Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры.

[Владимир Александрович]

Один вопрос - подача масла через форсунки между уплотнительными кольцами поршней где-либо применялась? В этом случае система смазки получается полностью замкнутой (для моей схемы) 

        Между уплотнительными кольцами подача масла нигде замечена не была. Кольца ведь у двухтактника пересекают окна и масло, если оно подается в свободную круговую канавку, то при пересечении окон будет попадать в выхлопной и впускной тракт. Другое дело, если канавка проточена под "ручьем" для кольца и имеет диаметрально расположенные входные и выходные пазы, не попадающие на окна при движении. Здесь можно предотвратить вытекание масла.
     Для опытного экземпляра, пожалуй, не стоит заморачиваться замкнутой системой смазки. Будет достаточно, если под нее будут созданы конструктивные условия для последующей доработки.
   

 

[Михал Иваныч]

масло, если оно подается в свободную круговую канавку

В гидростатических подшипниках масло подается под давлением в зазор через пористую или перфорированную поверхность. Кроме того, замкнутая система смазки помимо подачи предусматривает и откачку масла. В данном случае при подаче-откачке масла согласно пложению поршня можно свести потери в окна до минимума. Та часть масляной пленки, что останется после прохода колец, вполне обеспечит движение юбки поршня, не правда ли? Особенно, если учесть, что боковые нагрузки на поршне сведены к нулю благодаря отсутствию кривошипного механизма и масляная пленка нужна для разделения движущихся частей и предотвращения "прихвата" поршня. Случай бокового трения возникаетпри отказе двигателя (несимметричном пропуске тактов, например)

 

[Михал Иваныч]

что то темнят, мне кажется
Наверх 

Еще как темнят! Начнем с простейшего соображения - ТРУБА из стали, тысячу раз электротехнической - это ЭКРАН, надежно изолирующий супернеодимовые мегамагниты от 78 витков медного провода. Если же провод уложен ВНУТРИ трубы, каким образом происходит охлаждение этой обмотки до температуры хотя бы 200[sup]0[/sup]С - предел термопрочности изоляции? Следующее. При степени сжатия 30 любой ДВС выдаст похожий КПД, вот только достичь его без компрессионного самовоспламенения топлива, а тем более водорода, весьма сложно. Если же подача топлива и воздуха раздельные (как в дизелях), то о какой предварительной гомогенизации ТВС может идти речь? Сама труба (просто труба, без всяких извращений) таких размеров весит около 36 кг, добавим сюда еще кучу обвязки - получим порядка 60-80 кг. Словом, двигатель от Запорожца. Однозначно темнят  😛

 

[Владимир Александрович]

Кроме того, замкнутая система смазки помимо подачи предусматривает и откачку масла. 

       Вот именно, Михаил Иванович, нужны нагнетающая и откачивающая секции. Вального вращательного движения нет. Значит шестеренчатые пары отпадают. Остаются мембранные или плунжерные секции. Их где-то надо пристраивать. В принципе все возможно, но нужно ли на данном этапе?

Та часть масляной пленки, что останется после прохода колец, вполне обеспечит движение юбки поршня, не правда ли?

      Для смазки юбки поршня таких размеров, да еще без боковой силы, потребное количество масла исчисляется каплями в минуту. Колебаний мембраны под пульсирующим давлением воздуха будет достаточно.

       Впрочем, автору видней. Кто еще лучше и глубже вживается в конструкцию как он?

 

[Владимир Александрович]

Вычислительная мат.модель уже построена, отлаживаю и приступаю к экспериментам. Думаю, что с железом тогда уже все будет понятно.

  Михаил Иванович, у Вас мат.модель сделана на расчет и графическое представление разных комбинаций исходных данных?

 

[Владимир Александрович]

Для тех, кому интересно направление СПГГ в комбинации с турбиной, предлагаю почитать материалы сайта, посвященного в том числе дисковой турбине Тесла и многочисленным опытам с ней:
http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=5&Itemid=5
Сайт интересен и как познавательный. При проведении экспериментов автор не скрывает проблем и отрицательных результатов и, главное, совершенно бескорыстно делится опытом преодоления препятствий.
Желаю интересного чтения и просмотра видеороликов.

