Рабочий процесс ДВС.

[TsAI]

нитрометанчику можно добавить

можно и на чистом нитрометане (даже без воздуха)... можно... но не нужно...

 

[KarnoKul]

нет. для получения в поршневой машине максимального кпд рекомбинацию (подвод тепла) надо осуществлять вблизи ВМТ поршня

Полностью согласен, "надо осуществлять вблизи ВМТ поршня", только "РТ-смесь газов" обязательно нужно спросить будет ли она это исполнять.
В ДВПТ до ВМТ теплота подводится в трех видах: работа сжатия, нагрев от стенок и "ПЛАЗМА"(зачем-то) - "поглощается" смесью газов: в теплоемкость и "диссоцацию". В ВМТ "диссоциация максимальна", после ВМТ начинается "охлаждение" (совершением работы) и "рекомбинация", но говорить о "брутто подводе теплоты от рекомбинации" некорректно, т.к. сначала "вернуть" затраченную энергию (сжатие, нагрев,"плазма"), тогда считать "ПЛЮС в работе", т.е. далеко за ВМТ. Более того, для "смеси газов" эта "рекомбинация" будет происходить "точно обратно-симметрично" при тех же Р и Т (более того с небольшой задержкой из-за кинетики процесса, т.е. еще позже), т.е. еще дальше за ВМТ только с понижением Т.

Всем доброго здравия!

Движемся к пониманию, если заговорили о деталях процессов.

Итак уточняю: в плазменно-вихревой рабочей камере ДВПТ принудительная диссоциация от воздействия энергий активации (плазма) и САМОрекомбинация происходят в такте СЖАТИЯ!

Почему???
Да, рекомбинацию с выделением поглощенной теплоты действительно хорошо бы проводить вблизи ВМТ.
Но процесс саморекомбинации неуправляем, т.к. продукты диссоциации рекомбинируют сами,  едва коснувшись металлической поверхности камеры и отдав ей всю теплоту, выделяющуюся при рекомбинации.

Более того, в процессе сжатия РТ вытесняется полностью из рабочей камеры в вытеснительную полость, где дополнительно охлаждается,  т.е. к приходу поршня в ВМТ - РТ полностью саморекомбинировало, хотим мы этого или нет!

А вот принудительную диссоциацию можно начинать еще перед НМТ, т.е. тогда, когда сформировался обратный внутренний поток вихревого тора РТ (от поршня к головке) и когда давление РТ в камере заметно снижается после расширения.
При сниженном давлении РТ "легче зажигать" плазменный пробой РТ, т.к. затем диссоциация будет сходить на нет из-за роста давления РТ в камере и плазма может "погаснуть" задолго до ВМТ.

При этом надо четко понимать, что в результате принудительной диссоциации теплота поглощается продуктами диссоциации в ОБЪЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ рабочей камеры, а при саморекомбинации выделяется на поверхности (в теле) стенок рабочей камеры, взаимодействие с которой вихревого потока РТ в такте сжатия заметно снижается, из-за саморазрушения вихревого потока РТ в концу такта сжатия.

Налицо механизм передачи теплоты из объема пространства на поверхность, от горячего к еще более горячему, своеобразный "демон Максвелла".

Ну и постольку поскольку имеется наличие изменяющихся во времени принудительной диссоциации, САМОрекомбинации, появляющегося и исчезающего завихрения РТ - все тепловые процессы необратимы, неравновесны и нелинейны, поэтому применять классическую термодинамику для описания состояний РТ - просто неприемлемо!!! ИМХО.

Что касается появления твердого углерода как продукта диссоциации - достаточно добавить в РТ (метан, пропан) пары воды (Н2О) - и образование твердого углерода должно уменьшиться, т. к. взамен в составе РТ появиться СО и СО2.

 

[__Сергей Николаевич__]

Вопрос знатокам!
Как на циклы влияет детонационный зазор?

Для Varana: Как - то слабенько! Лучше три- нитро-фенол и убрать детонационный заор!

Для TsAI:Спасибо за поддержку! Чтоб можно на нитро-метане, нужно подобрать детонационный заор!

 

[miharus]

Итак уточняю: в плазменно-вихревой рабочей камере ДВПТ принудительная диссоциация от воздействия энергий активации (плазма) и САМОрекомбинация происходят в такте СЖАТИЯ!

