Свободно-поршневые генераторы газа и компрессоры.

[Stak]

Можете иишечку спросить, например. Я спросил про спгг равный по массовому расходу газа, а значит +/- тяге, трд из вашего примера

иишечка врёт, причём всем по разному) у меня получилось до 100кг на ту же тягу)
Но в целом да, обеспечить удельным массы как у ГТД не выйдет.
Наверное, рациональный подход к спгг - мелкие и короткоходные, которые смогут работать на высокой частоте. Если тот же Штельцер сблокировать по 4шт попарно с пневмо-связью и миниатюризировать, то и противовес не нужен, и частота циклов ограничена только прочностью материала штока и поршней.
Или забить на реактивную тягу, и крутить импеллер при помощи расширительный машины, или хотя бы реактивным винтом.

 

[JohnDoe]

иишечка врёт, причём всем по разному) у меня получилось до 100кг на ту же тягу)
Но в целом да, обеспечить удельным массы как у ГТД не выйдет.
Наверное, рациональный подход к спгг - мелкие и короткоходные, которые смогут работать на высокой частоте. Если тот же Штельцер сблокировать по 4шт попарно с пневмо-связью и миниатюризировать, то и противовес не нужен, и частота циклов ограничена только прочностью материала штока и поршней.
Или забить на реактивную тягу, и крутить импеллер при помощи расширительный машины, или хотя бы реактивным винтом.

Ну, можно в книжку глянуть, или посмотреть сколько кг установки приходится на кило газа на выхлопе в секунду у существующих спгг.
Частота циклов упирается не только в прочность материалов поршня и тд, но и в газодинамику.
Не даст спгг выигрыша. В системах непрямой реакции, типа твд, тем более.
Имху

 

[Stak]

сколько кг установки приходится на кило газа на выхлопе в секунду у существующих спгг.

у существующих - слишком много. Исключение - Штельцер и подобные, у них нет буферных цилиндров, запасающих энергию на ход сжатия, клапанов, минимальная масса подвижных частей, и прямоточная продувка - всё это как раз и может позволить поднять частоту циклов (до того, как упрется в лимит по скорости поршня).
я с ИИшкой насчитал для этой схемы оптимальный диаметр рабочих поршней 75мм, и компрессорного 200мм, при полном ходе в 50мм (при этом вся работа цикла, за вычетом работы сжатия в противоположном цилиндре, и ~10% на мех.потери , утилизируется в компрессоре, давление наддува 4-6 бар,в зависимости от частоты циклов).

 

[Kazakov]

Тогда наверное лучше не свободно поршневой, а с коленчатым валом. И поршень в головку меньше стукается, и придумывать меньше, и редуктор проще. (шутка)

 

[JohnDoe]

у существующих - слишком много. Исключение - Штельцер и подобные, у них нет буферных цилиндров, запасающих энергию на ход сжатия, клапанов, минимальная масса подвижных частей, и прямоточная продувка - всё это как раз и может позволить поднять частоту циклов (до того, как упрется в лимит по скорости поршня).
я с ИИшкой насчитал для этой схемы оптимальный диаметр рабочих поршней 75мм, и компрессорного 200мм, при полном ходе в 50мм (при этом вся работа цикла, за вычетом работы сжатия в противоположном цилиндре, и ~10% на мех.потери , утилизируется в компрессоре, давление наддува 4-6 бар,в зависимости от частоты циклов).

Все равно масса получается под 400кг для выбранного массового расхода газа в 1,8 кг/сек. И цилиндров под два десятка.
Имху

 

[Антон Алексеев]

иишечка врёт, причём всем по разному) у меня получилось до 100кг на ту же тягу)
Но в целом да, обеспечить удельным массы как у ГТД не выйдет.
Наверное, рациональный подход к спгг - мелкие и короткоходные, которые смогут работать на высокой частоте.

Можно ещё им трясти вибрирующий предкрылок - экономия будет на отсутствии редукторов и кривошипов.

 

[Stak]

Тогда наверное лучше не свободно поршневой, а с коленчатым валом. И поршень в головку меньше стукается, и придумывать меньше, и редуктор проще. (шутка)

А это, кстати, неплохая идея. Х-образный с БШМ, где вся работа расширения в рабочем цилиндре - утилизируется на привод компрессорного поршня на том же штоке..
Тогда планетарный вал, проходящий через ползуны, только обеспечивает сжатие, синхронизацию и запуск. но это уже определенно не свободно-поршневой)

 

[JohnDoe]

Можно ещё им трясти вибрирующий предкрылок - экономия будет на отсутствии редукторов и кривошипов.

Можно и не трясти, а просто импульсный выхлоп направлять в трубу-распределитель "газовый предкрылок". У меня есть давнишняя тема тут на данную тему(без спгг, емнип, с вращающейся перфорированной трубой-распределителем). Будет какбы не лучше.
Имху

 

[RVD]

Мешок желаний не имеет дна.