Вместо дизтоплива - вода.

ted77

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Армавир
Уважаемые форумчане! Давно хотел услышать мнение двигателистов - теплотехников по вопросу применения воды вместо ДТ в двигателе по типу дизеля. Идея такова: в воздух, нагретый при сжатии поршнем в цилиндре, впрыскивается дисциллированная вода. По идее - образовавшийся при испарении при высокой температуре пар совершит работу по перемещению поршня? Если энергии образовавшегося пара будет достаточно, то что мы поимеем? Правильно - экодвигатель. Да и не только в экологии дело: решаются сами собой вопросы охлаждения, удешевленя "топлива", продление ресурса двигателя и т.д. Теперь о конструкции: двухтактный цикл, привод вспомогательных механизмов от энергии отработанного пара. Конечно, детали, соприкасающиеся с водой должны быть из неоржавляющихся материалов, придётся решить ещё целый ряд проблем: очистка масла от попавшей воды, изготовление специально рассчитанных под воду      насос - форсунок, рекуперация отработанного пара и ещё множество сопутствующих задач, но мне кажется это оправданным. Хотелось бы услышать мнение уважаемых специалистов по возможности самой идеи, мне кажется, что не только я, но и многие другие задумывались об этом, ведь идея прямо просится, чтоб её рассмотрели. Я довольно хорошо знаком с ДВС - но здесь ведь несколько иное, только механика остаёся прежней, нужно заново рассчитать степень сжатия (исходя из необходимой температуры сжатого воздуха), необходимое количество воды и длительность впрыска и многое другое, но, прежде всего, возможна ли реализация данного проекта? Кто что думает?
Александр.
 
Откуда
Владимир
При чем тут вспомогательные механизмы и прочая галиматья
Когда сжимаете воздух в двигателе то затрачиваете работу, когда сжатый воздух расширится он совершит работу меньшую той что затратили на сжатие, потому как существуют всякие потери, теперь к этим потерям вы добавляете затраты энергии на испарение воды- слышали о внутренней теплоте парообразования, так что на выходе будет гораздо меньше чем затратили на сжатие только и всего, такой двигатель будет работать только если его принудительно крутить

Закон сохранения энергии аднака, короче читайте физику за среднюю школу
 
Откуда
Moskva
А как нагревать цилиндры, паяльной лампой?))
Вода очень хорошо охолождает мотор, испытано запоржцеводами. Ещё лучше впрыскивать воднометаноловую смесь
 

TsAI

Я люблю строить самолеты!
...воды [highlight]вместо[/highlight] ДТ...
Не получится. Выше Varan Вам  объяснил почему. А [highlight]вместе[/highlight] с ДТ-таких работ полно - наберите в любом поисковике
ВЛИЯНИЕ ВПРЫСКА ВОДЫ В ДИЗЕЛЬ
или
THE EFFECT OF WATER INJECTION IN DIESEL ENGINE
увидите, что таких работ навалом и ведутся они давно... 
 

ted77

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Армавир
Я думаю, что при сжатии воздух нагреется где - то до 400 градусов, так что при впрыске воды она испарится и увеличится в объёме где - то раз в 1000, что при замкнутом объёме цилиндра вызовет значительное повышение давления и, как следствие, совершение полезной работы.
 
Откуда
Moskva
Воздух может и нагреется, но цилиндры и поршень он не нагреет, а первый впрыск воды охладит все это дело до температуры окружающей среды. Единственная возможность запустить эту чудо установку это подводить тепло извне, например засунуть все это дело в костёр)
 
Откуда
Владимир
Вы можете думать все что вам заблагорассудится на реальное положение дел это никак не влияет. Испаряет воду и повышает давление пара не температура а теплота. Воду испаряют потом повышают давление пара и заставляют пар работать в паровозах , причем делают это за счет сжигания угля или жидкого топлива. КПД такого процесса составляет 7-10 процентов. Вы предлагаете делать то же самое за счет использования теплоты полученной от сжатия воздуха, вот и получите назад процентов 10 затраченной энергии, причем воздух после этого в смеси с паром уже не будет иметь температуру 400С, и общее давление в цилиндре упадет.
Если вам так это интересно то можете самостоятельно рассчитать и давления и температуры , все данные для этого и необходимые формулы можно найти ознакомившись с наукой которая называется ФИЗИКА, так что дерзайте и удачи
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
по вопросу применения воды вместо ДТ в двигателе по типу дизеля. 
Уж лучше научится добавлять в жидкое топливо угольную пыль. Запасы угля раз в 1000 больше, чем нефти, поэтому если уж и продолжать портить двигатель, то в этом направлении....
 

