YaBB - Yet another Bulletin Board
   YaBB - Yet another Bulletin Board  



Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, выберите Вход или Регистрация
 

  ГлавнаяСправкаПоискВходРегистрация Закладки  
 
Страниц: [1] 2 
Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара (Прочитано 1449 раз)
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
09.10.18 :: 19:21:35
 
Тема роторно-лопастного двигателя внутреннего сгорания (Вигриянова) потихоньку сошла на нет. Проблемы механической синхронизации и тепловых перегрузок автором решены не были. Был одно время поднят интерес к теме использованием внешнего тепла (некими учёными из Псковского политеха), но продолжения в виде нормального прототипа я так нигде не нашёл.

У меня во время всей этой шумихи вокруг Ё-мобиля тоже были свои варианты, к которым пришёл самостоятельно (впрочем похожие идеи могли быть у кого-то ещё), но возможности тогда сделать прототип не было. Вполне реально, что в ближайшее время смогу наконец-то заняться организацией нормальной мастерской. Можно будет сделать и 3D печать, и ЧПУ фрезер, и прочее...

В заголовке суть проекта, если кратко, то добавлю сюда идею электронной синхронизации при приводе двух генераторов, каждый от своего ротора. Интересно узнать мнения форумчан. (Длинную тему в 150 страниц перечитывать нет желания.)

Пару ссылок по теме.
https://galin-engine.com/web-description-galin-engine-ru.pdf
https://studopedia.ru/10_204626_tehnologiya-vpriska-para-v-kameru-sgoraniya-dvig
atelya-pgu-STIG.html
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #1 - 10.10.18 :: 15:48:12
 
Интересно то, что роторно-лопастной расширитель обратим (как и турбина), поэтому такой же бублик, только меньше размером, можно использовать и для компрессора и для маслонасоса, и помпы охлаждения и прочее. Валы привода роторов всех агрегатов попарно соединяются ремёнными передачами. Такая энергоустановка прекрасно вписывается в схему любого гибридного транспорта. Впрочем насколько это актуально для авиации я не знаю. Возможно для дирижабля или квадрокоптера подойдёт также.

Роторы и половинки корпуса можно получить литьём и последующей обработкой ЧПУ фрезером, валы и шкивы заказать токарю. Каналы для смазки частично формируются при литье, а также сверловкой и последующей заваркой технологических отверстий.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #2 - 14.10.18 :: 05:26:07
 
