Патенты USA , convertiplane

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
По идее 1 кг бензина можно нагреть100 кг воды до 100 град. ну с учетом потерь меньше. Пусть 50 кг
Точнее можно так посчитать.
Каждый сожженный грамм бензина выделяет 11000 калорий теплоты, что в пересчете в Джоули составит 45833 Дж
Теперь вернемся к воде. Нагреваем её до температуры 374 градуса Цельсия (это тройная точка воды). При этом давление пара составит 225 атм. Для перевода одного грамма воды в один грамм пара при температуре 374 С[sup]о[/sup] и давлении 225 атм потребуется 2200 Дж теплоты.
Теперь делим 45833 на 4200 и получаем 10,91 грамм воды можно довести до пара с помощью 100% нагревания одним граммом бензина. Примем КПД нагревателя равным 0,8 и получим 8,73 грамма воды.
Даже с Вашими потерями 50% теплоты Вы ошиблись всего то  в 50 / 8,73 = 5,72 раза.

Данные расчета можно взять здесь:            http://www.fptl.ru/spravo4nik/sv-va_para.html
 
R

rtyuiop.400

В паровых турбинах конечный кпд достигает 40%, а скорость потока пара перед турбиной 1 км/сек
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
В паровых турбинах кпд достигает 90%, а скорость потока пара перед турбиной 1 км/сек 
Интересно, почему это до сих пор не летают паровые сверхзвуковые самолеты? Все таки 90% это крутая цифра. Куда там дизелю с его 30 - 40 % Да и все реактивные и турбо... в подметки паровозам не годятся.
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
А что с паром с чайника получается при контакте с воздухом? ничего ужасного
Пар из чайника смешавшись с окружающим воздухом превращается в видимые глазом микро капельки воды и уже перестает называться паром со всеми вытекающими последствиями.  ;)
 
R

rtyuiop.400

Так, не отвлекаемся и едем дальше

Израсходовав 1 кг бензина мы получили 8.7 кг пара и давление 225 атм? правильно?

( ниче страшного, раньше трд форсировали впрыском воды и ни чего там не тухло в камере сгорания)
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
Хорошо мой физик, скока кг бензина уйдет чтоб превратить 20 кг воды в пар в замкнутом котле с теплоизоляцией наподобие термоса? 
Отвечаю. При 100% нагреве 20 кг воды до температуры 374 С[sup]о[/sup] и давлении 225 атм потребуется :

4200 Дж * 20000 г = 84*10[sup]6[/sup] Дж или 84 Мега Джоулей.
Делим 84*10[sup]6[/sup]  на 45,833 Дж и получаем   1,833 кг бензина.

Я так умею считать. А как Вы это считаете?
 
R

rtyuiop.400

Я пока вообще не считаю  а полностью доверился вам.
Итак, сожгли 1.833 кг бензина и получили 20 кг пара и давление 225 кг/см2? Так?
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
ниче страшного, раньше трд форсировали впрыском воды и ни чего там не тухло в камере сгорания)
Что бы в камере сгорания ничего страшного не происходило при форсировании при выделении дополнительной тепловой энергии впрыскивали воду с целью снижения температуры.
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
Я пока вообще не считаю  а полностью доверился вам.
Итак, сожгли 1.833 кг бензина и получили 20 кг пара и давление 225 кг/см2? Так?
Почти так. Но реальный КПД нагревателя вряд ли у Вас получится выше 70%.
Причем удельный вес такого пара составит 332,6 кг/м[sup]3[/sup]
 
R

rtyuiop.400

А как теперь посчитать расход пара через отверстие 20 мм, если мы будем выпускать пар через редукционный клапан дающий на выходе к примеру 5 атм?

канал в лопасти пока не будем учитывать
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
А как теперь посчитать расход пара через отверстие 20 мм, если мы будем выпускать пар через редукционный клапан дающий на выходе к примеру 5 атм?

канал в лопасти пока не будем учитывать
Поскольку я считаю, что реактивный привод НВ крайне невыгоден, то я не очень интересуюсь тонкостями реактивного движения и конкретными конструктивными решениями. Здесь есть те кого это интересует и они грызут гранит науки с этой стороны. Попробуйте обратиться к ним. Надо еще помнить, что при расширении газа всегда происходит снижение температуры. Сбросить давление с 225 атм до 5 атм это очень круто.
Ну очень тупо можно посчитать предельную величину тяги умножив секундный расход газа на скорость истечения его на срезе сопла. Но к этой величине никогда не подобраться. Короче расходы будут неразумно велики. Я, и не только я уже давно похоронили всякие надежды на реактивный привод НВ.
Для упражнения ума можно считать и надеется, но вкладывать средства и тратить время на это на нашем уровне глупость, блажь, пустое занятие. Но это сугубо моё личное мнение. :IMHO
 

mz

Я люблю строить самолеты!
Согревают лазером или освещают ,
вот , что луч животворящий делает .

http://www.youtube.com/watch?v=5_9ac-w4DW8&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=-Nm16wp0kMs&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=BjndqyMkqcU&feature=related
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Почти так. Но реальный КПД нагревателя вряд ли у Вас получится выше 70%.
Противоточные котлы/теплообменники обладают КПД под 90 и более процентов.
А как теперь посчитать расход пара через отверстие 20 мм, если мы будем выпускать пар через редукционный клапан дающий на выходе к примеру 5 атм?
А 20мм это что? Диаметр/радиус/площадь?
ЗЫ. Если это диаметр отверстия, то массовый расход пара будет равен 0,25198 0,07256 кг/сек; ;)
 
