Роторно-лопастной двигатель. Начало.

[Bиктор]

Установи ... хотя бы ... 2007. Построй ...  нагрузи ...амма всё покажет

Сплошные повелительные наклонения...  это конструктивный разговор или альтернативщина?

Если Вы были бы компетентны в том, что нужно к моему вопросу о параметрах концентрации напряжений [по Вашей "логике действия"], то наверное и ответить могли бы как конструктор?


Если бы Вы читали тему, то не попадали бы впросак, советуя Солид "отстой 2007г", когда Солид УЖЕ используется. 

Мой вопрос требовал "структурной логики" конструктора, - и на него адекватно ответил Геннадий, подчеркнув, что не в инструменте - решение проблем, а в использовании головы (не только для нюхания дымного выхлопа) 🙂

Да и нюх - хорошо, если бы он приводил к созданию пиролиз-химиками  таких совершенных моторов как у Эльсбета, а не моторов, которые перестают вонять ... только после постыдного каталитического дожигателя  😎

 

[Bиктор]

наличие дополнительных элементов между поршнями и излишне толстые поршни неразумно. Почему не сделать амплитуду качаний немного побольше, а толщину лопастей поменьше

Да можно ... было бы 🙂
Если бы тонкие лопасти удобно было бы крепить простым болтом...

Ведь даже и в "широко-пустотелой" лопасти удобно болт установить не по краям,имхо, как того ожидает сопромат, а на оси симметрии, где вроде бы материал лопасти неохотно на изгиб работает...

 

[Bиктор]

Bиктор писал(а) Вчера :: 10:54:46:предусмотреть еще дополнительный клинышек - между дном паза и низом комля лопасти

Это разумно, при этом паз нужно сделать клиновидным. Правда все это снижает точность расположения таких поршней. А это критично.

Я согласен с Вами, что вариант крепления лопасти через "ласточкин хвост" - более трудоемок.

А можно подклинивание комля лопасти по-другому "разрулить"?
Например, если втулка стальная, а лопасть - дюралевая, с такой посадкой, что при нагреве, - саморасклинится в пазе, за счет разницы темп.расширения? 

В холодном состоянии она могла бы в подвижной посадке - самоцентрироваться... Нет?

 

[Bиктор]

Возрастет "литраж", можно снизить обороты или диаметры. Снизится инерционная нагрузка

Возможно для Вашего варианта синхронизатора ... это как-то мотивирует.
Я вижу одну из проблем в том, что снижать обороты, собственно уже некуда: мощь есть, а в пору ставить мультипликаторы, как заметил Андрей.

На основе этого мне не хочется увеличивать диаметр.
Но увеличивать литраж можно, не увеличивая диаметр, - а только длину цилиндра, - вдоль оси мотора.
А вот как раз это, - требует усиления поперечного сечения и момента сопротивления изгибу лопасти, - ведь ее консольность это предпосылает.
Таким образом, без увеличения диаметра, мы благоразумно "не напрашиваемся" на резкий рост инерционных сил.

Конечно, не приходится забывать о термодинамической приемлемости, - удлинять единичную камеру вдоль оси мотора нельзя безгранично.
Да и вообще - удлинять длину РЛД, имхо, можно, если только в камерах будет организован рабочий процесс, приближающийся к дуо-термальному процессу Эльсбета.
Простое "подкручивание заряда" - не прокатит, имхо.

 

[Bиктор]

Поэтому, кажется, еще рано снимать с повестки дня вопрос о том, КАК подкручивать вихрь между лопастями, чтобы там образовывалась именно ДВУХЗОННЫЙ вихрь [вихрь Бенара].

Мне так и думается еще, [уважаемые оппоненты возражали не по существу], что дуо-термальный процесс Эльсбета именно потому и показывает до сих пор не превзойденную чистоту и полноту сгорания, - потому что он имеет ДВЕ зоны:   периферийную зону вихря Бенара и центральную зону вихря Бенара - "хобот торнадо"!

На периферии - избыток холодного воздуха для горения, а в "хоботе" - обогащенный, хорошо турбулизуемый заряд топлива.
И горение происходит там - где топливо, а не у стенок, где чистый воздух!!

Детский лепет оппонентов о том, что процесс горения выйдет из "хобота" - только необоснованная ничем гипотеза "профессиональных оппонентов" 🙂
Дело в том, что феномен стенки "хобота" хотя и виртуальный (нет там стенок никакой трубы), но ... упругий и непроницаемый.