Почему???

   Почему??? Зачем?
Все стадии очень эффектные и вообще ХХ|| ВЕК ! Плазма просто валит всех наповал.
Теплота из газа успешно передается к стенкам !!! (полный пипец, зачем???!!!).
У этого циркового номера не увидел одного - как совершается РАБОТА. Она у вас отрицательная!!!

"Ну и постольку поскольку имеется наличие изменяющихся во времени принудительной диссоциации, САМОрекомбинации, появляющегося и исчезающего завихрения РТ - все тепловые процессы необратимы, неравновесны и нелинейны, поэтому применять классическую термодинамику для описания состояний РТ - просто неприемлемо!!! ИМХО."

Это типа в этом все не шарят, и ИМХО! Очень похоже на доказательство: "highly likely" - для папуасов сойдет.
:STUPID :STUPID :STUPID

 

[KarnoKul]

Итак уточняю: в плазменно-вихревой рабочей камере ДВПТ принудительная диссоциация от воздействия энергий активации (плазма) и САМОрекомбинация происходят в такте СЖАТИЯ!

Почему???

   Почему??? Зачем?

...У этого циркового номера не увидел одного - как совершается РАБОТА. Она у вас отрицательная!!!...

РАБОТА совершается в такте расширения ДВПТ при взаимодействии поступающего из вытеснительной полости в рабочую камеру предварительно сжатого РТ со стенками рабочей камеры, которые и передают ему теплоту нагретой рубашки ДВС и его ОГ для преобразования в ПОЛОЖИТЕЛЬНУЮ полезную работу по перемещению поршня ДВПТ.

 

[PVP]

_Сергей Николаевич__ писал(а) Вчера :: 15:28:58:

Если тема обсуждения ЦИКЛЫ ДВС, то в циклах беда? ?
Циклы в норме!
Вопрос на засыпку : Найдите в книге И. Ш. Неймана « Динамика и расчет на прочность авиационных моторов», часть 1- ошибки !!!
Подсказка где искать- страница 8 и далее. 

Судя по Вашему утверждению Вы в Циклах чувствуете себя уверенно. Не могли бы Вы найти ошибку  в статье о ПИТ процесе (http://www.passpero.com/process ), которую я считаю очень обнадёживающей  для совершенствования  эффективности  ДВС.
А теперь о вашем вопросе. На стр. 8 выводится упрощенная формула для расстояния поршня от ВМТ. Точная формула получена на предыдущей странице под номером 15. Формула правильная, но её можно сделать физически более понятной, заменив длину шатуна через lambda - отношение длины радиуса кривошипа R к длине шатуна L.
Sp = R*(1+ 1/lambda - cos(alfa) + 1/lambda*sqrt(1-lambda^2*sin(alfa)^2); Из неё следует,  что радиус кривошипа определяет масштаб, а форма зависит только от lambda.
Формула для Sp сейчас не нуждается в упрощении, но лет 50 назад вычисление квадратного корня sqrt() было проблемой и решению этой проблемы и посвящена целая страница.
Сначала квадратный корень представляется в виде бинома ньютона по чётным степеням  sin(alfa)^2n.  Формула этого разложения имеется в  справочнике Градштейн и Рыжик за № 1.112.3: Формула 16 анализируемого текста ошибок не сoдержит.  Формула 17 для чётных степеней синуса не совпадает с аналогичной формулой из Градштейн и Рыжик, но полученные из неё  формулы для  sin(alfa)^2, sin(alfa)^4, sin(alfa)^6  совпадают с  1,321(1,3,5) из Градштейн и Рыжик. Формула для sin(alfa)^8 в справочнике отсутствует, но она не влияет на окончательный результат.
Формулы 20,21,22,23 - верные в той степени, в какой они влияют на результат 24.
Приближённая формула Неймана имеет вид
Sperr = R*(1+ 1/(4*lambda) - cos(alfa) - 1/(4*lambda)*cos(2*alfa));
и является правильной. Теперь предстоит сравнить точный и приближённый графики для R = 1; и 1/lambda = [ от 2 до бесконечности], но это в следующий раз.

 

[miharus]

предварительно сжатого РТ со стенками рабочей камеры, которые и передают ему теплоту нагретой рубашки ДВС и его ОГ 

Т.е. теплота "от нагретой рубашки ДВС и его ОГ" (может ещё от чего-то кроме этого) - какие рабочие температуры "нагретой рубашки ДВС и его ОГ"?

