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为同时发挥涡轴燃气轮机和往复活塞式内燃机的优点,提出一种热力循环可变的新概念热机——涡轮活塞组合循环(TPCC)发动机。选型设计原理样机,搭建试验台架,对原理样机的循环切换过程及循环耦合前后基型活塞机和基型涡轮机的性能变化进行试验研究。结果表明:在气路完全隔离条件下,TPCC发动机可在涡轮机循环、活塞机循环及涡轮—活塞联合循环3种基本热力循环间自由切换;在联合循环中,由于基型活塞机高温排气的掺混作用,基型涡轮机的性能将得到明显提升;切换阀门的节流损失显著影响原理样机联合循环中活塞机乃至整个联合循环的性能。