Мечты не одного поэта.

[henryk]

Мне это простым не кажется

http://gorod-magov.ucoz.org/forum/72-574-1

 

[Bиктор]

Спасибо Хенрик!

Вопрос: ПОЧЕМУ различаются распределением температур вихри Ранка и Эльсбета?

Это важно знать, чтоб в идеале суметь "построить" над крылом именно такой вихрь, какой мечтатели посчитают нужным...
Нужен нам горячий снаружи вихрь или холодный снаружи?!
Хотим ли мы рассеивать энергию в воздушном пространстве или забирать тепло из него, преобразуя для своих целей?

 

[henryk]

ПОЧЕМУ различаются распределением температур вихри 

-у Сорокодума в "торнадо"\тороидальный вихрь\ разница температур намного больше чем у Ранке!

http://www.vortexosc.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=49

 

[argentavis]

Христос воскресе братцы славяне! 🙂

впрыск идет в очень горячий центр вихря, где отлично воспламеняется. А холодная зона вихря, была почему-то у стенок цилиндра, служа изоляцией от теплопотерь.

Это я и имел в виду. Нет ничего странного в том что холодная область находится на периферии камеры сгорания. Процесс сепарации тяжелых фракций, и обогащения руд на центрифугах и основан на том, что более тяжелые стремятся лечь на "дно" под действием центробежных сил. То же самое происходит и с "холодными" и горячими слоями. Закручивание заряда вдоль оси цилиндра начинается ещё на этапе впуска во впускном канале, который расположен по касательной к оси впускного клапана. По мере сжатия и уменьшения диаметра заряда в "горшке" скорость вращения увеличивается в несколько раз, так же как фигуристка на льду прижимая руки к телу увеличивает скорость вращения.
Впрыск топлива в центральную зону создаёт расслоение заряда и горение происходит преимущественно в центре, но это не значит, что у стенок совсем не происходит горение. Просто все процессы в цилиндре очень скоротечны, но этих миллисекунд достаточно, чтобы удержать какое то время, низкотемпературные слои у стенок цилиндра и снизить потери тепла. Вращение и высокая турбулентность заряда способствуют полноте сгорания и сниженгию потерь тепла.
По трубке Ранка ещё напишу позже. Ко мне гости приехали.

 

[henryk]

Христос воскресе братцы славяне! 

VOISTINU VOSKRIESIE!

 

[argentavis]

Ну, раз пошла такая пьянка, режь последний огурец!

Вопрос: ПОЧЕМУ различаются распределением температур вихри Ранка и Эльсбета?

Будем в подробности вникать. Вихрь в камере сгорания, обусловлен другими причинами. С одной стороны закрутка в начале процесса стабилизирует его как винтовая нарезка пулю, и он на полученной кинетической энергии дожидается ещё одного импульса от струи высокого давления топлива. Далее происходит только увеличение объёма со снижением температуры и теплообмен происходит в основном между соседними слоями заряда. Те слои которые находятся у стенок цилиндра они по факту холоднее (так как уже отдали часть тепла которое они получили от вспышки) и не имеют возможности уступить место более горячим слоям, потому что они "тяжелее".
Никаких других воздействий в процессе расширения не происходит и в целом такой вихрь можно считать относительно стабильным.
Скорости там относительно не высоки, и центробежная сила  мало влияет на распределение давлений по всему объёму цилиндра. Кроме того при расширении и увеличении диаметра вихря, скорость вращения его падает.



В трубке Ранка картина другая. Перепады давлений значительны и скорости вихрей огромны. Центробежная сила вносит свои коррективы, но начнём по порядку.
В зоне впускного канала, где задаётся начальный импульс вращению, по периферии первого вихревого кольца, я бы добавил на внешней стороне ещё слой вихревых "роликов" по которым катится набирающий скорость вихрь. Это зона расширения и понижения давления, и как следствие, охраждение этой зоны, где происходит активный теплообмен корпуса и окружающей среды, откуда в общем то и происходит приток тепловой энергии в вихрь. Далее из центра, где давление падает от действия центробежной силы, выходит часть воздуха с низкой температурой ещё понижая давление в центре шнура, вынуждая вихрь ускоряться , но напрямую воздух из разгонной улитки, на низкотемпературной стороне выйти не может. Ему мешает ряд внутренних роликов  скрученых в спираль, образующих разделительный слой, по которому внешний вихрь также разделившись на слой из роликов  катится в сторону горячего выхода. На этом пути контактируя с корпусом и получая тепло среды от стенок, вихрь наревается до этой температуры и дойдя до торца с задросселированым кольцевым каналом резко меняет направление, где происходит скачок давления с повышением температуры выше температуры среды, где выходит часть воздуха с такой температурой. Мелкие шнуры внешнего вихря сливаются на конусе дросселя в один центральный жгут, где все и вращательные моменты складываются и получается один центральный с обратным вращением, котроый и устремляется к выходу на низкотемпературной стороне.