ted77

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Армавир
Г-н Миллер, я не считаю, что двигатель от подачи воды испортится. Согласно данным, средняя температура сжатого воздуха в дизеле в конце такта сжатия от 550 до 700 градусов и даже при потере довольно большого количества теплоты на нагрев стенок камеры сгорания, этого количества теплоты должно с избытком хватить на испарение небольшого количества воды. А на впрыск этого небольшого количества нужно не так уж и много энергии, так что полученной энергии при расширении пара должно с избытком хватить на совершение полезной работы. Это нужно попробовать практически, на уменьшенной модели, при современных методах контроля и регистрации показаний. Интересно, кто - нибудь делал подобные попытки?
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
не считаю, что двигатель от подачи воды испортится. 
НЕ испортится, сразу. Потом - будут проблемы как в 30 е годы. Тогда специалистов за это репрессировали. Сейчас впрыском воды (не в дизель) опять хочет заняться НАМИ. Там есть идеологи этого дела, а других идей нет.
Лучше подавать конечно ВТЭ, а не воду, но в России еще на газ не могут перейти, какое там ВТЭ!
Интересна подача пара в цилиндр. Пар можно получить от тепла ОГ и  с не меньшей пользой (а то и большей) подать.
Тут уходит часть проблем, описанных выше.
Но в авиации это сделать еще труднее, чем на земле..
 

georgy31

Я люблю строить самолеты!
До войны и во время подавали в мессеры воду с бензином. Хорошо работало, но ресурс был 30 часов.  ;)
 

ted77

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Армавир
Думается, что 30 часовый ресурс обусловлен общей механической напряженностью двигателя, но, вообще - то, разговор я завёл не об использовании ВТЭ или дополнительного впрыска воды, а совсем о другом.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Согласно данным, средняя температура сжатого воздуха в дизеле в конце такта сжатия от 550 до 700 градусов и даже при потере довольно большого количества теплоты на нагрев стенок камеры сгорания, этого количества теплоты должно с избытком хватить на испарение небольшого количества воды.
       Должно или не должно - надо проверять расчетом. Основы теплотехники вполне позволяют это сделать. Вас будет преследовать дефицит количества теплоты. Сначала, чтобы уменьшить этот дефицит, придете к необходимости впрыска кипятка с температурой, соответствующей давлению сжатия - это будет 110-120 градусов. Потом увидите, что давление в цилиндре растет не так интенсивно как ожидалось из-за очень большой величины теплоты парообразования для нужной дозы впрыска. В конце придете к убеждению, что проще впускать в цилиндр готовый высокотемпературный пар, полученный в отдельном котле, т.е. в итоге вернетесь к классическому паровому двигателю.
 

ted77

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Армавир
Вот ответ, который что - то объясняет, спасибо Владимир Александрович.
 

IgIs

Наши рукодельные самокрылы-самые самодельные в мир
Краткие основные значения, которые определят  смысл или бессмысленность  предлагаемого тех процесса. 
Удельная теплоемкость воздуха - 1,005 кДж/(кг * К).
Удельная теплоемкость воды  - 4,187 кДж/(кг * К).
Удельная теплоемкость водяного пара (при Т ок. 100 °C) -  2,020 кДж/(кг * К). и далее имеет меняющиеся значения.
Удельная теплота парообразования воды –   2200 кДж/кг
Теперь посчитайте - сколько вам надо подвести тепла за счет работы сжатия к некоему количеству воздуха, чтобы за счет этого тепла горячего воздуха нагреть, потом испарить, а потом и перегреть некое  количество воды и водяного пара.
Несложные рассчеты покажут- смысл или бессмысленность   такого способа работы двигателя

Чтобы иметь хоть какие-то показатели крутящего  момента и мощности вам надо будет иметь   от 8 до 12 атм среднее эффективное даление. Это примерно средняя Т-ра от 169 до 187 град.Ц. температура пара в цилиндре.
Вот на эти  показатели и ориентируйтесь для приблизительного рассчета.
 

IgIs

Наши рукодельные самокрылы-самые самодельные в мир
Предлагаемая вам схема работы двигателя с паросиловым циклом - т.е. на выхлоп, когда отработавший водяной пар уходит на выброс в небо вместе с остатками тепла- это самый не экономичный способ работы паросиловй установки. Хотя он и самый простой по конструкции паровых машин, которые  этот цикл реализовывали.
Это паровозы конца 19-го, начала 20-го века. Они все работали на выхлоп пара в атмосферу (вспомните пышные султаны выхлопа по бокам от локомотива). Поэтому имели 6-7 % КПД. но были очень простыми и (поэтому) крайне недежными машинами  с моторесурсом во многие десятилетия.
 

ted77

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Армавир
Я думал использовать выхлоп для привода генератора, обогрева водоподготовки и т.п., а образовавшийся конденсат - утилизировать.
 
Вверх