Роторно-лопастной двигатель. Начало.

[Bиктор]

Bиктор писал(а) 02.04.13 :: 03:59:09:
... только "активно переправлять"... тепло в потери, на охлаждение металла?


Зачем усиливать то, что нужно охлаждать? Улыбка
... по теореме Карно его надо все равно отводить.

Звучит так, как будто это Карно был, который как Андрей, утверждал, что отводя тепло газов через металл мотора - достигают механическую работу на валу...

 

[Bиктор]

...все это было написано ЛЕТ ЗА 50, до ОТТО и ДИзеля!
Если Карно не гений, то тогда кто?

Написано все это, что приведено Вами выше, ... Андреем. Ибо "ашипки" в русском переводе - далеко не Карновские 🙂

И если Вы ВСЕ ЭТО написали задолго до Отто - снимаю перед Вами шляпу 🙂

Гений, конечно, Карно (если Ваши описки из цитирования игнорировать):
- "Чтобы дать воздуху возможность сильно расширит ь ся и расширением вызвать большое изменение температуры"

Замечаете разницу в учении Карно и Вашим учении?
Ихний юноша заботился о расширении объема - в процессе рабочего хода, чтобы газы остыли!

Зачем усиливать то, что нужно охлаждать?
... по теореме Карно его надо все равно отводить.

Наш же Андрей утверждает, что газы ВСЕ РАВНО надо охлаждать - выводя тепло через металл и охлаждающую воду - без совершения работы.
Забыли, что остудившиеся о холодные стенки металла газы - уже не отдадут столько полезной работы? 

Вот затем и надо "усилить" температуру в тончайшем слое стенок КС и цилиндра РЛД:

- чтобы ГАЗЫ НЕ ОСТУЖАТь преждевременно! 
- чтобы при крутом пике температур газов  НЕ БЫЛО градиента/перепада температур между газами и тонким слоем поверхностей КС
- кратковременного и УПРАВЛЯЕМОГО [микроволнового, например] подогрева только тонкого приповерхностного слоя стенок КС достаточно, чтобы рабочие газы были вынуждены ОТДАТь ТЕПЛО преимущественно при РАСШИРЕНИИ...

Или идея "ВСЁ РАВНО ОХЛАЖДАТь" была застойно повторяющаяся "шутка хьюмора" с Вашей стороны ? 🙂

 

[Bиктор]

Кстати, мотористы учат всех, что пик температур...
[конечно, в зоне "выстоя"  поршня в ВМТ]

... вызывает почти такой же пик давления ...
(за минусом потерь тепла и давления в результате тепловых потерь в охлаждаемую головку цилиндров)

... который именно в ВМТ - не совершает никакой работы, а "раздавливает" все элементы ЦПГ.

Согласно Карно-Андрею ГОРЯЧИЕ ГАЗЫ производят механическую работу только при расширении объема 🙂

Возникает вопрос:
Как из кратковременного ПИКА ДАВЛЕНИЯ (имеющего на диаграмме маленькую долю площади давления) ... учинить длительно ДИНАМИЧЕСКИ действующее СРЕДНЕЕ давление (не только арифметическим фокусом) ?

Суть вопроса - как согласовать во течение рабочего такта СКОРОСТь нарастания/спадания ДАВЛЕНИЯ со СКОРОСТьЮ нарастания/спадания ОБъема?
Кажется, если бы они были хорошо подобранными, то было бы достигнуто и лучшее использование давления...

Подтверждением могли бы служить КОРОТКОХОДНЫЕ рабочие процессы в гоночных моторах: 
- объем ГАЗОВ от ВМТ нарастает значительно БЫСТРЕЕ, чем у серийных моторов
- у них согласование скоростей нарастания давления газа на БОЛьших скоростях вращения вала, - упрощается в виду больших скоростей нарастания объема в короткоходных ЦПГ

Каков резюм? 
В  РЛД желательно тоже поднимать крутизну нарастания объема между лопастями - при коротких ходах-амплитудах лопастей (амплитуды кстати, уже и без того вдвое меньше, чем у поршней гоночных моторов)

Достигается это в РЛД элементарно:
- увеличением числа лопастей в одном полуроторе-блоке лопастей на втулке...