Состав энергоустановки

    Расширитель преобразует энергию давления парогазовой смеси в механическое движение электрогенераторов, попеременно двигая роторы. Роторы двигаются поочередно, друг за другом, в торроидальной камере корпуса. Лопатки роторов подводятся к входным отверстиям в режиме мотора, далее одна тормозится, другая движется, выпуская с одной стороны отработанные газы в выходные отверстия. Далее цикл повторяется но тормозится другой ротор.
    Компрессор создаёт необходимое давление и расход воздуха на входе в жаровую трубу. Конструктивно, как и прочие агрегаты, аналогичен расширителю. Имеет значительно меньший размер, сопоставимый с разницей в объёме потребляемого воздуха к объёму газов, продуктов сгорания, плюс подмес пара в расширителе.
    Перепускной клапан обхода компрессора используется при запуске энергоустановки и управляется по сигналу датчика пламени.
    Топливный насос подаёт топливо в форсунку, создавая необходимое давление, которое регулируется клапаном, сбрасывающим избыток топлива в бак, через трубку обратки.
    Помпа парогенератора обеспечивает подачу воды в рубашку жаровой трубы, количество регулируется краном с сервоприводом, избыток возвращается через перепускной клапан в бак. Пар увеличивает объем рабочего тела и снижает его температуру. В итоге меньше образуется окиси азота, меньше подвергаются перегреву детали расширителя.
    Масляный насос обеспечивает циркуляцию масла в расширителе, компрессоре и водяной помпе, обеспечивая смазку трущихся частей и охлаждение роторов агрегатов. Также смазывается водяная помпа, цепи и редуктора.
    Помпа охлаждения обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости в основных агрегатах для отвода тепла от их корпусов, обогрева ветровых стекол и салона транспортного средства.
    Цепь соединяет приводные валы расширителя и компрессора. Снабжена натяжителем и защитным кожухом, обеспечивающим смазку цепи и защиту её от загрязнений.
    Ременная передача привода неосновных агрегатов. Снабжена защитным кожухом, натяжение регулируется соответствующим креплением одного из агрегатов.
    Ресивер-компенсатор собирает сжатый после двух труб компрессора воздух, компенсируя неравномерность его работы и поочерёдную работу роторов, направляет в факел жаровой трубы.
    Жаровая труба образует камеру непрерывного горения топлива и подмеса пара позади факела. Одета в рубашку подогрева воды перед распылением и теплоизоляционный кожух, снижающий потерю тепла и защищающий окружающие агрегаты, детали конструкции от перегрева.
    Топливная форсунка распыляет топливо, которое подаётся через золотниковый клапан, приводимый в действие ЭБУ, под определенный вид топлива используются разные форсунки, процесс замены которых максимально облегчен.
    Свеча зажигания обеспечивает поджиг смеси в процессе запуска.
    Трубы подвода парогазовой смеси связывает жаровую трубу, через тройник-компенсатор, со входами в расширитель. Они вместе одеты в теплоизоляцию.
    Труба отвода отработавшей смеси обеспечивает поступление газов в градирню.
    Градирня конденсирует водяные пары в жидкость, отделяя углекислый газ и азот. Также в воду попадают оксиды азота и серы, в виде соответствующих кислот.
    Водяной бак является источником воды для подмеса пара, внутри него размещён электронагреватель, а сам он одет в теплоизоляцию, для эксплуатации при отрицательных температурах. Также подогревателями снабжены фильтр и трубки подвода воды до рубашки жаровой трубы. При длительной остановке вода сливается, а система продувается сжатым воздухом.
    Электромагнитный клапан сброса воды из бака и патрубков, при аварийной остановке.
    Топливный бак содержит жидкое топливо. Это может быть растительное масло, спирт, керосин, солярка и прочее. Возможна замена на природный газ или биотопливо, тогда бак меняется на баллон с редуктором, а топливный насос исключается. В стационарных энергоустановках возможно подключение к центральному газоснабжению.
    Мотор-генератор приводит в движение ротор расширителя и компрессора в процессе запуска энергоустановки, а также доводит ротор в холостых фазах движения. Генерирует электроэнергию в соответствующих фазах при рабочем ходе, в противофазе тормозя свой ротор.
    Редукторы понижают обороты в режиме мотора, при приводе роторов расширителя и компрессора, повышают обороты в режиме генератора, при передаче механической энергии от роторов расширителя. Наличие редуктора позволяет использовать более компактные и лёгкие высокооборотные электрические машины, а также упростить логику их управления и коммутации.
    Радиатор системы охлаждения обеспечивает отвод лишнего тепла в атмосферу или воду (для водного транспорта).
    Радиатор охлаждения масла.
    Вентилятор обдува радиаторов, который меняется на помпу забортной воды, для водного транспорта.
    Маслоотделитель выводит масло из воды после водяной помпы, перед поступлением в жаровую трубу.
    Масляный фильтр очищает масло от примесей.
    Воздушный фильтр очищает воздух от загрязнений.
    Фильтр воды, очищает её от кислот и солей, а также прочих примесей.
    Датчик положения приводного вала.
    Датчик температуры охлаждающей жидкости.
    Датчик давления в ресивере-компенсаторе.
    Блок управления энергоустановки (ЭБУ).
    Силовой преобразователь коммутации обмоток мотор-генератора. Выпрямитель вырабатываемого тока.
    Буферная аккумуляторная батарея сглаживает пульсации напряжения, а также обеспечивает энергией при запуске установки, подогрев воды (при отрицательных температурах) при аварийной остановке и при техническом обслуживании.
    Инверторный преобразователь напряжения и частоты для подачи энергии потребителям. Устанавливается на стационарных энергоустановках, а также на отдельных транспортных средствах для получения напряжения и частоты промышленной или бытовой сети.

