外接负载对ORC余热回收系统中自由活塞膨胀机-直线发电机的性能影响研究

发布时间：2024-02-20 05:13

　　以压缩空气为工质,搭建ORC余热回收系统的自由活塞膨胀机-直线发电机(FPE-LG)试验台架,并基于FPE-LG试验台架,研究外接负载电阻对FPE-LG的运动特性、输出性能和能量转换效率的影响。研究结果表明:自由活塞组件的位移和速度随着外接负载电阻的增加而增加;FPE-LG的峰值输出电压随着外接负载电阻和进气压力的增加而增加,最大峰值输出电压可达44.4 V;随着外接负载电阻的增大,FPE-LG的峰值输出功率先增加最终趋于稳定,最大峰值输出功率可以达到110 W;随着进气压力和外接负载电阻的增大,FPE-LG的能量转换效率均出现先增大后减小的趋势,最大能量转换效率可高达73.33%。

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【部分图文】：

图1FPE-LG试验装置示意图

FPE-LG主要包括2个冲程，即进气-膨胀冲程和排气冲程。对于左侧气缸，当FPE-LG处于进气-膨胀冲程时，高温高压工质进入气缸并膨胀做功，此时右缸处于排气冲程；当FPE-LG左缸处于排气冲程时，做功后的工质从气缸中排出，此时右缸处于进气-膨胀冲程。2试验结果和讨论

图2自由活塞组件速度与位移的变化关系

当工作频率为1.5Hz时，自由活塞组件速度与位移的变化关系如图2所示。随着进气压力pin和外接负载电阻R的增加，自由活塞组件的速度逐渐增大。这是因为进气压力越高作用在自由活塞组件上的力也越大，因此自由活塞组件速度也就越大。较高的进气压力和较大的外接负载电阻有利于自由活塞组件的对....

图2自由活塞组件速度与位移的变化关系

图2自由活塞组件速度与位移的变化关系当工作频率为1.5Hz时，自由活塞组件实际行程与外接负载电阻的变化关系详见图3。从图3可知，自由活塞组件的实际行程随着外接负载电阻和进气压力的增加而增加。当外接负载电阻为50Ω时，进气压力从0.20MPa增至0.30MPa时，自由活塞组....

图4自由活塞组件速度与外接负载电阻的变化趋势

当工作频率为1.5Hz时，自由活塞组件速度与外接负载电阻和进气压力的变化关系详见图4。从图4可知，自由活塞组件速度随着外接负载电阻的增加而增加，自由活塞组件的速度随着进气压力的增加而增加[19-20]，原是因为当外接负载电阻增加时，电磁力减小，然而自由活塞组件合力和加速度逐渐增....

本文编号：3903896