Повітряний компресор, який працює як пневматичний двигун?

Я працюю над системою зберігання енергії стисненого повітря. Розмір і вага системи сильно обмежені; нічого (в ідеалі) не повинно перевищувати кількох кілограмів. З цієї причини я хотів би зберігати енергію (стискати газ) і витягувати енергію (змушувати газ працювати) тим же механізмом поворотно .

По суті, мені потрібен поворотний повітряний компресор, який при протіканні повітря в зворотному напрямку працює як пневматичний двигун. Я працюю з досить високим тиском (я оцінюю кілька сотень фунтів на дюйм), але з низьким об'ємом. У своєму пошуку я знайшов безліч компактних обертових повітряних компресорів та обертових пневматичних двигунів, але навряд чи можна коментувати, які системи працюватимуть як обидві.

Мені здається дуже інтуїтивно зрозумілим, що повітряний компресор може мати ці властивості, але я не хочу переходити до будь-яких висновків. Я переглянув декілька компресорів, і, як видається, найбільш застосовні до моєї ситуації:

• Відцентровий компресор
• Компресор осьового потоку
• Поворотний гвинтовий компресор
• Роторний лопатевий компресор

Відцентровий компресор ідеально підходить, але в моїх очах, мабуть, є оборотним, принаймні з будь-якою ефективністю. Я також переглянув пневматичні мотори, яких було менше в наявності. Найбільш застосовними видалися такі:

• Роторний лопатевий мотор

Інші системи, такі як мотор pietro, явно не застосовні в моєму легкому, компактному застосуванні. Кореляція між обертовим лопатевим компресором та обертальним лопатевим двигуном є багатообіцяючою, але я хотів би знати про будь-які у мене варіанти.

Які обертові системи стиснення газу можуть подвоюватися як двигуни, що працюють від газу, який вони стискають?

EDIT Відповідь, швидше за все, полягає у подібності між радіальною (відцентровою) турбіною та відцентровим компресором.

Я рекомендував би відцентрову систему , нахилену вперед , таку як вигнутий вперед вентилятор .

Вхід / вихід потужності будь-якого пристрою, куди рідина надходить / виходить зі швидкістю рідини $Q$ у $V$ і входить / виходить під кутом $\theta$ зі швидкістю $U$, було б:

Якщо у вас цей пристрій стискає газ, вхід потужності працює в зворотному напрямку. В обох випадках допомагає кут. Дивіться трикутник швидкості .

Справжнє серце цієї волі зводиться до того, щоб поставити на отвори кілька хороших клапанів. $U$ - меч з подвійним ребром - якщо він піднімає вашу силу, якщо $V$ не дуже висока порівняно з $U$насправді нічого не відбувається. Не забувайте$Q$ залежить від $V$ або $U$, залежно від того, як ви на це дивитесь. Ключовим моментом для цього є віджати вхідний отвір вниз (залежно від того, яким способом ви працюєте) до дуже маленького отвору, щоб мати найвищу$V$ можливо, зберігаючи розетку ретельно контрольованою, щоб не обмежувати $Q$ або $U$ понад те, що потрібно тримати $V/U$ пристойний.

Можливо, використання цього в якості першого етапу двоступеневого поворотного компресора також може допомогти - другий етап є справжнім обертовим компресором, щоб реально підвищити тиск, але це допомагає другому етапу підняти тиск за межі атмосферного.

Зрештою, жоден пристрій на ринку не буде побудований для цієї дивної послуги - але, маючи досить симетричну поворотну систему з ретельно контрольованими входами, слід дати гідні результати. Я б обов'язково проконсультувався з виробником спеціальних вентиляторів.

Я не фахівець з повітряних компресорів чи двигунів, але, з моїх обмежених знань, я думаю, як ви кажете, що відцентровий компресор був би найкращим для стиснення, а турбіна Tesla була б ідеальною як двигун. Я думаю, що слід встановлювати їх на одному валу, але в окремих герметичних камерах, з деякими клапанами, таким чином, що при роботі турбіни повітря викачується з камери компресора, і навпаки, щоб не викликати непотріб опір від іншого робочого колеса. Як варіант - механізм зчеплення / захоплення, який вибирає, який з них обертається валом.

Такий пристрій можна вважати двостороннім компресором / двигуном. Спробувати зробити це обома способами з робочим колесом, оптимізованим під один із цих сценаріїв, схоже, що в іншому ви завжди будете неефективними.