Фаза Ротор A Ротор B
0-160 Генератор Тормоз
160-180 Мотор Мотор
180-340 Тормоз Генератор
340-360 Мотор Мотор

Устройство агрегатов
Расширитель, а также компрессор и другие агрегаты, состоит из двух половинок корпуса, двух ротор-лопастей, промежуточного вала, двух приводных валов, двух шестерён. Половинки тора корпусов у основных агрегатов делаются съёмными, для замены при износе, также они могут делаться из отличного, от материала корпуса металла. У расширителя также, на приводных валах, имеются две соединительные муфты, а на компрессоре на приводные валы, помимо шестерён надеты шкивы, ременной передачи момента на остальные агрегаты. На каждом роторе по одному подшипнику в месте крепления промежуточного вала и четыре компрессионных полукольца, по два, на каждой лопасти, между ними в лопасти имеются отверстия для смазки. Каждый приводной вал имеет шлицы для фиксации роторов, муфт и шкивов. Муфты соединяют приводные валы, каждый со своим мотор-генератором, через редуктор. Расширитель и компрессор снабжены каналами, для подачи смазки и охлаждающей жидкости, которые подаются через соответствующие трубки от маслонасоса и помпы. В местах примыкания роторов к друг другу и к корпусу, в районе приводного вала на роторах и корпусе, имеются концентрические канавки и выступы, образующие при сборке лабиринтные уплотнения. Они сделаны на шайбах, подлежащих замене при износе, вместе с компрессионными кольцами, полуконусными накладками у роторов и половинками тора на корпусных деталях, при капитальном ремонте. На половинках корпусов имеются по одному подшипнику и сальнику, закрывающему подшипник от грязи и препятствующему потере масла. В роторы смазка поступает через один приводной вал, а через другой выходит наружу, проходя через промежуточный, от одного ротора к другому. Соответственно для прокачки смазки в промежуточном и приводных валах имеются отверстия и каналы. Специальный сервопривод меняет направление подачи смазки, на тот или иной ротор, для равномерного их охлаждения.

Варианты применения энергоустановки
Питание электродвигателей приводящих в движение наземное, водное или подводное транспортное средство в составе гибридного привода. Имеет преимущество перед обычными источниками энергии на ДВС с генератором, в виде экономии топлива, всеядности, низким содержанием загрязнений в выхлопе. Значительно будет снижена шумность, по сравнению с дизельным ДВС. Также будет большой выигрыш в массе и габаритах, при той же мощности. Механика установки намного проще, содержит меньше деталей, изготовление которых при создании специальной оснастки не сложнее изготовления деталей ДВС. Каждый из агрегатов легко поддается ремонту с заменой отдельных узлов трения.
Стационарная энергоустановка небольшой мощности имеет те же преимущества, что и гибридная в составе транспортных средств, но сложнее обычных бензиновых и дизельных электростанций из-за наличия двух генераторов и буферной аккумуляторной батареи вместе с электронными блоками коммутации и управления. На первом месте конечно же экономичность, всеядность и экологический аспект. Также её преимущество, в возможности использовать дополнительно энергию солнца, или утилизировать тепло от твердотопливного котла, сжигающего мусор, для выработки дополнительного пара. Конечно при сжигании мусора потребуется предварительно его сортировка и дополнительные меры по очистке выхлопа.
При дополнительных мерах, по снижению массы, в том числе уменьшению ёмкости буферных аккумуляторов, возможно использование данной энергоустановки на воздушном транспорте. Как вариант, значительно уменьшить мощность электрогенераторов, а механическую энергию от приводных роторов передавать через специальную гидротрансмиссию на несущий винт вертолета или винты самолёта, конвертоплана. Для повышения равномерности движения можно удвоить комплект основных агрегатов, обеспечив их синхронную работу со сдвигом в 90 градусов, при этом можно использовать только одну жаровую трубу и другие сопутствующие узлы.
Наверх
 

RLD.jpg (30 KB | )
RLD.jpg
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #3 - 14.10.18 :: 05:26:57
 
