Двигатель с внешним подводом теплоты

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
Роторный двигатель с внешним подводом теплоты, составленный из одного или нескольких модулей, на базе роторной машины расширения, посаженных на один вал и соединенных соответственно элементами впускного-выпускного тракта включающие трубопроводы и теплообменники. Комбинация модулей, с подобранными параметрами и определенными зонами нагрева и охлаждения для каждого (и каждый из которых реализует определенный такт), задает замкнутый или открытый термодинамический цикла работы двигателя. При последовательном (через каждый определенный модуль) непрерывно-прямоточно-однонаправленном потоке рабочего тела в системе. С возможным применением регенератора вставленного соответствующем месте, в разрыв трубопроводов противонаправленных (относительно зон нагрева и охлаждения) потоков рабочего тела.

 

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
Видно для восприятия слишком пространственное описание.
Тогда коротко.
Двигатель (цикл Стирлинга, и не только) без зависимости от мертвых объемов.
И тогда благодаря эффективному теплообмену, позволяющий иметь КПД около 60 %, и с экологичностью на два порядка лучшей любого теплового двигателя. Ну и другие бонусы характерные для этого типа двигателей.
 

KarnoKul

Имею интерес к бестопливным бесшатунникам!
Вам, наверное, будет интересен обзор двигателей с внешним подводом теплоты, в том числе роторных:
 

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
обзор двигателей с внешним подводом теплоты
Там нет непрерывности значит зависимость от мертвых остается. Ну и механизм преобразования весьма проблематичен. Мне НАМИ скинул анализ по такому двигателю (видно по инерции). где показана куча недостатков.
По инерции. это когда у меня двигатель с выдвигающими лопатками, а описывали они качающие.
 

KarnoKul

Имею интерес к бестопливным бесшатунникам!
...
Двигатель (цикл Стирлинга, и не только) без зависимости от мертвых объемов.
И тогда благодаря эффективному теплообмену, позволяющий иметь КПД около 60 %, и с экологичностью на два порядка лучшей любого теплового двигателя. Ну и другие бонусы характерные для этого типа двигателей.
" …. без зависимости от мертвых объемов …" - означает, что этих объёмов мертвых просто нет или они равны нулю (что нереально).

Приведите примеры ДВПТ типа стирлинг с нулевыми мертвыми объёмами?
Они есть по определению, ибо, в каком-таком (немертвом) объёме размещен регенератор???
Минимальный мертвый объём может иметь ДВПТ без регенератора, но это уже не двигатель с циклом стирлинга, а скорее двигатель с циклом карно. (ИМХО)
 

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
означает, что этих объёмов мертвых просто нет или они равны нулю
Вот, что значит стереотип.
Мертвые объемы существуют и они более существенные и значительные (теплообменники гораздо больше), но зависимость от них несущественная.
Для двигателей с возвратно-поступательном движении РТ такое невозможно в принципе.
В данном двигателе через переменные объемы проходит одна и та же масса рабочего тела. Движение РТ однонаправленное и непрерывное по зацикленному контуру.
 

KarnoKul

Имею интерес к бестопливным бесшатунникам!
Вот, что значит стереотип.
...
В данном двигателе через переменные объемы проходит одна и та же масса рабочего тела. Движение РТ однонаправленное и непрерывное по зацикленному контуру.
Не совсем понятен смысл ВАШЕГО повествования.
Если предлагается двигатель стирлинга " …. без зависимости от мертвых объемов …" , то схем таких ДВПТ известно достаточно, например:
СТИРЛИНГ ПО-РОССИЙСКИ
В чем смысл открытия ВАМИ новой темы, для чего???
 

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
то схем таких ДВПТ известно достаточно, например:
Нет таких схем. У Нисковских есть однонаправленность. но нет непрерывности потока. Если не лень, посмотрите в конце ветки "роторный двигатель братьев Чантурия", там аналогичный вариант (там тоже однонаправленность. но нет непрерывности (постоянной скорости потока). И у Цвауэра надо потоки перенаправлять, иметь золотники и останавливать. Так что зависимость остается, пусть даже меньше.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Если все "однонаправленно и непрерывно" то где происходит расширение? 🙄
Отсечки рабочего тела нет, судя по схеме, т.е. давление на всем протяжении рабочего хода должно быть постоянным, как в паровозе Стефенсона.
ИМХУ
 

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
Если все "однонаправленно и непрерывно"
Тщательнее и внимательнее надо. Переменные объемы сами себя "закупоривают" и затем переталкивают РТ из "холодного" отдела в "горячий".
Представьте тачку с баллоном РТ которую толкают из жары в холод. На жаре давление возрастет. В объем расширения (а это по сути две смежные изменяемые полости ) одна (нужная) имеет большую площадь лопаток.

