压缩空气储能和节能气动应用的半旋转和线性执行机构

使用压缩空气作为能量载体和许多工业应用的存储手段都具有简单性和低成本实施条件。然而，传统气动技术受到影响即使生产、使用和回收组件可以说是环保的，并且它使用时不会产生问题材料。本章介绍了气动技术，并讨论了可能将应用扩展到一般的储能领域方式。本章给出了当前发展的历史背景本书并概述了文档的内容。 

介绍了压缩空气的基本原理，描述了基本的压缩和扩展特性。绝热的，描述了多方和等温现象以及给定体积的能量含量。与压缩空气相关的不同损失因素为列举了气动技术的优点和缺点。然后，在低压条件下储存能量的可能性讨论了水下CAES系统。这种系统具有以下有趣的特性以极低的灰色能量实现。

本章介绍了本书建议所依据的主要原则基于。根据这一原理，气动执行机构的能量效率非常高通过在由恒压置换。这种原理已经应用于蒸汽20世纪初或现有气动转换器中使用的机器作为汽车发动机。

本章介绍了两个执行器组合的第一个示例增加扩展功的原理可以是实现。这两个半旋转执行器是机械耦合的振荡运动。然后，振荡运动被传递给发电机通过所谓的运动整流器。新系统的结构如下所示控制阀和控制电路。系统的不同变量为通过仿真计算压力、转矩和机械功。的效率对新系统进行了计算，并与单个执行器的效率进行了比较没有膨胀。用半旋转增加膨胀功的原理然后显示执行器，但只有在膨胀发生时才有一个执行器相同且独特的腔室。效率、转矩波形和产生的机械介绍了工作原理和控制电路。讨论了使用半旋转执行器的系统的功率可逆性，以及研究了用曲轴求解的方法。 

研究了气动马达，其中气动执行器包括线性圆柱体。这种基于曲轴和活塞使用的机械原理棒具有可逆的固有特性。对于这个系统，同样的原理使用附加卷添加扩展工作的方法半旋转执行器章节。描述了曲轴和活塞杆的机械行为模拟了后续的气动位移和膨胀工作。两个不同的对体系结构进行了模拟，即，首先，一个活塞同相运行的系统其次，使用交替活塞。计算新电机的能效并与使用单个线性圆柱体的系统的效率进行了比较。此外，在同一气缸中实现膨胀功的原理位移功作用于带有线性气缸的电机。扭矩、功率和通过仿真结果给出了转换后的工作。研究完成时物理演示系统的演示。

对气动执行机构增加膨胀功的方法进行了研究经典线性圆柱。新气缸组件的工作原理是提出了。第一个仿真集演示了新部件的性能尝试定义产生相同机械特性的单个气缸的参数性能。给定时间内的加速度、速度和到达的位置是比较的条件。然后，两个比较系统的空气消耗量为计算。通过实验装置，观察到寄生效应，包括由于与油管相关的寄生死体积引起的预膨胀瞬态，以及阀门的内部容积。第二次装配使用更大的体积以观察寄生效应与气缸尺寸的相关性。对于控制，还研究了具有简单控制阀的系统。 

在第6章中，由于观察到死体积。现在将在中详细分析此效果本章。特别是这种预扩张对总产量的影响计算机械功。考虑了不同的预膨胀系数没有预膨胀的理想系统的机械功将与受预膨胀影响的气缸组件的机械功减少。 

在本章中，将研究一个应用示例，其中气动驱动装置的效率至关重要。所选示例由气动气体增压器组成，用作加油站的氢气压缩机对于H2驾驶汽车。驱动压缩气缸所需的力为经计算，并根据增加膨胀原理设计了一种新型气动马达建议开展工作。新电机设计用于移动移动设备承受最大压缩力。计算新系统的耗气量，最后计算与经典的空气驱动助推器相比。通过一个动态部分显示速度和到达时间方面的动态性能活塞的最终位置。

本章是对不同原则、系统和本书中描述的应用示例。由原来的气动潜水灯驱动的半旋转气动执行机构对于气体增压器的最后一个例子，已经提出了不同的系统在能源效率方面或在其他方面，在减少的数量方面的巨大利益消耗的空气量。