Газодинамические генераторы.

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Переношу сюда своё Сообщение#677 про "компрекс-схему" из темы "Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры":
Итак, как обещал, вот описание работы(как мне видится) волнового генератора газа(см. рисунок). На рисунке дана развёртка на плоскость, чёрной стрелочкой обозначенно направление вращения, зелёным цветом обозначенны крышки/золотники, остальное должно быть понятно.
Сверху вниз:
1)Труба/канал перекрыта с обоих концов, происходит впрыск топлива и поджиг смеси. Надо сказать, что в данном месте может быть устроенна внешняя КС, что-то вроде форкамеры в крышке, в которую подаётся небольшое кол-во сжатого ранее воздуха из ресивера и топливо, им же эта "форкамера" может и охлаждаться. Но пока будем рассматривать вариант с горением в канале;
2) Идёт процесс горения и сжатия во всё ещё перекрытом канале;
3-4) Трубка/канал подходит к отверстию в золотнике, сообщающим её с ресивером, сжатый воздух перетекает в него;
5) По завершении вытеснения воздуха/уравнивании давления горючих газов и сжимаемого воздуха, при подходе волны давления к левой крышке/золотнику, канал ей перекрывается со стороны выхода воздуха(чтоб было от чего отразиться), одновременно в правой крышке может открыться канал выхлопа;
6-9) Канал открыт с обеих торцов. Выхлопные газы с большой скоростью покидают канал в выхлопную систему, эжектируя новую порцию воздуха. При этом выхлопные газы частично отбирают тепло от стенок канала, снижая подогрев свежего заряда/воздуха. Процесс чем-то схож с прямоточной продувкой в ДВС с ПДП. Выхлоп, имеющий меньшее давление, чем сжаый воздух может быть направленн либо на вспомогательную турбину(например ТКР для наддува), либо в теплообменник встроенный, скажем в тот же ресивер, либо может использоваться для обогрева внешнего корпуса турбины(для снижения теплопотерь в ней), либо комбинацией этих либо других методов;
10) Канал полностью продут и перекрыт справа золотником. Происходит процесс "дозарядки", т.к. справа поток томозиться - повышается давление, а слева ещё поступает свежий воздух, вследствии инерции.
Затем цикл повторяется.
Для привода этого устройства требуется мизерная мощность, главная турбина может работат по воздушному циклу, а он имеет наивысший КПД, можно использоват топлива с содержанием серы(солярка), т.к. в турбину они не попадают, а каналы ротора хорошо продуваются, то коррозия минимальна. Недоиспользованное тепло частично возвращается в цикл= повышение экономичности. Простая, в сравнении с лопаточными машинами, конструкция= снижении стоимости. Теоритически можно получить приличные давления= высокий КПД, особенно для малоразмерных турбоустановок. И т.д. и т.п.
Вот, как-то так.



[highlight]Добавленно:[/highlight]
Можно на этом принципе реализовать и другие двигатели/движители:
1) Изогнув канал так, чтобы выхлопные газы покидали ротор под углом к его оси можно избавиться от внешнего привода;
2) В дополнение к п.1 или вместо него можно также изогнуть канал и на входе воздуха. Получим монороторный ГТД, причём дешевле/проще чем существующие;
3) Сечения канала на входе и выходе могут иметь разную площадь. Это снизит потери тепла в стенки, уменьшит осевой габарит, материалоёмкость, массу и т.д.;
4) "Заглушив" выход сжатого воздуха получим простой/дешёвый/лёгкий пульсирующий ВРД с давлениями много превышающими ныне существующие, а значит более экономичный, с высоким КПД. Вполне может применяться, например, для маршевой СУ летающих мишеней, крылатых ракет и пр, но не только.
5) Данный принцип позволяет легко осуществить схему "компаунд". Выхлоп из первой ступени на правляется во вторую, из неё в третью и т.д. в которых осуществляеся  как дорасширение газов, так и предварительное сжатие воздуха, что ещё больше повышает КПД. Причём это также можно осуществить в монороторном варианте.
И так далее.
 
U

UgreshaR

Один из очередных вариантов реализации ПуВРД с сохранением "слабого" звена - упругого элемента (диафрагмы), ограничивающего ресурс двигателя.
В тоже время давно отработаны конструкции со струйным управлением потоками воздуха и газа, позволяющие отказаться от механических (клапанных, диафрагменных) распределителей, которые обеспечивают работу устройств тысячами часов без обслуживания - на основе столь любимых форумом эффектов Коанда и Магнуса...
Дело за малым - увлеченной компанией людей, готовых пойти на некоторые "неудобства" жизни для отработки такого принципа вместо вечернего рассматривания очередных картинок.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Один из очередных вариантов реализации ПуВРД с сохранением "слабого" звена - упругого элемента (диафрагмы), ограничивающего ресурс двигателя.
нет тут диафрагмы! Есть золотник(крышка с "дырками"). Ресурс соответствующий, т.е. весьма большой(5000-10000 моточасов как минимум).
В тоже время давно отработаны конструкции со струйным управлением потоками воздуха и газа, позволяющие отказаться от механических (клапанных, диафрагменных) распределителей, которые обеспечивают работу устройств тысячами часов без обслуживания - на основе столь любимых форумом эффектов Коанда и Магнуса...
Если внимательно прочитать мои пассажи на данную тематику(хотя бы в "стпртовой" теме), то можно узреть аналогичные предложения. ;) Хотя бы моё упоминание про пульсационные трубы. даже чертёжик из старой книжки выкладывал с "коэндовским" распределителем. Или упоминание клапанов Теслы(пластинчатых/створчатых клапанов) в которых реализован принцип разворота потока. Как я уже говорил - реализаций может быть много, на всё получать патенты - ни денег ни времени не хватит. :)
Дело за малым - увлеченной компанией людей, готовых пойти на некоторые "неудобства" жизни для отработки такого принципа вместо вечернего рассматривания очередных картинок. 
Дык в чём проблемма? В чём выразятся "неудобства жизни"? Готовы возглавить коллектив/оказать помощь в расчётах?
 
