，358，004和US6,363,710,最接近的是US4，094，148和US6，286,315B1。本WCT發明涉及空氣和水驅動渦輪機技術以產生電。利用本WCT發明使得空氣或水驅動渦輪機發電技術對于燃燒系統變得可行，其中有可靠的運動的空氣和/或水源來發電從而電解水。先前關于風力發電機技術所做的工作在這里參考US3,995,972、US4,024,409、US5，709，419、US6,132,172、US6，153,944、US6,224,338、US6，232，673、US6,239,506、腦，247,897、US6,270,308、US6,273,680、US293,835,15、US294'844、US6，302,652、US6,323,572和US6,635,981。本WCT發明涉及光伏裝置以產生電，其中所述的電用于電解水生產H2和02中至少一種，其中所述H2和/或所述02被用作所述WCT發明中的燃料。有許多光伏裝置在本領域中是已知的。利用光伏電池生產電來電解H20分離為H2和02有許多裝置。先前與生產H2相關的光電電池方面所做的工作可參考US5,797,997、US5,900，330、US5,986,206、US6,075，203、US6,128，903、US6,166，397、US6，172,296、US6，211,643、US6，214,636、US6,279，321、US6,372,978、US6,459,231、US6，471,834、US6,489,553、US256,503,648、US6，508,929、US6，515,219和US6,515,283。H20處理化學-本WCT發明涉及在水應用中控制腐蝕、水銹和沉積的方法。1980年6月24日授予Ii等人的美國專利US4，209，398中提出了一種抑制與水接觸的表面上水銹和沉積形成以及使表面腐蝕最小化的水處理工藝。Ii等人的工藝包括在水中混合有效量的水可溶性聚合物，該聚合物包含源自具有如下結構的單體的結構單元具有不飽和烯鍵和具有一個或多個羧基基團，至少一部分所述的羧基基團被改性，以及一個或多個選自包括無機磷酸及其水溶性鹽的阻蝕劑化合物。磷酸及其水溶性鹽，有機磷酸及其水溶性鹽，有機磷酸酯及其水溶性鹽和能在水中解離成多價金屬離子的多價金屬鹽。1984年4月10日頒給0，Leary等人的美國專利US4，442，009提出了一種用于控制鍋爐水中所含的水溶性鈣、鎂和鐵雜質形成的水垢的方法。該方法包括向水中加入螯合劑及其水溶性鹽、水溶性磷酸鹽和水溶性聚甲基丙烯酸或其水溶性鹽。1986年12月23日頒給Cuisia等人的美國專利US4,631,131提出了一種用于抑制水蒸氣鍋爐系統中水垢形成的方法。所述方法包括化學處理，主要是向鍋爐系統水中加入能抑制水垢形成的一定劑量的組合物，該組合物包括馬來酸和垸基磺酸的共聚物或其水溶性鹽，羥基亞乙基二膦酸或其水溶性鹽以及水溶性磷酸鈉硬度沉淀劑。1987年2月3日頒給Persinski等人的美國專利US4，640，793提出了一種摻合劑以及它在抑制水系統中的水垢和腐蝕方面的應用，包括(a)水溶性聚合物，其重均分子量小于25000，包含比例為l:20至20:l的不飽和羧酸和不飽和磺酸或它們的鹽，和(b)至少一種選自水溶性聚羧酸鹽、膦酸鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、金屬鹽和磺酸鹽中的化合物。Persinski的專利提出防水垢和腐蝕的化學結合。總之，COx，NOx，SOx和03是碳氫化合物燃燒的直接和間接產物。這些產物的不利影響是所有的生命、地球上我們的環境和健康。環保的替代物將是與自然和諧一致的能量燃燒系統。本WCT發明就是這種代替物。
發明內容本發明的主要目的是設計環保、實用、高效且經濟上可行的燃燒方法、工藝、系統和裝置，其中發動機動力、效能和效率都有所提高。本發明的另一目的是為內燃機設計環保、實用、高效且經濟上可行的燃燒裝置。本發明的另一目的是設計環保、實用、高效且經濟上可行的燃燒裝置，用于電能生產。本發明的另一目的是設計實用、高效且經濟上可行的、不產生碳氧化物的燃燒裝置。本發明的另一目的是設計實用、高效且經濟上可行的、使氮的氧化物的產量最小化燃燒裝置。本發明的另一目的是設計實用、高效和經濟上可行的燃料系統，用于環保、實用、高效的燃燒方法、工藝、系統和裝置。本發明的另一目的是設計實用、高效且經濟上可行的燃料和冷卻裝置，用于環保、實用、高效的電力生產。本發明的另一目的是設計實用、高效且經濟上可行的包括&和02的燃燒裝置，其中對燃燒溫度進行調控，以便可用更為經濟的制造原料制造燃燒發動機。本發明的另一目的是設計實用、高效且經濟上可行的裝置，以提高燃燒的效率。本發明的另一目的是設計實用、高效且經濟上可行的電解裝置，利用燃燒可利用的能量將H20轉化為02和H2。本發明的另一目的是設計實用、高效且經濟上可行的催化裝置，將水蒸汽轉化成H2，其中所述的水蒸汽是由以02和H2為燃料的燃燒發動機產生的。本發明的其他的目的和優點將部分地在后續的說明書中列出，一部分可以從說明中明顯地看出，或者可以從本發明的經驗中學到。取代礦物燃料燃燒的改進了的環保的產能工藝將是一種不產生地球必須自然去除或轉換的產物的工藝。地球上覆蓋最多的是水。H20由02和H2燃燒得到。本發明包括至少一種富含02、純02和超純02,由下列中的至少一種方法得到空氣液化(低溫蒸餾)；空氣膜分離；空氣回旋吸附(SA)和水電解。本發明比傳統的以碳氫化合物和空氣為燃料操作的燃燒發動機對能量處理的效率更高。尤其是在內燃機(ICE)的情況下。內燃機通常有大約60~85%可獲得的燃燒能釋放在以下的方面發動機的熱損失、發動機廢氣和未使用的機械能。相反，本發明通過將損失的能量(焓和熵)轉換成勢能和內能而回收了大量的能量損失。相反，本發明利用蒸汽的動力提高發動機效率而用水和釋放的所述水蒸汽冷卻發動機，從而產生額外的動力。本發明提供了能提高燃燒效率的熱力學能力，同時發動機的性能得以改善，其中改善的發動機性能與生成的發動機動力和每立方英寸的發動機排氣量所產生的可獲得的動力均相關。本WCT發明利用H2與作為氧化劑的富含02、純02和非常純02中的至少一種進行燃燒所得到的燃燒能。在替代方案中，本WCT發明利用H2與超過進行燃燒所需要的量的空氣進行燃燒，以便用所述的過量的空氣降低燃燒溫度，從而減少NOx的生成。H2與02燃燒提供的燃燒機殼(combustionenvelope)所具有的性質與任何碳氫化合物的有稍許不同。經過對比，自動點火(無火花燃燒)溫度H2是585'C，而甲烷和丙垸分別是540。C和487。C。燃燒機殼，按體積計，H2在空氣中將近4-75%(空氣中近20%是02)，而甲烷和丙烷的分別是近5.3-15%和2.1-9.5%。H2和甲烷的爆炸區分別是13-59%和6.3-14%。因此，本WCT發明發現H2提供的燃燒機殼允許對燃燒和燃燒廢氣進行冷卻，其中所述的燃燒機殼對于碳氫化合物是不可用的。H2和02的燃燒產物是1120。這個燃燒反應與碳氫化合物的燃燒反應有些類似；但碳從反應中去除了，而N2部分或全部地從本WCT發明中去除了。而且，H2做燃料不含一點硫。總之，H2與幾乎純的02燃燒生成幾乎純的H20,這與礦物燃料燃燒形成鮮明地對比，礦物燃料燃燒除了產生H20以外還產生碳的氧化物(COx)和氮的氧化物(NOx),如果碳氫化合物含S，還會生成硫的氧化物(SOx)。本WCT充分利用了熱力學第一和第二定律。而相反的，碳氫化合物燃燒技術則把熱力學第一和第二定律作為制約因素。特別是燃燒能=可用功+燃燒損失+摩擦力能量損失+焓損失+熵損失+勢能，上述可以改寫為燃燒能=可用功+燃燒損失+摩擦力能量損失+加熱和冷卻損失+廢氣損失+勢能，在大多數碳氫化合物的燃燒系統中燃燒能=(15-20%)+(1-5%)+(5-15%)+-35%+-35%+0，僅剩下約15-20%的燃燒能用于做功。對比之下，本WCT發明有隔熱的燃燒室或發動機組和廢氣能循環，因此重新定義燃燒的熱力學大致如下燃燒能(100%)=可用功+摩擦力能損失+循環的能量損失+勢能因此，100%=(15-20%)+(1-5%)+(5-15%)+(5%-40%)+勢能。勢能=25-75%不包括循環損失，因而發動機的最終效率約為40-90%，包括了循環獲得的勢能。圖6為用于本WCT發明的優選的能量流程圖。本發明的發動機效率得以提高是通過在內燃機的至少一個循環過程中向燃燒室至少一次加入水以冷卻發動機，從而產生水蒸汽，進而供給發動機動力。本發明內燃機的優選實施方案是至少有一個循環不向燃燒室加入燃料(H2)或氧化劑(02),其中水或以低壓氣體(水蒸汽)或以液體(水)加入，其中燃燒室的熱量傳遞給所述水，從而使所述燃燒室冷卻并因所述的熱傳遞產生的蒸汽能而提供動力。本發明的渦輪機的優選實施方案是水或以低壓氣體(水蒸汽)或以液體(水)加入到燃燒室和蒸汽渦輪機至少一個中，其中燃燒室和燃燒產物(水蒸汽)至少一個的熱量傳遞給所述的水，從而冷卻所述的燃燒室并因所述的熱傳遞產生蒸汽能而提供動力。本WCT發明能進一步提供動力并通過在除燃燒循環之外的至少一個循環中向內燃機加入水而進行冷卻，并通過向渦輪機中的至少一個位置加入水而進行冷卻，在這里稱之為"能量回收性冷卻"。另外，由于本WCT發明的一個實施方案提高了燃燒過程中氧化劑的濃度，優選燃燒中使用02，而去除N2,燃燒的效力和效率得以提高；由于空氣通常作為碳氫化合物系統中的氧化劑，僅含約20%的02和約80%的&。因此，我們發現本WCT發明能顯著提高發動機每立方英寸排氣量(燃燒體積)的動力。本WCT發明的一個優選的實施方案是提供富含02、純02、超純02中的至少一種進行燃燒。另外，本WCT發明的動力能力得以增強是通過本WCT發明至少提供燃料(H2)和氧化劑(02)中的一種在壓力下進行燃燒的能力而實現的。本WCT發明的這種能力提供了一種顯著的動力能力，這對于碳氫化合物燃燒系統是切不實。特別是，碳氫化合物燃燒系統必須提高轉速來提高動力，而每次旋轉中的燃燒化學受到了大氣壓下空氣中的氧化劑-02的可利用率的限制。相反，本WCT發明能提供富含02、純02、超純02中的至少一種在壓力下進行燃燒，其中所述的02優選從下面中的至少一種獲得空氣的低溫蒸餾、SA和膜分離。進而，本WCT發明在一種優選的實施方案中低溫存儲H2,其中所述的低溫能力優選由從空氣低溫蒸餾得到的低溫N2提供。最優選的是所述的低溫H2在它的JouleThompson曲線下面存儲，從而造成所述的H2具有正的JouleThompson系數(JtC),以便進一步激冷和/或液化所述的H2。