В этом мне еще раз довелось убедиться на днях, когда обнаружил в Штутгартской прессе упоминания о достигнутом реально рекорде Гиннеса: 
- там еще в 2007г внутри высокого музея Бенца - демонстрировали искусственный "торнадо" рекордной высоты - без малого 40 метров. 
Вряд ли рекорд уже побит, но суть в том, что фирма Имтех, реализовавшая техническую сторону такого вихря Бенара, - дала и некоторые технические детали, дающие повод еще раз продумать, - как формировать вихрь в нашем РЛД.

Суть я вижу в том, что "хобот" образуется очень узкий по сравнению с масштабами объемов воздуха, вовлеченного в "закручивание":
- "хобот" для виртуальной вытяжной - БЕСТРУБНОЙ, противопожарной системы обездымливания здания, - был диаметром всего в 40см,
- а воздуха пришлось раскрутить - 28 ТОНН (именно тонн воздуха!),
- в сторону будущего "хобота" дули ... 144 дюзы сжатого воздуха
- и этим 144-ем дюзам потребовалось целых 7 минут - на раскрутку 28 тонн воздуха, в очень высоком проеме музея, огражденного по типу трехгранника (который я и выносил в нашу тему камеры РЛД) в десятка полтора метров шириной,
- и структура их расположения - 22 слоя дюз по высоте, и 6 вертикальных рядов, - окружают виртуальный "дымоотсос" Бенара в центре высокого пространства,
- пол плиточно ровный, а высоко на куполе над центром проема - один единственный производительный многолопастной вентилятор дымоотсоса, отделенный от проема спрямляющей решеткой.

Вопрос - как и куда дуют дюзы в этом музее, чтобы образовать "дуо-термальные" зоны Эльсбета с "хоботом" посредине?
Два вертикальных ряда дюз видны на заднем плане, левее "хобота" [имхо, имени Эльсбета 🙂]
[media]http://www.youtube.com/watch?v=G671UaB8W10[/media]

 

[МаГент]

в "широко-пустотелой" лопасти удобно болт установить не по краям,имхо, как того ожидает сопромат, а на оси симметрии, где вроде бы материал лопасти неохотно на изгиб работает

Не очень понимаю, Виктор, что мешает таким образом разместить болт в Вашем варианте?

с такой посадкой, что при нагреве, - саморасклинится в пазе, за счет разницы темп.расширения? 

В холодном состоянии она могла бы в подвижной посадке - самоцентрироваться... Нет?

Это вполне возможно, но возникает проблема запуска двигателя, пока он еще холодный. Ну и со временем при накоплении местных пластических деформаций натяг будет ослабевать.

 

[МаГент]

На основе этого мне не хочется увеличивать диаметр.

Возможно вы меня не поняли. Я как раз писАл, что диаметр можно будет снизить при уменьшении толщины лопастей.

 

[Bиктор]

Bиктор писал(а) Сегодня :: 12:34:36:в "широко-пустотелой" лопасти удобно болт установить не по краям,имхо, как того ожидает сопромат, а на оси симметрии, где вроде бы материал лопасти неохотно на изгиб работает

Не очень понимаю, Виктор, что мешает таким образом разместить болт в Вашем варианте?

Единственный болт по оси симметрии основания?
Ведь в этом случае на сжатие при изгибе в одну сторону будет работать только половина ширины основания лопасти - вроде бы не рационально, а болт будет испытывать двойную силу растяжения, имхо.
Я не могу себе представить крепление вдвое более узкой лопасти ДВУМЯ болтами, как у РЛД Холодного...

А могли бы поделиться, какое крепление для еще более узких лопастей Вы предусматриваете в Вашем варианте?

 

[Bиктор]

вы меня не поняли. Я как раз писАл, что диаметр можно будет снизить при уменьшении толщины лопастей

Извините, Геннадий, так и есть, был не внимателен!
В уменьшении ширины лопасти меня тормозит то, что эксцентриситет в таком синхронизаторе, на котором остановился я, - резко растет с уменьшением угловой ширины лопасти.
Растущая амплитуда колебаний... косвенно противодействует, имхо, повышению частоты вращения...

Интересно было бы увидеть узел "втулка-лопасти" в Вашем варианте!

 

[Bиктор]

Ну и со временем при накоплении местных пластических деформаций натяг будет ослабевать.

Да, верно.  А под головками болтов с меньшей контактной площадью, чем у "ласточкиного хвоста" - материал еще сильнее изменится?
Нужна будет разборка РЛД для подтяжки болтов?