А далее по формуле.

Полезная работа двигателя будет

L= Pср. h (V2 –V1) – P ср.c(V3 – V4) – Lспр.

где, Pср. h - среднее давление в горячем отделе

P ср.c - среднее давление в холодном отделе

Pср. h = P ср.c *(T2 ) / (T1 ) ,

где T1 - температура (K) холодильника ( в отделе C), T2 – температура (K) нагревателя (в отделе H)

L спр. – работа сил механического, газодинамического и др. сопротивления.
 

KarnoKul

Имею интерес к бестопливным бесшатунникам!
Еще раз ПРОШУ разъяснить смысл ВАШЕГО повествования?
Вы популяризируете свою разработку и пытаетесь разъяснить народу признаки новизны или ЧТО???
 
Видно для восприятия слишком пространственное описание.
Тогда коротко.
Двигатель (цикл Стирлинга, и не только) без зависимости от мертвых объемов.
И тогда благодаря эффективному теплообмену, позволяющий иметь КПД около 60 %, и с экологичностью на два порядка лучшей любого теплового двигателя. Ну и другие бонусы характерные для этого типа двигателей.
В таких схемах с машинами объёмного действия Вы получаете другую проблему (в двойном экземпляре: и в "компрессоре" и в "расширительной машине"): они будут работать "расчетно" только при определенной Тг (точнее соотношении Тг/Тх). При других Тг будете получать прямой или обратный сброс давления в моменты "открытия"/размыкания объёмов (что ведет к понижению КПД). Либо придется как-то регулировать "степень расширения" объёмных машин, либо механически соединять компрессор и РасшМ через вариатор (чудить короче). При этом для реализации таких схем понятие "мертвого объёма" для объемных машин никуда не исчезают, это характеристика внутреннего сжатия ОМ. В данной схеме надо рассчитывать и внутреннее и внешнее сжатие/расширение. Не надо иллюзий.
Эти схемы лучше и проще работают с машинами динамического сжатия/расширения.
 
Последнее редактирование:

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
При других Тг будете получать прямой или обратный сброс давления в моменты "открытия"/размыкания объёмов (что ведет к понижению КПД). Либо придется как-то регулировать "степень расширения"
Правильно. так было. Вы видимо считали более ранние мои статьи. приходилось думать о клапанах и прочее, что прерывало поток. а это опять зависимость от МО. Но с появлением участка. на котором могут находится две лопатки (в варианте ванкеля - две вершины граней) проблема испарилась. Посмотрите внимательней, как может исчезнуть давление если процесс непрерывный? (использовать ссылку в начале ветки).
 
Правильно. так было. Вы видимо считали более ранние мои статьи. приходилось думать о клапанах и прочее, что прерывало поток. а это опять зависимость от МО. Но с появлением участка. на котором могут находится две лопатки (в варианте ванкеля - две вершины граней) проблема испарилась. Посмотрите внимательней, как может исчезнуть давление если процесс непрерывный? (использовать ссылку в начале ветки).
Повнимательней... это вот эти весёлые картинки?
Роторный.png

Работа видимо должна совершаться при расширении РТ в верхней объёмной машине?
Поверните ротор на 5-10 градусов по напр. вращения ротора и увидите что слева от ротора "образуется" полость в которой есть открытые вход и выход. РТ будет успешно входить в левый верхний вход и выходить в левый нижний выход. Где Вы получаете работу?
Обсуждать настолько ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ/выхолщенные картинки не благодарное дело. Конкретно ВОТ ЭТО не рабочее абсолютно.
 
Последнее редактирование:

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
на 5-10 градусов по напр. вращения ротора и увидите что слева от ротора "образуется" полость в которой есть открытые вход и выход.
Это не двигатель Ванкеля, грани не имеют выемок, и имеются две полости. Между впускным и выпускными окнами перегородка,с которой всегда сопряжена грань ротора. Никто, не куда не идет (касается РТ). Да. пульсаций чуток поболее, участок между вершинами граней, занимает большую часть полости. и для окон между пнрегородкой меньше места.

