Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  mikroturbina
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Budynki wysokie dziś i jutro – cz. II
EN
The paper focuses on the analysis of a 30 kW microturbine operating in the organic Rankine cycle (ORC) with a low-boiling working medium. The nominal speed of the rotor is 40,000 rpm. The investigated microturbine is an oil-free machine, which means that its bearings use the ORC working medium as a lubricant. We created a numerical model, which was used to assess the dynamic properties of the newly designed microturbine. The conducted analyses covered, inter alia, the optimization of some geometrical parameters of each bearing in order to cause the lubricating film to be created at a correspondingly low rotational speed as well as to obtain optimal dynamic properties of the system. The article provides a full dynamic picture of the rotor supported by two aerodynamic gas bearings. The included graphs demonstrate the vibration amplitude of the shaft as a function of the rotational speed as well as the results of the modal analysis in the form of natural vibration modes of the system and their corresponding natural frequencies.
3
Content available remote A software tool for automatic geometry generation of a micro turbine
EN
Heat recovery plays an important role in increasing the efficiency of renewable energy facilities like biomass furnaces, solar power plants or biofuel combustion engines. As the overall efficiency of the facilities can be increased by recovering the energy. The available waste heat can be converted directly into mechanical energy, pressure or subsequently converted into electrical energy by coupling the expansions machine with a generator. The waste heat can be converted by Organic Rankine Cycle (ORC). Therefore, an expansion machine, e.g. a turbine is required. Also small amounts of waste heat can be recovered, if so-called micro turbines are used. Design and construction of such micro turbines always follow fixed rules. Aim of this work is to explain the rules how to design a micro turbine. Furthermore, our workflow and a software tool which follows these rules should be presented.
EN
The article assesses the profitability of investment in low-power CHP systems in an agricultural holding. This assessment pertains to three CHP units, it is units powered by a Stirling engine, equipped with a microturbine, and powered by a piston internal combustion engine. The assessment is based on the assumption that all electric power and heat generated will be used by the agricultural holding for its own purposes. For comparison, the results of calculations, including the depreciation of investment in the CHP system, were compared with the costs of purchasing electric power and heat from external providers.
PL
W artykule przedstawiono ocenę opłacalności inwestycji w układy CHP małych mocy w gospodarstwie rolnym. Ocenie tej poddano trzy agregaty kogeneracyjne, tj. agregaty z silnikiem Stirlinga, z mikroturbiną oraz z tłokowym silnikiem spalinowym. Do oceny przyjęto założenie, że cała wytwarzana energia elektryczna i ciepło wykorzystywane będą na potrzeby własne gospodarstwa. Dla porównania wyniki obliczeń, w tym czas amortyzacji inwestycji w układ kogeneracyjny, zestawiono z kosztami zakupu energii elektrycznej i ciepła z zewnątrz
5
EN
The paper presents the results of the design analysis and experimental investigations of the microturbine set consisting of the microturbine with partial admission and permanent magnet generator. The microturbine was designed for operation with the vapour of ethanol as a working fluid. Microturbine unit was tested for different parameters of the working fluid and varying the electrical load. The examples and the comparison between experiment results and numerical simulations are shown and discussed in the paper.
PL
W artykule zaprezentowano stanowisko badawcze wraz z układem pomiarowym, służące do wyznaczania charakterystyk turbosprężarek. Pierwszą część artykułu poświęcono opisowi stanowiska badawczego oraz jego przydatności do badań innowacyjnych turbosprężarek. Kolejna część dotyczyła układu pomiarowego wraz z aplikacją do monitorowania i akwizycji wartości mierzonych opracowaną w środowisku LabView. W ostatniej części przedstawiono test aplikacji oraz wstępne wyniki z badań rozruchowych stanowiska na komercyjnej turbosprężarce.
EN
The article presents a test rig for dynamic testing of turbochargers. It is equipped with a measurement system. In the first part of the article, the test rig is discussed in terms of its usability for testing innovative turbochargers. The next part is devoted to the measurement system and an application - created in the LabView environment - used for control and acquisition of data. The last part of the article presents the findings of a usability test of the application and preliminary results of the start-up of a commercially available turbocharger.