U

UgreshaR

Дык в чём проблемма? В чём выразятся "неудобства жизни"? Готовы возглавить коллектив/оказать помощь в расчётах?
1. В отсутствии личных проблем.
2. Стандартные: время, некоторые финансовые вложения свех предусмотренных семейным бюджетом.
3. Поздно этим заниматься (для меня).
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
1. В отсутствии личных проблем.
2. Стандартные: время, некоторые финансовые вложения свех предусмотренных семейным бюджетом.
3. Поздно этим заниматься (для меня). 
1. Т.е. лично Вам это не интересно? Или я не понял мысль. :-? ;
2. Некоторым временем располагаю, вот в финансах/возможностях(материалы, станки, ЗНАНИЯ) ограничен;
3. Аоздно "возглавлять" или "помогать"? :)
 
U

UgreshaR

1. Интересно, но см. п.3.
3. "Приходит день, приходит час...", когда начинать новые дела не стоит. Даже интересные.
 

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
http://forums.drom.ru/garazh/t1151281019.html

и такого .... в интернете на "каждом углу". 
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
и такого .... в интернете на "каждом углу". 
Угу. Видел сие. Два года как, а может и более. На Ёмобильном форуме обсуждали. там же высказал мысль про то, что сие есть тот же "компрекс", только в "вертикальном" варианте. Данный девайс обладает своими как достоинствами, так и недостатками. Один из которых - бОльшие проблеммы с обеспечением резонанса, чем в моём варианте.
ИМХУ.
 

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
JohnDoe


Чтобы узнать перспективу надо ее пощупать.
 
Клапаны довольно интересны!

http://www.outex.ru/Fulton-PHW.htm

Интересен раздельный подвод горючего и окислителя! ;)

http://www.srtoyhaus.ru/otoplenie-v-dome/avtomaticheskie-kotlyi-pulsiruyushego-goreniya_2871.html
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Вот ещё ребятки роют в том же примерно направлении: http://www.xplorair.com/concept_xplorair.html
следовательно мои мысли о цикле Хэмфри и клапанах Теслы верны. С помощью последних можно изваять по "компрекс-схеме" ГТД с большой степенью двухконтурности а "ацкими" давлениями сгорания. ;)
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Прикинул вчерне ГДГ-демонстратор: используем стальные трубы внутренним диаметром 40 мм, толщина стенки - 3 мм, длина каждой трубки - 100 мм, кол-во трубок - 10 шт, при оборотах "барабана" в 10000 об/мин получаем массовый расход - 0,25 кг/сек. диаметр "барабана" - 185 мм(без кожуха), длина "барабана" - 100 мм(без крышек/золотников), масса "барабана" - 3181гр(только труб). Накинем ещё на крышки, кожухи подшипники и пр. ещё килограмма три-четыре - получим вес около 6-7 кг. Расход керосина/солярки составит 6,3 кг(7,8 литров) в час(из расчёта соотношения стехиометрическая ТВС/"лишний" воздух 1:9). Давление примерно 2-3 бар(цикл Ленуара, степень расширения - 15) Мощность на валу около 20 кВт.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Две ПДФ-ки от Жоржа, доказывающие, что идея "компрекс-схемы", некоторые её принципы (сгорание при постоянном объёме и золотниковое газораспределение) рабочая. Турбостартеры-подогреватели по словам дяди Юры даже выпускаются/выпускались ограниченной серией и применяются на северах(я правда не встречал, хотя может они юзаются в специфической области, в нефтянке или у газовиков, например).
 

Вложения

mz

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
https://www.google.com/?tbm=pts#hl=ru&tbo=d&tbm=pts&sclient=psy-ab&q=wave+rotor+engine&oq=Wave+rotor&gs_l=hp.1.1.0i19l4.22167.22167.0.26491.1.1.0.0.0.0.136.136.0j1.1.0.ernk_timediscountb..0.0...1c.2.FNtNUfQ1qwk&pbx=1&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.&fp=a2783787a7800167&bpcl=38897761&biw=1280&bih=799

 
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
@ mz
Спасибо, жаль всё на буржуинском :(, я не владею, практически. Много похожего, но есть и отличия, так, что если я захочу, с какого-нить бодуна, заморочиться патентованием, то обойти можно будет. ;)
 
Две ПДФ-ки от Жоржа,\\\\ хотя может они юзаются в специфической области, в нефтянке или у газовиков, например).
Надо же ,как сегнерово колесо почти !  :)

Вот если такое ещё обхватить радиальной активной турбиной?
 

Вложения

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Вот если такое ещё обхватить радиальной активной турбиной?
Дык, там о подобном говорилось, т.е. из турбостартера газы направляются сперва в ТКР, а уж потом в дизель(если я правильно понял), что ведёт и к повышению КПД(газы "дорабатывают" свою энергию) и к мощности "пропорционально давлению наддува". Если базовый, безнаддувный вариант имел мощность 8 кВт, то наддувный - 20 кВт. Жаль данных по удельному и массовому расходу нет. :(
 
Вверх