Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры.

[JohnDoe]

Привет всем! Давно не был (интернет доступен крайне эпизодически 🙁

Мощность от работы расширения в рабочих объемах секций значительно превосходит мощность сжатия порций смеси или воздуха в смежных полостях.

Не факт. Ведь не обязательно применять один большой объём/секцию/поршень сжатия на каждый расширительный, а несколько маленьких. Этот подход ещё со времён паровых компаундов известен: вместо одного большого цилиндра последующей ступени расширения более низкого давления ставили несколько цилиндров аналогичных предыдущей ступени высокого давления. Это даёт выигрыш в дешевизне/унификации, одновременно несколько снижая мех./терм.КПД, ну и рост паразитных объёмов само-собой.
В СППГ тоже возможен подобный кульбит. ИМХУ.

 

[Владимир Александрович]

Меня привлекает возможность (как я полагаю) на основе такой схемы создать СУ для СЛА мощностью около 100кВт. 

       Есть более результативное направление, которое может реализовать небольшая группа или даже один человек, если он может конструировать и выполнять необходимые расчеты.

Такой люфт обеспечивает возможность реализации РЛД-режима. При этом лопасти вынуждены двигаться почти синхронно. Таким образом РЛД работает в свободно-поршневом и синхронно мрежиме.

     Это нестрогое утверждение. Если лопасти синхронизированы механически между собой в пределах одной секции, но не связаны механически с другими секциями и общим валом передачи мощности СУ, то тогда можно было бы отнести такую установку к свободно-поршневому типу. Если же механическая связь между секциями и общим валом установки имеется, то это будет механический генератор газа (МГГ).

Думаю, что нет достаточных оснований утверждать, что при этом КПД существенно снизится. Конечно снизятся коэффициенты использования веса и объема, но учитывая, что эти показатели у СПРЛД чрезвычайно высоки (в 13-17 раз лучше, чем у вального поршневика), в целом СУ должна получиться достаточно эффективной.

      Мне бы хотелось увидеть хотя бы приближенный расчет, подтверждающий  цифры 13-17раз. Такие утверждения без проведения аналитической работы делать нельзя.
       Могу привести аналогию рабочего объема обычного поршневого двигателя. Если ДВС отсоединен от трансмиссии, то на индикаторной диаграмме площадь под политропой сжатия будет меньше площади политропы расширения как раз на величину работы механических потерь, т.е. кривые будут проходить близко друг другу. Это режим малого газа или свободно-поршневой режим, т.к. нет механической связи с выходным валом. При этом потенциал рабочего объема используется минимально и подача топлива минимальна. КПД - 0. То же самое будет наблюдаться в секциях РЛД, если у них нет механической связи в валом отбора мощности.
      Будем увеличивать подачу топлива, кривые политропы сжатия и расширения начнут расходится и избыточная мощность рабочего объема ввиду отсутствия отбора мощности на вал, начнет разгонять обороты двигателя (или цикличность секции РЛД). Агрегат пойдет в разнос до разрушения или до того момента, пока рост работы механических потерь не поглотит избыток работы, полученной за счет увеличенной подачи топлива.  При этом газ, покинувший рабочие цилиндры и попавший в турбину, конечно отдаст в ней часть своей теплоты на получение полезной работы, но ее величина будет небольшой, т.к. объемы рабочих полостей в тепловом отношении сильно недоиспользованы и получаемая температура газов будет низкой.  А КПД турбин очень сильно зависит от температуры газа. Повышение этих температур - одно из основных направлений совершенствования ГТД.  Сказанное однозначно можно подтвердить расчетами.

Думаю при анализе следует учитывать, что скорее всего скорость вращения вала вряд ли превышала 5-8 тысяч об/мин. 

Оптимальные окружные скорости лопаточных машин 360-380м/с, что, при диаметре лопаточного венца 0,65 м, соответствует 12000-14000 об/мин.

Насколько я смог предположить входной компрессор является вспомогательным, обеспечивающим процесс синхронизации.

      Входной компрессор не обеспечивает синхронизацию. Такого понятия по отношению к нему не существует. Он обеспечивает необходимую напорность (давление и расход воздуха). Часть сжатого воздуха (по схеме) наддувает рабочие полости РЛД.

