Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры.

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
На всякий случай переспрошу :
Можно даже не считать время-сечение окон. Задал 40% и общую ширину окон примерно с половину периметра сечения цилиндра и все режимы свыше 30% будут обеспечены.
Владимир Александрович - это Вы имели в виду полную высоту окон при петлевой продувке? 
И суммарную при прямоточной?
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
предложите свои варианты не свободно-поршневого, а механического генератора газа (МГГ) уравновешенной схемы.
        Вопрос актуальный для маломощного диапазона, где силы инерции поступательного движения поршней оказываются в дефиците, чтобы дожимать рабочее тело до ВМТ.  В этом случае старое доброе маховичное колесо снова приходит на помощь. 
Коллеги, совсем недавно я предлагал СПГГ на роторно-лопастном принципе. В нем эта проблема решается автоматически в силу двусторонней работы поршней. Независимо ни от чего я начал проектировать и готовить этот вариант к изготовлению. Результатами поделюсь. Но из Ваших Владимир Александрович слов понятно, что вы этот рлСПГГ не рассматриваете как работоспособный. Хотелось бы понять почему.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
В одиночку потянуть ВЕСЬ объём работ по самому простому устройству лично мне не представляется возможным.
   Начните с малого, посильного - макет, действующая модель, разработайте методику расчета, подготовьте пубикацию. Потихоньку начнет расти внутренняя созидательная сила и уверенность. Правильно избрать направление  - уже половина успеха.

Я уже Вам предлагал рассмотреть в этом качестве мою ДПМ, там всё уравновешенно "по умолчанию",
      Вячеслав, дело ведь не только в уравновешенности. О главных проблемах я написал. Мне самому интересно открыть в нашем отечестве растущего самородка. Все больше убеждаюсь, что творческий порыв у многих толковых ребят не дружит с опытом, накопленным многими поколениями инженеров и ученых. Ведь понятно, что не впитав в себя глубокое знание предмета ничего путного, значимого в технике сделать нельзя

В силу базовой идеи поршни/лопасти получаются массивнее "обычного" поршня, да и на такте сжатия после определённого момента сила/работа сжатия начинает уменьшаться(!) где-то я уже давал график(в первом приближнии) сравнения тата сжатия нормального поршневика и ДПМ. 
      Если идет процесс сжатия и давление растет, разве может уменьшаться работа сжатия. Какая формула у элементарной работы сжатия?

 
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Владимир Александрович - это Вы имели в виду полную высоту окон при петлевой продувке?
И суммарную при прямоточной? 
      Высота окон определяется высотой выхлопного окна что при петлевой, что при прямоточной продувке. Процесс сжатия начинается при перекрытии поршнем кромки именно выхлопного окна. Высота впускного окна меньше. Если не хотите ее считать по время-сечению, возьмите из статистики по двигателям близкого хода и оборотности. Величина 40% от полного хода поршня задается только для выхлопного окна.При этом, как правило, нижнюю кромку окна несколько приподымают над уровнем дна поршня при положении НМТ. 
   
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Но из Ваших Владимир Александрович слов понятно, что вы этот рлСПГГ не рассматриваете как работоспособный. Хотелось бы понять почему. 
       Я свои аргументы высказал ранее. Одна проблема уплотнений чего стоит. Нет плоского прилегания по периметру колец. в одном месте поверхность вогнутая, в другом выпуклая, в третьем близка к плоской. Ну и другие моменты, которые мы обсуждали. И это только то, что видится на вскидку, а сколько рифов ждет при детальной проработке? На мой не опытный взгляд время, деньги и вера будут потеряны зря. И Вы это поймете позже, когда начнете "развязывать узлы" конкретных неясностей.
   Все достаточно просто - наиболее совершенным узлом объемного сжатия является круглый цилиндр с поступательным движением окольцованного поршня в нем. Любые отступления от этой пары это всегда шаг к неоптимальности, нетехнологичности и увеличению стоимости.
 