Весьма эффективным можно считать использование такой энергоустановки в конструкции дирижабля с комбинированной двойной ёмкостью, содержащей водород и пар, вложенными друг в друга, с водородом внутри. Паровая ёмкость будет защищать водород от пожара и утечки в атмосферу, а в дополнение возможно, за счёт селективного покрытия, использовать солнечную энергию для подогрева пара и, частично энергией пара, подзаряжать аккумуляторную батарею, к примеру при дрейфе в попутном течении воздуха. Пар будет подвергаться рециркуляции, при которой будет сжигаться попавший в него водород, а потеря водорода будет компенсироваться электролизом. Также эти процессы будут регулировать подъемную силу дирижабля.
Отдельно стоит вопрос в использовании подобной схемы, при создании стационарной энергоустановки большой мощности. Она может быть сопоставима с газотурбинными, по экономичности и всеядности, но быть значительно проще и дешевле, в изготовлении и обслуживании, не сильно уступая в компактности. Соответственно её можно будет использовать не только для выработки электроэнергии, но использовать также в технологических процессах при сжатии и перекачке природного и других газов, перекачки воды и других жидкостей. При этом можно также, удвоить количество основных агрегатов, работающих синхронно со сдвигом в 90 градусов, минимизировать размеры синхронизирующих моторов на приводных роторах, а при выработке электроэнергии использовать один электрогенератор, связанный с приводными валами гидротрансмиссией.
Наверх
 
 
IP записан
 
PVP
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 16
Омск
Пол: male
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #4 - 18.10.18 :: 08:48:36
 
Цитата:
Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
09.10.18 :: 23:21:35
 
PavelZ
Цитата:
В заголовке суть проекта, если кратко, то добавлю сюда идею электронной синхронизации при приводе двух генераторов, каждый от своего ротора. Интересно узнать мнения форумчан. (Длинную тему в 150 страниц перечитывать нет желания.)
Предлагается идея новой разработки, которая потребует много сил и средств, а цели (для чего всё это) определены слишком расплывчато. Не могли бы вы поделиться своими планами.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #5 - 21.10.18 :: 10:14:21
 
Планы амбициозные  Подмигивание

Специально переехал с Дальнего Востока и купил дом в небольшом селе. С одной стороны самообеспечение позволит снизить расходы на проживание, а с другой стороны возможность организовать свою опытную мастерскую.

Работаю сейчас вахтовым методом, а во время отдыха планирую заняться обустройством дома и самое главное мастерской. Помещений под это дело теперь у меня предостаточно.

Для подачи заявки в Сколково нет обязательного требования в наличии прототипа, но требуется грамотное экономическое обоснование. (Коммерсант с меня не очень. к сожалению.) Требуется наличие команды, то есть как минимум нужен ещё человек в компанию, чтоб сообразить так сказать на двоих или троих.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #6 - 21.10.18 :: 10:32:22
 
Основная идея использовать РЛМ в качестве компрессора и расширителя, с отдельной камерой сгорания. У меня вопрос синхронизации гарантированно решён. Нужно решать вопросы выбора элементов конструкции и материалов, технологии изготовления отдельных деталей.

К примеру тор можно изготовить из трубы специально проточенными валками. Потом сварить концы. Затем разрезав на две половинки вдоль и отшлифовав вращающимся по кругу дремелем, получить половинки тора. Затем эти половинки вставляются в отлитый и отфрезерованный корпус... И так далее.

Важный момент, это использование подмеса пара, как сразу после факела, для снижения температуры рабочей смеси, так и непосредственно в расширителе, для охлаждения ротора, дополнительно к охлаждению маслом. Фактически, вода участвует не только как рабочее тело и для охлаждения, но увеличивает общий КПД установки. незначительно увеличивая вес и габариты.
Наверх
 
 
IP записан
 
georgy31
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 628
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #7 - 21.10.18 :: 12:46:36
 
PavelZ писал(а) 21.10.18 :: 10:14:21:
Коммерсант с меня не очень. к сожалению

Это ключевое слово в вашем изобретении. Для души делайте конечно, но амбиции оставьте свои. Время сейчас коммерсантов, а не изобретателей. Изобретать для денег хорошо, когда у тебя дедушка Форд. В остальных случаях только для удовольствия. Подмигивание
Наверх
 
 
IP записан
 
miharus
Senior Member
****
Вне Форума



Сообщений: 252
Владимир
Пол: male
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #8 - 21.10.18 :: 19:49:21
 
PavelZ писал(а) 21.10.18 :: 10:14:21:
Планы амбициозные. Специально переехал с Дальнего Востока
куда?