7
Content available remote System wibrodiagnostyczny dla mikroturbiny parowej ORC o mocy 100 kW
PL
W artykule zaprezentowano system wibrodiagnostyczny opracowany dla prototypowej mikroturbiny o mocy elektrycznej 100 kW pracującej w obiegu ORC. Opisano system wibrodiagnostyczny wraz z aplikacją pomiarowo-monitorującą opracowane w środowisku LabVIEW oraz test aplikacji na stanowisku badawczym. Przedstawiono także ogólną charakterystykę monitorowanej mikroturbiny.
EN
The article presents a vibrodiagnostic system that was developed for a prototypical micro-turbine with the electric capacity of 100 kW operating in an ORC installation. The system with dedicated measuring and monitoring software (developed in LabVIEW programming environment) and the software testing process on the test rig were described. The overall characteristics of the micro-turbine has been also presented.
8
Content available remote Analiza koncepcyjna symulatora mikroturbiny energetycznej
PL
W artykule przedstawiono tok postępowania podczas opracowywania symulatora mikroturbiny energetycznej przeznaczonego do testowania systemów łożyskowania opartych o szybkoobrotowe łożyska ślizgowe z elastyczną panwią. Systemy łożyskowania budowane w ramach projektu POIG pt. „Wykorzystanie materiałów i konstrukcji inteligentnych do opracowania koncepcji i wykonania innowacyjnego systemu łożyskowania wirników mikroturbin energetycznych” dedykowane są do maszyn szybkoobrotowych, a w szczególności mikroturbin energetycznych zasilanych czynnikiem niskowrzącym.
EN
The article presents the course of action in the development of the power microturbine simulator dedicated to test bearing systems based on high-rotating flexible-sleeve slide bearings. Bearing systems constructed within the POIG project entitled “Using intelligent materials and structures to develop and implement the concept of the innovative bearing system in power microturbine rotors” are dedicated for high-rotating machines in particular low-boiling-factor-supplied power microturbines.
EN
The topic of the article is the analysis of the influence of selected design parameters and operating conditions on the radial steam micro-turbine, which was adapted to operate with low-boiling agent in the system based on the ORC. In the following parts of this article the results of the thermal load analysis, the residual unbalance and the stiffness of bearing supports are discussed. Studies showed that the steam micro-turbine is characterized by very good dynamic properties and is resistant to extreme operating conditions. The prototype of micro-turbine has passed a series of test calculations. It has been found that it can be subjected to experimental research in the micro combined heat and power system.
PL
W pracy przedstawiono ogólną budowę mikroturbin oraz układów kogeneracyjnych opartych na mikroturbinach. Zestawiono charakterystyczne parametry dostępnych na rynku zespołów kogeneracyjnych mocy mikro opartych na mikroturbinach trzech wiodących firm: Capstone, FlexEnergy i Turbec. Omówiono również przykładowe zastosowania układów kogeneracyjnych opartych na mikroturbinach firmy Capstone, jak również przedstawiono charakterystykę stanowiska badawczego z układem kogeneracyjnym opartym na mikroturbinie C30 firmy Capstone zainstalowanego w Ośrodku Szkoleniowo-Badawczym w Zakresie Energii Odnawialnej w Ostoi należącym do Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
EN
In the present work general structures of microturbines and micro-CHP systems are presented. Main characteristics of commercially available microturbines of three leading manufacturers: Capstone, FlexEnergy and Turbec are summarized. Examples of applications are given. A CHP system test stand based on Capstone C30 microturbine owned by Training and Research Center for Renewable Energy Sources in Ostoja - West Pomeranian University of Technology, Szczecin (Poland) - is described.