 

МаГент

Я люблю самолеты!
Откуда
киров
Я свои аргументы высказал ранее. ...
   Все достаточно просто - наиболее совершенным узлом объемного сжатия является круглый цилиндр с поступательным движением окольцованного поршня в нем. Любые отступления от этой пары это всегда шаг к неоптимальности, нетехнологичности и увеличению стоимости.
Понятно. Спасибо.
В Вашем утверждении содержится определенная неточность. Хотя вполне объяснимая. Правильнее будет сказать, "наиболее совершенным с точки зрения простоты и технологичности". Но с других точек зрения и с учетом того, что технологии постоянно меняются и совершенствуются, это может измениться. Появляются новые материалы и способы уплотнений и т.п.. Тем более, условия работы уплотнений как я говорил существенно различны. Если нет других, более фундаментальных аргументов, то у меня вопросов более нет. Спасибо.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
Высота окон определяется высотой выхлопного окна что при петлевой, что при прямоточной продувке. Процесс сжатия начинается при перекрытии поршнем кромки именно выхлопного окна. Высота впускного окна меньше. Если не хотите ее считать по время-сечению, возьмите из статистики по двигателям близкого хода и оборотности. Величина 40% от полного хода поршня задается только для выхлопного окна.При этом, как правило, нижнюю кромку окна несколько приподымают над уровнем дна поршня при положении НМТ.
   Спасибо за ответ, расчет требует некоторой аккуратности, мои 1 прикидки грубоваты, а многочисленные эскизы из книг по 2-х такт ДВС (петлевая)говорят примерно: 40%

Хотя теперь есть Пульманов, будет время персчитаю

Владимир Александрович, для петлевой продувки какое по Вашему мнению мах отношение хода к диаметру, что бы сохранилась эффективность?

И все-таки прямоточная продувка - эффективнее петлевой - неужели никак не отличается высота окон?
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
Немного не в тему но?
Владимир Александрович, нет ли у Вас материала по самым примитивным системам зажигания и свечам накала?
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Хотя теперь есть Пульманов, будет время персчитаю
      Валерий, а Пульманова где достали? У Вас в бумажной копии или в электронной? Я давно ищу в электронной, но нигде не попадается.

Владимир Александрович, для петлевой продувки какое по Вашему мнению мах отношение хода к диаметру, что бы сохранилась эффективность?
     Зависит от степени сжатия. Если степени сжатия близки к 4-х тактным бензиновым двигателям, то отношение части хода от кромки выхлопного окна до ВМТ (S[sub]д[/sub]/D надо обеспечить 0,9-1,0. Тогда полный ход при 40% доле потерянного хода будет 1,5-1,67D. Чтобы при таком большом ходе петлевая продувка была эффективной, проточная часть впускных окон должна располагаться под углом 40-50 градусов к оси цилиндра, иначе боьшая часть воздуха пойдет не в цилиндр, а напрямую в выхлопные окна.  Расположение окон по периметру цилиндра полезно заимствовать из опыта малолитражных двухтактных двигателей.

И все-таки прямоточная продувка - эффективнее петлевой - неужели никак не отличается высота окон?
  Валерий, я же написал, что высота впускных окон (по ходу поршня) меньше высоты выпускных. Разница между ними по высоте где-то 25-30%.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Владимир Александрович, нет ли у Вас материала по самым примитивным системам зажигания и свечам накала? 
     Просмотрите, Валерий, и прочитайте материал по этим ссылкам:
http://www.adis-spb.ru/bukvar-diagnosta/klassifikatsiya-sistem-zazhiganiya.html
http://bike78.narod.ru/base14.html
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1261123149/0#0
http://www.serjik.ru/stat_zajig1.shtml
http://www.flyers2002.narod.ru/text/motor1.html
http://www.motolodka.ru/motors/domestic/ml-10-2s.htm
http://www.avmodels.ru/engines/svechi.html
http://aleks-samokhin.narod.ru/modelistam/aviamodelnye_dvigateli/glava_7_03.htm
http://www.evstr.narod.ru/Page1.11/fuel.htm
http://www.evstr.narod.ru/Page1.1/fuel.htm
http://oppozit.ru/article573.html
http://www.rcdesign.ru/articles/engines/fuel
http://www.worldcat-racing.ru/articles/produvka.html    
http://www.barkas.net/page/9/

Можно использовать готовые комплекты зажигания от скутеров. Все есть в продаже.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
Валерий, а Пульманова где достали? У Вас в бумажной копии или в электронной? Я давно ищу в электронной, но нигде не попадается.
Ксерокопия из библиотеки, по отдельным листам, может на работе доберусь - отсканирую...

Зависит от степени сжатия. Если степени сжатия близки к 4-х тактным бензиновым двигателям, то отношение части хода от кромки выхлопного окна до ВМТ (Sд/D надо обеспечить 0,9-1,0. Тогда полный ход при 40% доле потерянного хода будет 1,5-1,67D. Чтобы при таком большом ходе петлевая продувка была эффективной, проточная часть впускных окон должна располагаться под углом 40-50 градусов к оси цилиндра, иначе боьшая часть воздуха пойдет не в цилиндр, а напрямую в выхлопные окна.  Расположение окон по периметру цилиндра полезно заимствовать из опыта малолитражных двухтактных двигателей.
Спасибо за ответ и ссылки; по 2-х тактным у меня есть я считаю неплохая книга, много от туда взял... но а для большой степени сжатия что есть разница? ход поршня ведь от Е=10...12 до 20...30 уже сильно не увеличивается?
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Ксерокопия из библиотеки, по отдельным листам, может на работе доберусь - отсканирую...
   Нет, Валерий, отдельные листы мне не надо. Книга ведь у меня есть. Я ищу полную электронную версию для своей электронной библиотеки.

но а для большой степени сжатия что есть разница? ход поршня ведь от Е=10...12 до 20...30 уже сильно не увеличивается?
     У двухтактных мотоциклетных двигателей действительные степени сжатия типично равны 5-6, редко доходят до восьми. Доля потерянного хода тоже редко достигают 40%. Соответственно и отношения S/D там меньше. Большие значения действительной степени сжатия требуют для нормальной работы большей доли хода по отношению к диаметру цилиндра.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
Нет, Валерий, отдельные листы мне не надо. Книга ведь у меня есть. Я ищу полную электронную версию для своей электронной библиотеки.
Нет только последних 30стр.: описание приборов для испытаний

Владимир Александрович, а нет у вас случайно а электронном виде графиков зависимостей температуры самовоспламениения от давления, с комментариями, а то у меня 1 лист не помню откуда скачанный, вырваный  из контекста и ничего удобного больше не нахожу

Волнует проблема разницы степени сжатия при холодном пуске и при работе.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
В СПДК-1ДК упоминается на холодную вроде Е=30

   Меня естественно интересует случай п=100гц V=230см3 попробовал грубо по-своему прикинуть потери от теплопередачи и излучения при Е=30:принял расчетный случай: поршень стоит в ВМТ, время нахождения 0,005 сек, Т=1090К, площадь поверхности 80см2

  Для потерь от теплопроводности просто апроксимировал данные по воздушному охлаждению, что при 20 м/с через 1 м2 можно передать металл-воздух около 100Вт при Т= около 473К, скорректировав на большую разность температуры и плотность газа.
  Для излучения (Больцман) степень черноты принял 0,1 (2-х атомный газ)

Вообще получилось как то маловато 3+3 Дж?, Вилами по воде... наверное теряется больше

С другой стороны у дизеля в систему охлаждения отводиться грубо  33% но это в основном  видимо не на стадии сжатия
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Если идет процесс сжатия и давление растет, разве может уменьшаться работа сжатия. Какая формула у элементарной работы сжатия?
В элементарном случае Работа= Сила * Перемещение(Ход), Сила может быть выражена через Давление и Площадь: Сила= Давление * Площадь. Отсюда, Работа= Давление * Площадь * Ход. В "обычном" ДВС Площадь поршня неизменна, в случае ДПМ - нет. Условно говоря в обычном ДВС работа зменяется по линейному закону, в ДПМ - по квадратичному(а может, в принципе, и по кубическому!). Отсюда и возникает парадокс: при определённых условиях(соотношение размеров, СС и т.д.) в ДПМ примерно с середины хода потребная работа сжатия начинает уменьшаться(при изотермическом процессе).
И насчёт совершенства механизмов объёмного расширения Вы правы частично, т.к. кроме ОРМ, созданных человеческими мозгами/руками, есть ещё матушка природа, а у неё большинство "ОРМ" работают как раз по кубическому закону(сердце, лёгкие и пр.), т.к. это наиболее эффективно.
ИМХУ.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Нет только последних 30стр.: описание приборов для испытаний
     Те страницы можно опустуить. Если Вы для себя будете сканировать остальное, тогда и я у Вас попрошу электронную копию. Специально для меня не стоит тратить свое драгоценное время.

нет у вас случайно а электронном виде графиков зависимостей температуры самовоспламениения от давления, с комментариями
    Нет такого у меня нет. Это вероятно из литературы по топливам. Надо попробовать поискать в Интернете.

Волнует проблема разницы степени сжатия при холодном пуске и при работе.
   Тут ответ однозначный. Чем меньше диаметр дизельного цилиндра, тем выше должна быть степень сжатия для холодного пуска.
Или, как Вы правильно ищете, устройство для облегчения воспламенения в холодном цилиндре - калильные свечи.      







      
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
В СПДК-1ДК упоминается на холодную вроде Е=30
    Свободный ход поршней облегчает задачу пуска. А при рабочем режиме степень сжатия уже 13,5. Разница более чем в два раза, но калильная свеча все равно не помешала бы, потому что нормально работа двигателя должна начаться с первого цикла. В малоразмерных СПГГ и СПДК это трудно даже при большой степени сжатия. В вальных двигателях стартер обеспечивает запуску не только скорость (нужный порог оборотов). но и количество пусковых циклов. Поэтому запуск отрегулированного двигателя происходит легко, а здесь может понадобится устройство, обеспечивающее серию пусковых импульсов, чтобы запуск был легко осуществимым.

попробовал грубо по-своему прикинуть потери от теплопередачи и излучения 
     А зачем начинать с этого? Считайте по методике рабочий процесс с учетом рекомендаций, а дальше разработка конструкции. Этот путь короче.

С другой стороны у дизеля в систему охлаждения отводиться грубо33% но это в основном видимо не на стадии сжатия
      Тепло отводится во время всего цикла, исключая участок в первой половине такта сжатия. Наиболее интенсивно на участке сгорания и расширения.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
В "обычном" ДВС Площадь поршня неизменна, в случае ДПМ - нет.
  Да это так, но мы же все таки должны говорить об осуществимых или реализованных конструкциях. Заманчиво уменьшать площадь воспринимающей поверхности при ее движении к ВМТ, но конструктивно и технологически не реально. Я уже писал вам, что Ваш ДПМ отражает чистую кинематику - возможность геометрического преобразования на плоскости. В железе при действующих нагрузках и температурах работоспособность и надежное уплотнение стыков не обеспечиваются.

Условно говоря в обычном ДВС работа зменяется по линейному закону
  Тогда бы не было показателя политропы при расчете давления по ходу поршня.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
В железе при действующих нагрузках и температурах работоспособность и надежное уплотнение стыков не обеспечиваются.
Рассудить нас может лишь опытный образец, но до него видимо ещё оооочень долго(ибо никто, кроме меня им заморачиваться не станет) :(

Тогда бы не было показателя политропы при расчете давления по ходу поршня.
Политропа введена была для упрощения расчётов, как замена показателю адиабаты и является полуимпирической величиной. ИМХУ. Но начинать очередной раунд выяснения "кто более прав" у меня нет особого желания. Но если в системе меняется один параметр, а в "классическом" ДВС это величина хода поршня, то система работает по линейному закону, если меняются две(ход и площадь) - по квадратичному. Это я об объёме. :)

ЗЫ. Кстати, машины, реализующие принцип, схожий с ДПМ в природе таки были! Двигатель Курочкина, например. Оный даже работал("пускал дым") правда без нагрузки, т.к. в ДВС Курочкина(как и во многих прочих, на основе шиберной машины - см., например, тему "Двигатель братьев Чантурия" на данном форуме) лопасть/лопатка/"поршень" висят консольно, чего в моей ДПМ нет. Это к вопросу о нагрузках. ;)
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Политропа введена была для упрощения расчётов, как замена показателю адиабаты и является полуимпирической величиной.
        Вячеслав, вспомните математику. Если функция имеет показатель, то это уже показательная функция и ее графический вид не прямая. У линейной функции показателя нет и это однозначно говорит о том, что ее графический вид - это прямая. Показатель политропы, показатель адиабаты и т.п. - эмпирические они или расчетные - это в данном случае совершенно не важно. Все равно функция изменения давления в динамических системах была и остается показательной, т.е. не прямая линия.

стати, машины, реализующие принцип, схожий с ДПМ в природе таки были! Двигатель Курочкина, например. Оный даже работал("пускал дым") правда без нагрузки
        Курочкин полностью от него отказался и подтвердил, что он неработоспособен. Как говорится, гладко было на бумаге, да забыли про овраги.
Работоспособность - это не когда дым пошел и шум слышен. Работоспособность подтверждается многократными включениями и выключениями двигателя и его работой без нагрузки, с нагрузкой, при резких изменениях режима и в конце концов достижением приемлемого ресурса, который да, сначала может быть недостаточно большим, но всем понятны и видны реальные пути обеспечения роста ресурса при доводке.
 
   
 
Вверх