 

[Владимир Александрович]

Не факт. Ведь не обязательно применять один большой объём/секцию/поршень сжатия на каждый расширительный, а несколько маленьких.

       К вопросам обсуждаемой схемы это не относится.

 

[JohnDoe]

К вопросам обсуждаемой схемы это не относится.

Тем не менее вы тут это(СУ Лутца) довольно живо обсуждаете, а "по мозгам" получил, почему-то, лишь я. :-?

 

[МаГент]

Есть более результативное направление, которое может реализовать небольшая группа или даже один человек, если он может конструировать и выполнять необходимые расчеты. 

Я полагаю, что наверняка есть. Но, как и вы, я привык полагаться на результаты сравнительного анализа. Готов с удовольствием поучаствовать в таковом...

таким образом РЛД работает в свободно-поршневом и синхронно мрежиме.
     Это нестрогое утверждение. Если лопасти синхронизированы механически между собой в пределах одной секции, но не связаны механически с другими секциями и общим валом передачи мощности СУ, то тогда можно было бы отнести такую установку к свободно-поршневому типу. Если же механическая связь между секциями и общим валом установки имеется, то это будет механический генератор газа (МГГ).

С общей точки зрения это абсолютно верно. Ключевым для вывода о свободе поршней является информация о наличии люфта блоков лопастей на валу. Общеизвестно, что в основе работы РЛД лежит сочетание вращательного движения с качательным противофазным блоков вокруг оси вращения. Вращение обеспечивает функцию газораспределения, а качание - преобразования энергии газов в мех работу. Обычно это сочетание осуществляет механический синхронизатор. В сочетании с компрессорной частью это и будет МГГ. В СУ Лутца блоки лопастей имеют возможность свободно качаться (люфт) относительно вала на 30град и соответственно друг ко другу на 60гр. Это позволяет в свободно-поршневом режиме преобразовать энергию сгорания и расширения РС в энергию расходящегося движения пары поршней и затем снова в энергию сжатия, компримируемого другой парой поршней, газа. Поэтому энергия выделенная при сгорании РС от лопастей (поршней РЛД) на вал НЕ передается, а только сжимаемому газу. Насколько я понимаю вал только передает легкими импульсами касания общее вращательное движение блоков для правильного и синхронного газораспределения.

Мне бы хотелось увидеть хотя бы приближенный расчет, подтверждающий  цифры 13-17раз. Такие утверждения без проведения аналитической работы делать нельзя.
       Могу привести аналогию рабочего объема обычного поршневого двигателя. Если ДВС отсоединен от трансмиссии, то на индикаторной диаграмме площадь под политропой сжатия будет меньше площади политропы расширения как раз на величину работы механических потерь, т.е. кривые будут проходить близко друг другу. Это режим малого газа или свободно-поршневой режим, т.к. нет механической связи с выходным валом. При этом потенциал рабочего объема используется минимально и подача топлива минимальна. КПД - 0. То же самое будет наблюдаться в секциях РЛД, если у них нет механической связи в валом отбора мощности.
      Будем увеличивать подачу топлива, кривые политропы сжатия и расширения начнут расходится и избыточная мощность рабочего объема ввиду отсутствия отбора мощности на вал, начнет разгонять обороты двигателя (или цикличность секции РЛД). Агрегат пойдет в разнос до разрушения или до того момента, пока рост работы механических потерь не поглотит избыток работы, полученной за счет увеличенной подачи топлива.  При этом газ, покинувший рабочие цилиндры и попавший в турбину, конечно отдаст в ней часть своей теплоты на получение полезной работы, но ее величина будет небольшой, т.к. объемы рабочих полостей в тепловом отношении сильно недоиспользованы и получаемая температура газов будет низкой.  А КПД турбин очень сильно зависит от температуры газа. Повышение этих температур - одно из основных направлений совершенствования ГТД.  Сказанное однозначно можно подтвердить расчетами.

