Применение электрических двигателей и суперконденсаторов в СЛА.

[Олег_cnc]

Меня слово "паровой" сильно смущает. Так и вижу...огромную ёмкость с водою.

Современные парогенератроы довольно компактны и относительно легкие. Вот если вспомнить о конденсации сработанного пара - "вот где собака порылась" 

Вода в паровой машине специальная подготовленная супер чистая. А Бойлер охлаждения должен быть сотовый... Если сравнить с бойлерами которые ставились на дома и которые ставятся сейчас так разница в весе такая что я одной рукой могу держать бойлер всего 100квартирного дома!!!.
Паровая машина дает КПД 40% без рекурперации а с рекурперацией 60%. Я просто в последних сообщения рассматриваю возможность спроектировать двигатель который добавит общий КПД к газовым турбинам... Конструкция турбин очень шибко упрощается!...   Ни чего нового не добавляю так как это давно все применяется на ТЭЦ. Возможность иметь 2 двигателя только обезопасит полеты и увеличит экономию топлива.. не надо будет заправлятся чаще или уменьшит вес топлива который надо было брать с собой.

 

[Олег_cnc]

Я примерно думаю поставить два двигателя на один пропеллер, турбореактивный и электрический. Электрический двигатель будет работать от паровой турбины которая будет забирать тепло от турбореактивного двигателя где на выходе 700С
Современное оборудование и технологии позволяют изготавливать гибридные двигатели которые будут весьма востребованными, и первым делом в авиации где надо максимально мощные и надежные двигатели.
Газовый двигатель при том может работать на различном топливе, в связи с тем что бензин постоянно дорожает... изготовление гибридов будет желательно.

 

[Бриг]

Олег, простите, Вы по моему забыли: какой нужен расход пара ежесекундно(4 литрами не обойдетесь) и сколько времени потребуеттся на конденсацию пара в воду. (на охлаждение). Вы уж начинайте считать ВСЁ! В том числе и нерцию конденсации. И затраты энергии на конденсацию.
Помните одно: чем меньше преобразований - тем выше КПД(то есть меньше потерь энергии).
А цифры 1 - 1,5 кВт = смешные.
Вспомним паровую машину: там грели огромный котел - это многократный запас воды и последующего пара, это тепловой аккумулятор, который при разгоне этой махины расходуется очень быстро, а дальше паровоз катиться по инерции, немного добавляя тяги на колеса. И лишь на подьеме (что нечасто в пути) ему приходиться опять "упираться" расходуя опять накопленный пар.
В авиации совсем другие нагрузки = они практически постоянны, кроме режима снижения. Ибоь эту массу надо держать в воздухе, затрачимвая громадный обьем энергии.
Наши прадеды не дураки, они тоже бы "догадались" греть небольшой самовар, периодически подливая воды, ан нет!
Второе: сколько заключено энергии в литре газа при нагреве - это понятно, Но и не забывайте: чтобы этот обьем держать = нужна оболочка, крепкая оболочка = вот это и есть массивность. Это неудобно.  Электроны вообще невесомы, только вот контейнер(аккумулятор в 16 кГ на 2 кВт) - очень неудобен, массивен и дорогой (использованы редкие и дорогие материалы: свинец, литий, никель, кадмий и прочие...). А нам требуется 200кВт, то есть в сто раз тяжелее, габаритнее и дороже! Вот в чем проблема то! И опять же: это всего на 1 час! А нам летать хотя бы 4 часа, а то и 24 часа!

 

[Бриг]

Я примерно думаю поставить два двигателя на один пропеллер, турбореактивный и электрический. Электрический двигатель будет работать от паровой турбины которая будет забирать тепло от турбореактивного двигателя где на выходе 700С

Ну наверное проще и дешевле просто иметь ОДИН турбореактивный!  ;D

 

[Олег_cnc]

Я примерно думаю поставить два двигателя на один пропеллер, турбореактивный и электрический. Электрический двигатель будет работать от паровой турбины которая будет забирать тепло от турбореактивного двигателя где на выходе 700С

Ну наверное проще и дешевле просто иметь ОДИН турбореактивный!  ;D

может и оставят один двигатель.. 

 

[Олег_cnc]

А цифры 1 - 1,5 кВт = смешные.
Вспомним паровую машину: там грели огромный котел - это многократный запас воды и последующего пара, это тепловой аккумулятор, который при разгоне этой махины расходуется очень быстро, а дальше паровоз катиться по инерции, немного добавляя тяги на колеса. И лишь на подьеме (что нечасто в пути) ему приходиться опять "упираться" расходуя опять накопленный пар. 