Вода - плохое рабочее тело. Поэтому такая вялая реакция на Ваши амбициозные планы. Унылые Перспективы этого уже обсуждали, например на ветке:
"Альтернативные двигатели и рабочие процессы › Об использовании избыточного тепла ДВС в паросиловом цикле": http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1465024494
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #9 - 22.10.18 :: 05:33:25
 
Дом купил, в небольшом селе, в Белгородской области, на границе с Воронежской и Украиной.

Так основной ставки на воду не делается, будет небольшой подмес пара в газогенераторе и совсем чуть-чуть, в р-л расширителе. В первом случае, вода будет испаряться при охлаждении жаровой трубы и примерно на 20-30% пара, по объёму, добавится к рабочим газам. Во втором, вода будет участвовать в смазке компрессионного кольца на лопасти и лабиринтного уплотнения на втулке ротора, вместе с маслом охлаждать лопасти, на проценты добавляя полезную работу при испарении.

Потом вы ссылку дали на обсуждение использования пара в ДВС, а у меня речь идёт о внешнем сгорании. В стационарных ГТД подмес пара применяется и даёт результат.

Фантазировать можно бесконечно. Надо моделировать и считать в программах всяких. Надо пробовать делать агрегаты в натуре, чем планирую заняться, в ближайшее время.
Наверх
 
 
IP записан
 
georgy31
Старейший участник
*****
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 628
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #10 - 22.10.18 :: 07:04:26
 
Пар скушает ваше компрессионное кольцо в течении пары часов работы. Или вы его из бериллия собираетесь сделать?  Подмигивание
Наверх
 
 
IP записан
 
дима043
Старейший участник
*****
Вне Форума


первым делом дельтапланы...

Сообщений: 1590
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #11 - 22.10.18 :: 07:10:49
 
PavelZ писал(а) 22.10.18 :: 05:33:25:
будет небольшой подмес пара в газогенераторе и совсем чуть-чуть, в р-л расширителе..


Только учтите что при взаимодействии газов с водяным паром могут получаться парЫ кислоты. И разъедать конструкцию.
Наверх
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #12 - 22.10.18 :: 15:26:41
 
На счёт кислоты я в курсе, в первую очередь азотная, но её будет меньше, так как в камере с непрерывным сгоранием и подмесом пара можно добиться намного лучших условий горения, чтоб меньше образовалось оксидов азота, в сравнении с ДВС. На счёт серной тут уже всё зависит от качества топлива. В авиационном керосине надеюсь серы не много.

С материалом для колец можно поэкспериментировать, может из фторопласта делать, а может и обычные автомобильные потянут, на первое время. Тем более, что в общем условия работы будут значительно мягче.

Чертить пока нет возможности, пока эскизы на тетрадных листочках от руки.
Наверх
 

2_1317.jpg (143 KB | )
2_1317.jpg
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #13 - 22.10.18 :: 15:31:33
 
Примерно, в сравнении с турбо-дизелем, при мощности 300-500 л.с. можно достичь выгоды в массе в 4-5 раз. В объеме в 2-3 раза.
Наверх
 

1_1761.jpg (154 KB | )
1_1761.jpg
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #14 - 22.10.18 :: 15:33:04
 
Примерно есть прикидки по технологии и материалах изготовления.
Наверх
 

3_995.jpg (161 KB | )
3_995.jpg
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #15 - 22.10.18 :: 15:40:24
 
Получить от опытного образца высокий моторесурс не планирую. Для начала добиться, чтоб работало хоть как-нибудь. Тем более, что надо не только механику делать, но и программу для контролера писать. Первоначально хочу сделать только компрессор, чтоб отладить алгоритм управления моторами. Потом заняться камерой сгорания и добиться устойчивой работы вместе с компрессором. То есть как и при проектировании ГТД сделать газогенератор, с той лишь разницей, что это уже будет паро-газогенератор.