Так оправдывается пророчество Вячеслава:
- доведением технического решения "до абсурда" ... РЛД приближается по компактности [но не по оборотам] ->> к ГТД

Понятие "абсурд", к счастью понимается всеми по-разному:
Зингер пошел на абсурд - переместил ушко в игле на остриё, а держатель иглы переместил с середины на место ушка...
Возник небывалый феномен - швейная машинка 🙂

 

[Андрей Миллер]

Наш же Андрей утверждает, что газы ВСЕ РАВНО надо охлаждать - выводя тепло через металл и охлаждающую воду - без совершения работы.Забыли, что остудившиеся о холодные стенки металла газы - уже не отдадут столько полезной работы? 

Виктор, даже свои глупости надо подтверждать цитатами.
Вы даже не понимаете, о чем говорит Карно.
Уже говорил Вам, что Р. Дизель создал в металле двигатель БЕЗ охлаждения стенок КС вообще. Только вот работать он смог только на режиме ХХ и то, с трудом...
Учите матчасть, Вы не знаете и не понимаете ничего... :'(

 

[Bиктор]

Я должен извиниться перед Алексеем Геннадьевичем!

Метод "доведения до абсурда"... служит раскачиванию собственно инерции стереотипов/привычек мышления.

Если это сопровождается кажущимся флудом - сожалею...
Результат, например, с завихрением темы теплового мазера - достигнутое представление о необходимости ТОНКОго теплопроводящего слоя "позолоты" на стенках КС.

Теперь уже можно не заморочиваться, чем будет подогрет этот тончайший поверхностный слой, расположенный на ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩЕМ основании деталей КС.

Он будет мгновенно НАГРЕТ/ОХЛАЖДЕН и самими рабочими газами - ибо тонок и имеет близкую к нулевой собственную теплоемкость (термически не инертен, в отличие от керамики).

Вот этот понятийный "изюм" и достигнут, по-моему:  градиент/перепад температур на поверхности КС и у газов
- должен становиться БЫСТРО почти нулевым, чтобы ТЕПЛО ГАЗОВ ПЕРЕСТАЛО теряться через стенки, а наоборот, приберегалось до того момента, когда расширение объема в тепловой машине отработает и температуру и давление - в механическую форму энергии...

 

[Bиктор]

Сейчас на связи по скайпу был Михаил Павлович...

Вовремя притормозил он мою "мысленную лань":
- тонкий теплопроводящий слой на лопастях - трудная технологическая задача. Если он будет поверх оксидного слоя, например, после микрооксидирования алюминия, - то этот тонкий слой должен быть теплостойким.  Металлическая пленка - может эродироваться...

А слой технического графита (с очень хорошей теплопроводностью) - теплостоек, но... неизвестно, как нанести его достаточно прочно.


В заключение Михаил Павлович из Донецка предоставил формы графических кривых для его 4-х лопастного РЛД (более 1600 точек просчета):

- красная линия, - изменение полу-объема между лопастями по ходу поворота на 180°,
- синяя линия - фактическая форма скорости одной лопасти,
- розовая линия, - фактическая линия ускорений одной лопасти.

Заметно, что синусоиды сдвинуты по фазе на 90°.
Или иначе говоря, производные от синусоиды становятся косинусоидами и наоборот (с изменением знака).

Заметно, что синхронизатор Михаила Павловича задает ускорения лопасти так, что в правой части графика появляется отличие от синусоиды - "ложбинка", прежде чем окончится цикл...
Итак, роль синхронизатора значительна, что касается нагрузок на лопасть.

 

[Bиктор]

Р. Дизель создал в металле двигатель БЕЗ охлаждения стенок КС вообще. Только вот работать он смог только на режиме ХХ и то, с трудом...

То, что было у Дизеля и очень давно, - со слабой достоверностью -  никак не подтверждает Ваши суждения, - ибо Ваши перлы - противоречат Вашей же цитате из Карно.

Карно однозначно утверждает о роли ОБъЕМНОГО расширения газов в полезном преобразовании их тепла в работу.
А Вы толкуете - о роли охлаждающей рубашки для механической работы ГАЗОВ.

