容积式膨胀机英文解释翻译、容积式膨胀机的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 positive-displacement expansion engine

分词翻译：

容积的英语翻译：

cubage; dimension; volume
【医】 volume

式的英语翻译：

ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【医】 F.; feature; formula; Ty.; type

膨胀机的英语翻译：

【化】 expander; expansion engine; expansion machine

专业解析

容积式膨胀机（Positive Displacement Expander）是一种利用工作介质（如气体或气液混合物）在封闭容积内发生膨胀，从而将流体的压力能（或热能）转换为机械能的旋转式动力机械。其核心特征在于通过容积的周期性变化来实现能量转换。

核心定义与工作原理：

容积变化驱动 (Volume Change Driven)：工作介质进入膨胀机内特定容积的工作腔（如气缸、转子间腔室）。随着机械运动（如活塞往复、转子旋转），该工作腔的容积逐渐增大，导致介质膨胀，压力和温度下降。这种受控的容积变化是做功的关键。
机械能输出 (Mechanical Energy Output)：介质膨胀产生的力作用于运动部件（如活塞、转子叶片、螺杆转子），推动其运动，进而通过曲轴、主轴等机构输出旋转机械功或直线往复功。
能量转换基础 (Energy Conversion Basis)：遵循热力学第一定律（能量守恒）和第二定律（能量品质下降）。膨胀过程本质上是将流体的内能（主要表现为压力能和热能）转化为轴功的过程。理想情况下遵循等熵膨胀过程，其理论输出功可通过热力学公式计算： $Delta W = int_{in}^{out} v , dp$ 其中 $Delta W$ 为单位质量理论功，$v$ 为比容，$p$ 为压力。

主要类型：

活塞式膨胀机 (Piston Expander)：结构与活塞压缩机类似，但过程相反。高压气体推动活塞在气缸内往复运动，通过曲柄连杆机构转换为旋转运动输出功。适用于高压比、小流量场合。
螺杆式膨胀机 (Screw Expander)：由一对相互啮合的阴、阳转子（螺杆）组成。高压气体进入转子啮合形成的齿间容积，随着转子旋转，容积逐渐增大，气体膨胀做功，驱动转子转动输出功。结构紧凑，适应变工况能力强，在中低温余热回收、有机朗肯循环（ORC）、压缩空气储能等领域应用广泛。
涡旋式膨胀机 (Scroll Expander)：由一对相互嵌套的渐开线型涡旋盘（动盘和静盘）组成。高压气体进入由涡旋壁形成的月牙形腔室，随着动盘相对于静盘的平动旋转（公转），腔室容积逐渐增大，气体膨胀推动动盘运动输出功。振动小、噪音低、效率较高，适用于中小功率场合，如汽车余热回收、小型ORC系统。
转子式膨胀机 (Rotary Vane Expander)：在圆形气缸内，偏心安装的转子上装有可滑动的叶片。高压气体进入叶片与气缸壁形成的腔室，推动叶片带动转子旋转，同时腔室容积增大，气体膨胀做功。结构相对简单。

核心特点与优势：

内压缩比固定 (Inherent Pressure Ratio)：其膨胀比主要由机械结构（如转子型线、气缸容积）决定，运行时膨胀比相对固定。
适应两相流 (Two-Phase Flow Tolerance)：部分类型（如螺杆式、涡旋式）能够较好地处理含有液滴的湿蒸汽或气液两相流，在低品位热源回收中具有优势。
部分负荷性能好 (Good Part-Load Performance)：容积式膨胀机的效率在部分负荷下通常优于速度式膨胀机（如透平膨胀机）。
转速较低 (Lower Operating Speeds)：通常运行转速低于透平膨胀机，便于与发电机或其他设备直联。

典型应用领域：

余热/余压回收 (Waste Heat/Pressure Recovery)：回收工业过程中的中低温余热（如烟气、热水、蒸汽）或高压废气（如天然气减压、高压蒸汽排放）的能量，用于发电或驱动其他设备。
有机朗肯循环发电 (Organic Rankine Cycle Power Generation)：作为ORC系统的核心动力设备，将低沸点有机工质蒸汽的热能转化为电能。
压缩空气储能 (Compressed Air Energy Storage - CAES)：在释能阶段，高压空气驱动膨胀机发电。
天然气调压站 (Natural Gas Pressure Let-Down Stations)：替代传统的节流阀，利用高压天然气减压过程中的压力能发电或驱动。
制冷与热泵系统 (Refrigeration and Heat Pump Systems)：在某些系统中用作膨胀元件兼能量回收装置（取代膨胀阀），提高系统效率。

容积式膨胀机是通过工作腔容积的强制性周期性变化，使工作介质（气体或气液混合物）在其中膨胀降压，从而将流体的压力能和热能直接转化为机械功输出的动力机械。其类型多样（活塞式、螺杆式、涡旋式、转子式等），以内压缩比固定、适应两相流和良好的部分负荷性能为特点，在余热余压回收、ORC发电、压缩空气储能及天然气调压等领域具有重要应用价值。

网络扩展解释

容积式膨胀机是一种利用密闭空间（工作腔）的容积周期性变化来实现气体膨胀做功的机械装置，主要用于制冷、低温工程或能量回收系统。以下从原理、结构特点、应用场景等方面进行详细解释：

1.核心原理

容积式膨胀机通过周期性改变密闭腔体的容积，使高压气体膨胀并对外输出机械功。其过程可分为两步：

膨胀阶段：高压气体进入膨胀腔后，随着腔体容积增大，气体压力降低，温度下降，同时推动活塞或转子运动（如往复式或旋转式结构），将气体的内能转化为机械能。
排气阶段：膨胀后的低温低压气体被排出，腔体容积缩小，准备下一次循环。

这一过程符合热力学第一定律，可用公式表示为： $$ W = int P , dV $$ 其中，( W )为对外做功，( P )为气体压力，( dV )为容积变化量。

2.结构分类与特点

容积式膨胀机主要分为两类：

活塞式膨胀机：通过活塞往复运动改变容积，适用于高压力比、小流量场景（如中小型制冷系统）。
旋转式膨胀机（如螺杆式、涡旋式）：通过转子旋转实现容积变化，具有结构紧凑、振动小的优势，适用于连续运行工况。

与透平膨胀机（速度型）相比，容积式膨胀机在低流量、高压力工况下效率更高，但流量调节范围较窄。

3.典型应用

制冷系统：用于蒸气压缩式冷冻循环，通过膨胀冷媒降低温度（如提到的冷冻装置）。
深低温设备：在液氮、液氦制备等超低温领域，与透平膨胀机配合使用，实现多级降温。
余压发电：回收工业高压废气中的能量，例如天然气输配管网的降压过程。

4.技术挑战

容积式膨胀机需解决压力脉动（专利提及）和泄漏问题，通常采用多缸设计或优化密封结构来降低振动和能量损失。

如需进一步了解具体型号或工程案例，可参考（道客巴巴文档）和（农业网技术解析）中的扩展内容。