在每單元體積的存儲能顯著提高的同時，激冷或液化的H2提供了一種能在壓力下提供H2進行燃燒的性能。由于本WCT發明優選提供H2和02至少一種在壓力下進行燃燒，本WCT發明提供一種發動機，它能提高獨立于轉速的動力或可用功，同時也能提高直接依賴于轉速的動力或功。發現的這種WCT發明的性能提供了一種發動機，其扭矩曲線至少部分依賴于轉速，或在扭矩對轉速圖上，垂直或接近垂直的扭矩曲線的能力或至少有一部分的扭矩曲線大約是垂直的扭矩曲線的能力。所述的至少有一部分大約是垂直的扭矩曲線或能垂直的扭矩曲線在這里稱為"WCT扭矩曲線"。進而，由于本WCT發明在另一個實施方案中增加了空氣量而使燃燒溫度降到最低，從而使氮的氧化物的形成減到了最少。燃燒系統中要求空氣過量以降低和/或控制燃燒溫度，這樣將燃燒對環境造成的影響減少到了最小。進一步，本WCT發明在另一實施方案中通過在排氣過程中向燃燒室加入水改善了先前已知的Otto循環，從而在下一個循環之前進行排氣的過程中對發動機進行冷卻。在排氣過程中添加水能增加可用功，PXV。再進一步，由于本WCT發明在另一個優選的實施方案中因H2的自動點火溫度將近585°C，可以"柴油機形式"操作;本WCT發明通過在燃燒過程中加入H"燃料)或02(氧化劑)具有進一步管理循環的能力。發現的這種能力在循環的動力或膨脹步驟過程中提供了"緩慢燃燒"的能力。本WCT發明的這種緩慢燃燒的能力在這里稱為"Newsom燃燒"。更進一步，由于本WCT發明通過在排氣沖程過程中加入水來冷卻發動機而具有管理發動機動力的能力，并且具有在產生動力的過程中為燃燒提供H2和02至少一種的能力(在內燃機ICE的情況下，這是動力沖程，而在渦輪機的情況下，這是燃料燃燒過程中的任何時候)；因此，本WCT發明有能力能有效管理和/或熟練操作發動機的功(P-V)曲線，以便本WCT發明能熟練操作為相對于傳統內燃機的每一次發動機循環輸出的凈功。在圖7和圖8描述了這種能力，其中圖7描述的是兩循環的優選實施方案，圖8描述的是四循環的優選實施方案；本WCT發明是Otto循環結合了在排氣過程進行水冷卻和在動力過程中如同"緩慢燃燒，，的柴油機的變體，在本發明中被定義為一種新的燃燒循環，叫做"哈瑟循環"。下面對優選實施方案的描述結合下列附圖可以更好地理解本發明，其中圖1對圖2-9圖上的圖例進行說明。圖2是代表各種熱力學過程的壓力與體積的函數圖。圖3是Carnot循環的功、壓力-體積圖。圖4是Otto循環的功、壓力-體積圖。圖5是非典型的汽油發動機的功、壓力-體積圖。圖6是本發明應用于內燃機(ICE)時，本發明優選的實施方案的結構圖。圖7是哈瑟循環2循環變體的功、壓力-體積圖。圖8是哈瑟循環4循環變體的功、壓力-體積圖。圖9是本WCT發明的4循環變體的功、壓力-體積圖。圖IO表示計算機模型結果，其中T(H00K，H20的摩爾范圍為0.084-0.2521，H2的摩爾范圍為0.005-0.016。圖11表示所述的計算機模型結果，其中To=200K，H20的摩爾范圍為0.042-0.126，h2的摩爾范圍為0.005-0.016。圖12表示所述的計算機模型結果，其中TQ=300K，H20的摩爾范圍為0.028-0.084，h2的摩爾范圍為0.005-0.016。圖13表示所述的計算機模型結果，其中To=400K，H20的摩爾范圍為0.021-0.063，h2的摩爾范圍為0.005-0.016。圖14表示所述的計算機模型結果，其中T『300K,H20的摩爾范圍為0.028-0.084,h2的摩爾范圍為0.010-0.050。圖15表示所述的計算機模型結果，其中Tq=300K,H20的摩爾范圍為0.028-0.084，h2的摩爾范圍為0.060-0.100。圖16表示所述的計算機模型結果，其中TQ=300K，H20的摩爾范圍為0.000-0.020，h2的摩爾范圍為0.060-0.10。圖17表示所述的計算機模型結果，其中T『300K，H20的摩爾范圍為0.100-0.0200，Hb的摩爾范圍為0.060-0.010。圖18表示本發明以內燃機結構操作的流程圖。圖18中，可以理解的是成分H2可來自H2源或來自H2存儲。優選的是，所述的存儲優選是低溫存儲。優選所述的低溫存儲用下列中的至少一種維持所述H2的液化、用低溫N2激冷所述的H2、所述H2存儲進行隔熱以及這些的任意組合。圖18中，可以理解的是所述的成分02至少是富含02、純02和超純02中的一種，其中所述的02由至少下列途徑中的一種獲得空氣低溫蒸餾、空氣膜分離、空氣變壓吸咐、空氣真空回旋吸附以及這些的任意組合。圖18中，優選的是所述的低溫N2由所述的空氣低溫蒸餾獲得。圖18中，一種實施方式是所述的成分02是空氣。圖18中描述了從每一個所述的燃燒室出來的兩個排氣閥；可以理解的是優選這樣實施本發明每個燃燒室的排氣管將水蒸汽輸送到蒸汽渦輪機，其中所述的蒸汽渦輪機使發電機和交流發電機中至少一個運轉，其中由所述發電機和/或所述交流發電機產生的電輸送到電解單元，其中所述電解單元中的水包括在所述燃燒室中H2和02燃燒后的冷凝物，其中所述的電解單元將所述的水轉化成H2和02，在所述燃燒室中使用。圖18中描述了兩個從所述燃燒室出來的排氣閥；可以理解的是優選這樣實施本發明燃燒室的排氣管將水蒸汽輸送到冷凝器，其中來自所述冷凝器的水至少部分用于所述的燃燒室。圖18描述了兩個從所述燃燒室出來的排氣閥；可以理解的是最優選這樣實施本發明燃燒室至少將部分水蒸汽輸送到蒸汽渦輪機，其中所述的蒸汽渦輪機使發電機和交流發電機中至少一個運轉，其中由所述發電機和/或所述交流發電機產生的電輸送到電解單元，其中所述電解單元中的水包括在所述燃燒室中H2和02燃燒后的冷凝物，其中所述的電解單元將所述的冷凝物轉化成H2和02,在所述燃燒室中使用，其中至少將部分水蒸汽輸送到冷凝器，其中來自所述冷凝器中的水用于所述的燃燒室中。圖19是本發明以蒸汽渦輪機發電機的結構操作的流程圖。具體實施例方式隨著全球變暖正逐漸變成全球的政治問題，本WCT發明越來越明顯地成為了時代的選擇。隨著石油和天然氣以及用于碳氫化合物燃燒的碳氫化合物源的可利用性正逐漸成為全球的政治問題，本WCT發明越來越明顯地成為了時代的選擇。隨著天然氣(甲垸、乙烷、丙烷和/或丁垸)市場正在影響著電的生產和/或市場價格，本WCT發明越來越明顯地成為了時代的選擇。隨著空氣污染正逐漸變成了許多人的健康問題并且由于全球變暖變成了氣候問題，本WCT發明越來越明顯成為了時代的選擇。本WCT發明提供了環保的、高效的燃燒方法、工藝、系統和裝置，要求用合理數量的裝置加以實施。在交通方面，本WCT發明提供了一種燃燒工藝，能給司機帶來一種與碳氫化合物燃燒發動機類似的"手感"；這種"手感"使本發明更容易被接受。本WCT發明利用H2和02燃燒產生能量。優選本WCT發明的方法、工藝、系統和裝置生成至少下列中的一種旋轉機械能、動力、扭矩和其任意組合。本WCT發明通過向燃燒室加入水，利用水對發動機進行冷卻，同時通過將至少部分的所述的蒸汽能轉化為勢能(燃料)而用于本發明，利用燃燒和/或冷卻過程中產生的水蒸汽(熱的氣態的水)作為能量循環和/或能量存儲的方法。燃燒室在這里定義為一定容積的空間，其中燃燒在這里發生或者燃燒產物在這里生成能量、動力、扭矩及以上的任意組合中的至少一種。所述的循環的勢能至少是02和H2中的一種。優選的實施方案是燃燒至少是下列中的一種內燃、明火(加熱)燃燒和渦輪燃燒，這些應用在燃燒科學領域中都是已知的。哈瑟循環(圖7和圖8所示)-最優選的是，本WCT發明以H2燃料與富含02、純02和超純02中的至少一種為氧化劑進行燃燒。優選的實施方案是，富含02、純02和超純02中的至少一種增加空氣。一種實施方案是，所述的WCT發動機用H2與空氣進行燃燒，其中所述的空氣超過燃燒所需要的量，其中過量的空氣減少了燃燒中NOx的形成。最優選的是，所述的過量的空氣燃燒中H2/空氣的比率大約是40%-80%。優選的是，所述過量的空氣中H2/空氣的比率大于約20%。優選的是，本WCT發明進行隔熱以減少發動機組的焓損失。最優選的是，燃燒室是隔熱的。最優選的是，每個燃燒室都是隔熱的，其中至少有一個燃燒室。優選的是，本WCT發明這樣操作為了冷卻和/或管理WCT發明的溫度，向燃燒室加入H20。最優選的是，本WCT發明這樣操作..為了冷卻和/或管理所述WCT發明的溫度，在膨脹循環和排氣循環中的至少一個過程中(或者如果是渦輪機，在燃燒的膨脹或排氣部分的一點)向燃燒室加入H20。最優選的是，向燃燒中加入所述的H20會使燃燒溫度降低到沒有向燃燒排氣中加入H20所得到的燃燒溫度之下。最優選的是，向燃燒中加入所述的H20會以至少下列中的一種膨脹P-V關系、功、動力、能量、扭矩以及可從本WCT發明得到的任意組合。從本WCT發明可知，下列中的至少一種降低操作壓力、膨脹P-V關系、增加可用功、增加可用動力、增加可用能以及以上的任意組合，均可通過以Newsom燃燒操作WCT而完成。最優選的是，這樣操作本WCT發明在動力生成的過程中加入H2和02中的至少一種(如果是內燃機，這將被定義為動力沖程)。而且，由于H2的自動點火溫度大約為585。C,最優選的是操作本WCT發明不加火花或點火裝置；這種操作在這里稱做"類柴油機的方式"。優選的是，在排氣過程中向燃燒室加入H20來操作本WCT發明并以類柴油機的方式操作。最優選的是，在排氣過程中向燃燒室加入H20來操作本WCT發明并以柴油機的方式操作。最優選的是，如現有技術中已知的，以內燃機的結構來操作本WCT發明，其中本WCT發明以2循環操作，如圖7所示。優選以內燃機的結構來操作本WCT發明，如現有技術中已知的，其中循環次數為4，如圖8所示。最優選本WCT發明以類柴油機的方式或以緩慢燃燒條件下的柴油機方式通過加入H2和02中的至少一種進行操作，從而產生Newsotn燃燒。最優選這樣操作本發明將H2和02中的至少一種加入到壓力大于約1.0個大氣壓的燃燒室中。能量回收冷卻-一個實施方案是對本WCT發明的燃燒室進行冷卻，其中H20以液態和氣態至少一種的形式在燃燒之前或燃燒之后的一個時間加入到燃燒室中。如果是渦輪機，由于渦輪機在360。的機箱內旋轉，且燃燒室中的火焰處于所述的360。燃燒機箱中的至少一點，所述的H20優選至少加入到所述的360°燃燒機箱中的另外一點并以所述H20不能熄滅燃燒火焰的量添加水。如果是內燃機，優選在燃燒不發生的循環過程中向燃燒室加入所述的H20,進而用所述的H20冷卻所述的燃燒室。(循環在這里定義為在燃燒汽缸內，活塞從上死點(TDC)移動到可獲得的完全活塞排氣量并返回到上死點)。