PL
Mikroturbiny sprzedawane jako gotowe agregaty prądotwórcze są godną rozpatrzenia alternatywą do agregatów opartych na silnikach tłokowych. Jednakże odmienny charakter pracy mikroturbin skutkuje koniecznością spełnienia szczególnych wymagań technicznych, które trzeba uwzględnić na etapie projektowania instalacji. Producenci mikroturbin zapewniają na tym etapie projektu pomoc doradczą i odpowiednią dokumentację techniczną swojego produktu. Zapewnienie odpowiednich warunków pracy urządzenia, zaprojektowanie instalacji elektrycznej, paliwowej i spalinowej są zadaniami inwestora. W artykule opisano warunki techniczne, jakie trzeba uwzględniać przy opracowywaniu koncepcji wykorzystania mikroturbiny do zasilania w energię elektryczną i ciepło użytkowe określonych obiektów. Korzystano przy tym z dokumentacji technicznej producenta mikroturbiny oraz doświadczeń własnych nabytych podczas eksploatacji mikroturbiny Capstone C30LF zainstalowanej w Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym w Szczecinie.
EN
Microturbine is a worth of consideration alternative to reciprocating engines power generator sets. However, a different nature of this technology results in need to fulfill additional special technical requirements. These requirements must be taken under consideration on a preliminary stage of investment. Microturbine manufacturers provide an assistance and a technical documentation for their products. A compliance with acceptance specifications is an obligation to investor. In the present work these requirements are summarized on the basis of manufacturers’ technical guides and an experience of operation of Capstone C30LF microturbine installed in West Pomeranian University of Technology, Szczecin (Poland).
13
Content available remote New method of state analysis and diagnostics of power micro-devices
EN
In the small scale, turbines and bearings are a source of specific problems connected with securing stable rotor operation. Two kinds of high-speed micro-turbines of electric power of about 3 KW with multistage axial and radial rotors supported on foil bearings have been accepted. The scope of the present article is limited to the discussion of the dynamic characteristics of the selected design. The properties of the rotor combined with slide bearings (foil bearings in this particular case) were taken under investigation. Analysing the dynamic state of the domestic power plants requires qualitatively novel research tools. It turned out that the situation is possible that the rotor, after losing its stability, stabilises again when the rotational speed increases. This is a phenomenon determined by the author as "multiple whirls." Another topic discussed in this paper is an assessment of the influence of a random character of certain input data, in this case, changes of external excitations of the system. This problem is related to the "heuristic models" often placed in opposition to widely used algorithmic models.
PL
W pracy przedstawiony został przykład mikrosiłowni kogeneracyjnej możliwej do szerokiej aplikacji w tzw. mikrowytwarzaniu energii cieplnej i elektrycznej opartym na źródłach odnawialnych. Analizowanym urządzeniem jest wysokoobrotowa mikroturbina o mocy zaledwie kilku KW. Celem pracy nie są jednakże szczegóły konstrukcyjne tak zdefiniowanych urządzeń, lecz nowe metody analizy stanu dynamicznego i pozyskiwania relacji diagnostycznych. Jak się okazało, te małe urządzenia o prędkościach obrotowych wirnika od kilkudziesięciu do kilkuset tysięcy obrotów na minutę stanowią prawdziwe wyzwanie dla badaczy i eksploatatorów. Wiele tradycyjnych pojęć i metod badawczych, z powodzeniem stosowanych w maszynach większych, musiało zostać zweryfikowanych. Przy tak wysokich prędkościach obrotowych układ może przekraczać granicę stabilnej pracy wielokrotnie i dalej bezawaryjnie pracować, może też samoczynnie się stabilizować w wysokich zakresach prędkości. Mamy tu do czynienia z nowym zjawiskiem „wirów wielokrotnych" o zupełnie innych, nieznanych dotąd w eksploatacji symptomach diagnostycznych. W pracy zaproponowany też został inny sposób matematycznego opisu stanu maszyny oparty na metodach heurystycznych. Opis heurystyczny jest przeciwieństwem opisu algorytmicznego i uwzględnia m.in. przypadkowe błędy danych czy autokorekcję modelu w trakcie obliczeń. Opis heurystyczny jest bliższy naturze człowieka i warto go szerzej rozpropagować w budowie i eksploatacji maszyn. Czy przyjmie się w praktyce? W pracy podane zostały przykładowe wyniki obliczeń oparte na nowym podejściu odnoszące się do małych urządzeń energetycznych. To pierwszy krok na tej drodze w badaniach prowadzonych w ośrodku gdańskim i olsztyńskim.