 

[Varan]

предлагаю почитать материалы сайта, посвященного в том числе дисковой турбине Тесла

материал интересный, человек увлеченный, не хочется конечно быть занудой , но возникает вопрос, а зачем все это нужно, смысл в этом какой, автор заявляет там придуманные им кпд совершенно не отражающие реальную работу устройства,  он всего лишь не учитывает в расчете своего кпд ту мощность которой располагает а именно мощность производимую давлением расширяющегося газа и определяемую как произведение давление  на входе в устройство на расход газа, вместо этого он считает подведенную мощность по разности температур газа на входе и на выходе, и отсюда произрастают все его радужные мечты

совершенно очевидно что  обычная  лопастая турбина , или поршневая машина превратит избыточное давление в работу более эффективно

 

[Владимир Александрович]

совершенно очевидно чтообычнаялопастая турбина , или поршневая машина превратит избыточное давление в работу более эффективно

        Согласен. Даже малоразмерные центростремительные турбины в стационарном потоке дают КПД 0,65-0,70. Автор сайта дает ссылку на статью А.Б. Давыдова, А.Н.Шерстюка и А.В. Наумова "Экспериментальное исследование дисковой турбины". В ней приведен достигнутый при экспериментах в дисковой турбине адиабатный КПД 0,49.  Это,конечно, для транспортной установки не достаточно. Тем не менее авторы приходят к выводу (дословно): ".. дисковые микротурбины могут быть достаточно эффективными. В ряде случаев их применение в качестве приводных турбин и турбодетандеров может оказаться более рациональным, чем применение традиционных лопаточных ступеней."
      С турбодетандерами вопросов почти нет. Срабатывать даровую или теряемую энергию можно и с таким КПД.
      С приводными турбинами, являющимися основными узлами СУ, КПД однозначно нужен выше. По всей вероятности возможности повышения КПД дисковых турбин еще не исчерпаны. В этом направлении можно достигнуть весомых результатов. Я, например, вижу несколько конструктивных решений, которые могут положительно повлиять на улучшение КПД дисковой турбины.
       У дисковой турбины есть неоспоримое преимущество - она проста в изготовлении и не требует жаропрочных сплавов.
       Недостаток - принцип работы основан на срабатывании только кинетической энергии потока и никак не используются силы, возникающие при повороте потока. Последнее характерно для лопаточных турбин. Поэтому и КПД у них достигает значений 0,91-0,94.
   

 

[ura]

Для тех, кому интересно направление СПГГ в комбинации с турбиной, предлагаю почитать материалы сайта, 

а как Вам клапан Тесла? как думаете, будет он работать в уменьшеных размерах, на дизелях, например

 

[Владимир Александрович]

а как Вам клапан Тесла? как думаете, будет он работать в уменьшенных размерах, на дизелях, например

      Юрий Александрович, если Вы имеете ввиду клапанный канал, обладающий разным сопротивлением в противоположных направлениях, то уточните где Вы хотите его использовать в дизеле.
     Единственное место, где с этой идеей можно экспериментировать, это замена поршневых колец на подобные профили у сверхскоростных поршней (50-100м/с) . Ведь принцип его работы такой же как у лабиринтных уплотнений - есть перепад давлений между полостями - работает с определенным сопротивлением и расходом рабочего тела, нет перепада - профиль лабиринтного уплотнения бесполезен, т.к. чтобы получить определенное сопротивление, должно присутствовать движение потока.
Нет потока, нет и сопротивления.
     Но для замены колец подобная форма полостей задержки слишком сложна в изготовлении. Обычные соты по сопротивлению будут иметь близкую эффективность. Это убедительно доказывается применением сотовых уплотнений на корпусе турбины для уплотнения венцов лопаток от концевого перетекания газа. Эффект - увеличение КПД турбины на 2-2,5%.
   

 

[JohnDoe]

Единственное место, где с этой идеей можно экспериментировать, это замена поршневых колец на подобные профили у сверхскоростных поршней (50-100м/с) .

Я ранее уже предлагал Вам рассмотреть возможность применения таких клапанов в СПГГ, на замену лепестковым.
Да и в моём ВГГ/"Компрекс-схеме" по циклу Гемфри/Ленуара их вполне можно применить, в качестве собсно КС. 😉
Гражданин с сайта теслатех пробовал прислюнить их к клапанному ПуВРД, для использования последнего в качестве КС для своей турбины Тесла "внутреннего сгорания". 🙂

 

[Владимир Александрович]

Я ранее уже предлагал Вам рассмотреть возможность применения таких клапанов в СПГГ, на замену лепестковым.