Полностью с вашей точкой зрения согласен. Расчеты нужны обязательно. я приведу их в следующем сообщении. Возможно я не точно понял, но пока поясню следующее. Из схемы в посте  890 на предыдущей странице видно, что все пространство между поршнями (лопастями ) в РЛД разделено на 6 изменяющихся в противофазе (по 3) объемов. При этом в 1 секции РХ, во 2 выхлоп, в 3 всас компрессора, в 4 сжатие компрессора, в 5 всас РС, в 6 сжатие РС. Это во времени повторяется 6 раз за 1 оборот. Именно такой режим и обеспечивает высокую эффективность СПРЛДК.

Оптимальные окружные скорости лопаточных машин 360-380м/с, что, при диаметре лопаточного венца 0,65 м, соответствует 12000-14000 об/мин.

Это справедливо, но я не уверен, что на такой скорости РЛД работать сможет. Кроме того при мощностях до 100 кВт появляются другие проблемы.

Входной компрессор не обеспечивает синхронизацию. Такого понятия по отношению к нему не существует. Он обеспечивает необходимую напорность (давление и расход воздуха). Часть сжатого воздуха (по схеме) наддувает рабочие полости РЛД.

Эта функция в СУ Лутца неочевидна. Естественно, что это просто компрессор, но сжатый им воздух помогает организовать процесс запуска и синхронизации РЛД. Хотя возможно это не точно.
Мне кажется задача по искомой СУ состоит из 2 частей. 1 - анализ особенностей работы РЛД в режиме СПК, 2 - определение параметров турбины и остальных узлов. Первое требует творческого напряжения мозга, второе технического. Предлагаю обсуждать их независимо, если нет возражений.

 

[МаГент]

а "по мозгам" получил, почему-то, лишь я. 

Подключайтесь, коллега. Будем рады... 😉

 

[JohnDoe]

Подключайтесь, коллега. Будем рады...

Дык, уже, вроде. 🙂 Хотя и временно. Инет регулярно недоступен пока(сегодня вот оторвался слегка).

 

[МаГент]

Мне бы хотелось увидеть хотя бы приближенный расчет

Продолжая тему...
Давайте рассмотрим 1 секцию РЛДК по типу Лутца. Для прототипа возьмем какой нибудь стандартный вальный поршневик примерно 100кВт например 4 цилиндровый, 2литровый, с ходом 86мм, СС 1/10. Добавим к нему 2 точно таких же цилиндра для компрессора. Вес такого движка вы сможете назвать точнее меня (в 1.5 раза тяжелее, чем обычная четверка). Он делает 2 РХ и 2 такта сжатия компрессора за 1 оборот КВ. На скорости 6000об/мин он выдаст 0.5*2*6000=6000 литров нормального воздуха в минуту.
Теперь РЛД. по схеме видно, что длина средней линии РЛД таких же размеров поршня и хода равна 3*86*2+8.6*6=568мм. Значит диаметр 568/3.14=181мм, диаметр наружный тора 181+86=267мм. Глядя на чертеж Лутца принимаем наружный диаметр корпуса 300мм, толщина - 110мм. объем полости (86*3+8.6*6)*86*86*3.14/4=1.7литра. Предположим весь его объем за минусом полости сделан из железа, объем 30*30*3.14/4*11-1.7=6.1 литра, вес 7*6,1=42 кГ.Это слегка завышенные параметры. За 1 оборот РЛД делает 6 РХ и 6 ходов сжатия компрессора. При частоте вращения 6000 об/мин получим 0.5*6*6000=18000 литров норм газа в минуту. Формально вес и объем СПРЛДК нужно уменьшить в 3 раза , а размеры в (корень куб из 3)=1.44 раза. Значит 2 литра и 14 кг для равной производительности. Диаметр корпуса 210мм, толщина 76мм.
Давайте сравним по производительности, весу и объемам с вальной шестеркой.

 

[Владимир Александрович]

Но, как и вы, я привык полагаться на результаты сравнительного анализа. Готов с удовольствием поучаствовать в таковом...

      Геннадий, СУ с винтом и турбиной, составленная из n-го количества неуравновещенных бензиновых модулей СПГГ, работа которых согласована синхронизатором фаз, позволяет иметь высокоэффективные и надежные авиационные силовые установки для диапазона мощностей 100-300кВт с большим ресурсом и возможностью форсажа.

