rotor-motor.ru

В поисках совершенного роторного двигателя
Текущее время: 21 сен 2019, 07:10

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 189 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 19  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 13 май 2012, 02:47 
Не в сети

Зарегистрирован: 06 май 2012, 15:04
Сообщений: 12
Машина Тверского (МТ) имеет черты как поршневого двигателя так и турбины.Простота реализации ДВС на базе МТ в "поршневом" варианте, как это делает автор сайта,- мнимая. Автор имеет как очевидные,так и неочевидные на первый взгляд трудности и еще большие проблемы ожидают его впереди.
Если-же рассмотреть МТ как турбину,то (по крайней мере теоретически) все выглядит сильно проще,а именно-две МТ на общем валу,одна из которых служит компрессором,а вторая-турбиной.Между ними камера сгорания. Все. ГТД готов.
Будет-ли такой "МТ-ГТД" работать? Должен.
Во первых-" МТ-компрессор" при скромных трех тысячах оборотов дает четыре-пять атмосфер,что соответствует показателю у самых первых авиационных ГТД.
Во вторых-с камерой сгорания проблем особых быть не должно-авиамоделисты собирают свои камеры сгорания для микро-ГТД "на коленке".
В третьих-"МТ-турбина" не требует сотни тысяч оборотов и пятиметрового диаметра,а вполне работоспособна при тех-же двух-трех тысячах,что и компрессор и может при этом иметь разумные размеры.
В четвертых-МТ-компрессоры и МТ-пневмодвигатели уже три тысячи лет выпускаются серийно и не требуют загрузки колхозных мастерских Краснодарского края.Вопрос лишь в модификации серийных машин.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 13 май 2012, 05:32 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 14 янв 2011, 19:32
Сообщений: 251
Откуда: РФ
просто писал(а):
Будет-ли такой "МТ-ГТД" работать? Должен.

Без сомнения, вопрос только насколько эффективно. Давайте попытаемся рассмотреть.
просто писал(а):
Во первых-" МТ-компрессор" при скромных трех тысячах оборотов дает четыре-пять атмосфер,что соответствует показателю у самых первых авиационных ГТД.

КПД, что поршневиков, что ГТД напрямую зависит от степени сжатия/степени повышения давления(ГТД). Чем этот параметр выше - тем лучше. У циклов ПД(Отто, Дизеля, Тринклера-Сабатэ), что у ГТД(Брайтона) этот параметр находится в знаменателе дроби. Также известно, что КПД зависит от разности температур. У ГТД эта разница существенно меньше по причинам высокой теплонапряжённости и ограничений прочности материалов, иначе турбины давно вытеснили бы ПД.
просто писал(а):
Во вторых-с камерой сгорания проблем особых быть не должно-авиамоделисты собирают свои камеры сгорания для микро-ГТД "на коленке".

Но и ресурс у таких камер невелик - десятки часов максимум, т.к., выше озвучивал, высока теплонапряжённость.
просто писал(а):
В третьих-"МТ-турбина" не требует сотни тысяч оборотов и пятиметрового диаметра,а вполне работоспособна при тех-же двух-трех тысячах,что и компрессор и может при этом иметь разумные размеры.

У МТ, как и у поршневиков, степень сжатия от оборотов не зависит(в теории), а лишь от геометрии/конструкции, в отличии от ГТД. Именно для увеличения расхода воздуха/степени повышения давления ГТД и требуются такие аховые обороты. От массового расхода воздуха напрямую зависит мощность(чем больше воздуха в единицу времени проходит через машину, тем больше топлива можно спалить).
просто писал(а):
В четвертых-МТ-компрессоры и МТ-пневмодвигатели уже три тысячи лет выпускаются серийно и не требуют загрузки колхозных мастерских Краснодарского края.Вопрос лишь в модификации серийных машин.

Не всё, что прекрасно работает в одном качестве, можно использовать в другом. Пример - шиберные машины. Прекрасно работают в качестве насосов, но ещё никому не удалось сделать ДВС на этой основе. хотя попыток была тьма(ДВС Курочкина и пр.).
Продолжение следует...