У Ротакса все же примерно такие же характеристики на 1кг-1.5кВт?
Насчет прочности, я выше писал что газовая и паровая турбины работают по тому же принципу. В паровой турбине будут и высокие давления от 20кг/см2 и низкие... . Газовая турбина еще же не развалилась?, а там и температуры и давления да и паровая турбина будет состоять не из тяжелых металлов а из алюминиевых и температуры ниже 570С. Мы же думаем строить не громоздкие турбины такие как на на ТЭЦ?.
Расход рабочего тела перегретого пара я могу сразу же здесь рассчитать.. скажите на какую мощность турбина будет?
Рабочим телом не обязательно должна быть вода!!!  да там есть трудности прохода через малого размера трубы, но с одной стороны идет под большим давлением а в другой части турбины пар конденсируется и идет уже жидкостью... есть и накопитель для жидкости куда она должна сливаться до того что бы попасть на водяной насос высокого давления.
Всегда можно придумать чисто технически как быстро охладить горячий пар  до воды и какую для этого надо площадь.. а так же как быстро испарить воду и нагреть ее до нужных 570С.  Жидкие газы получают с помощью турбин. Тут вот популярно объясняется почему это случается.. http://www.bibliotekar.ru/enc-Tehnika-3/73.htm . Если подумать то паровая машина с внешним сжиганием похожа и на холодильник и на двигатель Стерлинга. http://ru.wikipedia.org/wiki/Двигатель_Стирлинга
Уже говорил что не нравится нам рабочее тело жидкость... переходим на газ Гелий или лучше Водород, и высокие давления и большие мощности и шире диапозон работы рабочего тела.  Мне нравится просто вода как рабочее тело потому что она может смазывать подшипники в турбине.
Коснусь двигателя Стерлинга  есть много видео и много чего посмотреть можно в интернете и на youtube.com . Почему двигатели работают и как повысить их КПД. Отдельный двигатель Стерлинга с рекурператором уже даст 75% КПД.  Как и в других двигателях решение по смазки движущихся частей итд. там тоже есть.
Двигатель Стерлинга будет долговечнее нынешних машин и экономичнее, в старое время не было таких технологий которые есть сейчас, сейчас можно делать то на что были трудности в прошлом.

 

[Олег_cnc]

Вспомним паровую машину: там грели огромный котел - это многократный запас воды и последующего пара, это тепловой аккумулятор, который при разгоне этой махины расходуется очень быстро, а дальше паровоз катиться по инерции, немного добавляя тяги на колеса. И лишь на подьеме (что нечасто в пути) ему приходиться опять "упираться" расходуя опять накопленный пар. 

Я тут вспомнил.... паровые котлы нужны для того что бы расходовать пар по пути, и их делали большими а в нашем случае жидкость не расходуется.. пожалуй нам не надо такой громадный котел иметь а именно то количество нужной жидкости. Я подсчитал сколько надо в нашем случае жидкости... в секунду пересчитал исходя из КПД.. и удельной теплоемкости http://ru.wikipedia.org/wiki/Удельная_теплоёмкость  Удельная теплоемкость воды(пар) 2000кДж/кг*к(1С) разница температур 530С.  2000*530=1060 000Вт/Сек ... В нашем случае если хотим получить на выходе паровой турбины 100кВт/сек нам надо чуть больше 0.1кг воды. В прошлый раз ошибся что надо 3-4литра.. может и надо столько что бы собирать необходимый конденсат в виде воды... но для работы паровой машины на 100кВт нужно 100-130гр в секунду подавать перегретой воды в виде пара.
Если мы знаем количество расходуемой воды в секунду мы можем подсчитать и спроектировать подходящие конструкции по нагреву воды и по быстрому охлаждению... 

 

[Олег_cnc]

Удельный расход топлива http://ru.wikipedia.org/wiki/Удельный_расход_топлива
Я подсчитал КПД двигателя http://nano.smforum.ru/index.php?topic=97.0 Получается что если двигатель супер современный газовый, много контурный то у него КПД будет в районе 60%. Если мы будем проектировать будущий двигатель и заложим туда не очень крутые параметры то сможем его сделать в 40%КПД, с учетом рекурперациии и второй турбины повысим общий КПД почти в 2 раза и уменьшим стоимость двигателя в десять раз. то есть он станет доступным для применения в авиации.
В настоящее время паровые турбины с рекурперацией достигли КПД в 60%.. Если мы сделаем не супер крутую турбину с КПД 50% то общий КПД будет 40+30(1/2 от 60)=70% почти в 2.3 раза экономичнее двигателя Ротакс. при том же теоретическом приблизительном весе силовой установки.. http://nano.smforum.ru/index.php?topic=98.0 КПД Ротакса 30%

 

[Varan]

окружающая нас среда будет нагревать теплообменник а получая тепло мы сможем запустить турбину двигатель

не хочется вас огорчать, но использование тепла полученного из теплового насоса для производства работы не слишком выгодно так как на привод самого теплового насоса требуется совершить больше работы чем будет получено от функционирования такой машины

 

[slav]

мы как минимум из окружающей среды можем получить в 5 раз больше энергии чем затратим

Но это будет тепловая энергия , низкого уровня ,пойдёт только для обогрева !  :-?

