Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры.

А.Г.К

Я люблю строить самолеты!
РЛДСПК имеет примерно в 14 раз лучшую массовую эффективность по сравнению с "Обычный поршневик".
Нельзя сравнивать несравнимое. ПД и ГТД существуют реально, в том числе и ГТД в мощностном диапазоне 100 кВт.
СУ на РЛДСПК+ГТД может получиться раза в 4 легче
Может, только в каком мощностном диапазоне? Сослагательные наклонения вещь конечно хорошая. Опять вынужден повторяться, несколько перефразируя старую поговорку. "Гладко было на бумаге, да забыли про технологические, эксплуатационные, экологические и стоимостные овраги". Я поверю в перспективность данной гравицапы если вы раскажете как будете отводить смазочное масло из зон трения.
Не поясните что такое минутные?
Это кольца у которых контактная поверхность имеет небольшой конус к торцевой поверхности кольца. По общемировой классификации они маркируются как М-Кольца.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
Если использовать СПГГ то лучше классический поршневой, без извращений. 
Да, схема сложная, лучше уж СПГГ или СПДК  + объемная плоская расширительная машина, (что-то вроде "Ди-Пиетро"), если надо что-то вращать и суммарный вес и КПД может быть ничего-себе
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Нельзя сравнивать несравнимое.
С этим трудно спорить, но ведь я пользовался вашим сравнением:
так что надеяться на высокий газодинамический КПД подобной установки не приходится. Обычный поршневик будет гораздо эффективней.
Или это только вам можно сравнивать... а более никому?


ПД и ГТД существуют реально, в том числе и ГТД в мощностном диапазоне 100 кВт. 
Может тогда стоит привести технические данные этих ГТД? Кроме того двигатель Лутца тоже реально существует... Попробуйте привести все же другие более обоснованные аргументы.

Сослагательные наклонения вещь конечно хорошая.
Согласен и с этим, но снова приведу ваши же слова в таком наклонении:
Обычный поршневик будет гораздо эффективней.
СН будет "переть" в
и т.д.
Очень жаль, что все аргументы пока без аналитики и цифр. На уровне то ли будет - то ли не будет. Давайте все же перейдем к анализу и расчетам. Если окажется, что идея мертва, бросим ее, если увидим некие перлы мудрости, тогда погрузимся в дискуссии про СН и прочие детали,
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Да, схема сложная, лучше уж СПГГ или СПДК  + объемная плоская расширительная машина
В чем же вы видите тут сложность? На мой взгляд как раз очень простая (сказал бы даже предельно простая) машина. Поподробнее не могли бы пояснить?
 

А.Г.К

Я люблю строить самолеты!
В чем же вы видите тут сложность? На мой взгляд как раз очень простая 
Вот Вам и "карты в руки", творите, выдумывайте, стройте. "Влюблённому" человеку трудно указывать на недостатки его "объекта любви", да это и не нужно, человек должен "переболеть любовью". Механизмом синхронизации РЛД Вы похоже "переболели", дадим и тут времени поработать.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Вот Вам и "карты в руки"
За это конечно гранмерси вам огромное, только это все у меня и так было и есть, а на эту ветку я за другим пришел. Если конкретно, то за компетентным обсуждением, но пока такового не обнаружилось... одни лишь причитания "ничегоувасневыйдеееет...".
Еще раз вам АГК спасибо, а теперь хотелось бы по теме...
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Вы считаете этот пост разговором по делу? Да он вообще ни о чем, что вам и было написано в посте 902. Не можете (не хотите) говорить по делу, зачем тратить время и килобиты? Вот пример, вы пишете в посте 900:
Обычный поршневик будет гораздо эффективней.
а вот вы же в посте 903:
МаГент писал(а) Вчера :: 11:47:18:
СУ на РЛДСПК+ГТД может получиться раза в 4 легче

Может, только в каком мощностном диапазоне?
То вы признаете, что может, то не может... и это компетентный разговор? Еще раз спасибо за внимание, но ничего по делу кроме того, что "может" от вас не услышали.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Возможно я слишком многого ожидаю, но пока никто не спешит делиться своей компетенцией, а может и еще что. Задам пока более конкретный вопрос. Может ли кто подсказать (или подсказать где посмотреть) какие характеристики должны быть у турбины для срабатывания энергии сжатого воздуха давлением 15-17 атмосфер при температуре 200-250 градусов, мощностью 75-80 кВт, с частотой вращения 2500-2700 об/мин?
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
В чем же вы видите тут сложность? На мой взгляд как раз очень простая (сказал бы даже предельно простая) машина. Поподробнее не могли бы пояснить? 
  Я со своей колокольни, если все-таки будет возможность то со временем возьмусь за изготовление СПДК, небольших размеров, с мин количеством деталей, простой конфигурации. И то если у одной конторы купить финишно обработанную изнутри трубу (возят откуда-то из Германии что-ли куски по 6-8м заготовки для гидроцилиндров)

А ЭТО - трудно изготовить, я когда-то давно работал технологом на корпусах...
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
ЭТО - трудно изготовить, я когда-то давно работал технологом на корпусах
На самом деле СПКРЛД на порядок или даже на два порядка проще любого поршневика. Тор не обязательно должен быть круглым, прямоугольник прекрасно подойдет. Вся работа на токарке. И минимум фрезеровки. Кроме компрессора и турбины конечно. их надо брать готовыми.
 