_________________
С уважением, telekast AKA JohnDoe.
СК! 73!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 13 май 2012, 08:51 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 14 янв 2011, 19:32
Сообщений: 251
Откуда: РФ
... Продолжим. Попробуем прикинуть плюсы и минусы МТ-ГТД.
Из плюсов:
- простая и дешёвая конструкция, нет коленвала, шатунов и пр. прибамбасов как у ПД, нет сложных и дорогих рабочих колес/лопаток турбины и компрессора, как у ГТД;
- можно получить бОльшую степень расширения, чем в одной ступени турбины ГТД(в них тоже можно расширять газ вплоть до атм.давления и даже ниже, теоритически, но это требует нескольких ступеней = сильно дорого);
Из минусов:
- мех.КПД будет ниже, чем у ГТД, т.к. больше сопрягающихся поверхностей(валы, подшипники, шестерёнки, уплотнения и пр.), но, возможно, выше чем у ПД;
- высокая теплонапряжённость двигателя, даже выше, чем у ГТД. Нужно ваять эффективное охлаждение, а это масса/габариты/стоимость/етц.;
- выше, чем у ГТД, насосные/гидродинамические потери;
- выше, чем у ПД и ГТД, тепловые потери("в стенки"/корпус);
Так что весьма вероятно, что МТ-ГТД проиграет по экономичности/удельному расходу/КПД и ПД и ГТД. Как ни печально. :(
ИМХУ.

_________________
С уважением, telekast AKA JohnDoe.
СК! 73!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 14 май 2012, 11:05 
Не в сети

Зарегистрирован: 06 май 2012, 15:04
Сообщений: 12
Интуитивно МТ-турбина должна занять какое-то промежуточное положение между ДВС и ПМ,первый из которых она, вероятно, превзойдет по крутящему моменту,но проиграет по КПД,а в случае с ПД-наоборот. Если сравнивать с промышленной ГТД,то КПД у МТГТД будет сильно ниже.Если-же сравнивать с микро-ГТД,то,вероятно,КПД будут близки. Просматривается этакий "народный" ГТД на базе МТ с КПД-не более 20-30 проц, но по сравнению с "настоящим ГТД" дешевый,многотопливный и скромного веса и размера. На один кг веса должен получаться примерно один квт.мощности,что совсем не плохо.
Впрочем,это лишь умозрительные предположения. Так-ли это покажет только опыт.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 15 май 2012, 08:19 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 14 янв 2011, 19:32
Сообщений: 251
Откуда: РФ
просто писал(а):
Если сравнивать с промышленной ГТД,то КПД у МТГТД будет сильно ниже.Если-же сравнивать с микро-ГТД,то,вероятно,КПД будут близки.

Это вряд ли, т.к. закон для всех один - чем меньше тепловой двигатель, тем выше доля потерь, тем меньше КПД. Что для поршневика, что для ГТД, что для МТ.
просто писал(а):
На один кг веса должен получаться примерно один квт.мощности,что совсем не плохо.

Современные ПД, даже автомобильные вполне укладываются в данный диапазон удельной мощности, а мото и авиа движки его и переплёвывают.
просто писал(а):
Так-ли это покажет только опыт.

С нетерпением буду ждать результатов. Можно только пожелать удачи. Без дураков.

_________________
С уважением, telekast AKA JohnDoe.
СК! 73!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 15 май 2012, 09:41 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 16 июл 2010, 07:29
Сообщений: 335
Приветствую всех, постараюсь ответить по порядку по всем пунктам: - по температуре и по жаропрочности материалов:
- коллеги, читайте внимательно материалы на сайте- главы Тема КПД и Статьи- там есть про паровую фазу коротко. Итак- в моем моторе во всех компоновках будет ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ элементом подача воды (тумана) в сектора расширения. От этого будет две пользы:
-- значительно повышаться давление РабочТЕла на лопасти, т.е. будет расти полезная работа и повышаться КПД;
-- значительно падать температура Рабочего Тела, по моим прикидкам температура отработавших газов на выхлопе может составить от 250 до 350 град Цельсия. По идее можно довести и до 150-200 град- но тут должен быть большой РабочХод, это можно сделать но в моторах больших габаритов.
По этой причине такому двигателю совсем не нужна будет система охлаждения.