В СУ Лутца блоки лопастей имеют возможность свободно качаться (люфт) относительно вала на 30град и соответственно друг ко другу на 60гр. Это позволяет в свободно-поршневом режиме преобразовать энергию сгорания и расширения РС в энергию расходящегося движения пары поршней и затем снова в энергию сжатия, компримируемого другой парой поршней, газа. Поэтому энергия выделенная при сгорании РС от лопастей (поршней РЛД) на вал НЕ передается, а только сжимаемому газу.

        Вот Вы и сами ответили, что в рабочих полостях развиваемая лопастями механическая работа идет только на сжатие рабочего тела в смежной полости с равной площадью лопасти и преодоление работы механических потерь. Это не эффективно. Рабочие объемы недоиспользуются по мощности. В СПГГ хоть поршни и движутся свободно и не связаны с выходным валом, но поршни рабочего цилиндра выдают мощность вплоть до максимально возможной. Чтобы это происходило, поршни компрессорных ступеней имеют площадь примерно в 6 раз большую площади поршней рабочего цилиндра. При таком соотношении наступает баланс работ между полостями и мощностные возможности рабочего цилиндра используются полностью.  То что у Лунца одна лопасть просто свободно болтается только усложняет запуск и не гарантирует сохранение работоспособности при пропусках воспламенения.

Это справедливо, но я не уверен, что на такой скорости РЛД работать сможет. 

       Конечно не сможет. Потребуется мультипликатор.

Естественно, что это просто компрессор, но сжатый им воздух помогает организовать процесс запуска и синхронизации РЛД. 

      Это источник воздуха с повышенным давлением для высоких режимов. На запуске он слабый помощник. Более того, раскрутка компрессора при запуске потребует большой дополнительной мощности и времени раскрутки. А должно быть наоборот - запустил секции РЛД и они своей работой начинают интенсивно раскручивать турбину и компрессор. В двухвальном ДТРД, например, стартер раскручивает и запускает только первый горячий контур, а потом он после запуска уже раскручивает турбину и компрессор низкого давления или вентилятор второго контура. Иначе для запуска двигателя потребовался бы стартер не 90кВТ, а 360кВТ.

 

[Владимир Александрович]

Формально вес и объем СПРЛДК нужно уменьшить в 3 раза , а размеры в (корень куб из 3)=1.44 раза. 

     Ну вот, Вы получили примерные цифры выйгрыша по весу и объему. Но где же здесь в 13-17 раз. Кроме того, в посте №902 Вы уточняете: "Предварительные прикидки показывают, что РЛДСПК имеет примерно в 14 раз лучшую массовую эффективность по сравнению с "Обычный поршневик"".
Плюс к сказанному должен уточнить, что не говорят "массовая эффективность". Говорят массовая характеристика, потому-что эффективность это отношение полученного результата к затраченным ресурсам на получение этого результата.

 

[МаГент]

высокоэффективные и надежные авиационные силовые установки для диапазона мощностей 100-300кВт с большим ресурсом и возможностью форсажа.

Где можно было бы посмотреть информацию?

Рабочие объемы недоиспользуются по мощности. 

Это верно. Но в целом эффективность довольно высока, вследствие сверхэффективности РЛД. Кроме того есть предположение, что РЛД Лутца имел "укороченный" РХ и выхлоп в напорный коллектор. Это снижает мех мощность, и передает достаточно "энергичный" газ в коллектор и турбину. Таким образом баланс энергии оптимизируется.

А должно быть наоборот - запустил секции РЛД и они своей работой начинают интенсивно раскручивать турбину и компрессор.

Очень хорошо. Отлично. Что мешает нам предусмотреть такой режим работы в нашем новом "Лутце"?

 

[МаГент]

Но где же здесь в 13-17 раз. Кроме того, в посте №902 Вы уточняете: "Предварительные прикидки показывают, что РЛДСПК имеет примерно в 14 раз лучшую массовую эффективность по сравнению с "Обычный поршневик"". 