А.Г.К

Я люблю строить самолеты!
Кроме компрессора и турбины конечно. их надо брать готовыми.
А можно и не брать. Предположим СПГГ выполнен в виде "ножниц", при работе совершают только качательное движение, продувка осуществляется за счёт использования буферных полостей каждой пары лопастей. Насколько я помню Вы по специальности связаны с электричеством. Разработайте генератор работающий по "качательной схеме". Гибридная установка с таким СПГГ-генератором и тяговым электродвигателем будет иметь более высокий КПД чем использование турбин. Электролёты сейчас активно продвигаются в мире.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Гибридная установка с таким СПГГ-генератором и тяговым электродвигателем будет иметь более высокий КПД чем использование турбин
Верно, вы правильно помните, именно эту идею сейчас и воплощаю в "жизнь". Пока все срастается.
Этот же проект (газовый) мне нравится тем же, отсутствием синхронизатора. Кроме того отсутствием электродвигателя и накопителя электроэнергии (аккумулятора). Но меньше нравится присутствием нагнетателя и турбины. Тем более интересно было бы сравнить  массогабаритные показатели этих вариантов. Если никто не против... ;) ;)
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
Верно, вы правильно помните, именно эту идею сейчас и воплощаю в "жизнь". Пока все срастается. 
Это хороший вариант, а мой - СПДК + пневмодвигатель

Этот же проект (газовый) мне нравится тем же, отсутствием синхронизатора
СПД может быть и без синхронизатора, тем более небольшой
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
СПД может быть и без синхронизатора, тем более небольшой
Тут есть тонкость. В обычном РЛД синхронизатор - неотъемлемая и одна из самых проблемных часть. Типа коленвала в поршневиках, только с проблемами ;). У Лутца же насколько я понял таких проблем нет, поскольку нет и синхронизатора. Кроме того он дает компримированный воздух, что для самолетного движка идеально. И весит очень мало, и самое главное простой...
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Владимир Александрович, где-то в этой теме Вы упоминали некую поршневую объёмную расширительную машину для применения с СПГГ. Моё гугл-фу дало слабинку в этом случае - не нашёл.
Вы говорили, она поршневая - на тарельчатых клапанах, конечно? Газы не слишком ли горячи для впускных клапанов? Ванкель не лучше ли подошёл бы?
К сожалению, не мог ответить сразу. Месяц был в отъезде по случаю отпуска.