PL
W artykule omówiono wyniki badań symulacyjnych małogabarytowego wirnika mikroturbiny osiowej łożyskowanego ślizgowo oraz tocznie. Obiektem badań był układ wirujący mikroturbiny zaprojektowanej dla powstającej w IMP PAN w Gdańsku mikrosiłowni kogeneracyjnej małej mocy, pracującej w obiegu ORC. Prezentowane badania zostały wykonane przy wykorzystaniu własnych programów serii MESWIR oraz programów komercyjnych: MADYN 2000 i ABAQUS. W artykule omówiono wyniki analizy modalnej małogabarytowego wirnika z uwzględnieniem właściwości sprężysto-tłumiących łożysk oraz przedstawiono wyniki analizy drgań wymuszonych wirnika łożyskowanego ślizgowo oraz tocznie. Wyniki badań zostaną wykorzystane podczas opracowywania i optymalizacji ostatecznego rozwiązania konstrukcyjnego mikroturbiny.
EN
This article presents the results of investigations of dynamic characteristics of a small-dimension rotor with slide and rolling element bearings. The object of investigations was the rotor-bearing system of the low-power steam microturbine designed in the IF-FM PASci, Gdansk. The investigations were performed using own codes MESWIR series and commercial FEA software MADYN 2000 and ABAQUS. The results of modal analysis for micro-rotor supported on slide and rolling element bearing were showed and discussed. Forced vibration analysis of the rotor-bearing system was also performed. The results of investigations will be used in further stages of the design and optimization of the microturbine.
15
Content available remote Instability and heuristic problems in high - speed rotor of a micro turbine
EN
Nonlinear forms of vibrations in rotors dynamics, especially after exceeding the stability limit, as well as the assessment of not precise and randomly variable input parameters, still constitute the research subject in many institutions all over the world. The results of investigations of the high-speed rotor of a micro turbine, being an element of the micro power plant in dispersed power engineering based on renewable energy sources - are presented in the paper. The basic problem of such devices is to assure a stable rotor operation within the entire range of rotational speeds. Foil bearings and special rotor structure were applied. It turned out that the situation in that the rotor - after loosing its stability - stabilises again when the rotational speed increases, is possible. This is a new phenomenon determined by the author as 'multiple whirls'. Possibilities of stabilizing the situation by the application of hybrid lubrication and siphon pockets are also presented in the paper. Another topic, discussed in the hereby paper, is an assessment of the influence of a random character of certain input data - in this case - changes of external excitations of the system. This problem is related to the so-called heuristic models often placed in opposition to widely used algorithmic models. The obtained results indicate different influence of disturbances depending on the system working conditions. After exceeding the stability limit, it means in a highly nonlinear operation range, the influence of disturbances significantly decreases. It is rather unexpected result. Research tools such as computer series codes and the method of their experimental verification are also included in the paper.
16
Content available remote Airflow analysis of the microgasturbine axial turbine stage
EN
Presented paper consists detailed analysis of the airflow in micro gasturbine. Calculations was made for axial turbine with given mass flow rate m=0,15 [kg/s] and total inlet temperature T3* = 950 [K]. Presented analysis is useful for gasturbines with mass flow rate smaller than 0.5 [kg/s]. As a major conclusions for designers of microgasturbines there is a considerations that require to be very careful and forewarn that typical correlations for commercial gasturbines couldn’t be take it as granted.
PL
Prezentowana praca zawiera szczegółową analizę przepływu przez stopień osiowy turbiny mikroturbinowego silnika odrzutowego. Obliczenia wykonano dla osiowej turbiny o masowym natężeniu przepływu m=0,15 [kg/s] i temperaturze spalin przed turbiną 3*T = 950 [K]. Analiza jest przydatna dla silników o masowym natężeniu przepływu powietrza w kanale silnika mniejszym niż 0.5 [kg/s]. W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono że w przypadku mikromaszyn przepływowych obliczenia należy wykonywać ze szczególną starannością gdyż przyjęcie założeń oraz uogólnień typowych dla całej rodziny maszyn przepływowych uniemożliwia uzyskanie poprawnego rozwiązania.