 

[KarnoKul]

предварительно сжатого РТ со стенками рабочей камеры, которые и передают ему теплоту нагретой рубашки ДВС и его ОГ 

Т.е. теплота "от нагретой рубашки ДВС и его ОГ" (может ещё от чего-то кроме этого) - какие рабочие температуры "нагретой рубашки ДВС и его ОГ"?

ДВПТ имеет нагреватель, нагреваемый ОГ двс, т.е. вход и выход ОГ.

Вас какая рабочая температура ОГ интересует: на входе или на выходе нагревателя?

При этом нужно понимать, что чем ниже температура нагревателя, тем большую теплоту ОГ отдадут в нагреватель.

Если для отбора теплоты от ОГ двс и от нагретой рубашки двс используются разные ДВПТ (каждый со своим нагревателем) - то и рабочие температуры могут быть разными (оптимальными для каждого ДВПТ).

Если же для отбора теплоты ОГ двс и нагретой рубашки двс используется один общий ДВПТ (с одним нагревателем) - то его оптимальная температура должна (вероятнее всего) находиться между двух оптимальных температур - для ОГ двс и для нагретой рубашки двс.

 

[TsAI]

РАБОТА совершается в такте расширения ДВПТ при взаимодействии поступающего из вытеснительной полости в рабочую камеру предварительно сжатого РТ со стенками рабочей камеры, которые и передают ему теплоту нагретой рубашки[highlight] ДВС и его ОГ[/highlight] для преобразования в ПОЛОЖИТЕЛЬНУЮ полезную работу по перемещению поршня ДВПТ.

ДВПТ имеет нагреватель, [highlight]нагреваемый ОГ двс,[/highlight] т.е. вход и выход ОГ.

Причем здесь ДВС и ОГ???  по Вашим патентам внутри двигателя ничего не "горит".  тепло подводится через теплообмен "стенка-РТ", а в стенку тепло идет (из патента)

...в процессе контактирования со стенками камеры продукты диссоциации подвергают релаксации из неравновесного неустойчивого состояния активации посредством их саморекомбинации с выделением рекомбинационной теплоты на внутренней регенерирующей поверхности стенок камеры, являющейся регенеративным нагревателем - средством внутреннего подвода к рабочему газу теплоты, используемой затем для нагревания рабочего газа при расширении.

 

[TsAI]

Если же для отбора теплоты ОГ двс и нагретой рубашки двс используется один общий ДВПТ (с одним нагревателем) 

Возможно в предыдущем ответе я что-то не понял, здесь же вы рассматриваете, ИМХО, "компаунд-ДВС - ДВПТ(по вашему патенту)".

то его оптимальная температура должна (вероятнее всего) находиться между двух оптимальных температур - для ОГ двс и для нагретой рубашки двс. 

Плохо себе представляю, как можно в тепловой машине (даже по упомянутым патентам) получить хороший  эфф.КПД, используя столь низкопотенциальное тепло в нагревателе. 

должна (вероятнее всего)

хайли лайкли, однако...

 

[miharus]

ДВПТ имеет нагреватель, нагреваемый ОГ двс, т.е. вход и выход ОГ.

Вас какая рабочая температура ОГ интересует: на входе или на выходе нагревателя? 

Так понимаю что ДВПТ нет, но проектирование требует определиться с "условиями" которые вы закладываете.
Интересуют обе Тмакс "нагревателя" (которую вы планируете), и Тмин "нагревателя" (на выходе - которая планируется, но вам меньше подчиняется). Темпераруры можно не точно, + - 100 градусов, а то разговор пока об облаках.

 

[__Сергей Николаевич__]

Для PVP: Перейдите на мою тему по ошибкам, там Вам отвечу!

Для Модератора - поис 06: Прошу перенести ответ от PVP в тему по ошибкам в класической литературе.

 

[KarnoKul]

Если же для отбора теплоты ОГ двс и нагретой рубашки двс используется один общий ДВПТ (с одним нагревателем) 

Возможно в предыдущем ответе я что-то не понял, здесь же вы рассматриваете, ИМХО, "компаунд-ДВС - ДВПТ(по вашему патенту)".

Да, похоже всё перепуталось! Начнем с начала.