Высокая температура остается только в Камерах Сгорания. Но в них нет подвижных частей- поэтому их можно сделать из толстой керамики, и пусть раскаляются до красна. Температуру до 1800- 2000 град Цельсия конструкционные современные керамики держат, этого достаточно.
Самым теплонапряженным и отвественным узлом остается золотниковый клапан. В компоновках А и В такой клапан есть. Его рабочие поверхности будут действительно испытывать огромные температуры и давления. Но -
- во первых: этот клапан будет совершать только простое вращательное движение, поэтому не будет испытывать знакопеременных нагрузок.
- второе - Рабочие газы будут соприкосаться только с небольшой частью его поверхности.
Этот тип работы резко отличается в сторону облегчения режима эксплатации от стандартных Тарельчатых Клапанов поршневых ДВС. Поэтому такие золотниковые клапана можно будет легко далать из той же конструкционной керамики. Там не будет ударных нагрузок и вибраций, поэтому керамика будет работать.
Еще - конструкция двигателя такова- что эти золотниковые клапана можно будет легко менять без разборки основного корпуса, т.е. замена будет происходить весьма легко и быстро.
Еще- в Компоновке С - самой маленькой, но самой сложной - золотниковых клапанов нет вообще, роль распределительного механизма с клапанными поверхностями выполняют сами роторы. А роторы будут очень неплохо охлаждаться во время осуществления паровой фазы - когда в секторах будет происходить испарение воды при соприкосновении с раскаленными Рабоч Газами.
Вот это по температуре в плане конструкционных материалов.
Еще в тему температуры - подход к высокому КПД. По классике термодинамики КПД тем выше, чем выше разница (перепад) между высокой температурой начала цикла и малой температурой конца цикла.
Так вот, по идее, в моей конструкции начальная температура в неохлаждаемой керамической камере сгорания будет заметно выше, чем в поршневых ДВС. А конечная температура на выходе из сектора расширения будет значательно ниже.
Поэтому и КПД обещает быть гораздо лучше.
Полагаю, что в сектора расширения будет выбрасываться Рабочее Тело с Т около 2200 градусов. А Т отработавшего Раб Тела на выходе из секторов расширения будут 200-300 градусов. Вот уже на таких интуитивных посылах можно и фантазийное КПД прикинуть. А может и не фантазийное...
В Итоге - у меня получился симбиоз концепции дигателя ВНУТРЕННЕГО сгорания и двигателя ВНЕШНЕГО сгорания.
От двигателя ВНУТРЕННЕГО сгорания- сжатие рабочей- топливно-воздушной смеси.
А от двигателя ВНЕШНЕГО сгорания - разделение технологических процессов создания Рабоч ТЕЛа высокого давления и процессов расширения Рабоч ТЕЛА. А заодно и применение в качестве части РабочТЕла воды для парообразования - т.е. для утилизации на пользу той темературы РабочТела, которую двиг ВНУТРЕННЕГО сгорания выкидывают на выхлоп.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 15 май 2012, 10:10 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 16 июл 2010, 07:29
Сообщений: 335
просто писал(а):
Машина Тверского (МТ) имеет черты как поршневого двигателя так и турбины.
Тут я согласен.

просто писал(а):
Простота реализации ДВС на базе МТ в "поршневом" варианте, как это делает автор сайта,- мнимая....
Если-же рассмотреть МТ как турбину,то (по крайней мере теоретически) все выглядит сильно проще,
Тут я не понимаю... Чем отличается Машина Тверского по компоновке и идее конструкции в Варианте Турбины -- от конструкции в Поршневом Варианте ???. Хотелось получить подробности этого взгляда на тему.

просто писал(а):
две МТ на общем валу,одна из которых служит компрессором,а вторая-турбиной.Между ними камера сгорания. Все. ГТД готов.
Будет-ли такой "МТ-ГТД" работать? Должен.

Общая идея проста и понятна. Но вот при ее реализации в материале и прорисовывнии в подробностях конструкционного воплощения начинает выползать масса сложностей. Чтобы убедится сделайте очень просто.
Вырежте из картона (коробка от пицы или торта подойдет) роторы, наденьте их центры на канцелярские кнопки (оси вращения), поставьте на картонное поле- и постарате согласовано покрутить по циклу всех тех процессов- увидите, что будет получаться.
Такое простое и даже примитивное моделирование дает много пищи для осмысления темы. Все там непросто...