Вообще думаю попробовать различные способы защиты деталей попробовать, в том числе образование керамического покрытия. По крайней мере в камере сгорания это нужно будет сделать обязательно. Из чего делать трубу от камеры сгорания к расширителю не знаю пока, тем более, что конфигурация будет сложной. Интересно, на стеклопластик можно керамику наносить?

А что если вместо эпоксидки использовать глиноземистый цемент и асбест?
Наверх
 
 
IP записан
 
PVP
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 16
Омск
Пол: male
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #16 - 24.10.18 :: 10:13:25
 
PavelZ писал(а)
21.10.18 :: 14:14:21: Цитата:
Основная идея использовать РЛМ в качестве компрессора и расширителя, с отдельной камерой сгорания. У меня вопрос синхронизации гарантированно решён. Нужно решать вопросы выбора элементов конструкции и материалов, технологии изготовления отдельных деталей.

Идея использования РЛМ привлекательна, так как реализует произвольное соотношение между степенями сжатия и расширения. Но эти устройства обрабатывают РТ порциями. Компрессор выдаёт сжатый газ импульсами со скважностью равной коэффициенту сжатия, а расширитель должен получать на вход  РТ  тоже импульсами со скважностью равной требуемому коэффициенту расширения. Как влияют коэффициенты сжатия  и расширения на КПД двигателя многие двигателисты знают.  Возможно эффективность  для вас на последнем месте, тогда КС можно сделать в виде жаровой, охлаждаемой трубы. Если же  эффективность важна, то пока нет предложений об устройстве КС нет и предмета для обсуждения.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #17 - 24.10.18 :: 17:55:05
 
PVP писал(а) 24.10.18 :: 10:13:25:
Компрессор выдаёт сжатый газ импульсами со скважностью равной коэффициенту сжатия, а расширитель должен получать на вход РТ тоже импульсами со скважностью равной требуемому коэффициенту расширения.

Спасибо за внимание к теме и вопрос по существу. Вы правы, что поток воздуха на выходе с компрессора будет пульсирующим. С провалом в момент, когда роторы идут вместе вхолостую.

Поэтому выходы с компрессора будут сходится в камеру, выполняющую роль ресивера, в которую также будет входить труба обходящая компрессор с клапаном внутри, сбрасывающим избыток давления А выход из ресивера пойдёт одной трубой в КС, также через промежуточную камеру разветвитель.

Конструкция камеры сгорания будет обычной трубчатой. как в старых ГТД, с тем отличием, что в конце её, в воздух будет подмешиваться вода. Других принципиальных отличий не будет. Как будут влиять неизбежные пульсации давления на работу КС я не знаю, может придётся принимать ещё какие-нибудь меры.

К примеру сделать три расширителя, каждый со своими синхронизирующими парой мотор-генераторов...
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #18 - 24.10.18 :: 18:10:12
 
И не пойму, чем не понравилось то, что жаровая труба будет охлаждаться? Она ведь в КС ГТД охлаждается воздухом, а тут немного вклад в процесс внесёт вода. Знаю, что с этим усердствовать нельзя, чтоб не было нагара. Поэтому придётся сделать десяток вариантов, если не больше, чтоб добиться приемлемого результата.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #19 - 24.10.18 :: 18:20:53
 
Пульсации на выходе с компрессора будут похожи на что-то вроде пульсаций на выходе диодного моста, а ресивер, как конденсатор фильтра, их будет сглаживать.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #20 - 24.10.18 :: 18:21:44
 
После кондёра.
Наверх
 

 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #21 - 24.10.18 :: 18:29:51
 
Соответственно клапаном можно ещё лучше выравнять давление на входе КС, как регулятором напряжения. Извините меня за такое электронное объяснение.