Я приводил статью с сайта фирмы ЭКИП http://www.ekip-projects.ru/21/dvig.shtml . Там есть рисунок конструкции поршневой расширительной машины. Устройство деталей можно рассмотреть. У расширительной машины параметры для тарельчатых клапанов вполне приемлемые -  500-600[sup]0[/sup]С.
Ванкелевская схема расширительной машины тоже хорошо подошла бы. Условия ее работы как расширительной машины намного лучше, чем при работе в варианте ДВС.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
В ветке по свободно-поршневым думаю было бы уместно оценить совершенно потрясающий ГТД Лутца с свободно-поршневым компрессором из 5 секций на основе РЛД ........ Предлагаю здесь только обсуждать концепцию РЛДСПК+ГТД,...... На мой взгляд Лутц дал просто идеальный вариант СУ для ЛА.
По некоторым историческим данным эта СУ реально работала. 
У меня ряд критических замечаний по такой комбинации.
1. От обычного ТРД его отличает присутствие 5 секций РЛД. То есть, заменив их на камеру сгорания сразу получаем более простой ГТД, хотя и менее экономичный.
2. Секции РЛД обязательно должны иметь синхронизирующий механизм. Без него невозможно организовать согласованную работу секций между собой и лопастей внутри секции. Невозможно и управлять процессом впрыска топлива (дизель) или зажигания (бензиновый цикл). Невозможно также перенастраивать работу секций при отказе или преднамеренном выключении секций.
3. Мощность от работы расширения в рабочих объемах секций значительно превосходит мощность сжатия порций смеси или воздуха в смежных полостях. Значит она должна передаваться на общий вал двигателя через синхронизирующий механизм. Если же отцепить все секции от общего вала и подавать в рабочую полость только такую порцию топлива, которой достаточно для покрытия работы сжатия в смежных полостях и работы трения, то получим неприемлемое недоиспользование рабочих объемов секций РЛД и крайне низкий общий КПД установки. Поэтому данная схема не может быть причислена к свободно-поршневым. В СПГГ всея механическая мощность от перемещения поршней непосредственно поглощается компрессорными поршнями, а полезная внешняя работа совершается за счет теплосодержания газа покидающего рабочий цилиндр и смешивающегося в выхлопном коллекторе с продувочным воздухом.
4. По рисунку на глаз видно, что проходные сечения (т.е. расходы рабочего тела) на выходе из компрессора, на входе в турбину и во втором конуре не согласованы между собой. Потребная работа лопаточного компрессора значительно превышает работу, развиваемую турбиной. В двухконтурных двигателях потоки к сечению их смешения стараются привести к одинаковому давлению, чтобы максимально снизить потери. А тут в во внешнем контуре поток с давлением после компрессора, а в контуре турбины не хватит даже полного расширения газа, чтобы крутить компрессор с нужной мощностью. Или нарисована схема не та, что изготавливалась, или сам рисунок изображен неверно.
5. Согласование оборотов лопаточного компрессора и РЛД неизбежно потребует присутствия мощного редуктора - еще один серьезный минус для такой установки.
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
У меня ряд критических замечаний по такой комбинации.
1. От обычного ТРД его отличает присутствие 5 секций РЛД. То есть, заменив их на камеру сгорания сразу получаем более простой ГТД, хотя и менее экономичный.
Благодарю Вас Владимир Александрович за подробный ответ. Со своей стороны естественно хотел бы сделать несколько комментариев. Выражая свои восторги я очевидно неточно выражался. Меня привлекает возможность (как я полагаю) на основе такой схемы создать СУ для СЛА мощностью около 100кВт.
2. Секции РЛД обязательно должны иметь синхронизирующий механизм. Без него невозможно организовать согласованную работу секций между собой и лопастей внутри секции. Невозможно и управлять процессом впрыска топлива (дизель) или зажигания (бензиновый цикл). Невозможно также перенастраивать работу секций при отказе или преднамеренном выключении секций. 
К сожалению в нашем распоряжении нет достаточно подробного описания СУ Лутца, поэтому о чем-то можно догадываться, а что-то приходится предполагать. Как я предполагаю все секции и лопасти каждой секции находятся на 1 валу и вращаются синхронно, имея при этом возможность качательного люфта в +/- 15 градусов (это документально подтверждается). Такой люфт обеспечивает возможность реализации РЛД-режима. При этом лопасти вынуждены двигаться почти синхронно. Таким образом РЛД работает в свободно-поршневом и синхронном  режиме.

3. Мощность от работы расширения в рабочих объемах секций значительно превосходит мощность сжатия порций смеси или воздуха в смежных полостях. Значит она должна передаваться на общий вал двигателя через синхронизирующий механизм. Если же отцепить все секции от общего вала и подавать в рабочую полость только такую порцию топлива, которой достаточно для покрытия работы сжатия в смежных полостях и работы трения, то получим неприемлемое недоиспользование рабочих объемов секций РЛД и крайне низкий общий КПД установки. Поэтому данная схема не может быть причислена к свободно-поршневым. В СПГГ всея механическая мощность от перемещения поршней непосредственно поглощается компрессорными поршнями, а полезная внешняя работа совершается за счет теплосодержания газа покидающего рабочий цилиндр и смешивающегося в выхлопном коллекторе с продувочным воздухом.
Критическим для анализа здесь на мой взгляд является термин "значительно превосходит". Я предполагаю, что Лутц намеренно загружает свой РЛД в точности той мощностью, которая требуется на сжатие газа + покрытие потерь. Думаю, что нет достаточных оснований утверждать, что при этом КПД существенно снизится. Конечно снизятся коэффициенты использования веса и объема, но учитывая, что эти показатели у СПРЛД черезвычайно высоки (в 13-17 раз лучше, чем у вального поршневика), в целом СУ должна получиться достаточно эффективной.
4. По рисунку на глаз видно, что проходные сечения (т.е. расходы рабочего тела) на выходе из компрессора, на входе в турбину и во втором конуре не согласованы между собой. Потребная работа лопаточного компрессора значительно превышает работу, развиваемую турбиной. В двухконтурных двигателях потоки к сечению их смешения стараются привести к одинаковому давлению, чтобы максимально снизить потери. А тут в во внешнем контуре поток с давлением после компрессора, а в контуре турбины не хватит даже полного расширения газа, чтобы крутить компрессор с нужной мощностью. Или нарисована схема не та, что изготавливалась, или сам рисунок изображен неверно.
Вполне возможно, что приведенный рисунок имеет некие искажения. Думаю при анализе следует учитывать, что скорее всего скорость вращения вала вряд ли превышала 5-8 тысяч об/мин. Собственно это уже не так важно, ведь наша цель не воспроизвести СУ Лутца в точности, а попробовать прикинуть 100 киловаттный вариант на базе этой идеи.

5. Согласование оборотов лопаточного компрессора и РЛД неизбежно потребует присутствия мощного редуктора - еще один серьезный минус для такой установки.
Насколько я смог предположить входной компрессор является вспомогательным, обеспечивающим процесс синхронизации.
 
Вверх