Нет общего знаменателя, - между Вашей теорией и истиной Карно 🙂  Учите тоже матчасть, ОКей?

Первые экземпляры у Дизеля могли неудовлетворительно работать по сотням причин.
Откуда Вы хотите знать, что именно отсутствие специального охлаждения - приводило его опыты к фиаско? [охлаждение у его изделий БЫЛО, даже если и не специальное]

Ссылку на проверяемый авторитет, плиииз!

 

[МаГент]

Суть вопроса - как согласовать во течение рабочего такта СКОРОСТь нарастания/спадания ДАВЛЕНИЯ со СКРОСТьЮ нарастания/спадания ОБъема?
Кажется, если бы они были хорошо подобранными, то было бы достигнуто и лучшее использование давления...

Виктор, думаю эту мысль надо подумать поглубже... 😉
Скорость нарастания давления и температуры определяется скоростью протекания хим реакции в РС. Это процесс хорошо изученный и в некоторых пределах управляемый. Скорость перемещения поршня определяется конструкцией и режимом работы ДВС. В чем вы видите преимущества согласования этих процессов?

Теперь уже можно не заморочиваться, чем будет подогрет этот тончайший поверхностный слой, расположенный на ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩЕМ основании деталей КС.

Если предположить, что КС сделана из материала с низкой теплопроводностью, то все ваши задачи автоматически реализуются.

 

[Bиктор]

Скорость нарастания давления и температуры определяется скоростью протекания хим реакции в РС. Это процесс хорошо изученный и в некоторых пределах управляемый. Скорость перемещения поршня определяется конструкцией и режимом работы ДВС. В чем вы видите преимущества согласования этих процессов?

Согласен, Геннадий! 
С обычными НО...

Скорость нарастания давления и температуры определяется скоростью протекания хим реакции в РС.

И... скоростью ухода тепла [соответственно и давления].

Для простоты вспомним арифметический стереотип из 3-го класса:   в БАК-накопитель [КС у нас] втекает ... энергия по толстой трубе, а вытекает из 3-х тонких труб...
Ситуация динамическая и многопараметрная.

Это процесс хорошо изученный и в некоторых пределах управляемый.

И какие результаты изучения?  Кратко?

Скорость перемещения поршня определяется конструкцией и режимом работы ДВС.

Режим перемещения поршня - у гоночных моторов, более согласован с крутизной (все еще достаточной скорости сгорания, даже при 12000об/мин), ввиду короткоходности и быстрооборотистости.  Так ведь?

Конструкция поршневого ДВС "встречной" ВДП схемы - тоже более благоприятная, имхо...
А конструкция много-лопастного РЛД - должна, как ожидается, давать для временнОго согласования еще больше возможностей.

Нужен только соответствующий синхронизатор, управляющий ускорениями бОльшего количества лопастей на единичном роторе би-ротора. Имхо.

В чем вы видите преимущества согласования этих процессов?

"Видение" это скорее интуитивное. Ведь недавно Андреем цитируемый Карно указывал на единственный способ снятия мех.работы с поршня - дать горячим газам расшириться [как можно быстрее, пока необратимые потери не "съели" заметную долю тепловой энергии газов].
Я в чем-то не прав?

 

[Андрей Миллер]

ОБъЕМНОГО расширения газов 

А что бывает НЕобъемное расширение? ;D

Вы толкуете - о роли охлаждающей рубашки для механической работы ГАЗОВ.

Вы меня с кем то спутали, я только привожу первоисточник - Карно.
"Охлаждающая рубашка"  на работу большого влияния не оказвает. Просто двигатель без охлаждения большую работу выполнить не способен и потому не нужен.
С охлаждением может. Вот и вся роль. Доказано в теории Карно, в реальной жизеи - Дизелем.

 

[Андрей Миллер]

Нет общего знаменателя, - между Вашей теорией и истиной Карно Учите тоже матчасть, ОКей?

У меня нет НИКАКОЙ теории, я использую теории Карно, Авогадро и др. ученых.

 

[Андрей Миллер]

цитируемый Карно указывал на единственный способ снятия мех.работы с поршня - дать горячим газам расшириться [как можно быстрее, пока необратимые потери не "съели" заметную долю тепловой энергии газов].

