Bobby P. James and Bashar Zahawi /

Bobby P. James and Bashar Zahawi / Energy Procedia 42 ( 2013 ) 249 – 260
efficient Stirling engine, is obtained by employing a turbocharger as a small-scale gas turbine. By
combining the turbocharger with the basic constituents of a conventional domestic boiler, i.e. a burner and
a heat exchanger, a relatively low cost small-scale gas turbine prime mover could be produced, with low
maintenance requirements, no reciprocating parts and a long life. By connecting the generator directly to
the turbocharger’s shaft, the need for a mechanical gearbox could be removed. This would further reduce
the capital outlay, remove the gearbox’s power losses and lubrication needs and reduce the system parts
count. Furthermore, coupling the alternator and turbocharger increases the speed of the alternator’s shaft
and consequently reduces its size for a given power output.
Direct drive turbo generators are commercially available for small-scale CHP schemes using specially
developed gas turbines as the prime mover. There is also a great deal of commercial interest in highspeed,
direct-drive generating units for electric and hybrid vehicles [5, 6]. Other smaller machines have
also been built, but few have been designed to produce an output as small as 1 kW. In this paper, the
design and construction of a 1 kW high-speed alternator for a turbocharger based domestic CHP unit is
described. For testing the alternator at high speeds, a method was required such that it could be tested
separately from the CHP unit, yet be easily integrated into it. By replacing the compressor on a
conventional turbocharger with the alternator, a turbogenerator was built which could be rotated with
compressed air for testing. A critical speed analysis of the turbogenerator is carried out using a simple
approximation based on the static deflection of the shaft. Other high-speed test results, including
measurement of power losses, are presented. The possibility of employing the inverted Brayton turbine
cycle as an operating mode for the unit is also discussed.
Fig. 1.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

James P. บ๊อบบี้และ Bashar Zahawi / Procedia พลังงาน 42 (2013) 249-260เครื่องยนต์สเตอร์ลิงมีประสิทธิภาพ ได้รับ โดยใช้เทอร์โบแบบเป็นกังหันแก๊สระบุ โดยรวมเทอร์โบที่ มี constituents พื้นฐานของหม้อในประเทศแบบธรรมดา เช่นเครื่องเขียน และการแลกเปลี่ยนความร้อน แบบกังหันก๊าซระบุค่อนข้างประหยัดนายกดี mover สามารถผลิต มีต่ำความต้องการบำรุงรักษา อะไหล่ไม่ reciprocating และอายุ โดยการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดโดยตรงไปที่เทอร์โบของเพลา เกียร์เครื่องจักรกลต้องไม่สามารถเอาออก ต่อไปนี้จะช่วยลดoutlay หลวง เอาของเกียร์สูญเสียพลังงานและความต้องการน้ำมันหล่อลื่น และลดชิ้นส่วนของระบบจำนวน นอกจากนี้ coupling กำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับและเทอร์โบเพิ่มความเร็วของเพลาของการกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับจึง ลดขนาดเพื่อการส่งออกการกำหนดอำนาจการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบไดรฟ์โดยตรงมีในเชิงพาณิชย์สำหรับแผน CHP ระบุใช้เป็นพิเศษพัฒนากังหันก๊าซเป็นนายกที่ดี mover นอกจากนี้ยังมีมากน่าสนใจเชิงพาณิชย์ในอินเตอร์หน่วยสร้างตรงไดรฟ์ไฮบริดและไฟฟ้ารถยนต์ [5, 6] มีเครื่องขนาดเล็กอื่น ๆรับสร้าง แต่ไม่กี่ได้รับการผลิต output ขนาด 1 kW ในเอกสารนี้ การออกแบบและก่อสร้างเป็น 1 กิโลวัตต์ความเร็วสูงกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับเทอร์โบที่ใช้ในประเทศ CHP หน่วยอธิบาย สำหรับการทดสอบการกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ความเร็วสูง วิธีที่ถูกต้องที่สามารถทดสอบแยกต่างหากจากหน่วย CHP ยังสามารถรวมลงไปได้อย่างง่ายดาย โดยเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์ในตัวเทอร์โบธรรมดากับการกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ turbogenerator ถูกสร้างขึ้นซึ่งสามารถหมุนได้ด้วยอากาศอัดในการทดสอบ การวิเคราะห์ความเร็วสำคัญของ turbogenerator ที่ดำเนินการใช้ง่ายประมาณตาม deflection คงของเพลา ผลที่ใช้ในการทดสอบความเร็วสูงอื่น ๆ รวมมีแสดงการวัดการสูญเสียพลังงาน สามารถใช้กังหัน Brayton กลับวน ตามโหมดการดำเนินงานสำหรับหน่วยนอกจากนี้ยังได้กล่าวถึงFig. 1

