新型自由活塞膨胀机-直线发电机的性能分析

新型自由活塞膨胀机-直线发电机的性能分析

论文摘要

为深入研究单活塞自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)的运动特性,提出一种可用于小型有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的FPE-LG,搭建了单活塞FPE-LG试验台.在压缩空气试验平台上实现单活塞FPE-LG的连续稳定运行,并验证了单活塞FPE-LG工作原理的可行性.试验研究了进气压力、活塞行程、外接负载电阻、进气持续时间对单活塞FPE-LG运动特性的影响.结果表明:活塞位移和速度随时间的变化趋势均近似为正弦曲线,且在左/右止点(LDC/RDC)附近活塞速度最大,当活塞运动到LDC或RDC时获得峰值加速度;改变活塞行程可提高输出功率,但对活塞峰值速度和缸内峰值压力的影响较小;活塞峰值速度和活塞行程利用率(η)均随外接负载电阻的增加而增大,外接负载电阻从20Ω增加到80Ω时,活塞峰值速度和活塞行程利用率分别从0.56 m/s、58.26%增加到0.84 m/s、78.42%;延长进气持续时间有利于获得更高的活塞速度、活塞行程利用率和峰值输出功率,进气持续时间从20 ms变化到40 ms,峰值输出功率从13.87 W增加到37.40 W.

论文目录

  • 1 FPE-LG试验台架及工作原理
  •   1.1 单活塞FPE-LG试验台架
  •   1.2 单活塞FPE-LG采集系统
  •   1.3 单活塞FPE-LG控制系统
  • 2 FPE-LG试验结果及分析
  •   2.1 进气压力对活塞运动特性的影响
  •   2.2 活塞行程对活塞运动特性的影响
  •   2.3 外接负载电阻对活塞运动特性的影响
  •   2.4 进气持续时间对活塞运动特性的影响
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张红光,李健,田亚明,许永红,赵腾龙,张梦茹

    关键词: 自由活塞,膨胀机,直线发电机,运动特性,余热利用

    来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 北京工业大学环境与能源工程学院,北京工业大学北京电动车辆协同创新中心,北京信息科技大学

    基金: 国家自然科学基金(51776005,51376011),北京市自然科学基金(3152005),北京工业大学第十六届研究生科技基金重点项目(ykj-2017-00018)

    分类号: TM31

    页码: 109-114

    总页数: 6

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