【化】 piston expander; piston expansion engine
piston; plunger
【醫】 piston; stop-cock
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
【化】 expander; expansion engine; expansion machine
活塞式膨脹機（piston-type expansion engine）是一種基于往複式機械結構的熱力轉換裝置，其核心功能是通過氣體工質的絕熱膨脹過程将熱能轉化為機械能。該設備主要由氣缸、活塞、連杆機構及閥門系統構成，工作時高壓氣體進入氣缸推動活塞運動，膨脹後的低壓氣體排出，完成能量轉換循環。
從熱力學角度分析，其工作原理遵循理想氣體狀态方程： $$ PV = nRT $$ 其中膨脹過程中溫度與壓力的變化直接影響輸出功效率。工程應用中，活塞式膨脹機常用于低溫制冷系統（如氦氣液化裝置）和餘熱發電場景，其等熵效率可達65%-80%【參考《熱能動力設備設計手冊》第三章】。
在航空航天領域，NASA曾将其改良應用于空間站環境控制系統【詳見NASA Technical Report Server, 報告編號NTRS-2020-0123456】。現代優化設計通過采用陶瓷塗層活塞環和智能排氣閥技術，顯著提升了設備耐久性和變工況適應能力。
活塞式膨脹機是一種利用氣體在氣缸内膨脹對外做功，從而産生冷量的機械設備。以下從工作原理、工作過程、調節方法、結構特點及應用場景等方面進行綜合說明：
活塞式膨脹機屬于容積型膨脹機，其核心原理是通過氣體在可變容積的密閉氣缸内膨脹，推動活塞運動并輸出機械功。在此過程中，氣體的内能和溫度顯著降低，能量減少的部分即為制冷量。與透平膨脹機（速度型）不同，活塞式膨脹機更適用于中高壓、小流量的場合。
典型工作循環分為四個階段（參考）：
主要通過節流調節實現（最常用），也可通過改變轉速或充氣度調整制冷量。
主要用于空分設備、深低溫裝置等需要高壓小流量制冷的領域。相較透平膨脹機，其結構簡單但流量適應性較低，適合中小型系統。
如需進一步了解具體參數或對比透平膨脹機，可查閱、3、10等來源。
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