優選在燃燒不發生的循環過程中向內燃機中的燃燒室加入所述的H20，這是由于因H20的汽化潛熱相對于氣態H20(水蒸氣)的比熱容的關系，燃燒發生后在一個循環的任何部分的過程中加入所述的H20可能會對發動機動力產生負面影響；H20的汽化潛熱約為41kJ/mole，而水蒸汽的熱容僅約為34J/(mole。K)。根據實踐經驗，向內燃機燃燒汽缸加入的H20優選在接近循環開始(TDC)時加入。正如本發明實施例10-23所示的，從蒸汽可獲得的功以及從蒸汽絕熱膨脹可獲得的冷卻都直接與所述水蒸汽絕熱膨脹的量，所述水蒸汽的開始溫度以及所述水蒸汽的量相關。優選至少有一個循環向內燃機燃燒室加入H20。在下一個燃燒循環之前向內燃機燃燒室加入H20的循環數目受從前一個燃燒循環燃燒室中可獲得的焓(用溫度衡量)以及所述水蒸汽的絕熱膨脹過程中水蒸汽冷卻效果的限制。取決于開始溫度、H20轉化成水蒸汽的量和絕熱膨脹的量，一種實施方案是有多個能量回收冷卻循環，循環的數目可以為1-20。優選在至少一個在不進行燃燒的循環或操作時間，向燃燒室加入H20，HbO吸收燃燒室的焓，從而生成蒸汽能，同時冷卻了燃燒室；以及一種實施方案是燃燒室的構造材料具有很高的導熱系數，例如可以使用金屬。當燃燒室所含的能量很容易地轉移到H20上，從而產生了蒸汽能，能量回收冷卻最有效。一種實施方式是燃燒室的構造材料具有很高的熱容，例如可以使用金屬。由于內燃機的燃燒室是固有地效率低下，有將近50-80%的燃燒能釋放為熱量和廢氣，當從前一個燃燒循環產生的燃燒熱能、焓被儲存在燃燒室的構造材料里時，能量回收循環能最有效地提高發動機的動力和效率。發動機效率-本發明利用電化學途徑將H20轉化為02和H2,其中這些途徑使用的電能從以下途徑中的至少一種獲得冷卻發動機、廢氣能，燃燒輸出的機械能，光伏能和空氣或H20的運動能。鑒于大多數燃燒發動機的效率(尤其是內燃機)僅僅約為15-25%(將近20%),本發明能顯著提高發動機的效率。我們發現WCT的理論效率極限近似為能量回收冷卻過程中可獲得的焓回收的效率極限并結合蒸汽能、機械能、光伏能、風能以及流動的H20能轉化為電的效率極限再結合H20電解轉化成H2和02的效率極限減去摩擦力損失。這一理論極限顯示本WCT發明的理論效率極限大約將近60-90%。(有一個有趣的情況，發動機不運轉，光伏電池、風能和/或流動的H20能通過從H20中產生燃料而增加勢能。在這種假設下，發動機實際上不需要用任何燃料就增加了它的燃料，效率是無窮大。)02-本發明提供了WCT發明裝置，用于將空氣分離成富含02、純02、超純02(這里統稱為02)中的至少一種和N2與所述02燃燒相結合。第一種方法，優選采用低溫蒸餾工藝分離空氣，其被用于加壓，激冷和蒸餾空氣。第二種方法，利用膜分離空氣，所述的膜可以是有機聚合物構造或無機構造。第三種方法，利用SA分離空氣。一種實施方案是所述的02包括至少N2和Ar中的一種。低溫蒸餾-在化學工業中，低溫蒸餾空氣得到02和N2是生產這些元素的雙原子氣體的常用方法。然而，以前并不建議但卻是優選的實施方案是釆用這種工藝:與H2蒸餾相結合，為02與H2燃燒供以燃料并利用02與H2的燃燒能為空氣低溫蒸餾供以動力。另外，幾乎所有的用于將空氣分離成02和N2的工業工藝都用N2或N2和Ai2作為工業產品。在本WCT發明中，蒸餾得到的N2和/或Ar主要用作吸熱器。這種吸熱器優選用于完成下列中的至少一種對02存儲進行冷卻，對H2存儲進行冷卻，加快低溫蒸餾過程，對WCT燃燒發動機進行冷卻，提供制冷，提供環境冷卻，為渦輪發電機運轉提供能量源以及以上的任意組合。在內燃機的情況下，這種吸熱器優選至少部分地用于代替發動機冷卻水冷卻系統(典型的是風扇散熱冷卻器)。所述蒸餾的N2和/或Ar的一個優選的用途是使所述的N2和/或Ar升溫從而膨脹，以便獲得能量源，驅動渦輪機產生電和/或產生機械能。另外，從N2中蒸餾Ar除了提高燃燒效率外并非是實質性的；為從02中分離Ar和/或N2而使用額外的分餾柱應視資金投入-效率回報率分析而定。優選用旋轉機械能和電至少一種為低溫空氣分離系統提供動力。優選至少一部分所述的旋轉機械能和/或電由本WCI發明產生。優選至少一部分所述的旋轉機械能或電由本WCI發明產生，其中燃燒通過向燃燒室加入H20而進行冷卻。優選至少一部分所述的旋轉機械能或電由本WCI發明產生，其中所述的空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的生成。優選所述的低溫蒸餾分離H2。H2和/或02的低溫存儲-優選的實施方案是02和H2至少一種在低于ot:的溫度下儲存，這里分別稱為低溫02和低溫H2。優選的實施方案是使用低溫可獲得的N2或Ar將所述02和/或所述H2冷卻到0°C以下的溫度。優選的實施方案是使用低溫可獲得的N2或Ar將所述H2冷卻到所述H2具有正的JtC的溫度。最優選的實施方案是使用低溫可獲得的N2或Ar將所述H2冷卻到所述H2具有正的JtC的溫度，其中所述H2通過釆用H2、N2和Ar至少一種作為制冷劑的制冷回路進行冷卻。所述的制冷回路優選通過以下至少一種提供動力本WCI發明，低溫可獲得的N2或Ar膨脹以及外部電源。最優選的實施方案是使用低溫可獲得的N2或Ar將所述H2冷卻到所述H2具有正的JtC的溫度，其中所述H2通過采用H2、N2和Ar2至少一種作為制冷劑的制冷回路進行冷卻，其中所述H2在約200°R以下的溫度下儲存。凝膠-優選通過生成H2凝膠來提高對H2的處理。所述的H2凝膠是在所述H2中包含H20、02和甲垸中的至少一種而形成的，其中所述的H2處于低溫狀態以致于所述的內含物處于冷凍的結晶狀態，從而導致所述的H2和內含物形成并表現為凝膠狀。優選通過生成02凝膠來提高對02的處理。所述的02凝膠是在所述02中包含H20和甲烷至少一種而形成的，其中所述02處于低溫狀態以致于所述的內含物處于冷凍的結晶狀態，從而導致所述的02和內含物表現為凝膠狀。冷卻-空氣低溫蒸餾得到的吸熱產物優選用于冷卻至少一種氣體和液體。最優選的是，從低溫蒸餾獲到的N2、02和Ar至少一種用于冷卻至少一種氣體和液體。最優選的是，所述的氣體是空氣，所述的液體是H20。膜分離-膜分離是獲得富含02、純02和超純02中至少一種的優選方法。最優選這樣進行所述的膜分離在膜兩端提供電流，有助于將空氣分離成富含02、純02和超純02中至少一種。SA-空氣PSA分離和VSA分離至少一種為優選的實施方案用于為本WCT發明獲得富含02、純02和超純02中至少一種。相比于空氣低溫蒸餾，PSA和VSA(SA)具有和膜分離同樣的缺點，即不能獲得N2作為吸熱器，而從空氣低溫蒸餾可以得到。隔熱-優選對本WCT發明隔熱。優選對本WCT發明隔熱，其中所述的發動機通過向燃燒汽缸加入H20來進行冷卻。優選對本WCT發明隔熱，其中所述的空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的形成。最優選用現有技術中己知的那些技術進行隔熱。所述的隔熱優選布置在每個燃燒室的周圍，從而使構造WCT發明所用的高溫材料最少。在內燃機(ICE)的情況下，優選每個燃燒室(最可能是汽缸型設計)采用隔熱領域中已知的隔熱材料進行隔熱。在內燃機的情況下，優選每個燃燒室(最可能是汽缸型設計)采用隔熱領域中己知的隔熱材料進行隔熱，其中所述隔熱材料的形狀為圓柱形并包圍著所述燃燒室，因而減緩了從所述燃燒室熱傳導的速度。在內燃機的情況下，優選每個燃燒室(最可能是汽缸型設計)采用隔熱領域中已知的隔熱材料進行隔熱，其中活塞包括一隔熱層以減少熱量從燃燒室傳導到發動機組的速度。在內燃機的情況下，優選每個燃燒室(最可能是汽缸型設計)采用隔熱領域中己知的隔熱材料迸行隔熱，其中所述內燃機的頭部組件包括一隔熱層以減少熱量從燃燒室傳導到所述頭部組件或周圍環境的速度。在內燃機的情況下，優選每個燃燒室(最可能是汽缸型設計)釆用隔熱領域中已知的隔熱材料進行隔熱，其中所述的內燃機冷卻到能夠觸摸。在內燃機的情況下，優選每個燃燒室(最可能是汽缸型設計)釆用隔熱領域中已知的隔熱材料進行隔熱，其中所述內燃機冷卻到能夠觸摸，其中所述內燃機的表面溫度至少大約在150°F以下。在渦輪機的情況下，優選每個燃燒室(最可能是汽缸型設計)采用隔熱領域中巳知的隔熱材料進行隔熱。優選使用陶瓷材料。陶瓷材料在這里定義為含有除鐵以外的至少一種金屬的化合物，其形成晶體結構，其中所述的晶體結構通過加熱形成。蒸汽轉化-將WCT廢氣H20，水蒸汽轉化為H2優選利用腐蝕作用將水蒸汽化學地轉化為H2。所述的腐蝕作用利用水蒸汽中的02將至少一種金屬轉化成其金屬氧化物，同時釋放出H2。最優選在至少一種金屬中產生電動勢以驅動至少一種金屬腐蝕成其金屬氧化物的過程，并生成H2。最優選所述的電動勢為陽極。電解-優選廢氣H20電化學轉化為02和tb。可以理解，即使在最好的工程條件下，電解H20轉化為02和H2所需要的電能也要大于02和H2燃燒所得到的能量。然而，電解考慮到了通過回收那些本來已經損失掉的能量而顯著提高了燃燒熱力學效率。由于在發動機排氣管中安裝蒸汽渦輪機會對發動機產生一個背壓位置，從而降低了發動機的動力和效率，因而本發明優選包括至少兩個燃燒室排氣通道或管道，如圖18所示，這樣至少有一部分燃燒室產生的蒸汽被送到所述的蒸汽渦輪機，至少有一部分燃燒室產生的所述蒸汽被送到冷凝器，從而排空燃燒室，在下一個燃燒循環之前將燃燒室中的壓力降低到最小。最優選從蒸汽渦輪機出來的水蒸汽所用的冷凝器與從燃燒室排出的水蒸汽所用的冷凝器為同一個冷凝器。一種實施方案是從蒸汽渦輪機出來的水蒸汽所用的冷凝器與從燃燒室排出的水蒸汽所用的冷凝器分開。優選將本發明生成的H20加入到至少一個所述的冷凝器中。加入到燃燒室的H20優選包括來自所述冷凝器的H20。優選至少一部分所述冷凝器中的H20被輸送到電解單元。優選所述電解單元中的H20通過電解轉化成H2和02。優選至少一部分所述的H2用作所述燃燒室中的燃料。優選至少一部分所述的02用作所述燃燒室中的氧化劑。最優選的是所述電解單元的電能從交流發電機和發電機中至少一個獲得，其中使所述交流發電機和發電機中至少一種運轉的動力從選自下列中的至少一種而獲得由燃燒室排出的廢氣(水蒸汽)驅動的蒸汽渦輪機，由燃燒室驅動的驅動軸，運動的風能，流動的H20能以及以上的任意組合。電解電能-優選從選自以下的至少一種方法獲得用于電解的電能:旋轉機械能使發電機運轉，廢氣蒸汽能使渦輪機運轉而渦輪機使發電機運轉，光伏電池的光能，風能(運動的空氣)使渦輪機運轉而渦輪機使發電機運轉，H20能(流動的H20)使渦輪機運轉而渦輪機使發電機運轉，以及上述任意組合。