Но вот как выравнять пульсации нагрузки в виде РЛ расширителя тут могут быть нюансы. Какой-нибудь клапан в выходном тракте ставить или поршень с пружиной, не красиво будет...
Наверх
 
 
IP записан
 
PVP
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 16
Омск
Пол: male
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #22 - 25.10.18 :: 09:46:04
 
PavelZ писал(а)
в ответе № 17 Цитата:
Вы правы, что поток воздуха на выходе с компрессора будет пульсирующим. С провалом в момент, когда роторы идут вместе вхолостую.

Поэтому выходы с компрессора будут сходится в камеру, выполняющую роль ресивера, в которую также будет входить труба обходящая компрессор с клапаном внутри, сбрасывающим избыток давления А выход из ресивера пойдёт одной трубой в КС, также через промежуточную камеру разветвитель.

Конструкция камеры сгорания будет обычной трубчатой. как в старых ГТД, с тем отличием, что в конце её, в воздух будет подмешиваться вода. Других принципиальных отличий не будет. Как будут влиять неизбежные пульсации давления на работу КС я не знаю, может придётся принимать ещё какие-нибудь меры.

Кроме импульсного характера входного и выходного потока КС (ОКС, предложите другое сокращение, если сочтёте нужным)  должна иметь и другие принципиальные отличия от КС ГТД. КСГТД  преобразует тепловую энергию, выделяющуюся при сгорании, в кинетическую  энергию газов. Турбина это устройство для преобразования кинетической энергии газов в механическую форму. Но турбина имеет не высокий КПД  по сравнению с объёмными расширителями и именно этот недостаток вы и хотите устранить не введя новых ( поправьте меня, если я вас неправильно истолковал). ОКС должен преобразовывать тепловую  энергию сгорания в потенциальную энергию газов. Только в этом случае расширитель, выполнив свою естественную функцию, позволит получить высокий КПД всего устройства. Потенциальная энергия это давление и температура.
Устройство, которое вы предлагаете,  очень слабо похоже на то, что надо.

Наверх
 
 
IP записан
 
PVP
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 16
Омск
Пол: male
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #23 - 25.10.18 :: 11:37:06
 
PavelZ писал(а)
в ответе № 18 Цитата:
И не пойму, чем не понравилось то, что жаровая труба будет охлаждаться? Она ведь в КС ГТД охлаждается воздухом, а тут немного вклад в процесс внесёт вода. Знаю, что с этим усердствовать нельзя, чтоб не было нагара. Поэтому придётся сделать десяток вариантов, если не больше, чтоб добиться приемлемого результата.

Мне кажется не правильным копировать какие-то детали с устройства, которое предназначено для решения совсем других задач. Я считаю задачу охлаждения второстепенной по отношению к главной проблеме генерации газа повышенного давления. Другое сокращённое название для ОКС – ГГ(генератор газа). И я сторонник того, чтобы сначала посчитать, а уж потом изготавливать. Это позволяет  экономить время и деньги. Да и качество разработки повышает.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #24 - 25.10.18 :: 15:44:35
 
Генератором газа считается КС в комплексе с тубокомпрессором, как я понимаю. Копировать полностью КС ГТД конечно не надо.
Наверх
 

4_732.jpg (166 KB | )
4_732.jpg
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #25 - 25.10.18 :: 16:10:59
 
В отличии от электричества, газ обладает большой инерцией, поэтому конечно процесс компенсации колебаний будет протекать иначе, чем в выпрямителе блока питания. Будем считать, что к конденсатору (ресивер) прибавляется индуктивность, в роли которой выступают подводящие трубки и сопротивление входного диффузора КС.

По сути также будет работать и аналогичная камера на выходе с КС, которую я для разнообразия назвал тройником-компенсатором, она будет компенсировать колебания нагрузки.

В итоге работа КС РЛМ будет сопоставима с КС ГТД, также будет преобразование химической в кинетическую энергию движения парогазовой смеси. Но диапазон скоростей будет более широким, что конечно же вызывает дополнительные трудности обеспечения топливной эффективности.