Владимир Александрович, давайте попробуем привести массогабариты того вальника, который описан у меня в посте 930. Т.е. его вес и объем. Предлагаю это Вам. На мой взгляд он будет весить около 200 кг. А приведенный РЛД 14 кг. Значит в 14 раз легче. Следовательно его удельная масса (я назвал это массовой эффективностью) в 14 раз меньше  по сравнению с "Обычный поршневик".
Насчет эффективности - это вопрос терминов. Например есть понятие КПД. Коэффициент полезного действия. Очевидно, что это понятие характеризует эффективность. Есть коэффициент использования массы. В определенном смысле это понятие тоже можно назвать эффективностью. Но если вы придерживаетесь строгости в терминах, я только за. Хотя главное это понимание. Оно возможно и при нестрогих терминах, и наоборот, при строгих возможно непонимание.

 

[Владимир Александрович]

Где можно было бы посмотреть информацию?

      На странице 15 этой ветки приведены страницы из книги В.К. Кошкина
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1341849766/420 , где показана СУ с СПГГ, помещенными в носке крыльев и турбиной с редуктором и винтом в носке фюзеляжа. На странице 17 http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1341849766/480  приведены современные схемы авиационных установок с СПГГ.

Кроме того есть предположение, что РЛД Лутца имел "укороченный" РХ и выхлоп в напорный коллектор. 

    На схеме работы РЛД Лутца не видно, что рабочий ход "укороченный" по сравнению с ходом сжатия. Он просто короткоходовой, но это не дает преимуществ по давлению выхлопа.


   

 

[Владимир Александрович]

давайте попробуем привести массогабариты того вальника, который описан у меня в посте 930. Т.е. его вес и объем. Предлагаю это Вам. На мой взгляд он будет весить около 200 кг. А приведенный РЛД 14 кг. Значит в 14 раз легче. Следовательно его удельная масса (я назвал это массовой эффективностью) в 14 раз меньшепо сравнению с "Обычный поршневик".

       Сравнение должно быть корректным. Корректность сравнения разных типов двигателей по массе обеспечивается одинаковостью граничных условий. Если сравниваются авиационные двигатели с винтом, то в массу обоих типов надо включать все, что набирается до выхода на вал винта. Пусть вальник как Вы предложили, со всеми деталями и агрегатами до вала винта весит 200 кг. Вы подсчитали, что одна секция РЛД в схеме Лунца весит 42кг. Многовато. Предположим мы добились за счет применения для корпусных деталей алюминиевых сплавов ее снижения до 33 кг. Итого 5 секций - это 165кг. Но нужны еще турбина и компрессор. Поскольку стоит задача передавать полезную мощность на винт, то производительность компрессора должна быть равна расходу воздуха через секции РЛД. С этим справится одна центробежная ступень компрессора. У турбины должна быть мощность больше мощности отбираемой компрессором на 100 кВт полезной мощности, которая пойдет на винт. С этим справится одна ступень центростремительной турбины. Масса компрессора и турбины с корпусами вместе, с центральным валом и опорами составит примерно 50 кг. Сюда добавить еще массу регулирующих агрегатов, топливоподающей аппаратуры, трубопроводов и кабельной обвязки - примерно 15 кг. Итого без самого винта: 165+50+15=230кг. Разумеется оценка приблизительная. На более точную надо затратить много времени, однако качественный вывод вполне очевиден. Массовых преимуществ или нет совсем, или они будут незначительными, т.к. сама схема не совершенна в конструктивном отношении, а тепловой цикл не оптимизирован.
      

 

[МаГент]

На схеме работы РЛД Лутца не видно, что рабочий ход "укороченный" по сравнению с ходом сжатия. Он просто короткоходовой, но это не дает преимуществ по давлению выхлопа.

Не стоит делать выводы о короткоходности на основе схематического эскиза. Он видимо был сделан только для пояснений алгоритма СПРЛДК.

Корректность сравнения разных типов двигателей по массе обеспечивается одинаковостью граничных условий.

Безусловно. Изначально подсчеты были умозрительными, как вы и просили. Но в качестве иллюстрации подойдет, и кроме того именно об этом я говорил, когда приводил цифру "в 14 раз легче".

Вы подсчитали, что одна секция РЛД в схеме Лунца весит 42кг

Это секция была сосчитана по размерам поршня и длины РХ базового вального поршневика. Она в 3 раза мощнее базового вальника. Равный вальнику по мощности РЛД будет весить 14 кГ. Другими словами при мощности СУ 100кВт потребуется только ОДНА секция РЛД весом 14 килограмм.

Масса компрессора и турбины с корпусами вместе, с центральным валом и опорами составит примерно 50 кг.

Это исходя из мощности в 100кВт? Можно ли где-то посмотреть ссылки на аналогичные агрегаты?

Массовых преимуществ или нет совсем, или они будут незначительными, т.к. сама схема не совершенна в конструктивном отношении, а тепловой цикл не оптимизирован.

Вполне возможно преимуществ не будет, но по другой причине. Только если удельная масса турбины в этом диапазоне мощности будет ниже чем у вальника. Вроде по литературным данным это не совсем так. Следовательно есть шанс получить СУ на основе СПРЛДК+ГТД с меньшей массой, чем у вальника. Пока исходя из того, что Вы сказали общий вес СУ РЛД+ГТД составит 79 килограммов. Что в 2.5 раза легче, чем базовый вальный поршневик. Как видим это весьма существенно.

 

[Владимир Александрович]

Это секция была сосчитана по размерам поршня и длины РХ базового вального поршневика. Она в 3 раза мощнее базового вальника. Равный вальнику по мощности РЛД будет весить 14 кГ. Другими словами при мощности СУ 100кВт потребуется только ОДНА секция РЛД весом 14 килограмм.

       Получается, что компрессор крутится сам по себе как вечный двигатель. На самом деле компрессор в ГТД забирает себе в среднем 2/3 полной мощности турбины и только одна треть идет на выходной вал как полезная мощность. Соответственно, при 100кВт полезной мощности, развиваемая мощность турбины, а значит и мощность секции РЛД должна быть 300кВт. Все это указывает на неоптимальность схемы.
     Если уж заниматься РЛД с торообразным кольцевым цилиндром, за прототип надо брать двигатель профессора И.А.Уварова (один из основоположников газотурбостроения в Советском союзе) проекта 1938 года. Опытный образец хранится в музее Монино. В нем кольцевой цилиндр разделен на 6 камер. 12 поршней совершают колебательное движение в соответствии с 4-х  тактным циклом, передавая движение валу двигателя через сложный механизм передачи. Ожидалось получение очень большой удельной мощности. Опытный экземпляр изготовлен в 1939 году. Стендовые испытания велись в 1939-1941 годах. Предполагалась постройка опытной серии. Продолжению работ помешало начало войны.
Двигатель редукторный, без центробежного нагнетателя.
Рабочий объем - 9,6л.
Диаметр цилиндра - 127мм.
Ход поршня - 127мм.
Степень сжатия - 8,0.
Максимальная мощность (по проекту) - 1600 л.с.
Вес 300 кг.
Наружный диаметр корпуса примерно 60см.
Длина вместе с консолью вала винта около 80см.
 

 

[МаГент]

На самом деле компрессор в ГТД забирает себе в среднем 2/3 полной мощности турбины и только одна треть идет на выходной вал как полезная мощность. Соответственно, при 100кВт полезной мощности, развиваемая мощность турбины, а значит и мощность секции РЛД должна быть 300кВт. Все это указывает на неоптимальность схемы. 

Давайте уточним, Вы говорите о компрессоре в традиционном ГТД? Если да, то именно для того, чтобы улучшить показатели по КПД мы и пытаемся применить РЛДк. Если я правильно понял, то вы имеете в виду, что КПД турбины всего 30%? Из подводимой мощности 300кВт в виде сжатого горячего газа,  на полезную мощность остается только 100кВт? Если это так, то это недостаток самой турбины, а не РЛДк. На основании этой мысли нельзя делать вывод о непригодности спРЛДк для работы на ГТД.
Двигатель профессора И.А.Уварова очень интересен. Можно ли познакомится со ссылками?

 

[Владимир Александрович]

Вы говорите о компрессоре в традиционном ГТД? Если да, то именно для того, чтобы улучшить показатели по КПД мы и пытаемся применить РЛДк. 

