加氢站压缩机发展现状与展望

氢作为一种清洁能源载体,在实现“双碳”战略目标中将发挥重要作用。氢气可以通过生物能、太阳能和风能等可再生能源产生,并利用燃料电池或氢发动机将其直接转化为电能,不产生任何污染。虽然氢能和燃料电池技术在多个领域取得突破,但作为氢能基础设施的加氢站,目前仍存在产业化不足、商业模式欠缺等问题,成为氢能在交通领域大规模应用的重要瓶颈之一。压缩机作为加氢站的核心动设备,其发展水平直接影响加氢站商业化进程。围绕加氢站应用,剖析了隔膜压缩机、液驱活塞压缩机、离子液体压缩机和往复活塞压缩机等典型加氢站压缩机的主要特点、发展现状,针对存在的主要问题与挑战,分析了加氢站压缩机技术发展趋势,给出了行业发展建议。

气动软体驱动器的活塞式驱动特性

为解决气动软体驱动器的气源问题,利用活塞式驱动方法实现软体驱动器的压力与变形控制。根据气动软体驱动器的基本力学特性,给出气动软体驱动器的线性化模型,建立了活塞式驱动软体驱动器的静力学模型及拮抗式驱动系统的活塞驱动模型。对活塞式驱动的伸长型和弯曲型软体驱动器进行了测试,活塞位移和软体驱动器的变形之间近似呈线性关系,与理论相符合。活塞式驱动方法简化了软体驱动器的能源部分,为流体驱动软体机器人研究提供了具有应用潜力的能源控制解决方案。

活塞驱动变压吸附反应器的模型化

建立了活塞驱动的快速变压吸附反应器模型 ,根据气缸与床层相通时压力、浓度和流率的连续性要求 ,提出了模型的边界条件。以 2A B +C为反应体系 ,其中C为易吸附组分 ,A、B为不吸附组分 ,利用动态模拟软件gPROMS模拟考察了反应器长度、周期长度、活塞运动速率。

活塞杆连续驱动摩擦焊接工艺参数的设计

通过正交试验得出:在活塞杆连续驱动摩擦焊接工艺参数中,影响接头抗拉强度的主次顺序是:顶锻保压时间、顶锻压力、主摩擦压力、主摩擦时间;其优化组合为:主摩擦压力7.6MPa、主摩擦时间19s、顶锻压力14.3MPa、顶锻保压时间16s,并通过实验进行了验证,实验结果与正交试验计算结果基本一致。

DP160-4型液压驱动隔膜泵方案设计

介绍DP160-4液压驱动隔膜泵的设计方案,用新型的液压缸驱动机构取代传统机械式隔膜泵的曲柄连杆机构。重点阐明隔膜泵动力端的工作原理,分析活塞的运动规律。活塞在运动过程中,可实现匀速往复直线运动,这将使得隔膜泵体积减小、成本降低,并且输出泥浆压力、流量比较平稳,并提高了容积效率。

直线电机驱动柱塞泵配流阀静动态分析及试验研究

相对传统斜盘式旋转轴向柱塞泵柱塞运动曲线固定单一的情况,直线电机驱动柱塞泵柱塞运动曲线具有可规划性。选取直线电机常用的三角波曲线、S形曲线、指数曲线作为直线电机运动曲线规划,建立了锥形配流阀内部数学模型,通过仿真分析了不同直线电机运动规划下配流阀静动态特性。基于NLPQL算法对配流阀敏感参数进行优化,得出最优弹簧刚度、弹簧预紧力以及阀芯结构尺寸。仿真结果表明:指数曲线不适用作为直线电机运动曲线,直线电机运动曲线在三角波规划情况下压力脉动率最小;为获得压力平稳无脉动,直线电机往复运动频率应避开配流阀自振频率整数倍且小于阀最大响应频率。最后通过泵试验证实了前期仿真研究,为工程实际应用提供了技术指导。

一种新型混合动力系统:液压自由活塞发动机整体推进系统

液压自由活塞发动机整体推进系统集内燃机技术、液压技术、电子控制技术于一体的一种新型混合驱动动力系统,由于其具有体积小、重量轻、高度柔性布置、燃料适应范围广等特点,具有容易实现无级变速、无级转向、制动能回收等功能,是一种有前途的车用混合动力传动装置。本文在介绍液压自由活塞发动机的工作原理、结构特点的基础上详述了液压自由活塞发动机整体推进系统的系统方案、关键技术、应用前景,提出了发展该整体式推进系统的对策。

高压水压轴向柱塞泵特性试验

为了开展水压轴向柱塞泵研究,研制了高压水驱动系统试验台.该试验台能完成水压泵、马达和阀的性能试验以及水压缸的同步试验.用该试验台对某排量为25.3mL/min的高压水压轴向柱塞泵进行了动静特性和吸水能力试验.试验结果表明,该水压轴向柱塞泵的响应速度为1.1ms,但在转速低于1000r/min时随着压力的提高容积效率下降明显.减小泄漏是提高水压泵性能的关键.