最優選的是，所述旋轉機械能包括由發動機用H2作燃料，富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑而產生的旋轉機械能。最優選的是，所述旋轉機械能包括由發動機用H2作燃料，富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑而產生的旋轉機械能，其中所述發動機通過向燃燒室加入H20進行冷卻。最優選的是，所述旋轉機械能包括由發動機用H2作燃料，空氣作氧化劑而產生的旋轉機械能，其中所述空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的形成。勢能/燃料的生成-最優選至少一部分電解H20得到的H2和/或02在H2作燃料、富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑的發動機中使用。最優選至少一部分電解H20得到的H2和/或02在H2作燃料、富含02、純02、超純02中的至少一種作氧化劑的發動機中使用，其中所述發動機通過向燃燒室加入H20進行冷卻。最優選至少一部分電解H20得到的H2和/或02在H2作燃料、空氣作氧化劑的發動機中使用，其中所述空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的形成。電的生成-優選生成電能，其中所述電能(電)由發電機產生，其中所述發電機的運轉靠旋轉機械能，其中所述的旋轉機械能由H2作燃料、富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑的發動機產生。優選生成電，其中所述的電由發電機產生，其中所述發電機的運轉靠旋轉機械能，其中所述的旋轉機械能由H2作燃料、富含02、純02、超純02中的至少一種作氧化劑發動機產生，其中所述發動機通過向燃燒室加入H20進行冷卻。優選生成電，其中所述的電由發電機產生，其中所述發電機由H2作燃料、空氣作氧化劑的發動機驅動，其中所述空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的形成。一種優選的實施方案是，所述旋轉機械能進入一個傳動器，其中所述傳動器以與發動機的扭矩和/或工作量成反比的方式進行嚙合，其中所述傳動器輸出的機械旋轉能使所述發電機運轉產生所述的電能。所述傳動器是現有技術中己知的。最優選的是，所述傳動器與能儲存旋轉動能的飛輪嚙合，其中所述的飛輪使所述發電機運轉。優選生成電，其中所述的電由發電機產生，其中所述發電機的運轉靠蒸汽渦輪機，其中所述的蒸汽渦輪機由蒸汽驅動，其中所述蒸汽由H2作燃料、富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑的發動機產生。優選生成電，其中所述的電由發電機產生，其中所述發電機的運轉靠蒸汽渦輪機，其中所述的蒸汽渦輪機由蒸汽驅動，其中所述蒸汽由H2作燃料、富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑的發動機產生，其中所述發動機通過向燃燒室加入H20進行冷卻。優選生成電，其中所述的電由發電機產生，其中所述發電機的運轉靠蒸汽渦輪機，其中所述的蒸汽渦輪機由蒸汽驅動，其中所述蒸汽由H2作燃料、空氣作氧化劑的發動機產生，其中所述空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的形成。所述的蒸汽渦輪機優選是這樣的構造，其中所述的蒸汽為所述發動機的廢氣。優選所述的蒸汽能經渦輪機轉化為旋轉機械能，從而使所述的發動機運轉。最優選的是，至少有一個蒸汽渦輪機并且所述的蒸汽渦輪機產生機械能，使至少一個所述的發電機運轉。優選利用光伏電池通過光能生成電，其中所述的電用于將H20電化學轉化為&和02，其中所述的H2和02至少一種用于本WCT發明的燃燒室。優選利用運動的空氣或H20能生成電，其中所述運動的空氣能使發電機運轉產生電，其中所述的電用于將H20電化學轉化為H2和02，其中所述的H2和02至少一種用于本WCT發明的燃燒室。優選利用運動的H20能生成電，其中所述運動的H20能使發電機運轉產生電，其中所述的電用于將H20電化學轉化為H2和02，其中所述的H2和02至少一種用于本WCT發明的燃燒室。優選利用核方法生成電，其中所述核方法在這里定義為由至少一種元素放射性衰變或者由H2生成He所引起的熱能產生，其中所述的熱能用于產生蒸汽能，其中所述的蒸汽能用于運轉至少一個蒸汽渦輪機，其中所述的蒸汽渦輪機至少使一個發電機運轉產生所述的電。優選所述的電用于將H20電化學轉化為&和02,其中所述的H2和02至少一種用于本WCT發明的燃燒室。優選生成電，其中所述的電由選自下列中的至少一種生成光伏電池、運動的空氣、流動的H20、核方法以及以上的任意組合，其中所述的電至少部分被用于電解單元將H20轉化為H2和02，其中至少一部分所述H2和02中的至少一種用于本WCT發明的燃燒室。H20化學-H20是存儲02和域H2最有效最經濟的方法。電解是將H20轉化為可燃的H2和02最優選的方法。電解最好在電解質的水溶液中進行；溶解的電解質最優選用鹽，提高了在水中的導電性，因而減少了電解所需要的電能。一種實施方案是在含電解質的水中進行電解。優選在含鹽的水中進行電解。最優選在含聚合電解質的水中進行電解。然而，許多溶解的陽離子和陰離子的混合經過一段時間會產生沉淀，降低了電解的效率。而且，隨著溫度的升高，硬水中的雜質會沉淀；因此，優選向水中加入分散劑以防止水垢。分散劑是低分子量聚合物，通常為分子量低于25000，優選低于10000的有機酸。分散劑通常是聚合電解質。分散劑的化學特性是基于羧基的化學特性，也基于烷基硫酸鹽，垸基亞硫酸鹽和烷基硫化物的化學特性；是氧原子產生了分散作用，其中氧以羧基部分和/或硫氧基部分的形式在分子中出現。可用于本WCT發明中含羧基部分的分散劑包括選自下列中的至少一種丙烯酸類聚合物、丙烯酸、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸、乙烯基苯甲酸以及這些酸的任意聚合物和以上的任意組合。能用于本WCT發明含垸基硫氧基或烯丙基硫氧基部分的分散劑包括任何含至少以下一種SO、S02、S03和其任意組合的垸基或烯丙基化合物。由于有許多方法可以將有機分子設計成包含羧基部分和/或硫氧基部分，一種實施方案是任何含羧基部分和/或硫氧基部分至少一種的水溶性有機化合物可被添加到本WCT發明的H20中。(這是根據不是所有分散劑都具有相同分散性質的知識得到的。丙烯酸類聚合物表現出非常好的分散性質，因而對水溶性鹽的沉積起到了限制作用，因而是作為分散劑最優選的實施方案。分散劑的使用限制是分散劑在水中的溶解度以及其羧基的特性和/或硫氧基的特性。)水會對金屬產生腐蝕。水自然氧化金屬，一些金屬比其它的更容易被氧化。為了使腐蝕最小化，優選水的PH值等于或大于7.5，其中PH的堿性從氫氧根陰離子處得到。進而，為防止腐蝕或水在蒸汽渦輪機上沉積，優選在水中加入腐蝕抑制劑。一種實施方案是利用含腐蝕抑制劑的N2,如肼，如水處理領域中己知的。當向水中加入腐蝕抑制劑防止腐蝕時，優選使用螯合劑防止腐蝕和絡合，同時也可防止包括硬度和重金屬在內的陽離子沉積。螯合劑或螯合試劑是具有或形成雜環的化合物，其中在一個環中至少連接了兩類原子。螯合是通過將螯合試劑連到金屬離子上而形成雜環化合物。大多數螯合劑是聚合電解質。優選的實施方案是在水中或蒸汽中使用螯合劑以控制礦物沉積。優選向水中和/或蒸汽中添加選自下列中的至少一種磷酸鹽、磷酸鹽聚合物，磷酸鹽單體和其任意組合。所述的磷酸鹽聚合物包括但不限于磷酸酯，偏磷酸鹽，六偏磷酸鹽，焦磷酸鹽和/或其任意組合。磷酸鹽聚合物在分散硅酸鎂、氫氧化鎂和磷酸鈣時特別有效。磷酸鹽聚合物對于控制腐蝕尤其有效。通過選擇合適的聚合物并且保持足夠的聚合物濃度水平，能有效地改變顆粒表面電荷。除了改變表面電荷之外，聚合物還有破壞晶體生長的功能。操作壓力的管理-發動機循環廢氣能有出現無意識操作位置的可能，其中操作壓力會變得大于所用裝置的設計壓力；任何這樣的位置都是重大的安全問題。即使是在安全的位置，可以在改變廢氣狀態的位置下進行操作的發動機廢氣能循環包括一個應該對所述廢氣壓進行管理的位置，以便保護設備并對設備的操作進行管理。操作壓力的管理包括壓力管理設備，這里成為壓力控制設備，它可以包括管理氣體壓力領域己知的任何類型的壓力控制器和/或卸壓設備。這樣的設備可以包括但不限于壓力控制閥、壓力控制回路包括閥、安全閥、爆破膜以及以上的任意組合。一種實施方案是為用H2作燃料、富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑的發動機提供壓力控制設備。一種實施方案是為用H2作燃料、富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑的發動機提供壓力控制設備，其中所述發動機通過向燃燒室加入H20進行冷卻。一種實施方案是為用H2作燃料、空氣作氧化劑的發動機提供壓力控制設備，其中所述空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的形成。一種實施方案是為用H2作燃料、富含02、純02、超純02中至少一種作氧化劑的發動機提供壓力控制設備，其中所述發動機的廢氣包括水蒸汽，其中所述的水蒸汽使蒸汽渦輪機運轉。優選的實施方案是為用H2作燃料、富含02、純02、趙純02中至少一種作氧化劑的發動機提供壓力控制設備，其中所述發動機通過向燃燒室加入H20進行冷卻，其中所述發動機的廢氣包括水蒸汽，其中所述的水蒸汽使蒸汽渦輪機運轉。一種優選的實施方案是為用H2作燃料、空氣作氧化劑的發動機提供壓力控制設備，其中所述空氣超過進行燃燒所需要的量，以限制NOx的形成，其中所述發動機的廢氣包括水蒸汽，其中所述的水蒸汽使蒸汽渦輪機運轉。裝置-參照圖6，象征性地示意了用于接收作為燃料的H2和作為氧化劑的02的WCT燃燒發動機，其中所述的02至少是富含02、純02、超純02中的一種并在這里定義為02源。所述的02可以至少部分用空氣替代，其中所述的空氣過量以限制燃燒溫度進而限制NOx的生成。所述燃燒發動機可以是任意類型，其中進行燃燒產生至少以下一種機械扭矩、熱、推力、電和/或其任意組合。優選H2與所述的燃料一起被送到燃燒室，這樣流向燃燒室的所述H2有一個流量。流向燃燒室的02有一個流量。流向燃燒室的空氣有一個流量。