 

[Bиктор]

К вопросу куда должны дуть дюзы, если они уже есть, - чтобы способствовать образованию "хобота" вихря:
нашел фото, показывающее, что направление потока воздуха из дюз - заметно склонено вниз...
Значит, - создается и продольный градиент движения объема вокруг "хобота", - в противоположную сторону от потока внутри искусственного  "тонюсенького хобота", куда весь внешний объем  и уходит с существенно бОльшей скоростью...

Смущает наличие небольшого градиента разрежения в осевом вентиляторе в куполе, куда выходит дым. Принципиален ли он?
В РЛД это возможно только в момент заправки камер закрученным потоком через окно, например, в торце РЛД...

Хотя ... надо бы спросить авторов идеи с вытяжкой дыма из музея, - что было в их опытах, когда они центральный вентилятор не включали?  Образовывался ли "хобот" при одном только закручивающем действии дюз при их испытании без действия осевого вентилятора?

 

[МаГент]

Единственный болт по оси симметрии основания?

Конкретное конструкторское решение зависит от многих факторов. Не обязательно единственный болт, кроме того нужно центрующее устройство, типа штифта или простого паза.

Я не могу себе представить крепление вдвое более узкой лопасти ДВУМЯ болтами, как у РЛД Холодного...

Я предложил суживание лопасти говоря об исключении третьего тела в КС. Это главное. Если ваш конструктив не предполагает увеличение амплитуды, то это не принципиально. Можно снизить вес лопастей и другими способами.

А могли бы поделиться, какое крепление для еще более узких лопастей Вы предусматриваете в Вашем варианте?

В моем варианте лопасти с видоизмененной втулкой делаются из одной заготовки за одну установку.

В уменьшении ширины лопасти меня тормозит то, что эксцентриситет в таком синхронизаторе, на котором остановился я, - резко растет с уменьшением угловой ширины лопасти.
Растущая амплитуда колебаний... косвенно противодействует, имхо, повышению частоты вращения...

Интересно было бы увидеть узел "втулка-лопасти" в Вашем варианте!

Я как раз говорил о том, что увеличение литража при увеличении амплитуды ( в тех же габаритах) позволит снизить частоту, при сохранении мощности. Конкретное решение моего узла представляет собой ноухау, которое я пока не готов раскрыть.

под головками болтов с меньшей контактной площадью, чем у "ласточкиного хвоста" - материал еще сильнее изменится?
Нужна будет разборка РЛД для подтяжки болтов?

Если мы говорим о идее "периодически возникающего теплового натяга", то я полагаю, что это будет приводить к постепенному его ослаблению вследствие естественного износа. В случае крепления болтом такой износ не возникает, поскольку детали неподвижны друг ко другу. Площади опоры головки нужно выбирать по усилиям, и затягивать по динамоключу. Еще раз хочу обратить внимание, что мое предложение было направлено на снижение (оптимизацию) веса лопасти. А какое конкретное решение выбрать - это уже Ваше право и Ваша задача.

 

[Bиктор]

Спасибо, Геннадий!

А по оптимизации рабочего процесса извлечения энергии из топливной смеси?  Вихревой пример двух-зонного процесса по типу Эльсбета Вас для РЛД не занимает?

 

[МаГент]

по оптимизации рабочего процесса извлечения энергии из топливной смеси?

Это очень важный вопрос, Виктор. Я уже высказывался что на первом этапе рационально разделить 2 задачи, строительство РЛД и организацию процесса горения. Для решения последней требуются определенные исследования и эксперименты. Совмещать их с РЛД мне представляется пока неразумным. После того, как будут решены проблемы РЛД, и определены параметры вихревого горения их можно будет совместить. Хотя конечно и то и другое пока весьма неопределенны...

 

[МаГент]

соображения, как следует с газодинамических позиций улучшить форму канальцев раскрутки "вихря" и форму сопряженных лопастей?

Решил уточнить еще раз насчет организации вихря. Организовывать вихрь в полости (КС) образованной тремя телами затруднительно, поскольку одна из трех "струй" дует навстречу двум остальным. Поэтому на Вашем рисунке пришлось причудливо изгибать поверхности лопастей. В случае образования КС двумя поршнями такого противоречия не возникает, и вихрь образуется естественным образом при "ступенчатой" форме поверхностей, как на уже показанных Виктором ранее рисунках.
А в целом я считаю наличие вихря в камере положительным явлением, независимо Бенара он или кого другого... 😉

 

[Андрей Миллер]

Согласен с Геннадием, проверку можно сделать и инструментальную, но понятие в собственной голове - немаловажная вещь... 