小型和微型飞行器动力装置的现状与发展

本文从微小型飞行器的设计需求出发,探讨了国内外微型飞行器动力装置的应用现状,并对其发展趋势作了分析。

滚子摆动从动件盘状凸轮轮廓曲线的确定

滚子摆动从动件盘状凸轮机构在双活塞泵送机构中得以应用。本文通过对双活塞泵送机构工作原理及运动机理的分析,确定了其补偿凸轮机构——滚子摆动从动件盘状凸轮机构凸轮轮廓曲线,并加以应用,取得较好的效果。

热声驱动的气-液双作用行波热声制冷机

提出了一种热声驱动的气-液双作用行波热声制冷机,对其性能进行了数值模拟分析。计算结果表明,在平均工作压力3.0 MPa,发动机定壁温加热温度440℃工况下,系统谐振频率为12.76 Hz,在-20℃制冷温度以及环境温度为27℃的情况下获得0.708 kW制冷量,整机的制冷系数(制冷量除以加热量)为0.512。在350℃、440℃以及550℃定壁温加热下,系统能够达到的最低制冷温度分别为-62.3℃、-68.3℃以及-70.8℃。系统整机相对卡诺效率在制冷温度变化范围内存在最大值。较低的发动机加热温度更有利于系统的热声转换,当发动机加热温度为350℃时,系统在-45℃制冷温度下达到25.30%最大相对卡诺效率。

滚动转子变频压缩机低频振动及其控制

分析了滚动转子压缩机的振动来源及其在低频下的加剧现象。采用了实时转矩控制的办法对振动进行抑制 ,并计算分析了测控系统的延时和步长对转速波动的影响。

加氢站用隔膜压缩机和液驱活塞式压缩机的性能和应用分析

氢气压缩机是加氢站的核心设备之一,承担着为氢气增压的重要作用。而液驱活塞式压缩机和隔膜压缩机是目前最常用的两种容积式往复压缩机。基于两者的工作原理、结构特点等,分析两种压缩机的性能特点和优缺点,以便更合理地在加氢站中选择适合的压缩机类型以及开展氢气压缩机技术与装备的国产化。

滴灌用水动活塞叠片式自动过滤装置的研制

以滴灌过滤装置自动化、节能和降低运行成本为目标,攻克了高效过滤、自动反冲洗和连续出水等关键技术难题,自主开发了水力驱动活塞反冲洗装置、螺旋盘、凹槽式叠片组合结构,成功研制了水动活塞叠片式过滤装置,并已批量生产和应用。试验结果表明,该装置具有自动过滤、清洗和排污功能,节能降耗效果显著,过滤洁净率大于95%,可替代进口产品。该装置的成功研制与推广应用对促进我国滴灌系统自动化和国产化具有重要意义。

自主研发的水动活塞式单体叠片过滤器水力学性能研究

由于叠片过滤器的独特流道结构,使得叠片过滤器具有过滤效率高、使用寿命长和运行可靠等特点。文章在原有自主研发叠片过滤器的基础上,对其进水口流道的水力学性能进行优化,研发出带有透明壳体的水动活塞式叠片过滤器的一组单体叠片过滤器。通过试验发现,试验中这种叠片过滤器的水头损失与流量都呈现出幂函数的关系,此外新型单体叠片过滤器不论是水头损失,还是水头损失增加值增值幅度较为平均。说明了新型单体叠片过滤器能耗低,适用于低压滴灌系统中。

高铁地下站内气流流动对空调系统的影响研究

高铁地下车站埋深较深,站内空调系统受持续作用的热压风和列车经过时的活塞风影响。采用三维CFD数值模拟计算方法,研究了京张高铁八达岭长城地下站在冬夏季仅热压风、热压风和活塞风共同作用下车站热环境和空调系统负荷的变化。结果表明:在夏季,仅热压风作用时,热压风从室外流入车站,对进站厅热环境和空调系统影响大,每小时进站厅和候车厅空调系统负荷分别增加13.4%和3.7%;热压风和活塞风共同作用下,进站厅和候车厅空调系统负荷分别增加12.0%和3.3%。在冬季,仅热压风作用时,热压风从隧道流入车站,对候车厅热环境和空调系统影响大,进站厅和候车厅空调系统负荷分别增加4.4%和14.3%;热压风和活塞风共同作用下,进站厅和候车厅空调系统负荷分别增加4.0%和12.8%。研究成果可为高铁地下车站空调系统设计和控制提供技术参考。

电驱动自由活塞斯特林热泵性能实验研究

热泵供暖技术能够有效减少燃煤取暖产生的能源消耗和环境污染,但目前常用的热泵供暖系统的低温适应性较差,难以满足寒冷地区的供暖需求。考虑到斯特林热泵技术具有十分广泛的可用温区,本文研制了一台电驱动自由活塞斯特林空气源热泵,旨在考察其在不同气候条件下的供热性能。实验结果表明,在普通、寒冷和极寒地区供暖工况下,电驱动自由活塞斯特林热泵的整机制热性能系数分别达到了2.31、1.97和1.78。随泵热温差增大,斯特林热泵的相对卡诺效率逐渐升高,其在大泵热温差下优势更加明显。