有檢測所述H2流量的裝置，檢測所述02流量的裝置以及檢測所述空氣流量的裝置，使與所述流量有關的比例信號傳送到所述H2流量檢測設備、所述02流量檢測設備和所述空氣流量檢測設備各自的控制器上。流向燃燒室的H2具有至少一個流量控制閥。流向燃燒室的02具有至少一個流量控制閥。流向燃燒室的空氣具有至少一個流量控制設備，形式為閥和/或壓氣機。每個流量檢測設備產生一個流量信號。控制器隨著輸入有了所述H2流量信號，所述02流量信號和所述空氣流量信號。所述控制器接收一個輸入信號，該信號來自外部并指示了燃燒設定值。所述控制器將所述的燃燒設定值與所述的H2流量信號和/或所述的發動機轉速(rpm)進行對比，向所述的H2流量控制閥傳送與所述燃燒設定值和所述流量信號之間的差值成比例的比例信號，從而成比例調節所述的H2流量控制閥。控制器將所述的02流量信號和所述的空氣流量信號與H2比例設定值進行比較，為所述的02流量控制閥和所述的空氣流量控制設備提供比例信號，其中所述的H2流量、所述的02流量和所述的空氣流量是112/02摩爾比大約為2:1。在所述02流量控制閥信號沒有接近約100%的情況下，所述的控制器發送一個信號關閉所述的空氣流量控制設備。在所述的02流量控制閥信號接近大約100%的情況下，所述的控制器將所述的02流量信號和所述的空氣流量信號與所述H2比例設定值進行比較，得到一個空氣流量差值，從而向所述的空氣流量控制設備發送與所述差值成比例的比例信號，從而成比例調節所述的空氣流量控制設備。為了保存能量，優選所述的H2流量控制閥由兩級流量控制閥系統組成。第一級H2流量控制閥控制流進燃燒室的循環H2。第一級H2控制閥優選處于生成的H2下游和H2存儲的下游以控制流進燃燒室的H2流量。第二級H2流量控制閥給燃燒室供給存儲的H2。第二級H2流量控制閥優選保持關閉狀態直至第一級H2流量控制閥接近大約100%打開(因而確保生成的Kb在使用存儲的H2之前幾乎全部用完)，在這時，第二級H2流量控制閥將根據H2設定值流量控制信號由控制器成比列地開始打開。也優選設置循環H2控制閥，對H2到H2存儲的循環進行控制。所述的循環H2控制閥與第一級H2控制閥接近100%關閉的位置成比例。優選所述控制器相對于第一級H2控制閥接近0位置或100%關閉，成比例調節所述循環H2控制閥。為了保存能量，優選所述的02流量控制閥由兩級流量控制閥系統組成。第一級02流量控制閥在生成的02下游和02存儲的下游，優選用于控制流進燃燒室的02流量。第二級02流量控制閥給燃燒室供給存儲的02。第二級02流量控制閥保持關閉狀態直至第一級02流量控制閥接近大約100%打開(因而確保生成的02在使用存儲的02之前幾乎全部用完)，在這時，第二級02流量控制閥將根據02設定值流量控制信號由控制器成比列地開始打開。也優選設置循環02控制閥，對02到02存儲的循環進行控制。所述的循環02控制閥與第一級02控制閥接近100%關閉的位置成比例。優選所述控制器相對于第一級02控制閥接近0位置或100%關閉，成比例調節所述循環02控制閥。優選所述燃燒包括流向所述燃燒室的可獲得的H20流量，在這里稱為燃燒H20。優選冷卻劑源流向和/或流經燃燒室區。優選溫度檢測設備具有檢測燃燒溫度或近似燃燒溫度的裝置。優選有檢測所述燃燒H20流量的裝置。優選有檢測所述冷卻劑流量的裝置。優選有指示發動機轉速的裝置。優選向所述燃燒H20流量檢測設備、所述冷卻劑流量檢測設備和所述燃燒溫度檢測設備各自的控制器輸送信號。所述的控制器隨著輸入有了前述的H2流量信號，所述發動機轉速，所述燃燒H20流量信號，所述冷卻劑流量信號和所述溫度信號。優選所述的控制器具有一個熱溫度設定值、一個冷卻劑溫度設定值、一個溫和溫度設定值、一個發動機轉速設定值和一個H2/H20比率設定值。優選所述控制器將所述H2流量信號和所述燃燒H20流量信號與所述H2/H20比率設定值進行對比，并將所述發動機轉速信號與所述發動機轉速設定值對比，溫度信號與所述溫和溫度設定值、與所述冷卻劑溫度設定值、與所述熱溫度設定值進行對比，并向所述燃燒H20流量控制閥和所述冷卻劑流量控制閥提供比例信號。當所述溫度信號小于所述溫和溫度設定值，小于所述冷卻劑溫度設定值，小于所述熱溫度設定值時，優選所述的控制器向所述冷卻劑流量控制閥發送信號關閉所述冷卻劑流量控制閥；并向所述燃燒H20流量控制閥發送信號關閉所述燃燒H20流量控制閥。當所述H2/H20比例約大于所述H2/H20比率設定值且所述的溫度信號約等于或大于所述溫和溫度設定值而小于所述冷卻劑溫度設定值，小于所述熱溫度設定值，發動機轉速信號大于所述發動機轉速設定值時，優選所述的控制器向所述冷卻劑流量控制閥發送信號關閉所述冷卻劑流量控制閥；并向所述燃燒H20流量控制閥發送信號，該信號與所述檢測到的溫度信號和溫和溫度設定值之間的差值成比例，從而成比例調節所述燃燒H20流量控制閥。當所述H2/H20比例約大于所述H2/H20比率設定值且所述的溫度信號大于所述溫和溫度設定值而等于或大于所述冷卻劑設定值，小于所述熱溫度設定值，發動機轉速信號大于所述發動機轉速設定值時，優選所述的控制器向燃燒H20流量控制閥發送信號，從而成比例調節所述燃燒H20流量控制閥；向所述冷卻劑流量控制閥發送信號，該信號與所述溫度信號和所述冷卻劑設定值之間的差值成比例，從而成比例調節所述冷卻劑流量控制閥。當所述H2/H20比率約大于所述H2/H20比率設定值且所述的溫度信號大于所述溫和溫度設定值，大于所述冷卻劑設定值，等于或大于所述熱溫度設定值時，優選所述的控制器發送信號關閉燃燒H20流量控制閥；向所述冷卻劑流量閥發送與所述溫度信號和所述冷卻劑設定值之間的差值成比例信號，從而成比例調節所述冷卻劑流量控制閥；向H2流量控制閥發送信號關閉H2流量控制閥；向02流量控制閥發送信號關閉02流量控制閥；向空氣流量控制閥發送信號關閉空氣流量控制閥。最優選的是，發動機在所述溫和溫度設定值和所述冷卻劑溫度設定值之間的溫度下操作。優選的是，能量不會經發動機的冷卻劑離開發動機。最優選的是，要求的發動機冷卻通過向燃燒室加入燃燒H20來實現。所述的發動機和裝置優選從以下中的至少一種獲得02:02儲存，低溫蒸鎦單元，膜分離單元，空氣SA分離單元，將H20轉化為H2和02的電解單元和/或其組合。所述低溫蒸餾單元從空氣和/或所述電解單元至少一種中獲得02。優選所述低溫蒸餾單元從空氣中分離02。優選從所述低溫蒸餾單元出來的低溫N2用于冷卻選自下列至少一種的任何部分所述低溫空氣分離單元、02的存儲、H2的存儲、電解、所述發動機的冷卻劑、所述發動機以及以上的任意組合。優選用所述膜空氣分離單元和/或所述空氣SA分離單元從空氣中獲得02。所述低溫蒸餾單元、所述空氣膜分離單元和所述空氣SA分離單元優選由所述發動機供給動力。優選所述H2和所述02至少一種至少部分地用于所述發動機中。優選所述H2和所述02至少一種在低溫溫度下存儲。優選所述H2和所述02至少一種用現有技術中己知的液化單元進行液化。構造發動機的材料是那些本領域公知用于各種應用中的材料。例如，各種復合物和金屬合金是已知的且被用作在低溫溫度下使用的材料。復合物、陶瓷和金屬合金是已知的且被用作在500°F以上的操作溫度使用的材料。各種陶瓷材料在操作溫度大于2000。F時是可導電的，也可以作為隔熱材料，半導體和/或完成其它功能。各種鐵的組合物與合金已知它們的性能可以用在操作溫度大約在200至1500°F范圍的燃燒發動機中。鈦和鈦合金已知操作溫度在2000和3000°F以上。鉭和鴿己知在超過3000。F的溫度下仍能很好操作。優選發動機至少一部分構造包含一種合金組合物，使用第4周期，第5周期和/或第6周期的重金屬，因為本領域已公知，這些金屬能單獨或組合成合金使用以限制腐蝕和/或進行低溫應用和/或進行溫度超過1000。F的應用。雖然鋁重量輕，能在有限制性的結構中應用，但鋁受到溫度的限制。鑒于在WCT發動機中涉及到的操作溫度，熱塑材料不是優選的除非應用考慮到熱塑材料的玻璃轉化溫度和軟化溫度。WCT的應用-雖然本發明有很多應用，但一個最優選的實施方案是本發明包括內燃機和渦輪機至少一種。最優選本發明為交通設備提供動力。交通設備包括但不限于汽車、卡車、火車、飛機和船。最優選的實施方案是利用本發明生成電。最優選的實施方案是利用本發明生成蒸汽。實施例1代表用于WCT發動機的改進的Otto循環在內燃機中的應用。實施例2-9是根據實施例1的描述以及得到的結果由開發出來的WCT發動機的計算機模型得到的結果。所述的計算機模型用Excelspreadsheet程序并結合圖制作。所述的計算機模型結合H2、02和H20的熱力學特性以及實施例1所示的熱力學關系制作。實施例1-制作本發明的Excel表計算機模型。所述的模型是本發明該實施例的產物，其結果在實施例2-9中顯示。本發明的操作近似為4沖程內燃機的循環，如圖9所示，其中路徑a到b代表進給沖程，在這一過程中當活塞向外移動時，H20蒸汽-燃料-氧化劑的混合物被吸入燃燒室中。接下來，進氣閥關閉，其中活塞向內移動從而壓縮H20蒸汽、燃料和氧化劑的混合物；路徑從點"0"到點"1"代表這一過程。由于發生得很快，這一過程幾乎是絕熱的。在壓縮沖程大概接近結束時，點燃混合物，壓力沿路徑點1到點2迅速升高。這一過程發生得非常快，因而幾乎完全是等容(體積恒定)過程。接下來是動力沖程，動力沖程是從點2到點3的絕熱膨脹。在動力沖程結束時，排氣閥打開，廢氣排走，這幾乎是沿著路徑點3到點4的等容過程。最后，活塞再次向內移動，迫使廢氣沿路徑b到a從燃燒室排出。然后，重復循環......由于凈功是壓力和體積的乘積，做的凈功近似為四個路徑點0-1、1-2、2-3和3-4圍成的面積。在進給和排氣沖程過程中做的功(路徑a到b和b到a下的面積)相互抵消。在這個實施例中，本發明包括汽缸數目6缸徑100.0mm沖程78.9mm壓縮比10壓縮-發動機排氣量=71'缸徑2、2(沖程)(汽缸數)每個汽缸的排氣量=r.(50mm)2■(78.9w附)=620cw3(0.62/)壓縮比—-排，二，空間死空間死空間(活塞完全插入時剩余的空間)可以利用下式計算c.r.=10.0=62Q+"—69mm3(0.069/)為了簡化，我們將死空間近似為0.070L。在這個實施例中，假定進氣混合物由H20蒸汽、氧化劑(02)和燃料(H2)組成。一種實施方案是，進氣混合物包括H20蒸汽，其中氧化劑可以在壓縮沖程和動力沖程至少一個的過程中在任何一點噴入。類似的，還有一種實施方案，燃料可以在壓縮沖程和動力沖程至少一個的過程中在任何一點噴入。在這個實施例中，假定并優選的實施方案是，在壓縮沖程開始時的壓力大約為1個大氣壓。最優選的實施方案是，在壓縮沖程開始時的壓力大約大于1個大氣壓。