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Free Piston Generator/Turbine Systems – Advanced Hybrid Systems

机译：免费的活塞发电机/涡轮系统–先进的混合动力系统

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For the past four years Sandia National Laboratories, California has been developing an advancedrnhydrogen-fueled combustion driven electrical generator based on a free piston engine utilizing HomogeneousrnCharge Compression Ignition (HCCI). Experimental investigation of the efficiency and emissions of this uniquerncombustion combination predict a fuel to electricity conversion efficiency of 50% for the 30 kilowatt, low boostrnprototype under development.rnModeling studies supported by NASA have illuminated the attractive characteristics that result from thernintegration of the free piston generator with turbomachinery. As in the case of high temperature fuel cell / gasrnturbine hybrids, pumping power for fuel/air stream movement can be provided for free by conversion of wasternheat. In addition, the power density of the device can be improved significantly.rnThis paper will explore the advantages of utilizing the free piston generator as the heat source in a gasrnturbine hybrid. System modeling techniques will be presented as well as the potential improvement inrnperformance relative to the baseline 30 kilowatt design. Possible applications are suggested.
机译：在过去的四年中，加利福尼亚州桑迪亚国家实验室一直在开发一种先进的以氢为燃料的燃烧驱动发电机，该发电机基于利用均质充量压缩点火（HCCI）的自由活塞发动机。对这种独特的燃烧组合的效率和排放进行的实验研究预测，正在开发的30千瓦低升压原型机的燃料到电力的转换效率为50％。NASA支持的建模研究阐明了自由活塞发电机一体化所产生的诱人特性。与涡轮机械。与高温燃料电池/燃气轮机混合动力的情况一样，可以通过转换余热来免费提供用于燃料/空气流运动的泵动力。此外，该装置的功率密度也可得到显着提高。本文将探讨在燃气轮机混合动力系统中利用自由活塞发电机作为热源的优势。将介绍系统建模技术以及相对于基准30千瓦设计的潜在改进性能。建议可能的应用。

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