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 15 май 2012, 11:04 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 14 янв 2011, 19:32
Сообщений: 251
Откуда: РФ
iis писал(а):
Итак- в моем моторе во всех компоновках будет ОБЯЗАТЕЛЬНЫМ элементом подача воды (тумана) в сектора расширения.

Я уже многократно высказывался по данному поводу. В принципе это конечно может обеспечит то, что Вы планируете, но приведёт к снижению эксплутационных свойств МТ-И("Машины Тверского-Исаева" ;)), т.к. потребует двух баков(под топливо и воду), двух систем питания(шланги\форсунки/насосы и пр.)= выше масса, габарит, сложность, дороговизна. Водичку тоже не абы какую нужно прыскать, иначе накипь= абразив, износ, перегрев. :(
iis писал(а):
Вырежте из картона (коробка от пицы или торта подойдет) роторы, наденьте их центры на канцелярские кнопки (оси вращения), поставьте на картонное поле- и постарате согласовано покрутить по циклу всех тех процессов- увидите, что будет получаться.

Вот тут я как раз особых проблемм не вижу, достаточно оба ротора посадить на общий вал как и запорные барабаны, последние можно крутить и каждую группу от своего механизма распределения. В это случае, ессно, масса, сложность и стоимость будут выше, но, например в МТ-ГТД, это обеспечит меньший подогрев воздуха в компрессорной части = повышение КПД.

_________________
С уважением, telekast AKA JohnDoe.
СК! 73!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 15 май 2012, 12:17 
Не в сети
Администратор

Зарегистрирован: 16 июл 2010, 07:29
Сообщений: 335
telekast писал(а):
приведёт к снижению эксплутационных свойств МТ-И("Машины Тверского-Исаева" ;)), т.к. потребует двух баков(под топливо и воду), двух систем питания(шланги\форсунки/насосы и пр.)= выше масса, габарит, сложность, дороговизна. Водичку тоже не абы какую нужно прыскать, иначе накипь= абразив, износ, перегрев. :(
.

Непременно применение паровой фазы в Такте Расширения потребует наличие бачка с водой и трубок к мотору, а заодно и насосика. Но - я же писал - резкое уменьшение температуры корпуса приведет к отказу от системы охлаждения. Т.е. не нужен будет ни громоздкий радиатор. ни водяная помпа для воды охлаждения, ни термостат, ни каналы охлаждения в корпусе мотора, ни расширительный бачок, ни трубки соединения этого всего хозяйства. Т.е. мы получим в моторе более простую систему питания водой, вместо сложной системы охлаждения. А заодно и значителное повышение КПД, а следовательно - и уменьшение расхода бензина. Т.е. и бензиновый бак нужен будет меньших размеров.
ИТОГ - добавление системы питания водой не будет большим усложнением мотора, на фоне отказа от системы охлаждения и уменьшения объема бензобака, + заметное увеличение КПД, т.е. удешеление ОСНОВНОЙ статьи эксплуатационных расходов.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Газотурбинный двигатель на базе Машины Тверского
СообщениеДобавлено: 15 май 2012, 14:09 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 14 янв 2011, 19:32
Сообщений: 251
Откуда: РФ
iis писал(а):
Но - я же писал - резкое уменьшение температуры корпуса приведет к отказу от системы охлаждения.

Температура корпуса будет меньше в районе камер/ротора расширения, а в районе камер сгорания температура корпуса наоборот, значительно вырастет. Вспомните, какая часть блок ДВС самая "горячая" и наиболее интенсивно охлаждаемая? Верно - ГБЦ, потому что там и находится КС. Это потери тепла, коробление из-за разности расширения деталей и пр. Так что совсем от системы охлаждения уйти скорее всего не удастся, ИМХУ. Это на самом деле не так уж страшно(гипотетически), т.к. вода, планируемая на впрыск, может предварительно выполнить роль хладагента, попутно вернув при этом часть тепла в цикл, но порождает дополнительные проблемы. Одна из основных(но не единственная!) - борьба с накипью. Чистая вода может стоить и подороже бензина, т.к. нужна ВСЕМ, а её, вполне обычной, уже сейчас не хватает, что уж говорить об особо очищенной :(

_________________
С уважением, telekast AKA JohnDoe.
СК! 73!


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 189 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 19  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB