Бесшатунные двигатели - 2

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Зачем холодильник, если в процессе расширения рабочего тела его температура падает ниже температуры конденсации в жидкость. В этом то и изюминка идеи. 
Эта идея есть еще у Карно!
Цитирую по Шапиро: "Если бы нашлось в большом количестве жидкое тело, испаряющееся при более высокой Т, чем вода, тело, пар которого при том же объеме имел бы меньшую теплоемкость...., то оно заслуживало бы предпочтения".
Последователи Карно сделали ртутно-водяные установки и испытали их  на судах в трансатлантических переходах. Экономия  за рейс  составила около 3300 тон. Часть экипажа отравилась... :-/
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Цитирую по Шапиро: "Если бы нашлось в большом количестве жидкое тело, испаряющееся при более высокой Т, чем вода, тело, пар которого при том же объеме имел бы меньшую теплоемкость...., то оно заслуживало бы предпочтения".
   Но это, Андрей, все равно уход в область высоких температур. Чтобы получить ее надо задействовать реакцию горения топлива. У бестопливного цикла достаточно чтобы максимальная температура цикла была равна температуре окружающей среды, а температура конденсации рабочего тела в жидкость  была бы значительно ниже 0. Только в этом случае теплом атмосферы (попутно охлаждая ее) можно совершать полезную механическую работу. Здесь есть противоречие с классической термодинамикой, одно из положений которой утверждает - чтобы охладить тело надо затратить механическую работу. Тем не менее, если помнить, что все относительно и холода как такового  в природе не существует, кроме разного уровня теплоты по отношению к абсолютному нулю, то возможность бестопливного двигателя не выглядит фантастической.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Здесь есть противоречие с классической термодинамикой, одно из положений которой утверждает - чтобы охладить тело надо затратить механическую работу.
Да нет тут противоречия. Давно известны тепловые насосы, собирающие низкопотенциальное тепло у большой массы, например, воды и отдающее его малой массе теплоносителя. Тепловой трансформатор такой, своеобразный. И КПД получается 300%, которым их постоянно пиарят. Упомянута Вами статья - это и есть попытка создания мех.двигателя из такого теплового насоса. Но, как известно, на практике не всякий насос пригоден в качестве ДВС. Примеров- вагон.
Хотя бы привели показатель адиабаты сжатия и расширения для ксенона. Уже можно было бы раccчитать P-V диаграмму и сделать обоснованные выводы.
Там упомянуты слова и цифры намекающие на использование раб.тела в районе "суперпара" - агрегатного состояния при котором различия между паровой и жидкой фазами стираются("критическая точка" или как-то так). Иначе законно возникает вопрос, а как быть с потерями на уд.теплоту парообразования? ;)
ИМХУ.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Да нет тут противоречия. Давно известны тепловые насосы, собирающие низкопотенциальное тепло у большой массы, например, воды и отдающее его малой массе теплоносителя. Тепловой трансформатор такой, своеобразный. И КПД получается 300%, которым их постоянно пиарят. Упомянута Вами статья - это и есть попытка создания мех.двигателя из такого теплового насоса. Но, как известно, на практике не всякий насос пригоден в качестве ДВС. Примеров- вагон.
    Тепловой насос (аналогично, бытовой холодильник) это агрегаты, в которых как раз и затрачивается механическая работа, чтобы охладить рабочее тело циркулирующее в замкнутом контуре. В цикл ДВС он не может быть обращен в принципе. Задача у него другая - собрать рабочим телом низкотемпературное тепло, подведением механической работы резко увеличить его температуру по сравнению с окружающей средой и слить в эту среду как можно больше тепла. Никаких 300% КПД здесь нет. Просто тепло и работа измеряются в одних и тех же единицах - джоулях.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Тепловой насос (аналогично, бытовой холодильник) это агрегаты, в которых как раз и затрачивается механическая работа, чтобы охладить рабочее тело циркулирующее в замкнутом контуре.
Есть тепловые насосы в которых мех.работы минимум, например, на основе тепловых трубок. Шведы и прочие норвеги уже с десяток лет производят и продают такие установки для отопления, в т.ч. и индивидуальных домов. СтОят правда оные серьезные деньги, но позволяют существенно экономить и пользуются бешенным успехом.
В любом случае, что для мех.работы, что для теплопередачи(тоже работа, по сути) требуется разность температур(т.е. наличие и "нагревателя" и "холодильника"). Вышеназванная статья в п.8 "выводов" прямо это отрицает.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
В любом случае, что для мех.работы, что для теплопередачи(тоже работа, по сути) требуется разность температур(т.е. наличие и "нагревателя" и "холодильника"). Вышеназванная статья в п.8 "выводов" прямо это отрицает. 
        У авторов статьи тоже задействована разность температур, только нижнюю температуру цикла они получают непосредственно в конце такта расширения рабочего тела поршнем. Поэтому и утверждают, что отдельный холодильный агрегат не нужен. Именно эта позиция и требует экспериментального подтверждения, а ее нет, что умаляет ценность опубликованного материала.
 
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Поэтому и утверждают, что отдельный холодильный агрегат не нужен.
Пункт 8, цитирую:
8. Термический КПД теплового двигателя близок к 1, так как для её работы нет необхо
димости использования холодильника.
Это, как и п.10 оттуда же, полный бред. И именно это 
умаляет ценность опубликованного материала. 
ИМХУ.
 
Откуда
Владимир
Статья о бестопливном двигателе представляет собой бездоказательный  набор слов короче обычное псевдонаучное словоблудие какого полно на любых научно технических сайтах где все опровергают базовые законы физики причем реальные доказательства заменяются вербальным описанием когда автор указывает природе как ей следует поступать
ну например-
сначала автор пишет
  Проведём адиабатное расширение газооб
разного ксенона по кривой 1 – 2 за счёт, на
пример предварительной раскрутки стартё
ром

а потом утверждает что это была положительная работа, так сначала работу совершили или получили, если получили зачем раскручивать, оно само должно расширяться , а если должно расширяться то за счет чего если с другой стороны поршня действует атмосферное давление

потом он бездоказательно утверждает что при расширении 1 кг ксенона работы будет больше чем затратится при сжатии 0,5 кг, а с чего вдруг если часть выпала в осадок этого ксенона значит не 1 кг расширялся, необходимо представить расчет этого

потом с чего это ксенон при расширении будет конденсироваться то там же не только температура понижается но и давление падает,
по моему наоборот если взять шприц с капелькой воды то    если расширять объем вода начнет испаряться, а при сжатии опять сконденсируется, то есть автор описал только то что ему нравится - мол температура падает а давление как то проигнорировал

то есть обсуждать то нечего, такого бреда полно на каждом углу, пусть представит отчет об опытных исследованиях или на крайний случай приведет строгий термодинамический расчет а не вербальное тут испарится там потечет тут больше там меньше
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
потом он бездоказательно утверждает что при расширении 1 кг ксенона работы будет больше чем затратится при сжатии 0,5 кг, а с чего вдруг если часть выпала в осадок этого ксенона значит не 1 кг расширялся, необходимо представить расчет этого
      По этому вопросу логика там есть. Жидкий ксенон ударным действием плунжера через боковые форсунки распыляет жидкий ксенон на стенки цилиндра и камеры сжатия, от которых он отбирает тепло и переходит в газообразное состояние.

потом с чего это ксенон при расширении будет конденсироваться то там же не только температура понижается но и давление падает, 
    С этим замечанием согласен. Потому и нужна экспериментальная характеристика расширения и сжатия ксенона. Как он себя поведет в отличие от газо-топливной смеси я, например, не знаю. Может у него какая-то особенная характеристика испаряемости при понижении давления? Или понижение температуры влияет сильнее, чем понижение давления.
     Действительно, недосказанность статьи может очень легко ввести в заблуждение.
     Посмотрим, будет ли продолжение темы в источниках информации. 
         
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
такого бреда полно на каждом углу, 
Особенно впечатляет использование гравитации при движении поршня вниз.... ;D
Я уже не говорю, о том сколько надо для этого надо ксенона, а если двигатель наклониться и будет находится под углом или перевернется?
Нет, не зря в СССР были НПО. Там быстро объясняли ученым что есть что... :)
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
с чего это ксенон при расширении будет конденсироваться то там же не только температура понижается но и давление падает, 
Конечно, в холодильнике то (котельный конденсатор) всегда вакуум. При конденсации объем схлопывается  в сотни раз. А сам конденсат приходится ТНВД (только не топливным, а конденсатным) подавать обратно в систему....
Вообще в природе сами только кошки родятся... ;D
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
По этому вопросу логика там есть. Жидкий ксенон ударным действием плунжера через боковые форсунки распыляет жидкий ксенон на стенки цилиндра и камеры сжатия, от которых он отбирает тепло и переходит в газообразное состояние.
Авторы сами себя загнали в дебри:
при использовании в качестве рабочего вещества газа ксенона с критической температурой 16,55°С и критическим давле
нием 5,83 МПа в данном термодинамическом цикле отпадает надобность специального на
гревателя, поскольку двигатель может функ
ционировать, используя тепло окружающей среды.
А если на улице будет минусовая температура? И это ещё не учитывая того, что при озвученных КРИТИЧЕСКИХ параметрах раб.тела/ксенона никакой конденсации не будет! Т.к. это параметры сверхкритической жидкости/суперпара/флюида. Вот диаграмка из Вики:


ИМХУ.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
А если на улице будет минусовая температура? 
Вот именно. Получается еще и сезонный двигатель.
Правда в другой статье, где авторы обсуждают схемы устройства гидравлических стендов для испытаний гидронасосов, они дополняют материал описанием этого же процесса с ксеноном, но только предлагают использовать его для утилизации тепла, выделяемого в гидрожидкость тепловыми потерями во время испытаний гидронасосов. Для этого предложено включить в состав стенда дизельный двигатель и перевести его на ксеноновый цикл работы без затрат топлива.
Данная часть материала почти в точности повторяет обсуждаемую здесь статью и тоже не содержит экспериментальных данных. Как будто никаких инженерных проблем уже не существует. Бери серийный дизель, ставь на стенд и запускай от тепла испытательной установки.
  Так и выхлоп или тепло системы охлаждения цилиндров автомобильного двигателя можно было бы использовать для резкого повышения его общего КПД и экономичности. Но все как в песне... "Крикну-у-у!!! А вокруг тишина".
 
   
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Так и выхлоп или тепло системы охлаждения цилиндров автомобильного двигателя можно было бы использовать для резкого повышения его общего КПД и экономичности.
Нельзя. Соответствующее начало термодинамики это прямо запрещает - без отбора тепла холодильником цикл не может стать замкнутым и обратимым.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Так и выхлоп или тепло системы охлаждения цилиндров автомобильного двигателя можно было бы использовать для резкого повышения его общего КПД и экономичности.
Ессно можно, это даже делается иногда, ЕМНИП, но в стационарных установках. Например, дизель-генератор с ТКР+паровая турбина/ОРМ с котлом работающим от тепла отходящих газов+теплоноситель может ещё циркулировать в контуре охлаждения дизеля. Можно спокойно довести эфф.КПД такой установки процентов до 65-70.
ИМХУ.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Нельзя. Соответствующее начало термодинамики это прямо запрещает - без отбора тепла холодильником цикл не может стать замкнутым и обратимым. 
     Андрей, я только рот открыл, а JohnDoe тебе уже ответил. Растет квалификация оппонентов.
 
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Растет квалификация оппонентов.
А я чё, я ничё. Когенерация тепла на ТЭС известна со "времён Очакова и покоренья Крыма(тогдашнего, а не нынешнего".  Вместо газовой турбины в первом контуре дизель, вот и всё. ;)
 

TsAI

Я люблю строить самолеты!
Масло будет загрязнять ксенон. Мне кажется это одна из критических позиций.
автор (кстати, не двигателист, каф. гидравлики) пишет:
"...При подходе к верхней мёртвой точке жидкая агрегатная часть ксенона, располагаемая в углублении поршня 3 с помощью плунжера с форсунками 6 распыляется на стенки в рабочей камере 5, и нагревается от стенок цилиндра и его головки до температуры Tо..."
мне же кажется, что критическая позиция в этом моменте - сохранение ксенона в жидкой фазе в углублении горячего поршня к началу впрыска. Кто сказал, что он (поршень), соприкасаясь с нагретыми стенками цилиндра + тепло трения, останется "холодным" ?? Так что без теплоотвода никак...а это и есть второе начало нашей тскть, термодинамики.
 
Статус
Закрыто для дальнейших ответов.
Вверх