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บ๊อบบี้ P. เจมส์และบาชาร์ Zahawi / พลังงาน Procedia 42 (2013) 249 - 260
ที่มีประสิทธิภาพเครื่องยนต์สเตอร์ลิง, โดยการใช้เทอร์โบชาร์จเจอร์เป็นกังหันก๊าซขนาดเล็ก โดย
การรวมเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่มีองค์ประกอบพื้นฐานของหม้อไอน้ำในประเทศทั่วไปเช่นเครื่องเขียนและ
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน, กังหันก๊าซค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างต่ำขนาดเล็กนายกสามารถผลิตด้วยต่ำ
ต้องการการบำรุงรักษาชิ้นส่วนลูกสูบและไม่มีชีวิตที่ยาวนาน โดยการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรงกับ
เพลาเทอร์โบชาร์จเจอร์ของที่จำเป็นสำหรับเกียร์จะถูกลบออก ต่อไปนี้จะช่วยลดการ
ใช้จ่ายเงินทุนเอาการสูญเสียพลังงานเกียร์และความต้องการการหล่อลื่นและลดชิ้นส่วนระบบการ
นับ นอกจากนี้การมีเพศสัมพันธ์และกระแสสลับเทอร์โบเพิ่มความเร็วของเพลาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ
จึงช่วยลดขนาดของการส่งออกพลังงานที่กำหนด.
กำเนิดเทอร์โบไดรฟ์โดยตรงเป็นในเชิงพาณิชย์สำหรับแผนการ CHP ขนาดเล็กเป็นพิเศษโดยใช้
การพัฒนากังหันก๊าซเป็นผู้เสนอญัตติสำคัญ นอกจากนี้ยังมีการจัดการที่ดีของความสนใจในเชิงพาณิชย์ในความเร็วสูง,
ไดรฟ์ตรงหน่วยที่ก่อยานพาหนะไฟฟ้าและไฮบริด [5, 6] เครื่องมีขนาดเล็กอื่น ๆ ที่ได้
รับการสร้างขึ้นยัง แต่ไม่กี่ได้รับการออกแบบเพื่อผลิตส่งออกขนาดเล็กเป็น 1 กิโลวัตต์ ในบทความนี้
ออกแบบและการก่อสร้าง 1 กิโลวัตต์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับความเร็วสูงสำหรับเทอร์โบชาร์จเจอร์ตามหน่วย CHP ในประเทศ
อธิบาย สำหรับการทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับด้วยความเร็วสูง, วิธีการที่ถูกต้องดังกล่าวว่าอาจจะมีการทดสอบ
แยกต่างหากจากหน่วย CHP ยังรวมได้อย่างง่ายดายเป็นมัน โดยการเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์ใน
เทอร์โบชาร์จเจอร์แบบเดิมที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ, กังหันไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นซึ่งอาจจะหมุนด้วย
อากาศอัดสำหรับการทดสอบ การวิเคราะห์ความเร็วที่สำคัญของกังหันจะดำเนินการโดยใช้ง่าย
ประมาณขึ้นอยู่กับการโก่งตัวคงที่ของเพลา ผลการทดสอบความเร็วสูงอื่น ๆ รวมถึง
การวัดมูลค่าของการสูญเสียพลังงานจะนำเสนอ เป็นไปได้ของการใช้กังหัน Brayton คว่ำ
วงจรเป็นโหมดการทำงานสำหรับหน่วยนอกจากนี้ยังมีการกล่าวถึง.
รูป 1

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

บ๊อบบี้ พี เจมส์ และ บาชาร์ zahawi / พลังงาน procedia 42 ( 2013 ) 249 – 260
ประสิทธิภาพเครื่องยนต์สเตอร์ลิง , จะได้รับโดยการใช้เทอร์โบเป็นกังหันก๊าซขนาดเล็ก โดย
รวมเทอร์โบกับองค์ประกอบขั้นพื้นฐานของหม้อไอน้ำแบบภายในประเทศ เช่น เครื่องเขียนและ
แลกเปลี่ยนความร้อน ต่ำต้นทุนขนาดเล็กกังหันแก๊สแรงผลักดันสำคัญ สามารถ ผลิต กับต่ำ
ความต้องการการบำรุงรักษาไม่มีลูกสูบชิ้นส่วนและชีวิตที่ยืนยาว โดยการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรง

ของเทอร์โบ เพลา ต้องใช้เกียร์กลจะถูกลบออก นี้จะลด
ทุนค่าใช้จ่าย เอาเป็นกระปุกเกียร์อำนาจทุนและความต้องการหล่อลื่นและลดชิ้นส่วน
ระบบนับ นอกจากนี้ coupling the alternator and turbocharger increases the speed of the alternator’s shaft
and consequently reduces its size for a given power output.
Direct drive turbo generators are commercially available for small-scale CHP schemes using specially
developed gas turbines as the prime mover. There is also a great deal of commercial interest in highspeed,
ไดรฟ์โดยตรง หน่วยผลิตไฟฟ้า และยานพาหนะลูกผสม [ 5 , 6 ] เครื่องจักรขนาดเล็กอื่น ๆได้
ยังถูกสร้างขึ้น แต่เพียงไม่กี่ได้รับการออกแบบเพื่อผลิตส่งออกขนาดเล็กเป็น 1 กิโลวัตต์ ในกระดาษนี้ ,
ออกแบบและก่อสร้าง 1 กิโลวัตต์ความเร็วสูงกระแสสลับสำหรับเทอร์โบจากภายในประเทศหน่วย :
อธิบาย ทดสอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับที่ความเร็วสูง a method was required such that it could be tested
separately from the CHP unit, yet be easily integrated into it. By replacing the compressor on a
conventional turbocharger with the alternator, a turbogenerator was built which could be rotated with
compressed air for testing. A critical speed analysis of the turbogenerator is carried out using a simple
การประมาณค่าตามความคงที่ของเพลา ผลการทดสอบความเร็วสูงอื่น ๆรวมทั้ง
การวัดกำลังไฟฟ้าสูญเสีย จะนำเสนอ ความเป็นไปได้ของการคว่ำเบรย์ตันกังหัน
วงจรเป็นโหมดสำหรับหน่วย ยังกล่าวถึง
รูปที่ 1