Роторно-лопастной двигатель. Начало.

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
при температуре выше 220 градусов кольцам и цилиндру
Надо понимать так, что 220[ch186] - температура именно самих колец и цилиндров?
У Елько масло в рубашке цилиндров нагревалось не выше 90[ch186]... похоже, что так и должно быть?
А выдавал он при 1,45 литраже - мощность 85лс...
 

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
Заблокирован
... Просто так ляпнул. В надежде что кто-то поправит и знания у меня появятся.
Хорошо, чтобы и остальные участники данной ветки понимали, что они находятся в равной с Вами степени "инженерного конструирования". 

Степень сжатия повышать как раз надо для роста КПД, просто нужно искать к нему подходы. В РЛД слишком много щелей, которые надо как-то уплотнять, поэтому говорить о повышении степени сжатия утопия. Впрочим и сам РЛД утопия. Ваши "коллеги" не понимают, что они оживляют мертвую идею.

Суть данной ветки не в моторе, а просто в общении, может это и правильно, а то не найти в этой стране даже пары человек, чтобы объединить их одной идеей - сколько человек, столько и мнений. В этом смысле профессионализм сближает своей логикой, единой для всех, кто стремится к его вершинам.
 

ingener

Здорово все это!
В РЛД слишком много щелей, которые надо как-то уплотнять, поэтому говорить о повышении степени сжатия утопия.
Совершенно верно. И если уплотнять по старинке, с помощью трущихся уплотнений, то это тупик. Потому что условия работы уплотнений не намного лучше, чем у РПД, а механизм значительно сложнее. Но по сравнению с РПД у РЛД есть одно преимущество - возможность использовать бесконтактные уплотнения. На РПД их использовать не получается, так как у его ротора кромки довольно острые, а для работы лабиринтных уплотнений необходима довольно протяженная щель с многократно меняющимся сечением. Причем высокие и сверхвысокие степени сжатия достигаются так же легко, как и не очень высокие из-за нелинейных свойств лабиринтных уплотнений. Как на них не дави, а скорость утечек в них при правильной конструкции не может превысить скорость звука. Если учесть, что скорость основных газовых потоков в двигателе тоже ограничена скоростью звука, а их площадь поперечного сечения несоизмеримо выше площади утечек, то можно понять, насколько эффективными могут быть лабиринтные уплотнения на высоких скоростях (в диапазоне 0,1 - 0,8 скоростей звука). Во всяком случае по моим прикидкам потери на трение газов на высоких скоростях в сумме с потерями от утечек должны быть намного меньше, чем потери от контактного трения уплотнений. Не говоря уже о потерях на охлаждение, которое при отсутствии контактного трения не требуется.

Но конечно есть У РЛД и проблема, которая действительно может не дать проявиться его достоинствам. Это те же самые околозвуковые (для газов) скорости, которые может быть и несколько редуцированные будут присутствовать в подшипниках и зубчатых зацеплениях, смазываемых маслом. Здесь звуковой барьер конечно же не будет достигнут, но кавитационный барьер - практически обязательно. Поэтому обычная жидкая смазка не подойдет, потребуется смазка масляным туманом при сверхтонких пленках масла на поверхностях трения. Как это все будет работать - я лично не знаю. Требуются исследования. Ну, и конечно же будут очень высокие нагрузки на детали механизма от инерционных сил. Но с этим справиться можно, тщательно соблюдая весовую культуру. Во всяком случае предел повышения скорости по этой причине окажется достаточно высоким для реализации преимуществ РЛД. А с механическими потерями при существенно более высоких нагрузках, чем у двигателей с обычной скоростью, придется смириться.

Степень сжатия повышать как раз надо для роста КПД, просто нужно искать к нему подходы.
Вот и хотелось бы узнать, насколько можно повышать степень сжатия, исходя из условия достаточно малого содержания окислов азота в выхлопных газах? Насколько я знаю, с этой проблемой уже начинают сталкиваться конструкторы дизелей. Вообще-то интересует не столько геометрическая степень сжатия, а давление и температура в камере сгорания, при которых образование окислов азота становится неприемлемым.
 
G

georgka

Во всяком случае по моим прикидкам потери на трение газов на высоких скоростях в сумме с потерями от утечек должны быть намного меньше, чем потери от контактного трения уплотнений. Не говоря уже о потерях на охлаждение, которое при отсутствии контактного трения не требуется.
Трение исчезнет может быть (в зоне уплотнений), но зато возрастут утечки - это однозначно. И охлаждать "лабиринты" ещё как придется...
 

ingener

Здорово все это!
Трение исчезнет может быть (в зоне уплотнений), но зато возрастут утечки - это однозначно.
К конечном итоге важно, что в большей мере снизит КПД двигателя - трение уплотняющих колец или утечки через щели. Я надеюсь, что утечки будут снижать КПД в меньшей мере, чем трение уплотняющих колец.
И охлаждать "лабиринты" ещё как придется...
А это зачем?
Да, скорость звука растет пропорционально корню квадратному из абсолютной температуры и вызывает некоторое увеличение утечек. Но  одновременно при росте температуры можно увеличить скорость газов в рабочих камерах при тех же газодинамических потерях, что частично скомпенсирует увеличение утечек через щели.
 
G

georgka

Надежды и компрессия плохо согласуются, а утечки через лабиринтное уплотнение рассчитываются.

Скорость скоростью, а эффективность лабиринтного уплотнения во многом определяется остротой комок, которые, при воздействии газового потока с высокой температурой, оплавляются подлые...
 

ingener

Здорово все это!
Скорость скоростью, а эффективность лабиринтного уплотнения во многом определяется остротой комок, которые, при воздействии газового потока с высокой температурой, оплавляются подлые...
Так это люминиевые...
А я имею ввиду керамику. Или на худой конец для опытных образцов двигателей с низким ресурсом - жаропрочную нержавейку.
Надежды и компрессия плохо согласуются, а утечки через лабиринтное уплотнение рассчитываются.
Было бы очень интересно узнать, как? На свои доморощенные методики я конечно же не надеюсь.
 
G

georgka

Горит не только "люминь", но и жаростойкие стали и сплавы... при определенных условиях
Расчет протечек поищите в теме "уплотнительные устройства" или в литературе по ГТД. Пример http://www.twirpx.com/file/133882/
 

RVD

От поршня к гипо-зпитрохоидам всех видов..
Заблокирован
Перетекание газов из одного объема в другой при схеме с лабиринтным уплотнением известно: от 30 до 50%. Если Вас такой исход устраивает, то пожалуйста стройте РЛД сколько хотите. Кроме того, уходя от колец вы лишаете поршни в отводе от них теплоты, через полминуты работы любые поршни расплавятся.

Итог, двигатель кончится, так и не заработав.
 

ingener

Здорово все это!
Перетекание газов из одного объема в другой при схеме с лабиринтным уплотнением известно: от 30 до 50%. Если Вас такой исход устраивает, то пожалуйста стройте РЛД сколько хотите. Кроме того, уходя от колец вы лишаете поршни в отводе от них теплоты, через полминуты работы любые поршни расплавятся.
Однако лопатки газовой турбины не плавятся десятки тысяч часов. А у лопастей РЛД перед ними то преимущество, что они половину времени охлаждаются в свежем воздухе. Да и зазоры между лопатками в газовой турбине гораздо больше, чем между лопастью и камерой в РЛД. И все равно в газовой турбине ничего никуда не утекает. Весь фокус в скоростях. Для создания РЛД необходимо промежуточное мышление между поршневыми ДВС  и ТРД.
Расчет протечек поищите в теме "уплотнительные устройства" или в литературе по ГТД. Пример http://www.twirpx.com/file/133882/
Спасибо за очень полезную ссылку.
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Перетекание газов из одного объема в другой при схеме с лабиринтным уплотнением известно: от 30 до 50%. 
Вами пока так и не названы условия, при которых это было бы безусловно верно.
Пожалуйста, аргументируйте технически и со ссылками!  :)
 

ingener

Здорово все это!
Однако лопатки газовой турбины не плавятся десятки тысяч часов.
Подобную чушь можно простить ребенку семи лет отроду, но не инженеру
Почему это чушь?
Мне кажется, что это наоборот здравый смысл. В любом случае для того, чтобы узнать, на что это больше похоже, нужны как минимум расчеты или хотя бы какие-либо доводы, а лучше эксперимент. Без этого оба утверждения равносильны.

И не станете же вы утверждать что лопатки газовых турбин плавятся еще до взлета самолета?
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Есть хорошее пособие по турбокомпрессорам (есть там и о лабиринтных уплотнениях): можно скачать
http://www.twirpx.com/file/64182/
 

Вложения

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
@ RVD

Игорь Петрович, не подскажете, какое теоретически максимальное давление может быть у дизеля внутри цилиндра. Не среднее индикаторное. А вообще.
За ранее спасибо!
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Вот тут тоже исследовали лабиринтные уплотнения и, в частности, предложили гребни немного наклонять в сторону бОльшего давления...
http://www.confcontact.com/2009ip/kopej_bell.htm
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
И охлаждать "лабиринты" ещё как придется..
А-а-а...
Это по причине перехода кинетической энергии протечек в тепло?

Жорж, а как ведут себя протечки лабиринтных уплотнений в зависимости от мгновенной скорости (протечки)?
Что происходит при околозвуковой скорости протечки на входе в лабиринт?
 

Bиктор

Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Макс, можно Вас попросить:  смоделировать в Инвенторе синхронизующий механизм Владимира (hub) и Виктора (ingener)?

Я имею в виду, что Охотник хорошо акцептировал и испытал в Ансисе Вашу инвенторную модель.
Может быть он будет также любезен и в отношение другого синхронизатора?
Интересно было бы увидеть слабые места замкнутой на коленвалы кинематики :)
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
О, а еще можно узнать максимальное возможное давление для бензиновых двигателей.
Источники разнятся. У меня есть учебник по теории рабочего процесса 83 года, там до 8 МПа. В инете нашел до 12 МПа.
Кому верить - не понятно.

@ Bиктор

Виктор, мы сейчас с Сашей активно просчитываем нашу разработку. Аппаратные мощности и жопа-часы загружены по полной. Одного статического расчета - мало. Динамический расчет занимает кучу времени. И прочее-прочее. В общем, лично я занимаюсь двигателем все своё свободное время. Думаю, что у Александра будет скоро тоже нечто похожее.

У нас то задача сейчас стоит в том, чтобы понять, что зубчатое зацепление действительно находится не под сумасшедшей нагрузкой. Тогда как те синхронизаторы в любом случае в этом страдают. Можно даже к гадалке не ходить.
 

Beatle

Make it
Откуда
Moscow
Прикольно: форум умный, он закрывает руганные слова, я написал всем известные часы. Т.е. попа-часы. В общепринятой форме. А он вон какой умный. Класс!)
 
Вверх