一種實施方案是在壓縮沖程開始時的壓力大約小于1個大氣壓。在這個實施例中，實施方案包括進氣混合物由1個大氣壓下的H20蒸汽、02和H2組成。在這種情況下，我們可以根據理想氣體定律大概近似得到壓縮沖程開始時汽缸中的H20蒸汽、燃料和02的摩爾數及-r(1.0咖).(0.69Z)0.0280摩爾(0.0821/—cr加/wo/e-夂).(300/Q在壓縮沖程結束時汽缸中的壓力可以近似為:尸."=常數=尸。-W<formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula>在壓縮結束時燃燒室中的溫度可以近似為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula>圖9為結果曲線。燃燒-H2和02燃燒的化學反應可以近似為下式2/6+(92—2坊0+137fca/在這個實施例中，假定汽缸中的H2、02和1120接近0.0280摩爾(對于這個實施例，摩爾數可以多點少點)；進一步假設氣體混合物包含大約18%的02、36%的H2和46。/。的H20蒸汽(對于這個實施例，每種可以多點少點，除了最優選的是H2約是02摩爾濃度的2倍)。一種實施方案是，這些百分比可以根據需要進行變化；但最優選的是，H2的摩爾濃度大約接近02摩爾濃度的2倍。因此，在這個實施例中，燃燒室包括約0.0050摩爾的02和0.0100摩爾的H2;假定接近完全燃燒，所述近0.0050摩爾的02和所述近0.0100摩爾的H2應產生約2.87kJ的能量。由于在燃燒過程中沒有做功，熱力學第一定律要求所述的2.87kJ以反應產物的內能保存，這使它們的溫度按與存在的摩爾數和氣體的比熱容成比例的方式升高。對于H20，約0.0280摩爾具有的熱容約為36.2J/mole-K。升高的溫度因此近似為△r=2.87AJ/(0.0280-26.2)=2831K由于燃燒開始時的溫度估計接近749.1K,燃燒后的最終溫度約為749.1K+2831K，或約為3580K。有了溫度升髙的近似值，最終壓力根據理想氣體定律和存在的氣體摩爾總數近似為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula>壓力從24.6atm增加到117.6atm,接近等容過程，見圖9中的P-V圖上從點l到點2的垂線。膨脹-有了膨脹沖程開始時的近似壓力(而且己知體積)，膨脹過程中壓力作為體積的函數就可能近似地得到這條線表示為圖9中的P-V圖上點2到點3的線。排氣-圖9中的P-V圖上點3到點0表示排氣沖程。做功-絕熱過程中系統僅對外做功或僅對系統做功，可近似為:『=J>.t/F<formula>formulaseeoriginaldocumentpage52</formula><table>tableseeoriginaldocumentpage52</column></row><table>因此，每個循環過程凈做功為12.35-2.42L-atm，為9.93L-atm(1.006kJ)。總馬力-一般的汽車以60MPH的速度行駛時，發動機的速度大約是3000rpm，每秒近50轉(變速器位置改變轉速會有所改變，這一近似值可以修改)。由于一個四沖程發動機中一個汽缸每隔一轉僅有一次動力沖程，因此以每秒25個動力沖程的速度加燃。一個六汽缸發動機每秒有150個動力沖程。于是，總動力接近(150動力沖程/秒)'(1.006)U/沖程)/0.746kW//zp=202/^在2沖程發動機中，每秒產生近2倍的動力；因此燃料和氧化劑、轉速、汽缸數或上述一些組合中至少一種的需要量將減少近50%。然而，有一系列影響消耗了這一能量，如達不到理想的容積效率、摩擦力、燃燒效率低下、不必要的熱損失和加速的慣性質量。這些能輕松占用75-85%的動力，僅剩下約30-50hp傳給后輪(在60MPH)。扭矩和動力-汽油動力內燃機中的扭矩和動力得自于基于空氣和燃料混合物燃燒過程。空氣包括將近18-21%的固定百分比的氧化劑(02)。空氣中剩余的組分不給燃燒提供氧化劑。能進行燃燒的燃料量由存在的氧化劑量決定。汽缸能容納的燃料和氧化劑的最大量通常受限于空氣中將近79-82%的龐大數量、固定量的N2和其他惰性氣體。扭矩和動力的量由發動機進給沖程過程中汽缸容納的空氣-燃料混合物的量決定。發動機在低速下，空氣和燃料流量的降低是依靠在混合物的輸入途徑上設置限制來實現的。典型地用稱為節流板的設備來實現。在發動機速度最低時，節流限制最大。當節流限制被去掉時，逐步產生了額外的動力和扭矩，發動機速度增加。因此發動機速度和發動機扭矩和動力輸出量之間有直接的聯系。本發明的一個實施方案是燃燒室容納的氧化劑(02)和燃料(H2)的量可以獨立于發動機速度進行變化。而且，氧化劑的量不受惰性氣體的固定百分比限制。因此，本發明的一個優選實施方案是獨立于發動機速度改變扭矩和動力中的至少一種。一個優選實施方案是本發明包括在指定轉速下接近垂直扭矩曲線能力，其中所述的扭矩曲線描述為發動機轉速的函數。這一垂直扭矩能力，曲線，作為發動機轉速的函數，在這里被稱為"WCT扭矩曲線"。WCT扭矩曲線提供了一些本發明范圍內的實施方案，這些對于碳氫化合物作燃料的內燃機是不可行的，而使用空氣作燃燒的氧化劑。WCT扭矩曲線的實施方案能增加和/或降低獨立于轉速的扭矩，能在較低的發動機速度下增加扭矩。這種能增加和/或降低獨立于發動機轉速的扭矩的能力提供了一種發動機，能在較低轉速下提供比可比尺寸的碳氫化合物/空氣發動機更大的扭矩和/或加速度。WCT扭矩曲線在匹配發動機輸出與功需求方面也更加靈活，因而使傳動器的需求達到最小化，這正是碳氫化合物/空氣發動機要求的。綜合考慮，這些實施方案提供了一種發動機和傳動器，其至少是更小和更輕之一，而獲得的性能至少比得上傳統碳氫化合物/空氣發動機的性能。實施例2-利用一個計算機模型，該模型由實施例1的信息發展而來并被重寫入Excelspreadsheet程序,圖10代表結果，其中To=100K，每個沖程中，H2的摩爾范圍在0.005-0.016，02的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.084-0.252之間變化。實施例3-利用實施例1的計算機模型并重寫入Excelspreadsheet程序,圖11代表結果，其中T(p200K,每個沖程中，H2的摩爾范圍在0.005-0.016，02的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.042-0.126之間變化。實施例4-利用實施例1的計算機模型并重寫入Excelspreadsheet程序,圖12代表結果，其中T(p300K，每個沖程中，H2的摩爾范圍在0.005-0.016，02的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.028-0.084之間變化。實施例5-利用實施例1的計算機模型并重寫入Excelspreadsheet程序,圖13代表結果，其中T(p400K,每個沖程中，H2的摩爾范圍在0.005-0.016，02的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.021-0.063之間變化。實施例6-利用實施例1的計算機模型并重寫入Excelspreadsheet程序,圖14代表結果，其中To-300K，每個沖程中，H2的摩爾范圍在0.010-0.050，02的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.028-0.084之間變化。實施例7-利用實施例1的計算機模型并重寫入Excelspreadsheet程序,圖l5代表結果，其中T『300K，每個沖程中，H2的摩爾范圍在0.060-0.100，02的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.028-0.084之間變化。實施例8-利用實施例1的計算機模型并重寫入Excelspreadsheet程序,圖16代表結果，其中T(p300K，每個沖程中，H2的摩爾范圍在,0.060-0.100，C^的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.000-0.020之間變化。實施例9-利用實施例1的計算機模型并重寫入Excelspreadsheet程序,圖17代表結果，其中T『300K，每個沖程中，H2的摩爾范圍在0.060-0.100，02的摩爾數按與H2的化學計量關系計，H20的摩爾數從0.100-0.200之間變化。實施例10-23是其他計算機模型，其中用絕熱關系估算蒸汽的絕熱膨脹最終溫度用理想氣體定律進行估算PV=nRT，其中R=0.0821(L.atm)/(moleK)在實施例10-23每一個中，所下所示的摩爾量的仏0用來自燃燒室的熱量加熱到指定的初始溫度，形成水蒸汽，其中所述燃燒室的熱量為來自ft和02燃燒的焓，其中指定的初始溫度和指定的初始壓力在絕熱膨脹之前，而做的功、最終壓力和最終溫度在水蒸汽的絕熱膨脹之后。本發明的一個實施方案是仏和02燃燒發生后向燃燒室加入水以冷卻燃燒室，其中所述的水為液體和/或低壓氣體形式，按約為1:0.1-1:12的^/仏0摩爾比加入；最優選的是，所述的摩爾比約為1:6-1:10;所述的摩爾比最優選為1:8。