А с Геннадием несогласен. ;D
Для задачи параметров, надо их знать. Очень часто полученные параметры отличаются от заданных...
Для оценки данного паза необходима оценка лопатки и рабочего процесса.

 

[Bиктор]

После того, как будут решены проблемы РЛД, и определены параметры вихревого горения их можно будет совместить. Хотя конечно и то и другое пока весьма неопределенны...

Неопределенность - ситуация, характерная для нехоженных путей🙂
Лофти Заде создал специально для них fuzzy logic.
На Востоке известен народный метод, положенный им в основу нечеткой логики преодоления неопределенности, - спроси женщину [то бишь эксперта] и ... сделай наоборот … 😱

У нас тут экспертов предостаточно, можно выбрать такого, что может быть "наоборот" и делать не придется?  Мы не на Востоке вроде бы...

Ваша ситуация труднее моей, имхо.  Мне представляется, что обе неопределенности [конструкция РЛД и рабочий процесс, небывалый у поршневиков] - надо-таки разруливать одновременно и во взаимосвязи.
А.Г.К. часто бывал прав, особенно говоря, что рабочий процесс первичен, - под него надо затачивать конструкцию...

 

[Bиктор]

в целом я считаю наличие вихря в камере положительным явлением, независимо Бенара он или кого другого.

Вы уже заметили, что я придерживаюсь намерения иметь в РЛД длинный и 2-х слойный вихрь - в нем ожидается лучшее перемешивание и горение.
Мне попадался материал о более, чем двух-слойном концентрическом вихреобразовании в ЖРД, - результат по горению там оказался почти на порядок лучше (тяга с расчетной 1 тонно-силы неожиданно возросла до 9,6 тонно-сил)

http://technicamolodezhi.ru/rubriki_tm/izobreteniya_i_innovatsii/innovatsionnyie_tornado-tehnologii

Такое противоточное смесеобразование невозможно в традиционной, - блинно-сжатой КС поршневиков.
В РЛД, имхо, - совсем другое дело, - он приглашает сделать "как правильно" 😀

 

[МаГент]

рабочий процесс первичен, - под него надо затачивать конструкцию...

Это абсолютно верно. Особенно хорошо работает в КШД, поскольку теория разработана, изучено множество конструкций и сейчас можно сконструировать любой КШД под любой процесс. В нашем случае (РЛД) многое пока не ясно, многие принципы из КШД просто не работают, но появляются другие, работающие лучше, чем в КШД. Поэтому я исхожу из того, что разумно сначала получить в принципе работающий РЛД, пусть и неоптимально, а затем оптимизироать в нем процесс.

придерживаюсь намерения иметь в РЛД длинный и 2-х слойный вихрь - в нем ожидается лучшее перемешивание и горение.

Это вроде и очевидно, но я вижу в таком процессе множество сложных проблем...

 

[Bиктор]

Это вроде и очевидно, но я вижу в таком процессе множество сложных проблем..

Возможно, Вы испытываете стресс от давления фактора "убегающего времени"? Наверное есть и конкуренты?
Мне наверное проще...  Я свободен от обязательств, налагаемых в "деловом мире" самим собой на себя.

Я стал напрямую общаться с людьми, компетентными в вихреобразовании, чтобы начать соображать 🙂
Написал и получил ответ от инженера, реализовавшего проект дымоотсоса в вышеупомянтом музее Мерседеса, где регулярно для посетителей демонстрируют работу вихря Бенара высотой более 34метра, с противоположно вращающимся "хоботом".

Вопрос меня интересовавший:  будет ли образовываться хобот, если на верху, в куполе - не будет функционировать осевой вентилятор. Инженер Клусман ответил, что нет, не будет.

Его можно понять как практика:  - не будет исполняться функция ДЫМООТСОСА.  А вот не будет ли хобота, замкнутого вверху, как и внизу на глухие поверхности?

Нас ведь в двух-  или много-слойном вихре интересует его функция как СМЕСИТЕЛЯ топлива с воздухом, чтобы как-то приблизиться к пониманию функционирования и сути вихря в прототипе - дизеле Эльсбета, однозначно имевшем другой рабочий процесс, нежели в известных до того моторах...

Еще один нюанс в нашей задаче:
- камера мотора в системном смысле имеет циклически меняющуюся принципиальную структуру,
- при открытых окнах всасывания - межлопастная камера, - открытая система,
- при сжатии и воспламенении - камера уже является замкнутой пространственной системой.

Отсюда действительно возникают новые вопросы:
- как в реальной динамике вел себя вихрь в дизеле Эльсбета?
- какие изменения в вихре происходят за очень короткое время такта сжатия и воспламенения?