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公开(公告)号：CN113466691B
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202110679274.8
申请日：2021-06-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R31/34
Abstract: 本发明提出了一种两阶段压缩膨胀发电机发电效率的预测方法，将发动机工作过程具体分为第一压缩、第二压缩、中冷、燃烧、膨胀、膨胀六个阶段，每个阶段取步长为0.1，与混合加热理想循环每个阶段相对应，进行迭代求解，将得到的压力进行积分计算，求出工作过程的有效功W，再根据有效功W与总投入热量Qtotal的比值求出有效热效率，与所耦合电机的效率相乘，即为整个两阶段压缩膨胀发电机的发电效率；本发明不局限于某一特定运行工况，并且对发动机具体型号依赖相对较小，相比CFD模型计算速度相对较快，可广泛应用于工作过程仿真，进行发动机性能预测、故障诊断等方面的研究，为更广范围的发电机热效率优化设计提供了数值预测手段。
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公开(公告)号：CN113047951B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202110272180.9
申请日：2021-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于分缸式热力学循环的自由活塞发电机，属于动力能源技术领域。本发明解决了现有的自由活塞发电机的发电效率低的问题。它包括直线发电机组及布置在直线发电机组两端的两套内燃机组，空气先在内燃机组中的低压气缸组进行第一阶段压缩，又在高压气缸中进行第二阶段压缩，有效地提高了内燃机的进气压力，有利于提高工作过程平均有效压力，从而提高自由活塞发电机的热效率与发电效率。燃烧后的工质先在高压气缸中进行第一阶段膨胀，然后又在低压气缸中进行第二阶段膨胀，有效地提高了废气中的能量利用率，增加了膨胀功，进一步提高自由活塞发电机的热效率和发电效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113482771A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110664551.8
申请日：2021-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种分缸式四冲程自由活塞发电机及工作方法，活塞发电机包括直线发电机组及布置在直线发电机组左右两端的两套内燃机组，每套内燃机组均包括高压气缸及低压气缸，在左侧的低压气缸的空气出口阀与右侧的高压气缸的的高压进气阀之间连接设置有一中冷器，在右侧的低压气缸的空气出口阀与左侧的高压气缸的高压进气阀之间也设有一中冷器，在左侧的高压气缸的高压排气阀与右侧的低压气缸的的废气进气口之间连接设置有一废气连通管，在右侧的高压气缸的高压排气阀与左侧的低压气缸的废气进气口之间也设有一废气连通管；两个高压活塞及两个低压活塞一一对应与四个连接轴固接，实现两套内燃机组的同步动作。本发明无结构约束，运动无冲突。
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公开(公告)号：CN113466691A
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110679274.8
申请日：2021-06-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R31/34
Abstract: 本发明提出了一种两阶段压缩膨胀发电机发电效率的预测方法，将发动机工作过程具体分为第一压缩、第二压缩、中冷、燃烧、膨胀、膨胀六个阶段，每个阶段取步长为0.1，与混合加热理想循环每个阶段相对应，进行迭代求解，将得到的压力进行积分计算，求出工作过程的有效功W，再根据有效功W与总投入热量Qtotal的比值求出有效热效率，与所耦合电机的效率相乘，即为整个两阶段压缩膨胀发电机的发电效率；本发明不局限于某一特定运行工况，并且对发动机具体型号依赖相对较小，相比CFD模型计算速度相对较快，可广泛应用于工作过程仿真，进行发动机性能预测、故障诊断等方面的研究，为更广范围的发电机热效率优化设计提供了数值预测手段。
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公开(公告)号：CN113047954A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110272283.5
申请日：2021-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种基于刚性同步传动系统的自由活塞发电机，属于动力能源技术领域。本发明解决了现有的自由活塞发电机发电效率低及稳定性差的问题。一种基于刚性同步传动系统的自由活塞发电机，第一直线发电机组、第二直线发电机组、刚性同步传动组件、布置在第一直线发电机组两端的两个高压气缸以及布置在第二直线发电机组两端的两个低压气缸。燃烧后的工质先在高压气缸中进行第一阶段膨胀，然后又在低压气缸中进行第二阶段膨胀，有效地提高了废气中的能量利用率，增加了膨胀功，进一步提高自由活塞发电机的热效率和发电效率。通过刚性同步传动组件，使得高压活塞和低压活塞始终保持稳定的相位运行，避免出现因相位异变引发的活塞撞顶和压气不足等问题。
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公开(公告)号：CN113047950A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110272179.6
申请日：2021-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种两缸三活塞对置式柴油发电装置，包括内燃机组和两套直线发电机组，两套直线发电机组对称布置在内燃机组的左右两侧，每套所述的直线电机组均包括电机壳体、定子线圈、弹簧、发电机动子和动子芯轴，定子线圈固定在电机壳体内部，发电机动子固定在动子芯轴上，所述的弹簧布置在发电机动子与电机壳体之间，对动子芯轴的运动进行限位；两套直线发动机组分别通过各自的动子芯轴与位于中间的内燃机组相连；随着内燃机组带动两个动子芯轴运动，动子芯轴带动相应的发电机动子切割定子线圈产生的磁感线，进行发电。本发明所述的一种两缸三活塞对置式柴油发电装置，可以突破传统热力学工作循环带来的热效率限制，从而提高总体发电效率。
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公开(公告)号：CN113047949A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110269874.7
申请日：2021-03-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F02B71/04 , F02B41/06 , F02B33/22 , F02B75/18 , H02K7/18 , H02K35/02 , F02D29/06 , F02D41/00 , F02D41/14
Abstract: 一种基于PID闭环控制的分缸式自由活塞发电机，属于动力能源技术领域。本发明解决了现有的分缸式自由活塞发电机发电效率低且结构强度及安全性差的问题。一种基于PID闭环控制的分缸式自由活塞发电机，它包括控制系统、第一直线发电机组、第二直线发电机组、布置在第一直线发电机组两端的两个高压气缸以及布置在第二直线发电机组两端的两个低压气缸，燃烧后的工质先在高压气缸中进行第一阶段膨胀，然后又在低压气缸中进行第二阶段膨胀，有效地提高了废气中的能量利用率，增加了膨胀功，提高自由活塞发电机的热效率和发电效率。采用控制系统实现高压气缸与低压气缸的同步运动，减少了机械摩擦损失提高能量的利用率，提高了系统的结构强度和安全性。
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