尸f=JPn,r/<table>tableseeoriginaldocumentpage56</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage57</column></row><table>實施例16<table>tableseeoriginaldocumentpage58</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table>實施例22H20摩爾數0.080.080.060.050.040.030.020.01初始溫度K400400400400400400400400初始體積0.30.30.30.30.30.30.30.3最終體積0.70.70.70.70.70.70.70.7初始壓力atm8.88.86.65.54.43.32.21.1功L-atm1.91.91.41.20.90.70.50.2cal788.4788.4591.3492.8394.2295.7197.198.6L-atm32.432.424.320.316.212.28.14.1DeltaTK157.7157.7118.398.678.859.139.419.7最終壓力atm2.672.672,011.671.341.00.670.33最終溫度K285285285285285285285285實施例23H20摩爾數0.80.70.60.50.40.30.20.1初始溫度K400400400400400400400400初始體積0.30.30.30.30.30.30.30.3最終體積0.70.70.70.70.70.70.70.7初始壓力atm87.676.665.754.743.832.821.910.9功L-atm18.916.514.211.89.47.14.72.4熱cal7884.068卯.559134927.539422956.51971985.5L-atm324.4283.9243.3202.8162.2121.781.140.6DeltaTK1576.81379.71182.6985.5788.4591.3394.2197.1最終壓力atm26.7423.4020.0616.7113.3710.036.693.34最終溫度K285285285285285285285285上面列舉了一些目的并使前述說明更清楚。然而，由于可以在不脫離本發明范圍的情況下做出一定的改變，因此前述說明包含的所有事項被解釋為僅僅是對本發明原理的示例性說明而不具有限制意義。對于上述說明，應該認識到任何說明，附圖和實施例對于本領域技術人員來說都顯而易見的，所有與說明書中描述的那些相等同的情況也包括在本發明中。而且，由于大量的改進和改變對于那些本領域技術人員來說很容易的，因此本發明不局限于所顯示和描述的具體結構和操作，相應地，所有適當的改進和等價體均落入本發明的范圍中。還要理解的是隨后的權利要求涵蓋了本發明所有概念和具體特征，所有對本發明范圍的陳述如果僅僅是語言問題均落入其中。權利要求1.一種發動機，包括一個燃燒室，其中H2與O2在燃燒室中燃燒，其中發動機與選自下列中的至少一個結合實施燃燒在燃燒氣體從燃燒室排出的過程中，向燃燒室中加入H2O；在燃燒過程中，向燃燒室至少加入部分所述的H2；在燃燒過程中，向燃燒室至少加入部分所述的O2；在至少一個不進行燃燒的循環或操作時間向燃燒室加入H2O，H2O吸收燃燒室的焓，從而生成蒸汽能，同時冷卻了燃燒室；以及以上的任意組合。2.根據權利要求l的發動機，其中所述的02進一步包括n2或Ar。3.根據權利要求l的發動機，其中所述的02進一步包括空氣。4.根據權利要求l的發動機，其中所述的發動機包括2個循環。5.根據權利要求l的發動機，其中所述的發動機包括4個或多個循環。6.根據權利要求l的發動機，其中所述的h2至少部分存儲為凝膠。7.根據權利要求l的發動機，其中所述的02至少部分存儲為凝膠。8.根據權利要求l的發動機，進一步包括WCT扭矩曲線。9.根據權利要求l的發動機，進一步包括Newsom燃燒。10.根據權利要求1的發動機，其中將所述H2和所述02中至少一種加入到壓力大于約1個大氣壓的所述燃燒室中。11.根據權利要求l的發動機，其中所述發動機的應用包括交通或動力生成。12.根據權利要求1的發動機，其中所述02是富含02、純02和超純02中的至少一種。13.根據權利要求1的發動機，其中電由至少選自下列中的一種生成光伏電池、發電機、由運動的空氣或流動的H20驅動的交流發電機或直流發電機、核方法及以上的任意組合，其中所述的電至少部分用于電解單元將H20轉化為H2和02，其中所述H2和02中的至少一種至少有一部分用于所述的燃燒室中。14.根據權利要求1的發動機，其中所述的發動機產生下列中的至少一種旋轉機械能、扭矩和動力。15.根據權利要求14的發動機，其中所述的旋轉機械能使交流發電機、發電機或直流發電機運轉產生電。16.根據權利要求14的發動機，其中所述機械旋轉能進入傳動器，其中所述傳動器以與所述發動機上的扭矩和工作量至少一個成反比的方式進行嚙合，其中所述傳動器輸出的機械旋轉能使交流發電機或發電機運轉產生電。17.根據權利要求16的發動機，其中所述傳動器與能存儲旋轉動能的飛輪嚙合，其中所述的飛輪使所述交流發電機或發電機運轉。18.根據權利要求1的發動機，其中所述的發動機生產水蒸汽。19.根據權利要求18的發動機，其中至少一部分所述的水蒸汽使蒸汽渦輪機運轉，其中蒸汽渦輪機使交流發電機、發電機或直流發電機運轉產生電。20.根據權利要求15、16或19的發動機，其中至少一部分所述的電用于電解單元，其中所述的電解單元將H20轉化成H2和02，其中H2和02中至少一種至少有一部分用于所述的燃燒室中。21.根據權利要求18的發動機，其中至少一部分所述水蒸汽在一個單元通過對至少一種金屬進行腐蝕而轉化成H2。22.根據權利要求21的發動機，其中所述水蒸汽轉化成所述H2的轉化率通過所述金屬中的電流來提高。23.根據權利要求21或22的發動機,其中所述H2至少部分用于所述的燃燒室中。24.根據權利要求1的發動機，進一步包括低溫空氣分離單元，其中所述的發動機或來自所述發動機的水蒸汽供給至少一部分的低溫空氣分離單元動力。25.根據權利要求24的發動機，其中從空氣分離出來的N2用于冷卻選自下列至少一個的任何部分所述低溫空氣分離單元、02的存儲、H2的存儲、電解、所述發動機的冷卻液、所述發動機以及以上的任意組合。26.根據權利要求24的發動機，其中從空氣分離出來的N2至少部分用于冷卻空氣或H20。27.根據權利要求24的發動機，其中從空氣分離出來的N2至少部分用于使渦輪機運轉，其中所述的渦輪機進行下列中的至少一個步驟供給低溫致冷單元動力，使H2和02中至少一個激冷或液化，和使發電機運轉產生電。28.根據權利要求24的發動機，其中H2在所述的低溫蒸餾單元中被分離出來。29.根據權利要求1的發動機，結合膜空氣分離單元，其中所述的發動機或來自所述發動機的水蒸汽供給至少一部分所述膜空氣分離單元動力。30.根據權利要求1的發動機，結合SA空氣分離單元，其中所述的發動機或來自所述發動機的水蒸汽供給至少一部分所述SA空氣分離單元動力。31.根據權利要求24、29或30的發動機，其中從空氣分離出來的02至少是富含02、純02和超純02中的一種。32.根據權利要求24、29或30的發動機，其中從空氣分離出來的02至少一部分用于所述的燃燒室中。33.根據權利要求1、18或24的發動機，其中所述燃燒室和所述發動機中的至少一個至少有一部分是隔熱的。34.根據權利要求1的發動機，其中02和H2中至少一種通過制冷單元以冷卻的氣態和液態至少一種形式存儲。35.根據權利要求34的發動機，其中用于冷卻和/或液化中至少一種的壓氣機由選自下列中的至少一種供給動力所述發動機、來自所述發動機的水蒸汽、低溫N2膨脹和外部電源。36.根據權利要求1的發動機，其中燃燒熱能和發動機廢氣能中至少一種用于給至少一種氣體和液體加熱的單元。37.根據權利要求36的發動機，其中至少一種氣體是空氣，至少一種液體是H20。38.根據權利要求1的發動機，其中所述的發動機至少是內燃機和渦輪機中的一種。39.根據權利要求38的發動機，其中所述的發動機包括能量回收冷卻。40.根據權利要求1、4、5或39的發動機，其中至少一種所述燃燒室的構造材料具有的熱容能將前一次燃燒產生的熱作為焓存儲起來，以便從所述燃燒室轉移到所述H20中；和所述燃燒室的構造材料具有導熱系數，能將前一次燃燒產生的熱在所述燃燒室的材料里轉移到所述的H20中。41.根據權利要求18的發動機，其中所述水蒸汽和從所述發動機排出的H20至少一種至少有一部分被送到冷凝器。42.根據權利要求41的發動機，其中至少一部分來自冷凝器的H20用于所述的燃燒室中。43.根據權利要求41的發動機，其中至少一部分來自冷凝器的H20用于電解單元，其中所述的電解單元將至少一部分所述的H20轉化成H2和02，其中至少一部分所述的H2或02用于所述的燃燒室中。44.根據權利要求19的發動機，所述水蒸汽和從所述渦輪機排出的H20至少一種至少有一部分被送到冷凝器。45.根據權利要求44的發動機，其中至少一部分來自所述冷凝器的H20用于所述的燃燒室中。46.根據權利要求44的發動機，其中至少一部分來自所述冷凝器的H20用于電解單元，其中電解單元將至少一部分H20轉化成H2和02，其中至少一部分H2或02用于所述的燃燒室中。47.根據權利要求43或46的發動機，其中用于所述電解單元的電至少部分從運轉的發電機、交流發電機和直流發電機中至少一個獲得，其中由選自下列中至少一種的能量使所述發電機、交流發電機和直流發電機中至少一種運轉由從所述燃燒室排出的廢氣(水蒸汽)驅動的蒸汽渦輪機，由所述燃燒室中產生的能量驅動的驅動軸，運動的風能，流動的H20能以及以上的任意組合。48.根據權利要求1、4、5、18或24的發動機，進一步包括至少一個壓力控制設備。49.根據權利要求1、4、5、13、20、43或46的發動機，其中選自下列中的至少一種被加入到H20中腐蝕抑制劑、螯合劑、分散劑、電解質以及以上的任意組合。50.—種實施燃燒的方法，包括燃燒室，其中H2與02在燃燒室中燃燒，其中燃燒與選自下列中的至少一個結合實施在燃燒氣體從燃燒室排出的過程中，向燃燒室中加入H20;在燃燒過程中，向燃燒室至少加入部分H2;在燃燒過程中，向燃燒室至少加入部分02;在至少一個不進行燃燒的循環或操作時間向燃燒室加入H20,H20吸收燃燒室的焓，從而生成蒸汽能，同時冷卻了燃燒室；以及以上的任意組合。51.根據權利要求50的方法，其中所述的02進一步包括N2或Ar。52.根據權利要求50的方法，其中所述的02進一步包括空氣。53.根據權利要求50的方法，其中所述的方法包括2個循環。54.根據權利要求50的方法，其中所述的方法包括4個或多個循環。55.根據權利要求50的方法，其中所述的H2至少部分存儲為凝膠。56.根據權利要求50的方法，其中所述的02至少部分存儲為凝膠。57.根據權利要求50的方法，進一步包括WCT扭矩曲線。58.根據權利要求50的方法，進一步包括Newsom燃燒。59.根據權利要求50的方法，其中所述H2和所述02中至少一種在大約大于1個大氣壓的壓力下。60.根據權利要求50的方法，其中所述的方法進一步包括交通或動力生成。61.根據權利要求50的方法，其中所述02是富含02、純02和超純02中的至少一種。62.根據權利要求50的方法，通過選自下列中的至少一種進一步生成電光伏、運動的空氣、流動的H20、核方法及以上的任意組合，其中所述的電至少部分進行電解將H20轉化為H2和02，其中所述H2和02中至少一個至少有一部分用于所述的燃燒室中。