R

rtyuiop.400

а скорость(надеюсь около 250м/сек?) и можно как считали?
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
а скорость(надеюсь около 250м/сек?) и можно как считали? 
Ну, в несколькоих ветках обсуждалось, но я попробую:
При заданном диаметре/радиусе можно  ;) вычислить площадь критического сечения(т.е. самого узкого места сопла, в данном случае - отверстия): Fкрс= pi * R[sup]2[/sup](1.);
Далее из другой формулы критического сечения Fкрс = Мг * (Rг * Тг)^0,5 / (ПСИг * Р4) выводим формулу массогово расхода Мг: Мг = Fкрс * ПСИг * Р4 / (Rг * Тг)[sup]0,5[/sup](2.), где Мг - массовый расход пара/газа, Fкрс - площадь крит.сечения, ПСИг - коэфф. расхода пара/газа(у меня принят 0,6726, по наследству от формул Жоржа),  Р4 - полное давление перед соплом(не давление в сосуде!), Rг - газовоя постоянная пара/газа(для пара - [highlight]461[/highlight] Дж/(кг*К)), Тг - температура газа перед соплом в Кельвинах.
Полное давление перед соплом будет равно: Р4 = Рн * ПИс(3.), где Рн - нормальное атм. давление в Паскалях(у меня - 101325 Па) а ПИс - критический перепад давления в насадке;
В свою очередь крит. перепад давления в насадке равен: ПИс = 1  / (2 / (к_г + 1)) [sup](к_г / (к_г - 1))[/sup](4.), где к_г - показатель адиабаты пара/газа (для водяного пара - 1,33, как и для продуктов сгорания углеводородов, кстати). Ну вот и всё.
Вычисляем (4.) ПИс = 1,851;
Вычисляем (3.) Р4 = 187512,49 Па;
Вычисляем (2.) Мг = [highlight]0,07256[/highlight] кг/сек;
Первоначально озвученное значение 0,25198 кг/сек вычисленно ошибочно, т.к. неверная газовая постоянная была взята;
Скорость истечения будет 462,2 м/сек, тяга будет невелика - всего 34 Ньютона. Это в первом приближении. Точнее надо считать, как собсно и расчёт выше.
Вот как-то так. Если где накосячил, старшие братья поправят.
 

Anatoliy

Верной дорогой идете товарищи !!!
Откуда
Севастополь
Скорость истечения будет 462,2 м/сек, тяга будет невелика - всего 34 Ньютона. 
разве не 462.2м/сек х 0,07256 кг/сек=33.5 кг??
JohnDoe посчитал все правильно и у него получилось всего 34 Ньютона.

Если Вы свой результат 33,5 Н (якобы килограммы) поделите на 9,8 м/с[sup]2[/sup], то получите свои килограммы - 3,422 кг.
Теперь если разделить канистру с 20 литрами воды на секундный расход того "чайника" 0,07256 кг/сек, мы получим время испускания пшика (пара) равное 276 секунд. Чтобы посчитать часовой расход бензина при 90% КПД нагрева проведем простенький расчет :   3600 / (276*0,9) = 14,4 порций бензина по 1,833 кг. Итого в час надо сжигать 14,5 * 1,833 = 26,6 кг бензине. А вот на борт придется взять уже 26,6(бензина) + 20(воды) =46,6 килограмм расходуемого рабочего тела. И это только для того, что бы иметь на конце лопасти тягу равную 3,422 кг.

Подведем итоги.
Если поверить в Ваши цифры в посте №118     "0.08-.0.06 кг тяги на 1 кг подъемной силы", то для вертолета массой 500 кг потребуется реактивный вращающий момент равный  500 * 0,06 = 30 кг.
Для этого надо нарастить часовой расход "паровоза" в 30 / 3,422 =  8,77 раз,
что выразится в значение   8,77 * 46,6 кг = 408 кг расходного рабочего тела.
Для вертолета массой 500 кг достаточно ДВС в 150 л.с. с часовым расходом не более 30 кг в час.
Вот и получается, что "паровоз" проигрывает механическому приводу в 408 / 30 = 13,2 раза.
Хороните поскорее бредовую идею.
Но может я что то напутал? Тогда пересчитайте сами все тщательно. Я пользовался только Вашими оптимистическими данными, табличными величинами и цифрами приведенными на этой веточке.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
разве не 462.2м/сек х 0,07256 кг/сек=33.5 кг??
Точно! Это в килограммах, для ньютонов забыл на g (9,81) помножить. :-[ Последствия перевода в систему СИ.
Хотя... Чё-та я засомневался. :-/ Надо уточнить, вдруг я чё-нить вновь пропустил.
Всё равно швырять пар не выгодно, напрямую дуть продуктами сгорания сильно экономичнее выйдет, во всех аспектах.
 
R

rtyuiop.400

Для вертолета массой 500 кг достаточно ДВС в 150 л.с. с часовым расходом не более 30 кг в час.
Двс в 150 кг со всем навесным будет весить 130 кг а то и более. Редуктор 40 кг, хвост винт с редукторами и валом еще плюс 30. Итого 200 кг.

пилоты 2х90=180 кг

топлива на час 30 кг

500-200-180-30=90 кг остается на вертолет?

Не тешьте мои тапочки.


Тяги РП в 34 кг, достаточно обеспечить тягу винта в 34/0.07=485 кг

  Расход 73 грамм секунда. на час работы надо 263 кг.

Но это без дожигания! Пропустили???  А если применить дожигание топлива в эжекторе(подсос воздуха) , (скорость паровоздушной смеси в эжекторе почти 0.5 км/сек)-получим и все 100 кг тяги. Либо уменьшим расход пара и получим ту же тягу в 34 кг
 
Вверх