Как вариант, продумывал возможность обойтись без ресиверов и поставить управляемую форсунку, которая будет впрыскивать топливо синхронно с работой компрессора и расширителя. В данном случае инерция газов будет всё равно сказываться, какими короткими не будут трубки. Потом процесс парообразования будет всё равно непрерывным из-за тепловой инерции материалов ЖТ и подводящих воду трубок.

В данном случае фазу работы расширителя надо будет сдвинуть на задержку в тракте, от компрессора, с компенсацией по скорости вращения. За счёт управляемой форсунки можно отказаться от управления подводом топлива через управляемый клапан и количество топлива дозировать скважностью управляющих форсункой импульсов. И конечно свеча зажигания должна будет работать постоянно. синхронно с форсункой.
Наверх
 
 
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #26 - 25.10.18 :: 16:24:43
 
По сути стоит проработать два основных варианта. Первый, компактный с импульсной работой КС, в нём достаточно одного компрессора и расширителя, связанных механически. Без ресиверов, только простые тройники и обходной клапан на компрессоре, для регулировки давления.

Второй вариант с более крупным компрессором с ресивером на входе в КС и двумя или даже тремя расширителями. Причем как и компрессор лучше будет снабдить отдельными парой моторов, так и каждый расширитель будет работать со своей парой мотор-генераторов. Производительность компрессора можно будет регулировать как его скоростью вращения. так и скважностью, в небольших пределах. Расширители же, в данном варианте, будут работать в противофазах, компенсируя пульсацию нагрузки на КС.

Первый кажется проще в реализации, но топливной эффективности добиться в импульсном режиме сложнее. Второй вариант лучше для мощных энергоустановок и двигателей, так как позволит получить более равномерный выход электрической или механической энергии.
Наверх
 
 
IP записан
 
PVP
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 16
Омск
Пол: male
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #27 - 27.10.18 :: 10:25:31
 
PavelZ писал(а)
Ответ №9 Цитата:
Фантазировать можно бесконечно. Надо моделировать и считать в программах всяких. Надо пробовать делать агрегаты в натуре, чем планирую заняться, в ближайшее время.
PavelZ писал(а)
в ответе № 24-26 Цитата:
По сути стоит проработать два основных варианта.
Первый, компактный с импульсной работой КС, в нём достаточно одного компрессора и расширителя, связанных механически. Без ресиверов, только простые тройники и обходной клапан на компрессоре, для регулировки давления.

Второй вариант с более крупным компрессором с ресивером на входе в КС и двумя или даже тремя расширителями. 

Вам уже понятно как рассчитать предлагаемое вами устройство? Сколько времени может потребовать разработка эскизов первого опытного образца? В SW или как-то иначе? Вам нужна какая нибудь помощь? Если нужна, то какая?
Наверх
 
 
IP записан
 
jbiplane
Старейший участник
*****
На Форуме


www.aviamech.com Стремлюсь к совершенству

Сообщений: 2149
Красноярск
Пол: male
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #28 - 27.10.18 :: 12:01:07
 
Похоже автор сам с собой ведёт переписку. Лет 10 назад я делал спиральный расширитель вообще не требующий уплотнений. И таких вариантов работающих сегодня десятки.
Наверх
 
WWW | Skype/VoIP | ICQ  
IP записан
 
PavelZ
Новичок на форуме
*
Вне Форума


Я люблю строить самолеты!

Сообщений: 37
Re: Роторно-лопастной расширитель, плюс газогенератор с подмесом пара
Ответ #29 - 27.10.18 :: 16:41:37
 
Да, я разговариваю сам с собой, причём постоянно.

jbiplane писал(а) 27.10.18 :: 12:01:07:
Лет 10 назад я делал спиральный расширитель вообще не требующий уплотнений.

Это с шариками, что ли?

Понимаю, у вас целое НПП, почти НПО... Странно, но в продаже только поршневик двухцилиндровый, чем-то мотор от мотоцикла Урал напоминает.
Наверх
 
 
IP записан
 
Страниц: [1] 2