自由活塞膨胀机-直线发电机的性能研究

作者：张红光; 张梦茹; 侯孝臣; 许永红; 赵腾龙...orc余热回收系统配气正时输出性能运动特性指示效率

摘要：开发了一款用于小型车用有机朗肯循环(ORC)余热回收系统的新型自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG),并设计了一种新型配气机构来控制工质的进排气过程;基于压缩空气试验平台,对FPE-LG的运动特性、输出性能和指示效率进行了试验研究.结果表明:配气正时对FPE-LG的运动特性和输出性能具有重要影响;活塞组件的行程和速度随着进气角的增加而增大,随着排气角的减小而减小;优化配气正时可以明显改善直线发电机的输出性能,在进气角为60°、排气角为180°的条件下,当进气压力为1.9×10^5Pa、工作频率为2Hz、外接负载电阻为9Ω时,FPE-LG的峰值电压的最大值为13V、峰值功率的最大值为18.6W;随着外接负载电阻的增加,活塞组件的行程和速度呈现增加的趋势,FPE-LG的峰值电压和峰值功率增大;FPE-LG的指示效率随着外接负载电阻的增加而减小,当进气压力为1.9×10^5Pa、工作频率为3Hz、外接负载电阻为3Ω时,FPE-LG的指示效率为66.2%.

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