 

[Bиктор]

Воистину воскресе!

контактируя с корпусом и получая тепло среды от стенок, вихрь наревается до этой температуры [???]

Понимаю ли я Вас правильно? - Выходя из ресивера, сжатый воздух тангенциально расширяется в просторной Трубке Ранка, но не охлаждается как положено от этого дросселирования, а наоборот нагревается от стенок?!!

и дойдя до торца с задросселированым кольцевым каналом резко меняет направление,

То есть от тангенциального движения "вдруг" переходит на выход к осевому, чтобы еще больше расшириться и охладиться?

где происходит скачок давления с повышением температуры выше температуры среды

Может быть тогда происходит скачок снижения давления, как положено при дросселировании, а не скачок повышения?

Что же произошло с внешним вихрем внутри трубки, - то он брал тепло от стенок, а то вдруг вышел с бОльшей температурой, чем среда, когда положено было при дополнительным концевым кольцевым дросселировани (расширении) еще более остыть?!

, где выходит часть воздуха с такой температурой. Мелкие шнуры внешнего вихря сливаются на конусе дросселя в один центральный жгут

Тут я соглашусь пожалуй без недоумения, но и без понятия ПОЧЕМУ они вдруг слились...

, где все и вращательные моменты складываются и получается один центральный с обратным вращением,

Не услеживаю какой-либо логики... что разворачивает новый жгут полностью на 180 градусов назад, да еще и в противоположном направлении вращения...

котроый и устремляется к выходу на низкотемпературной стороне

А на том выходе - противодавление извне, так как атмосферное давление больше дросселированного давления... Где же логика?...

 

[henryk]

Где же логика?... 

-наверно у вихрей логика тоже завихрена?

\у Сорокодума мощность привода для поддержания тороидального вихря в сто раз меньше,чем для вибрации пустым сосудом!\

 

[Bиктор]

Владимир, как-то не постигаю я Вашу логику, - в случае Ранка, нет ничего удивительного, что на периферии вращения - горячий воздух, и тут же нет ничего удивительного, что в цилиндре Эльсбета, на периферии - холодный воздух...

Меня занимает вопрос почему это так?

Согласен, у Эльсбета струя наддува закручивается в вихрь еще в тонком кривом канале ДО ДРОССЕЛИРУЮЩЕГО клапана.
Центральный впускной клапан = дроссель, и образует ввиду его формы - "зонтичный фонтан" "пустой внутри".
Продолжение дросселирования - усиленное, ввиду быстрого движения вниз - засасывание "полого фонтана" поршнем большОго диаметра (сравнительно с клапаном).

Приходит в голову, что в такое время такой вихрь - пристеночно-ускоренный - направленный больше в длину пустого цилиндра, чем по его окружности.
Лишь позже, когда он начинает сжиматься поршнем при ходе вверх, он приобретает давление и "сплющенный вид". Вслед за этим он ужимается в "горшке поршня" еще сильнее вместе с увеличением своих "оборотов".
Но если допустить Ваш тезис о нагревании трением о периферийные стенки, то воздух там при "бешеных оборотах" не должен оставаться холодным?

Moжет быть причина - различие вихрей в этих двух случаях?
Вихрь Ранка - от тангенциальное дросселирования ПОСЛЕ ЗАКРУЧИВАНИЯ и с осевым выпуском, а вихрь Эльсбета - от ЗАКРУЧИВАНИЯ  ДО осевого дросселирования... и с окраинным выпуском?
Ну и еще приходит на ум, что после выпуска газов в "горшке" еще остаются раскаленные газы, когда вокруг них образуется "холодный полый фонтан" под широким впускным клапаном... Вероятно там не до спокойной диффузии горячих молекул в холодные?