  Вячеслав, вопрос был по дизелю.
  Для СПГГ да, теоретически есть привлекательность заменить этим решением присутствие лепестковых клапанов. Но реализовать его с ходу трудно из-за сложной формы и большого потребного мертвого пространства для таких клапанов. Согласен, что в этом направлении можно было бы поработать и найти какие-то другие элементарные формы каналов, которые бы нетрудно было бы изготавливать множественными в мелком масштабе.
   С другой стороны, представьте себе две перфорированные поверхности (например круглые) в которых отверстия смещены на пол диаметра каждого отверстия, а между ними множество очень мелких легких керамических шариков, западающих в лунки отверстий. Идет поток в одну сторону - шарики отходят от седла и пропускают воздух через "сито" в рабочую полость. Возросло давление в рабочей полости даже на маленькую величину - все шарики примкнули к седлам и закрыли путь обратному выходу воздуха. Так сказать огромное количество шариковых клапанов, но только очень легких за счет малого размера шарика и легкости его материала - керамики. Мертвый объем минимальный. Объемный КПД компрессорной полости высокий - примерно 0,90-0,95. Рабочие температуры до 850 градусов.
Такие конструкции можно печатать прямо на 3D принтере. Шарики, правда, изготавливаются по другой технологии с применением лазерного полирования.   
Это решение лучше? Как считаете?   

 

[JohnDoe]

Это решение лучше? Как считаете?

Вполне. Мне нравится. Паче того, 3Д-принтерная технология в принципе допускает "печатание" в т.ч. и "шариков" и, теоритически, из любого материала. Кстати, этим же способом можно ваять и клапана Теслы достаточно мелкого масштаба. И точно также, применить не один большой клапан, а массив мелких(как у Вас шарики, только тут - микроклапаны).
У Вас, часом, "бесхозного" струйного плоттера не завалялось? 😉

 

[Владимир Александрович]

У Вас, часом, "бесхозного" струйного плоттера не завалялось?

     Сейчас нет. Много лет назад подарил соседу перед переездом в Москву.
     А что наши умельцы научились делать из них 3D принтеры?

 

[JohnDoe]

А что наши умельцы научились делать из них 3D принтеры?

Если ещё нет, то скоро наверняка додумаются(не один же я такой умный 😉) Например, Хьюлет-Паккардовская технология струйной печати почти готова для 3Д-печати восковок, т.е. их пишущий узел использует для выброса микрокапель нагрев(вскипание чернил). Но лучше Эпсоновская пьезоголовка с организованным ей "подогревом"(чтобы воск оставался жидким), а то, вроде у воска Т кипения под 250 гр., что явно выше, чем у чернил. Остаётся только прислюнить к такому модернизированному плоттеру подвижный по вертикали стол(3-я координата) и систему охлаждения/обдува напечатанного слоя - вентилятор. Модернизировать/написать драйвер и вперёд! 🙂

 

[KV1237542]

Хотелось бы отметить вроде бы реально существующий СПДГН Chiron, что ли, для дорожной техники 90кг/17КВт, 2000 циклов/мин, неуравновешенный двухтактный (журнал инженер)

 

[KV1237542]

вес уже в комбинации с гидронасосом

 

[Владимир Александрович]

Хотелось бы отметить вроде бы реально существующий СПДГН Chiron, что ли, для дорожной техники 90кг/17КВт, 2000 циклов/мин, неуравновешенный двухтактный (журнал инженер) 

   А можно ссылку или отсканированный текст статьи сюда?

 

[JohnDoe]

А можно ссылку или отсканированный текст статьи сюда?

+1

 

[KV1237542]

http://papers.sae.org/2000-01-2545/
тут есть кое-что, нужно переводить
но лучше статья в инженер по-моему 2009 год номер не помню, посмотрю скажу, у меня ксерокопия, отсканировать к сожалению не могу, пардон если что не так со ссылкой (1-й раз вообще на форуме, но этой темой интересуюсь лет 5-6) в гугле тоже выдает на "двигатель chiron"