Поршневая гибридная энергетическая машина со ступенчатым уплотнением - RU2016147655A

Поршневая гибридная энергетическая машина, содержащая цилиндр и размещенный в нем с радиальным зазором дифференциальный поршень с образованием верхней компрессорной и нижней насосной полости, причем компрессорная полость соединена с источником и потребителем сжатого газа через всасывающие и нагнетательные газовые клапаны, а жидкостная полость - с источником и потребителем жидкости через всасывающие и нагнетательные жидкостные клапаны, отличающаяся тем, что цилиндр в зоне насосной полости в нижней части цилиндра имеет ступенчатое расширение в виде выточки с образованием между нижней цилиндрической поверхностью поршня и поверхностью цилиндра радиального зазора большей величины, чем радиальный зазор между поршнем и цилиндром в зоне верхней компрессорной полости, и при этом соблюдаются следующие соотношения:

V_M=V₁-V₂,

где V_M - мертвый объем компрессорной полости, , где

L_M - линейный мертвый объем компрессорной полости,

d_P - диаметр поршня;

V₁ - объем жидкости, перетекшей из жидкостной полости в компрессорную в процессе сжатия и нагнетания жидкости;

V₂ - объем жидкости, перетекшей из компрессорной полости в жидкостную в процессе сжатия и нагнетания газа,

и при этом

где - средняя протяженность щели с зазором δ₁, P_WG - среднее давление жидкости в зоне ступенчатого расширения цилиндра на ходе сжатия жидкости, p_GB - давление всасывания газа, p_G - среднее индикаторное давление газа в процессе его сжатия и нагнетания, p_GW - среднее давление жидкости в зоне ступенчатого расширения цилиндра на ходе сжатия и нагнетания газа, μ - динамическая вязкость жидкости, ν - средняя скорость поршня, Т - время хода поршня из нижней мертвой точки (НМТ) в верхнюю мертвую точку (ВМТ) и наоборот.