Если не идет процесс энергообмена, значит общая сумма энергий в обоих компонентах в камере сгорания:  горячих,но малоподвижных газов и холодных, но очень подвижных молекул воздуха, - суммы энергий не изменные...нет градиента энергий?

 

[argentavis]

Выходя из ресивера, сжатый воздух тангенциально расширяется в просторной Трубке Ранка, но не охлаждается как положено от этого дросселирования, а наоборот нагревается от стенок?!!

При тангенциальном  расширении температура конечно понижается, и охлаждает стенки широкой трубки. Но если у стенок появилась разница температур со средой, возникает теплообмен, и тепло поступает из среды на стенки трубки. Далее этот процесс продолжается по ходу движения наружного слоя вихря в узкой трубке. Давление в этой части ниже чем в ресивере и на входе в впускное сопло, но конечно значительно выше чем атмосферное. К середине трубки температура выравнивается, но из-за того, что "верхний" слой кроме кинетической энергии вращения набрал и осевую скорость, получил теплоту от стенок и внутреннего трения к концу температура может быть и значительно выше температуры среды. Надо ещё учитывать и то что центробежные силы здесь тоже могут быть значительными и абсолютное давление у стенки может быть близким  или даже выше давления ресивера, поэтому и выделяется теплота пришедшая из среды на начальном этапе, теплота трения, а по сути соударений молекул.
У кольцевого выпуска, где дроссель поддерживает определённое давление, осевая кинетическая энергия переходит в теплоту из за резкого торможения. Дросселированием можно регулировать температуру отходящего воздуха. Бывало закрываешь пальцем шланг и выпускаешь воздух приоткрывая маленькую щелку. Палец обжигает горячим воздухом. Видимо эффект тот же. Поток в шланге тормозится и резко меняет направление движения. Происходит нагрев. Это я испытывал не один раз можете сами попробовать.
В кольцевом зазоре происходит отбор верхнего нагретого от трёх факторов воздуха А остальная  часть по конусу устремляется в зону пониженого давления к центру шнура, которое однако всё ещё выше атмосферного. Здесь поток ускоряется, расширяясь понижает давление и выходит с низкой температурой.
На самом деле, если дать воздуху просто расширяться в прямой резко расширившейся трубе температура его тоже понизится, но поскольку энергия уйдёт только на ускорение, то перепад температур будет не большой. А когда при расширении воздуха будет произведена какая то работа, здесь даже при давлении 4атм. получаются минусовые температуры. (Обмерзает пневматическая шлифовальная машинка).
  Работа трубки заключается в том что видимо происходит в какой то степени всё таки ещё и сепарация "быстрых и медленных" молекул при взаимодействии наружнего и внутреннего слоёв вихря. А перепад давлений  в центре и на периферии, обусловлен с одной стороны центробежными силами и прослойкой из роликов-вихрей между ними, где происходит перенос энергии, и связью центрального шнура с зоной "низкого" давления, атмосферой.

Тут я соглашусь пожалуй без недоумения, но и без понятия ПОЧЕМУ они вдруг слились...

Ну потому, что им деваться уже некуда. Направление вращения у всех одно и то же.  Думаю это можно экспериментально проверить. Закрутив в ведре с водой, разделённом перегородкой,  две воронки и убрав перегородку убедиться в их слиянии.

Так же и в трубке, когда пряди на внешней стороне "роликов" сблизятся изменятся условия их существования и кинетическая энергия их вращения не может уничтожится, она переходит в другую, более удобную форму существования в один шнур.

случае Ранка, нет ничего удивительного, что на периферии вращения - горячий воздух, и тут же нет ничего удивительного, что в цилиндре Эльсбета, на периферии - холодный воздух...