63.根據權利要求50的方法，其中所述方法產生下列中的至少一種旋轉機械能、扭矩和動力。64.根據權利要求63的方法，其中所述的旋轉機械能用于使發電機、交流發電機或直流發電機運轉，其中所述的交流發電機、發電機或直流發電機產生電。65.根據權利要求63的方法，進一步包括傳動器，其中所述方法產生的所述機械旋轉能進入所述傳動器，其中所述傳動器以與扭矩和工作量至少一個成反比的方式進行嚙合，其中所述傳動器輸出的機械旋轉能使交流發電機或發電機運轉產生電。66.根據權利要求65的方法，進一步包括能存儲旋轉動能的飛輪，其中所述的飛輪使所述交流發電機或發電機運轉。67.根據權利要求50的方法，其中所述的方法生產水蒸汽。68.根據權利要求67的方法，進一步包括蒸汽渦輪機，其中至少一部分燃燒產生的所述水蒸汽使蒸汽渦輪機運轉，其中所述蒸汽渦輪機使交流發電機、發電機或直流發電機運轉產生電。69.根據權利要求64、65或68的方法，進一步包括電解單元，其中至少一部分所述的電用于電解單元，其中所述的電解單元將1120轉化成112和02,其中H2和02中至少一個至少有一部分用于所述的燃燒方法中。70.根據權利要求67的方法，進一步包括至少一種金屬，其中至少一部分所述水蒸汽通過對所述金屬進行腐蝕而轉化成H2。71.根據權利要求70的方法，進一步包括所述金屬中的電流，其中所述水蒸汽的轉化率通過所述的電流來提高。72.根據權利要求70或71的方法，其中所述H2至少部分用于所述的燃燒方法中。73.根據權利要求50的方法，進一步包括低溫空氣分離，其中所述的方法或來自所述方法的水蒸汽供給至少一部分所述的低溫空氣分離動力。74.根據權利要求73的方法，進一步包括冷卻，其中從空氣分離出來的N2用于冷卻選自下列至少一個的至少一部分低溫空氣分離元、02、H2、電解、用于所述燃燒方法的冷卻劑、所述燃燒方法以及以上的任意組合。75.根據權利要求73的方法，進一步包括空氣或H20的冷卻，其中從低溫分離出來的N2至少部分用于冷卻。76.根據權利要求73的方法，進一步包括渦輪機，其中從空氣分離出來的N2允許進行膨脹并使渦輪機運轉，其中渦輪機進行下列中的至少一個給低溫致冷供給動力，以使H2和02中至少一個激冷或液化，和使發電機運轉產生電，以及以上的任意組合。77.根據權利要求73的方法，進一步包括H2的分離。78.根據權利要求50的方法，進一步包括膜空氣分離單元，其中所述的方法或來自所述方法的水蒸汽供給至少一部分所述膜空氣分離單元動力。79.根據權利要求50的方法，進一步包括SA空氣分離單元，其中所述的方法或來自所述方法的水蒸汽供給至少一部分所述SA空氣分離單元動力。80.根據權利要求73、78或79的方法，其中從空氣分離出來的02至少是富含02、純02和超純02中的一種。81.根據權利要求73、78或79的方法，其中從空氣分離出來的02至少一部分用于所述的燃燒方法中。82.根據權利要求50、67或73的方法，其中所述的方法包括隔熱。83.根據權利要求50的方法，進一步包括液化，其中02和H2中至少一種以冷卻的氣體或液體形式存儲。84.根據權利要求83的方法，進一步包括壓縮，其中實施所述壓縮進行冷卻和/或液化02和H2中至少一種，其中所述壓縮由選自下列中的至少一種供給動力所述方法、來自所述方法的水蒸汽、低溫N2氣膨脹和外部電源以及以上任意組合。85.根據權利要求50的方法，其中所述方法的能量加熱至少一種氣體和液體。86.根據權利要求85的方法，其中至少一種氣體是空氣，至少一種液體是H20。87.根據權利要求50的方法，其中所述方法包括內燃機和渦輪機中的至少一種。88.根據權利要求87的方法，其中所述方法進一步包括能量回收冷卻。89.根據權利要求50、53、54或88的方法，其中至少一種所述燃燒室的構造材料具有的熱容能將前一次燃燒產生的熱作為焓存儲起來，以便從所述燃燒室轉移到所述H20中；和所述燃燒室的構造材料具有的導熱系數，能將前一次燃燒產生的熱在所述燃燒室的材料里轉移到所述的H20中。90.根據權利要求67的方法，進一步包括冷凝器，其中所述水蒸汽和從所述燃燒方法排出的H20至少一種至少有一部分被送到冷凝器。91.根據權利要求90的方法，其中至少一部分H20從所述冷凝器輸送到所述的燃燒室。92.根據權利要求卯的方法，進一步包括電解，其中至少一部分來自所述冷凝器的H20用于電解，其中所述的電解將至少一部分所述的H20轉化成H2和02，其中至少一部分所述的H2或02用于所述的燃燒方法中。93.根據權利要求68的方法，進一步包括冷凝器，其中所述水蒸汽和從所述渦輪機排出的H20至少一種至少有一部分被送到冷凝器。94.根據權利要求93的方法，其中至少一部分H20從所述的冷凝器輸送到所述的燃燒室。95.根據權利要求93的方法，進一步包括電解，其中至少一部分來自所述冷凝器的H20用于電解中，其中電解將至少一部分1120轉化成112和02,其中至少一部分H2或02用于所述的燃燒方法中。96.根據權利要求92或95的方法，進一步包括發電機、交流發電機和直流發電機中至少一個，其中用于所述電解的電在所述發電機、交流發電機和直流發電機至少一個中生成，其中使所述發電機、交流發電機或直流發電機運轉的能量由選自下列中至少一種獲得來自所述燃燒方法的水蒸汽、所述燃燒方法、運動的風能、流動的H2(D能以及以上的任意組合。97.根據權利要求50、53、55、67或73的方法，進一步包括至少一個壓力控制設備。98.根據權利要求50、53、54、62、69、92或95的方法，其中選自下列中的至少一種被加入到所述H20中腐蝕抑制劑、螯合劑、分散劑、電解質以及以上的任意組合。99.一種實施H2和02燃燒的裝置，該裝置包括-a.燃料設備，包括i.H2源，H2源流量控制閥和H2源流量傳感設備用于檢測H2源流量并將與H2源流量成比例的H2源流量信號傳給控制器；ii.02源，02源流量控制闊和02源流量傳感設備用于檢測02源流量并將與02源流量成比例的02源流量信號傳給控制器；iii.空氣源，空氣源流量控制設備和空氣源流量傳感設備用于檢測空氣源流量并將與空氣源流量成比例的空氣源流量信號傳給控制器；b.控制設備，包括至少一個控制器，控制器有H2/02設定值，并接收iv.02源、H2源和空氣源的所述比例流量信號，和v.外部的燃燒信號設定值；同時Vi.將所述的燃燒信號設定值與所述的H2源流量信號進行比較，向H2源流量控制閥傳送與所述H2源流量信號和所述燃燒信號設定值之間的差值成比例的信號，從而成比例調節所述的H2源流量控制閥；vii.將所述的H2源流量信號和所述的02源流量信號與H2/02設定值進行比較，向02源流量控制閥傳送信號，從而成比例調節02源流量控制閥；具體這樣進行viii.當所述02源流量控制設備低于和沒有約100%打開時，向所述的空氣源流量控制設備發送信號關閉所述的空氣源流量控制設備；ix.當所述02源流量控制設備約100%打開時，將所述02源流量信號和所述空氣源流量信號與所述的H2/02設定值進行比較，得到一個空氣源流量差值，向所述空氣源流量控制設備發送與所述差值成比例的比例信號，從而成比例調節所述空氣源流量控制設備。100.—種實施H2和02燃燒的裝置，該裝置包括a.冷卻劑設備，包括i.轉速檢測設備，用于檢測所述裝置的轉速并將與轉速成比例的信號傳給控制器；ii.溫度測量設備，用于測量燃燒溫度和所述裝置溫度中至少一種并將與所述燃燒溫度或所述裝置溫度成比例的溫度信號傳給控制器；iii.冷卻劑源和冷卻劑源流量控制閥；以及iv.流向所述裝置燃燒室的燃燒H20源，燃燒H20源流量控制閥和燃燒H20源流量傳感設備用于檢測燃燒H20源流量并將與燃燒H20源流量成比例的燃燒H20源流量信號傳給控制器；b.燃燒控制設備；C.冷卻控制設備，包括至少一個控制器，控制器具有下列各項的設定值V.H2/燃燒H20的比率，vi.轉速，vii冷卻劑溫度，viii.溫和溫度，ix.熱溫度；同時接收-x.所述的轉速信號，xi.所述成比例的溫度信號，和xii.所述燃燒H20流量信號，將所述轉速信號與所述轉速設定值、所述溫度信號與所述冷卻劑溫度設定值、所述溫和溫度設定值與所述熱溫度設定值進行比較，從而xiii.當所述溫度信號小于所述溫和溫度設定值，小于所述冷卻劑溫度設定值，小于所述熱溫度設定值時，向所述燃燒H20源流量控制閥發送信號關閉所述燃燒H20源流量控制閥；向所述冷卻劑源流量控制閥發送信號關閉所述冷卻劑源流量控制閥；xiv.當所述溫度信號等于或大于所述溫和溫度設定值而小于所述冷卻劑溫度設定值，小于所述熱溫度設定值，且所述轉速信號大于所述轉速設定值時，獲得一個所述溫度信號與所述溫和溫度設定值之間的差值，并發送與所述溫度信號和所述溫和溫度設定值之間的差值成比例的信號，得到的H2/燃燒H20比率大于所述H2/燃燒H20比率設定值，從而發送信號給所述燃燒H20源流量閥，成比例調節所述燃燒H20源流量控制閥；并向所述冷卻劑源流量控制閥發送信號，從而關閉所述冷卻劑流量控制閥；xv.當所述的溫度信號大于所述溫和溫度設定值，等于或大于所述冷卻劑溫度設定值，小于所述熱溫度設定值，且所述的轉速信號大于所述的轉速設定值時，獲得一個所述溫度信號與所述冷卻劑溫度設定值之間的差值，從而向所述燃燒H20源流量控制閥發送信號，獲得的燃燒H20源流量等于IV燃燒H20比率設定值；向所述冷卻劑源流量控制閥發送與所述溫度信號和所述冷卻劑溫度設定值之間的差值成比例的信號，從而成比例調節所述冷卻劑源流量控制閥；xvi.當所述的溫度信號大于所述溫和溫度設定值，大于所述冷卻劑溫度設定值，等于或大于所述熱溫度設定值時，向所述冷卻劑源流量控制閥發送與所述溫度信號和所述冷卻劑溫度設定值之間的差值成比例的信號，從而成比例調節所述冷卻劑源流量控制閥；向所述燃燒H20源流量控制閥發送信號關閉所述燃燒H20源流量控制閥；向所述燃燒控制器發送信號。全文摘要本發明提供了氫氧燃燒，產生環保的燃燒產物，其中對能量和燃燒的管理進行了改進。本發明提供了改善的熱力學，從而提高了燃燒動力和效率。本發明利用燃燒得到的水蒸汽做下列工作(1)維持燃燒的動力輸出，(2)提供能量轉移的方法，(3)提供能量循環的方法，(4)提供動力，(5)冷卻燃燒室。水蒸汽被用作從動能和可利用的熱能獲得的勢能源，同時也用于生成H₂和O₂。文檔編號F02G1/00GK101371026SQ200680052771公開日2009年2月18日申請日期2006年12月13日優先權日2005年12月13日發明者克里斯多佛·伯瑞斯,弗蘭克·紐森,理查德·A·哈瑟,約翰·E·斯馬戴克,羅伯特·王申請人:理查德·A·哈瑟