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本发明公开了一种临界低熵混燃循环热动力系统,包括作功机构、连续燃烧室、开放燃烧包络、液体氧化剂源、燃料源和膨胀剂源,液体氧化剂源经氧化剂高压供送系统与连续燃烧室连通,燃料源经燃料高压供送系统与连续燃烧室连通,液体氧化剂源中的氧化剂以高压液态的形式进入连续燃烧室,燃料源中的燃料以高压的形式进入连续燃烧室;连续燃烧室与至少一个作功机构连通,开放燃烧包络设置在连续燃烧室内并且与连续燃烧室连通,液体膨胀剂源内的膨胀剂被导入开放燃烧包络和连续燃烧室之间的空间内。本发明所公开的临界低熵混燃循环热动力系统实现了高效、节能、低排放,是优于外燃循环热动力系统和内燃循环热动力系统的新一代热动力系统。