 

[Олег_cnc]

мы как минимум из окружающей среды можем получить в 5 раз больше энергии чем затратим

Но это будет тепловая энергия , низкого уровня ,пойдёт только для обогрева !  :-?

Перенес статью сюда так как не вижу перспективы использования тепловых насосов для извлечения энергии для двигателя.. а старую статью здесь удалил. http://nano.smforum.ru/index.php?topic=99.msg194#msg194

 

[Бриг]

Олег, поздравляю тебя с рождением нового сайта Великого мечтателя! И желаю удачи и процветания.

 

[henryk]

окружающая нас среда будет нагревать теплообменник а получая тепло мы сможем запустить турбину двигатель

не хочется вас огорчать, но использование тепла полученного из теплового насоса для производства работы не слишком выгодно так как на привод самого теплового насоса требуется совершить больше работы чем будет получено от функционирования такой машины

-тепловой насос преобразует тепловую энергию из "нижнего"
источника за счёт механической энергии\компрессор\,причём
получаем несколько раз больше,чем вкладываем...

-сейчас уже выпускают насосы с разностью температур больше
100 градусов...если эту температуру поднять до технического пара=получим самоподдержание работы\но не перпетуум мобиле!\

 

[Varan]

henryk , а вы найдите формулы описывающие процессы в тепловом насосе и тепловом двигатели и посчитайте, можете и там и там использовать цикл карно, все равно избытка работы не будет, так что имеющуюся механическую работу нужно использовать по назначению а не на привод теплового насоса

 

[steward]

Ребята !
Вы отошли от темы !!

Продолжаем !!!
Самолет на батарейках
https://www.youtube.com/watch?v=6DQuCjWUmg4&feature=youtube_gdata_player

 

[Олег_cnc]

henryk , а вы найдите формулы описывающие процессы в тепловом насосе и тепловом двигатели и посчитайте, можете и там и там использовать цикл карно, все равно избытка работы не будет, так что имеющуюся механическую работу нужно использовать по назначению а не на привод теплового насоса

Все возможно.. если люди пишут что тепловой насос в 3-5 раза больше приносит тепла чем на него закладывают энергии значит есть возможность подумать.., сразу ведь нельзя поступать и откладывать технические решения на потом надо  доказать себе что работать не будет двигатель и система перекачки энергий и двигатель такой.. футуристический конечно (потому как ни кто еще это не делал).
На youtube.com выложено очень много фильмов про двигатель Стерлинга. Есть двигатели которые работают от тепла руки. КПД Стерлинга с рекуператором 75% максимальная. Есть двигатели которые и от свечки работают.

 

[Varan]

нельзя же верить всем что на заборе пишут, не напомните какой самый выгодный цикл теплового двигателя и теплового насоса, кпд которого максимален

 

[Бриг]

Олег - опять мечтаем? Эти Стирлинги себя то едва едва крутят. КПД у них теоретьическое. ведь никто не считал: сколько дров, угля, соляры надо сжечь, чтобы поднять Стирлингом 1кГ груза на 1 метр высоты с Энной скоростью. Если ДВСу хватит пипетки бензина на эту работу, то Стирлингу = 3кГ дров натопить!
Про электрические тоже мечтают: КПД якобы высокое, но при этом скромно умалчивают про КПД источника электроэнергии.Про КПД - передачи энергии, про КПД - хранения энергии. Считать надо всё! А не отдельный узел!
Тоже самое и про экологичность электрического привода: скромно умалчивают, что для получения электричества так же сжигают мазут, уголь, газ и так же засирают атмосферу, только в более глобальных масштабах. Или применяют Уран.
Про иссякающие запасы нефти базарят, а про редкоземельные: свинец, серебро, литий, кадмий, марганец ...- скромненько так умалчивают....(эти элементы используются для электрических аккумуляторов). 

 

[nik2222]

а че стирлинг?по циклу карно он работает.и кпд от разницы температур зависит.и тепловым насосом может работать,и кпд от разницы температур зависит тоже,токо в другую сторону

 

[Бриг]

Беда Стирлинга - внешний нагрев. До скольки градусов можно нагреть газ внутри? очевидно - не более 300. Да и остудить отработанный газ до атмосферных 20 градусов не получиться. Для сравнения: в ДВС прямое сгорание смеси внутри цилиндра доходит почти до 2000 градусов.
Пусть теоретики хвалят КПД Стирлинга, а я практик. Паровая машина и то более эффективна.
А ещё эффективней - ТВД.
Но это просто моё мнение.