Предложите другой способ...

 

[Андрей Миллер]

Ссылку на проверяемый авторитет, плиииз!
           

"Двигатели Дизель повышенной мощности", инж. М. Зейлингер, стр. 20,21,22.
Московское Академическое издательство "Макиз", Москва, 1927 г. 🙂

 

[Bиктор]

Если предположить, что КС сделана из материала с низкой теплопроводностью, то все ваши задачи автоматически реализуются.

Тут вспоминаются весьма жесткие и дружные нападки оппонентов РЛД.
Они ссылаются на якобы термодинамическую безуспешность так называемых адиабатных поршневиков - с применением керамики.

Я вижу причину в другом:  хрупкость керамики не подходит к типичным конструкционным требованиям к деталям поршневиков.
Кроме того, - дороговизна массивного внедрения дорогой керамики, - съедает скрытую прибыль от моторов, сделанных очень дешево, но продаваемых очень дорого. 
Лопнул бы мыльный пузырь производственников, держащих в секрете, за счет чего в действительности они достигают рентабельности производства поршневиков.

Ну а сомнение по существу, - это представление, что однажды нагретая керамика внутри мотора  ... испытывает слишком маленькие колебания температуры при проходе разных тактов.
Значит - избыточно горячие стенки невыгодно [слишком рано] нагревают смесь еще на стадии всасывания и стадии сжатия.

В этом смысле, подсказываемое воображением решение (против досрочного нагрева заряда) - тонкий слой хорошего теплопроводника, - поверх ситалла или керамики...
Этот слой, кажется, будет лучше реагировать на быстрые колебания температур?

 

[Bиктор]

А что бывает НЕобъемное расширение?

Надуйте в комнате шарик и вынесите его на мороз!
Давление внутри как бы "псевдо отработается" - не через объемное расширение,

- а через  потери тепла, подпирающего по законам Бойля-Мариотта, то давление, которое с теплом и ОБъёмом тесно взаимосвязано 🙂

На этой псевдо-отработке давления, как я понял из Ваших "поучений", - Вы настаиваете, в отличие от Карно, говоря о решающей роли охлаждения для расширения газов 🙂
Если я не прав, и Вы имели в виду другое Ваше же убеждение, - готов выслушать снова в иной Вашей формулировке!

 

[Bиктор]

Bиктор писал(а) Сегодня :: 12:56:51:
цитируемый Карно указывал на единственный способ снятия мех.работы с поршня - дать горячим газам расшириться [как можно быстрее, пока необратимые потери не "съели" заметную долю тепловой энергии газов].

Предложите другой способ... 

А зачем?
Теперь Вы утверждаете точно то же самое, что и я, читая цитаты Карно. 
А раньше Вами в постах печаталась абракадабра (может быть и не совпадающая с Вашим мыслями), которую невозможно было понять в смысле Карно.

 

[Bиктор]

"Двигатели Дизель повышенной мощности", инж. М. Зейлингер, стр. 20,21,22.
Московское Академическое издательство "Макиз", Москва, 1927 г.

Аргумент убойный!  😱
Чем стариннее, тем непроверяемей, так?  🙂

Если в нем упоминалось что-то дельное, то наверняка получило подтверждение в большом количестве современных изданий.

Если такого подтверждения не происходило, то и истинность ... соответствовала субьективности авторов того времени, имхо.

 

[МаГент]

Значит - избыточно горячие стенки невыгодно [слишком рано] нагревают смесь еще на стадии всасывания и стадии сжатия.

Из ваших слов следует, что вы говорите о высокотемпературной керамике. Я же говорил о материале с НИЗКОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬЮ. Он ничего не будет охлаждать или нагревать. В теории конечно....

 

[МаГент]

"Видение" это скорее интуитивное.

На самом деле это важно. Правильно поставленный вопрос - это 50% решения проблемы. Я бы сказал, что 70%.

 

[МаГент]

Михаил Павлович из Донецка предоставил формы графических кривых для его 4-х лопастного РЛД 

Отличные кривые. Жаль, только не полностью...