Для понимания идеи, перейдите на лопаточный вариант, лучше с неподвижным кривошипом (там только пол полости рабочая зона, а далее лопатке и касаться поверхности полости (до перегородки- зона перехода) нет смысла).
Внимательнее и тщательнее.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Это не двигатель Ванкеля, грани не имеют выемок, и имеются две полости. Между впускным и выпускными окнами перегородка,с которой всегда сопряжена грань ротора.
То, что в роторе отсутствует камера сгорания это ессно, т.к. собсно сгорания у Вас "унутре" не предусмотренно.
А вот каким образом обеспечивается постоянное сопряжение с гранью ротора перегородки(которая, кстати, не показана) в вышеприведённой "ванкелевской" схеме? А-ля "орбитальный" Сейрича, выдвижением из корпуса?
Ну, и гложет мысль, что давление по всему тракту должно быть одинаковым, т.е. цикл Брайтона.
ИМХУ
 
Это не двигатель Ванкеля, грани не имеют выемок, и имеются две полости. Между впускным и выпускными окнами перегородка,с которой всегда сопряжена грань ротора. Никто, не куда не идет (касается РТ). Да. пульсаций чуток поболее, участок между вершинами граней, занимает большую часть полости. и для окон между перегородкой меньше места.

Для понимания идеи, перейдите на лопаточный вариант, лучше с неподвижным кривошипом (там только пол полости рабочая зона, а далее лопатке и касаться поверхности полости (до перегородки- зона перехода) нет смысла).
Внимательнее и тщательнее.
Роторный 2.png

Т.е. объемные машины не Ванкели, а скажем, ЭТО Рис.4? Внимательнее и тщательнее.... Это очень далекое, выхолощенное приближение или что-то близкое к реальному?
Если близкое к реальному....
Примем (на входе 5) Рmax=20атм, (а на выходе 6) Pmin=1 атм. В текущем положении ротора, РТ совершает работу, учитывая скорость вращения и разницу давлений. Но через 20 градусов поворота ротора нижняя полость замкнется (в ней будет РТ с Р=20атм), а ещё примерно через 5 градусов эта полость разомкнется и Вы получите холостой выхлоп РТ в Выход 6 (с 20 атм в 1 атм). Это такой рассчёт?

Это не понимание того, что в такой схеме нужно учитывать два вида расширения в ОМ: внешнее (которое в схеме есть) и внутреннее (которого нет).
Внутреннее расширение, применительно к данным машинам, было бы такое: "через 20 градусов" происходит замыкание, а затем, по мере вращения объём замкнутой области увеличивается, а давление в ней падает до 1 атм. Эта "фаза" могла бы занять, скажем 60 - 90 градусов (а не 5 град., как на рис. 4). Это можно было бы сделать, сместив Вход 5 против часовой стрелки градусов на 60-90 (при этом ширину Входа 5 и Выхода 6 уменьшить). Здесь как раз возникают понятие минимального/мертвого объёма(который Вы провокационно выкидываете/не учитываете) и максимального объёма.
Вы этого не делаете потому что не понимаете или "утаиваете"?
Потому обсуждать такое СЫРЬЁ дело не благодарное.
Вы наверное не понимаете, что подобных СЮРПРИЗОВ ещё будет куча при дальнейшем рассмотрении. Нужно считать все характеристики РТ (P, V, T, и др.)во всех "объёмах" и при всех "замыканиях"/"размыканиях" объёмов ... И даже при "идеальных" расчетах не удастся избежать "сбросов давлений", т.к. Вы используете машины Объёмного действия. Головняк будет большой, Ваш.
Это что касается работы РТ.

Что касается железа, решение сложное, есть подобные более простые.
В топку.
 

Kanonier

Я люблю строить самолеты!
Рmax=20атм, (а на выходе 6) Pmin=1 атм.
??????

Когда в стирлингах было такое соотношение давлений на входе и выходе?
Эй! Это не ДВС. Отношения в холодной и горячей секциях - в объемах и давлениях ( в 2-2,5 раза) и температурах тоже -только в кельвинах. Там средние давления большие- так это кратность увеличения удельных. а не КПД.

Далее, расширение (изотермическое) происходит уже в зоне впускного окна (там кстати несколько по другому будет, небольшое расширение полости. что бы лопатка не касалась полости). и лопатка постоянно находится в рабочей зоне. Какие проблемы?
Не путайте с ДВС или с паровой машиной (вот там отсечка, и непрырывность нахрен не нужна.
 
У Вас сплошная неопределенность и каша. Вы наверное мечтаете что не будет мертвых объемов, будет "изохорное" синхронное проталкивание через теплообменники... и прочие фантазии. При том что на рисунках присутствуют большие полости(мертвые объемы), поэтому система будет далека от реализации цикла Стирлинга, либо изотермического расширения, а ближе к Брайтону с изобарными расширениями/сжатиями. А прицепом пойдут сбросы давления о которых я писал выше. Это Ваши заморочки. Пока ВСЁ подается в очень сыром виде. Обсуждать только терять время.
По поводу соотношения давлений и прочего... Вашего слишком мало, постоянно идет провокация что бы что-то додумывать, варитесь сами. Удачи.
 
Вверх