В Ответе #7119 - 14.08.18 :: 21:54:13
мною было сказано:

"...Сам же сейчас прорабатываю бесклапанный двухтактный гибридный двигатель со ступенчатым поршнем, образующим  ТРИ камеры переменного объёма: воздушный компрессор, камера внутреннего сгорания и рабочая камера с подводом теплоты, использующая теплоту охлаждения рубашки и теплоту отходящих газов ДВС (и все это в одном цилиндре!)..".

Потом было уточнено, что рабочая камера с подводом теплоты этого гибридного двигателя представляет из себя рабочую плазменно-вихревую камеру ДВПТ из  патента РФ № 2576077 (изобретение «Тепловой двигатель с бесклапанным газораспределением»
http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet?DB=RUPAT&DocNumber=2576077&TypeFile=... ).,

в котором описаны ДВА основных варианта: без плазмы и с "ПЛАЗМОЙ".

Вариант с плазмой (плазменно-вихревой рабочей камерой) предполагает реализацию  эффекта "активной регенерации теплоты сжатия" и, как следствие, увеличение КПД за счет уменьшения сброса в атмосферу теплоты сжатия РТ двпт и частичного возврата её в такт расширения.
Теплопитание предусмотрено от внешнего сжигания горючей смеси в камере сгорания двпт, а также от подвода любой другой внешней тепловой энергии через тепловую трубу или "грязной" электроэнергии через ТЭН.

В отличие от приведенного патента, в упомянутом выше прорабатываемом гибридном двигателе отдельного канала внешнего сжигания горючей смеси для нагревания нагревателя ДВПТ - не предусматривается, а значит нет и ДВПТэшных отходящих газов, а есть только Отходящие Газы ДВС со своей тепловой энергией и есть теплота горячей рубашки ДВС, которые и используются для теплопитания ДВПТ.

При этом ДВС используется как для теплопитания ДВПТ, так и для непосредственного производства механической энергии (поршень ДВС и поршень ДВПТ размещены на одном штоке).

В этом варианте для отбора теплоты ОГ двс и нагретой рубашки двс используется один общий ДВПТ (с одним нагревателем).

То есть, как упоминалось выше, каждый цилиндр этого гибридного двигателя, по сути, включает в себя: однокамерный воздушный компрессор, однокамерный ДВС и однокамерный ДВПТ.

 

[KarnoKul]

ДВПТ имеет нагреватель, нагреваемый ОГ двс, т.е. вход и выход ОГ.

Вас какая рабочая температура ОГ интересует: на входе или на выходе нагревателя? 

Так понимаю что ДВПТ нет, но проектирование требует определиться с "условиями" которые вы закладываете.
Интересуют обе Тмакс "нагревателя" (которую вы планируете), и Тмин "нагревателя" (на выходе - которая планируется, но вам меньше подчиняется). Темпераруры можно не точно, + - 100 градусов, а то разговор пока об облаках.

Да, Вы совершенно правы - ДВПТ пока нет!!!

И его проектирование в этом гибридном двигателе - самая сложная задача по следующим обстоятельствам.

Рабочая плазменно-вихревая камера этого ДВПТ, для создания плазменного канала, в котором должна осуществляться принудительная диссоциация РТ, предполагает использование микроволновой СВЧ-энергии значительной мощности (до 5 квт).

Разрешенную для бытового использования СВЧ-энергию с частотой 2450 Мегагерц можно получить с помощью магнетронов, использующихся в бытовых микроволновых печах. Но мощность бытовых магнетронов ограничена (до 1,5 квт).

Поэтому с целью уменьшения мощности СВЧ накачки - рабочая плазменно-вихревая камера двпт должна быть выполнена в виде объёмного цилиндрического СВЧ-резонатора, с резонансной частотой 2450 МГц.

Расчеты диаметра этого цилиндра, зависящие от большого числа параметров:  электрической проводимости стенок, диэлектрической проницаемости вида РТ, компрессии РТ, конструкции ввода СВЧ-энергии - дают очень большой разброс.

Но, самое главное, не удаётся найти промышленную свечу зажигания (ввод), способную ввести в цилиндр СВЧ-энергию и искровой высоковольтный разряд (своеобразная свеча в свече). Возможно, такой "СВЧ-искровой" свечи нет в природе. А диаметр цилиндра плазменно-вихревой камеры очень сильно зависит от конструкции такой "СВЧ-искровой" свечи зажигания. Поэтому пытаюсь такую свечу  слепить сам из подручных комплектующих: автомобильных свечей зажигания, различных керамических втулок, сантехнических фитингов.

Программа такая:
1, Изготовить СВЧ-свечу зажигания и настроить её по коэффициенту стоячей волны напряжения (КСВ) на частоту 2450МГц.
2. Изготовить рабочий цилиндр с изменяющимся диаметром, допускающим изменение компрессии наполненным рабочим газом, и настроить его диаметр в резонанс на частоту 2450 МГц. (предполагаемая начальная компрессия РТ 10 атм, наивысшая 100-150 атм).
3. Изготовить и испытать рабочий цилиндр с плазменно-вихревой камерой на предмет работоспособности эффекта "активной регенерации теплоты сжатия", получить зависимости от компрессии РТ и др.
4. После этого формируются характеристики ДВС и воздушного компрессора.

Что касается максимальной температуры нагревателя ДВПТ в гибридном двигателе (ДВПТ+ДВС) - она не должна превышать  максимально допустимую температуру стенок рабочей камеры сгорания ДВС, но, учитывая, что нагреватель должен "отобрать" у ОГ двс максимальную теплоту, температура нагревателя должна определяться ЗАДАНОЙ максимальной температурой ОГ двс на выходе из нагревателя двпт при ЗАДАННОЙ мощности гибрида.

При этом надо понимать, что удельная мощность ДВПТ зависит от температуры нагревателя (которую можно сделать даже минусовой), но уменьшая температуру нагревателя для лучшего отбора теплоты ОГ двс - понижаем удельную мощность двпт.
Придется находить оптимум при задаваемых приоритетах.

 

[miharus]

@KarnoKul
проектирование требует определиться с "условиями" которые вы закладываете.
Интересуют обе Тмакс "нагревателя" (которую вы планируете), и Тмин "нагревателя" (на выходе - которая планируется, но вам меньше подчиняется). Темпераруры можно не точно, + - 100 градусов, а то разговор пока об облаках и ещё вы рассказали о цветочках (...чем больше, тем больше, а чем меньше тем меньше, однако надо понимать зависимость от допустимых пределов влияния на время работы цирка...).

Температуры ? ! в градусах (цифры).

 

[Андрей Миллер]

однокамерный ДВПТ.

ВСе что я знаю о Стирлингах (ДВПТ) говорит о том, что этот двигатель однокамерным быть не может. А вот без ДВС и компрессора он может обойтись.. 🙂

 

[KV1237542]

Судя по написанному это не то двигатель не то атомный реактор задача не на 1 чел и не на 1 жизнь.
И стоит ли оно того ??????

 

[KarnoKul]

однокамерный ДВПТ.

ВСе что я знаю о Стирлингах (ДВПТ) говорит о том, что этот двигатель однокамерным быть не может. А вот без ДВС и компрессора он может обойтись.. 🙂

Вы имеете ограниченное представление о Стирлингах.
Более того - их огромное количество разновидностей!

Никто и ничто не мешает эту тему изучить поосновательней, если, конечно, это Вам интересно.

И еще.
Стирлинги - всего лишь подкласс (разновидность) класса ДВПТ (двигателей с внешним подводом теплоты или как их еще именуют - двигатели внешнего сгорания).

Тепловой двигатель по патенту РФ №2576077 никакого отношения к Стирлингу не имеет, но его роднит с двигателем Стирлинга только отношение к одному классу ДВПТ.

 

[KarnoKul]

Судя по написанному это не то двигатель не то атомный реактор задача не на 1 чел и не на 1 жизнь.
И стоит ли оно того ??????

Спасибо за понимание и добрые пожелания!!!

"...И пусть говорят - да, пусть говорят!
Но нет - никто не гибнет зря,
Так - лучше, чем от водки и от простуд.
Другие придут, сменив уют
На риск и непомерный труд,-
Пройдут тобой не пройденый маршрут...".     В.Высоцкий.

 

[miharus]

Стихи пошли, хорошо что на русском.

Интересуют обе температуры: Тмакс "нагревателя" (которую вы планируете), и Тмин "нагревателя"(которую вы планируете). Темпераруры можно не точно, + - 100 градусов.

Температуры ?  в градусах (цифры).