Вы невнимательно читали мой ответ #3174.
Здесь нет этих пертурбаций  с перепадами давлений, противоположными вращениями, выносом из зоны вращения горячих и холодных газов. Всё находится в одной "комнате".
Если гравитация обеспечивает конвекцию и удерживает тёплые слои у потолка а холодные у пола, то центробежные силы делают то же самое в горшке камеры сгорания , а потом и в цилиндре. Тем более, если подача теплоты происходит у потолка, то есть в центр камеры. Это не значит что у стенок холодный слой воздуха как теплоизоляция держит тепло. Там тоже происходит интенсивное перемешивание, и температура у стенок тоже значительная. Иначе охлаждения этому двигателю совсем не потребовалось. Попытки создать адиабатный двигатель пока ни у кого не увенчались успехом.  Но градация температур в такой камере налицо и она позволяет значительно снизить тепловые потери двигателя.
Не знаю как можно организовать вихревое сгорание в РЛД. Там форма камеры постоянно меняется и она далека от цилиндрической. Хотя тема конечно интересная. Буду читать! 🙂

 

[argentavis]

Виктор, где вы? Вопросов больше нет? 🙂

 

[Bиктор]

Немного отвлекся и задумался... прочитав материалы нем. изобретателя однотакного двигателя Вальтера Мюллера. Незаметно для себя от вихря в КС Эльсбета добрел до ДВС с сериями детонационных микровзрывов 🙂

http://www.eintaktmotor.de/texte/a001_02.html

Взрывается мини-доза смеси в раскаленной докрасна камере. Быстрота взрыва делает процесс адиабатным, - стенки не успевают за доли микросекунд нагреться.
Давление от микровзрывов как-то буфферизуется и обеспечивает среднее - безопасное для механизмов давление, примерно такое же по уровню, как эффективное давление (НЕ пик) за цикл в процессе Отто/Дизеля. Выхлоп тоже холодный, так как давление в основном преобразуется в механическую работу...

 

[Bиктор]

К теме понимания образования вихрей:

http://rudocs.exdat.com/docs/index-60082.html?page=3

Я немного недоумеваю, почему авторы исследования не обмолвились даже словом о влиянии радиуса изгиба дуги патрубков, - как на отсосе, так и на возвратной струе?

Это влияние на образование закрученности потока прямое!
Смотрим на нижний рисунок. Взято у Землянова Юрия Нестеровича:
http://mahalet.ucoz.kz/index/0-10

 

[argentavis]

Включение отсоса из оси вихря это в принципе то же самое что и уменьшение диаметра вихря при сжатии в камере сгорания двигателя Элсбета.
Частицы воздуха имея определённую скорость движения переходя на меньший диаметр вращения получают за один оборот меньший путь пробега, но за то же время, успевают намотать на уменьшающийся диаметр, свой заданный скоростью путь, несколько раз. Поэтому и увеличивается число оборотов в центре вихря.

Над крылом Каспэра усилить скорость и мощность вихря мы можем только отсасывая воздух из центра у законцовок крыла. Я думаю лучше всего для этого подойдёт инжекторный способ при помощи нагнетающей турбинки, в виду компактности сопла и удобства управления процессом.

Детонационное сгорание выгоднее всего организовать в бесклапанном ПуВРД!

 

[henryk]

добрел до ДВС с сериями детонационных микровзрывов 

http://www.youtube.com/watch?v=D-dLjHJuFWQ&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=QbJgOk2rDbI

-s postojannoj vrastshatielnoj dietonacijej...

http://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_charge_compression_ignition

=HCCI=mikro detonacii...

http://www.youtube.com/watch?v=WpMifop7fYU

 

[Bиктор]

имея определённую скорость движения переходя на меньший диаметр вращения

И имея определенную скорость/энергию движения, общую для целой (струи, вихря) системы, система стремится по-возможности сохранить уровень своей энергии.

А это предполагает, что элементарные струйки лучше на изгибе переплетутся в жгут/вихрь, нежели повысят/понизят свою индивидуальную скорость/энергию.

Выходит, что причина создания вихрей - закон сохранения энергии (ЗСЭ), а не только закон сохранения импульса движения/ готового вращения струек, как в горшке поршня Эльсбета.

Закрученный поток имеет значительно бОльшую "дальнобойность/устойчивость".
Стало быть, не грех над крылом Каспера выстреливать из кабины закрученной струей, в сторону концевого "всаса".
Одно должно бы дополнить другое - и с гарантией возбудить вихрь над любым крылом в любое время.
А если "выстреливание" производить из "загнутого дула" маломощной детонационной струей?

 

[Bиктор]

Детонационное сгорание выгоднее всего организовать в бесклапанном ПуВРД! 

Лозунг Вы, Владимир, ничем не подкрепили...

Для СЛА мечтателей, имхо, выгоднее всего спроектировать под детонационные взрывы специальную объемную машину с хорошими уплотнениями: будет вращаться холодной, выплескивая с малой скоростью холодный выхлоп 🙂
Меньше шума и экономичнее - как раз для бедных...

На рисунке данные Фролова из Новосибирска.
Струя вылетает со скоростью 1-2 КМ/секунду... Нужно ли это мечтателям СЛА?

 

[Bиктор]

усилить скорость и мощность вихря мы можем только отсасывая воздух из центра у законцовок крыла. Я думаю лучше всего для этого подойдёт инжекторный способ при помощи нагнетающей турбинки

Туго себе представляю это на законцовке крыла 🙂
Смогли бы Вы проиллюстрировать Вашу мысль?

Вспоминается "бараний рог" Шаубергера: завихрение струи внутри него вроде бы тоже неизбежно.
Нагнетая с широкой стороны - дальнобойная струя-жгут  ?
Oтсасывая с острой открытой стороны - имеем с широкой стороны уловитель и усилитель вихря?

А как насчет того, чтобы подобрать подходящую ракушку, вместо "бараньего рога"?
http://lenagold.ru/fon/clipart/r/raku.html

 

[Bиктор]

К слову об улитках и вихрях:
Сегодня на ветке о Роторно-Лопастных-Двигателях новый знакомый Оленбург опубликовал свое качественное изобретение камеры сгорания непрерывного горения для РЛД.

Камера содержит жаровню в виде улитки 🙂
РЛД все же имеет шанс стать лучшим ДВС для СЛА 🙂

 

[argentavis]

Выходит, что причина создания вихрей - закон сохранения энергии (ЗСЭ), а не только закон сохранения импульса движения/ готового вращения струек, как в горшке поршня Эльсбета.

Конечно, ведь закон сохранения импульса вытекает из закона сохранения энергии, а по сути одно и то же.

Стало быть, не грех над крылом Каспера выстреливать из кабины закрученной струей, в сторону концевого "всаса". 

Нет, в этом случае даление в центре вихря и над крылом повысится, и вообще получится срыв потока.

Подавать давление от такой турбинки
http://www.piston-tuning.ru/shop/UID_333.html
можно по трубчатому лонжерону крыла к винглету на законцовке, и примерно на 50% расстоянии хорды над крылом, и с внутренней стороны винглета, над срезом задней кромки крыла,  установить сопло в противоположном полётному курсу направлении. Через ремень связать турбинку с валом штатной ВМУ и шлангом подать в лонжероны. В тройнике сделать регулятор подачи, которым можно будет делать баланс между соплами и управлять по курсу. А угол установки сопел, относительно плоскости крыла тоже может быть управляемым, это может заменить элероны.
Рисовать пока нет времени, готовлюсь к строительству мастерской. 

Лозунг Вы, Владимир, ничем не подкрепили...

Пока мне действительно нечем это проиллюстрировать. 🙂 Однако кое какие идеи есть, и кое что уже есть в металле, но пока, к сожалению, всё отложено на неопределённое время.

Нагнетая с широкой стороны - дальнобойная струя-жгут  ?
Oтсасывая с острой открытой стороны - имеем с широкой стороны уловитель и усилитель вихря?

Думаю ничего это не даст.

Вихрь начинает накапливать энергию движения, только в случае вязкостного взаимодействия слоёв при спиральном движении в зону пониженого давления в центре.
Внутренние слои увлекают за собой внешние потому что при той же энергии движения и линейной скорости они имеют большую угловую скорость. Происходит постоянный сдвиг слоёв. Вязкость является в данном случае тем шнурком, за который мы делая небольшие круговые движения рукой раскручиваем грузик на его конце.
В улитках слои разделены и лишены взаимодействия. Кроме того, скорость потока будет относительно высокой только в зоне отсоса в центре, и будет определяться разрежением, и сечением в этой зоне. А у входа в улитку будет простое ламинарное затекание низкоскоростного потока.

Камера содержит жаровню в виде улитки 

Камера может быть и достаточно эффективна, с низкими тепловыми потерями, но что делать с потерями на стенках расширительной камеры?