          По состоянию сегодняшнего уровня развития ГТД применение в нем секций РЛД не улучшит его характеристики, а только усложнит и утяжелит агрегат, сделает его менее надежным и не технологичным в производстве. Только ради того, что в секции РЛД можно дополнительно поджать рабочее тело, никто не будет разрабатывать и внедрять эту схему, тем более в малоразмерной установке, где проблемы обостряются и предел механического КПД снижается.

Если я правильно понял, то вы имеете в виду, что КПД турбины всего 30%? Из подводимой мощности 300кВт в виде сжатого горячего газа,на полезную мощность остается только 100кВт? Если это так, то это недостаток самой турбины, а не РЛДк. 

         КПД турбины с пульсирующим потоком трудно поднять выше 0,7. Турбина с непрерывным и равномерным по температуре потоком входящего газа даст КПД 0,90-0,93. Однако также, как в такте сжатия поршневого ДВС мы затрачиваем работу сжатия, которая потом возвращается в цикл в такте расширения, так и в ГТД компрессор в нашем примере требует для своей работы 200кВт и эта работа ему возвращается из цикла в виде части работы турбины в 200кВт. Избыточная работа турбины в 100кВт пойдет на совершение внешней полезной работы. Так что турбина ни в чем не виновата. Это саму установку вместо камеры сгорания снабдили вторым агрегатом дожатия рабочего тела в виде секций РЛД.

Двигатель профессора И.А.Уварова очень интересен. Можно ли познакомится со ссылками?

       Я привел данные из книги В.Р. Котельникова "Отечественные авиационные поршневые моторы 1910-2009" Москва 2010. Другой информации нигде не встречал. Кроме того, что сам видел этот двигатель в музее Монино в далеком 1975 году. Помню экскурсовод сообщил, что при испытаниях успели довести его мощность до 400л.с. В архивах ЦИАМ скорее всего есть по нему материалы и даже чертежи. В те годы И.А. Уваров там работал. Правда, почему-то они до сих пор не опубликованы, также как и отчеты по испытаниям бесшатунных двигателей С.С. Баландина.

 

[МаГент]

По состоянию сегодняшнего уровня развития ГТД применение в нем секций РЛД не улучшит его характеристики, а только усложнит и утяжелит агрегат, сделает его менее надежным и не технологичным в производстве. Только ради того, что в секции РЛД можно дополнительно поджать рабочее тело, никто не будет разрабатывать и внедрять эту схему, тем более в малоразмерной установке, где проблемы обостряются и предел механического КПД снижается.

Владимир Александрович, ваше мнение понятно. Но так же как и любое другое мнение я полагаю оно требует обоснования, думаю Вы со мной согласитесь, поскольку как это мне показалось вы (как и я) предпочитаете строгость в рассуждениях. К тому же оно противоречит (на мой взгляд) высказанному Вами ранее:

На странице 15 этой ветки приведены страницы из книги В.К. Кошкина
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1341849766/420 , где показана СУ с СПГГ, помещенными в носке крыльев и турбиной с редуктором и винтом в носке фюзеляжа. На странице 17 http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1341849766/480 ; приведены современные схемы авиационных установок с СПГГ.

Насколько я понимаю Лутц применил точно такую же схему, которую предлагаете Вы на этих ссылках. Только вместо линейных СПГГ он предложил использовать вращающийся СПГГ в виде спРЛДгг. Или я что-то не понимаю? прошу пояснить.

 

[МаГент]

Владимир Александрович, давайте пока оставим Лутца и его РЛД в стороне и поговорим о СУ по схеме, предложенной по Вашей ссылке  http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1341849766/480. Предположим, что мы или кто-то для эксперимента попробует изготовить макет такой СУ. Сделает один или несколько модулей СПГГ, предложенных там. Далее возникнет необходимость изготовления или применения готовых компрессора и турбины. Говорить серьезно о изготовлении в любительских условиях таких узлов не приходится. Допустим, если пробовать применить для этой цели автомобильные агрегаты турбонаддува или их части, как ваше мнение, это возможно? Например возьмем готовый турбонаддув от движка сил на 300, какую мощность он способен "скушать" от СПГГ? Сбалансированы ли его колеса турбины и компрессора в смысле тех потоков мощности, о которых вы говорили? Речь идет пока о "стендовой", лабораторной установке.