17
Content available remote Microbearings and microturbines - possibilities of dynamic state assessment.
EN
The article discusses tendencies in development of turbines, from the macro to micro scale, and their possible application in dispersed cogeneration, i.e. in home power installations. In the small scale, turbines and bearings are a source of specific problems connected with securing stable rotor operation and their susceptibility to some material imperfections, such as shaft cracks. New research tools composing the computer system MESWIR are presented, and results of system stability investigations taking into account thermoelastic deformations of bearing bushes and various variants of their fixing are discussed, along with the results of investigations of the effect of crack depth propagation on the dynamic state of the entire system. The obtained results are rather surprising and frequently in opposition to a so-called engineering intuition. The machine selected for investigations is a three-support rotating machine with two discs, in operation in conditions specific for microturbines (low Sommerfeld numbers). The developed research tools have turned out extremely applicable for assesing vibroacoustic threats generated by this type of machines.
PL
W pracy przedstawione zostały rozważania dotyczące tendencji rozwojowych turbin od makroskali do mikroskali i możliwości ich aplikacji w kogeneracji rozproszonej, czyli w tzw. "domowych" instalacjach energetycznych. Turbiny i łożyska w małej skali generują specyficzne problemy związane z utrzymaniem stabilnej pracy wirnika i wrażliwością na niektóe imperfekcje materiałowe takie jak np. pęknięcia wału. Przedstawione zostały nowe narzędzia badawcze w postaci systemu komputerowego MESWIR i zaprezentowane wyniki badań stabilności układu z uwzględnieniem deformacji termosprężystych panwi łożyskowych i różnych wariantów ich zacisku, a także wyniki badań dotyczące wpływu propagacji głębokości pęknięcia wału na stan dynamiczny całego układu. Otrzymano wyniki dość zaskakujące, często sprzeczne z tzw. "intuicją inżynierską". Do analizy przyjęta została trójpodporowa maszyna wirnikowa z dwoma dyskami pracująca w warunkach właściwych dla mikroturbin (małe liczby Sommerfelda). Opracowane narzędzia badawcze okazały się bardzo przydatne w ocenie zagrożeń wibroakustycznych tego typu urządzeń.
18
Content available remote Energetic Behavior of a MEMS Microturbine Concept
EN
The energetic behavior of a MEMS based microturbine concept is analysed by applying a model that accounts for strong heat mixing in the microengine. The results give some understanding on the possibilities to obtain a usable power from this microdevice.
PL
W artykule przedstawiono informacje o stanie rozwoju turbin gazowych małej mocy, Rozpatrzono potencjalne możliwości w ewolucji schematów cieplnych oraz główne zadania i cele konstrukcyjne. Zwrócono uwagę na charakterystyczne cechy komór spalania i wymienników regeneracyjnych. Wskazano na technologie energetyczne z silnikami małej mocy, w tym układy hybrydowe z ogniwami paliwowymi.
EN
This paper overviews the development of small scale gas turbines. It analyses the possibilities of their potential evolution in the arrangements of gas turbines systems and defines the main tasks and aims for the design of one-stage compressors and radial expanders. The analysis concerns also characteristic features of combustors and regeneration heat exchangers. It finally determines trends, which are necessary for the further improvement of small scale gas turbines. Some examples of the gas turbine - fuel cell hybrid generation systems are given.
PL
Artykuł przedstawia stan rozwoju i zastosowania zaawansowanych technologii rozproszonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej, tj. ogniw paliwowych i mikroturbin. Przytoczono parametry wybranych zastosowań i perspektywy rozwoju tych technologii.
EN
Paper introduces the status of current development of advanced technologies for heat and electricity distributed generation, i.e. fuel cells and microturbines. There are examples of applications and technologic and economic progress.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.