Вход на сайт

МЕДИАМЕТРИКА

Облако тегов

Суперсовершенные тепловые двигатели ХХI века.

Аватар пользователя Justsergey

1. Введение

Термодинамика возникла в 1-й половине 19 века в связи с развитием теории тепловых машин. В качестве рабочих тел были приняты газы и водяной пар. Появились газовые законы, появились не реальный и, при этом, идеальный цикл Карно и газовые и паровые реальные рабочие циклы тепловых двигателей, ставшие классикой и которые до настоящего времени находят широкое применение в двигателестроении, теплотехнике, авиационной и ракетно-космической технике. По прежнему цикл Карно считается максимально эффективным и уважаемым среди специалистов.

Таким образом, техническая термодинамика, зомбированная "эталонностью" нереальных термодинамического цикла и формулы определения термического КПД Карно относительно нереального нижнего предела температуры по Кельвину, до настоящего времени твердо стоит на прежних позициях, не предпринимая попыток что либо существенно изменить.

Теория тепловых машин и двигателей так же остаётся без каких либо принципиальных изменений. Основой первых тепловых машин стал цилиндр с поршнем для совершения механической работы прямолинейного перемещения. За тем, появился гибрид поршня с кривошипно-шатунным механизмом позаимствованным с появившейся ещё в 15 веке в Европе самопрялки с ножным приводом, которая давно является музейным экспонатом.

Даже первобытному человеку на заре технического прогресса вряд ли пришла в голову мысль, что приводить во вращение ворот или блок рациональнее периодическими толчками в плоскости, совпадающей с осью вращения, чем приводить во вращение, создавая усилие перпендикулярно рычагу, соединенному с вращаемым валом. Однако, кривошипно-шатунный механизм, реализующий этот, явно не логичный принцип, почти 250 лет используется в машинах и двигателях.

По прежнему, зажатая рамками поршневого цилиндра со степенью расширения равной степени сжатия, теория тепловых двигателей не может выйти за их пределы, продолжает реанимацию поршневых ДВС неполного расширения введением систем турбонаддува, распределённого впрыска, многократного впрыска (Common-Rail), изменения фаз газораспределения, увлажнения воздуха (НАМ), впрыск топлива в состоянии пара (Steam Injected), регулирования подъёма впускных клапанов (Valvetronic), рециркуляции отработавших газов (EGR), регенерационных систем, высокого давления впрыска, нейтрализации выхлопных газов. К давно появившимся циклам Карно, Ленуара, Отто, Дизеля, Тринклера, Хамфри, Эрикссона, Стирлинга, Брайтона-Джоуля, Гирна, Калины, добавились новые циклы Аткинсона и Миллера, но, каких либо существенных изменений показателей двигателей, они не обеспечили.

2. Современные двигатели неполного объёмного расширения.

Поршневые ДВС неполного объёмного расширения (степень сжатия = степени расширения) характеризуются высокими начальными параметрами рабочих газов (давление, температура), но не обеспечивают их полного срабатывания из-за низкой степени расширения, обусловленной несовершенством кривошипно-шатунного кинематического механизма (КШМ), используемого для преобразования потенциальной энергии в механическую энергию вращения вала. Степени сжатия и расширения равны, но после воспламенения сжатой топливовоздушной смеси давление продуктов сгорания повышается ещё в несколько (4-5) раз, при этом, не обеспечивается их расширение до атмосферного давления и они, имея высокое давление и температуру, выпускаются в атмосферу и при этом наносят вред окружающей среде.

2.1. Поршневые ДВС с кривошипно-шатунным механизмом.



К поршневым ДВС с кривошипно-шатунным механизмом относятся поршневые двигатели Отто и Дизеля, роторно-поршневой Ванкеля, и поршневой Стирлинга. Активная площадь S, воспринимающая давление газов, постоянна. Произведение силы F = РхS, создающей вращающий момент на не постоянный и изменяющий свою величину от 0 до максимума и за тем до 0, приведённый радиус R, имеет в итоге не большую величину, что указывает на не эффективное преобразование давления рабочего тела в механическую энергию вращения вала.




2.2 Поршневые ДВС с кольцевыми цилиндрами и механизмами относительного движения поршней.

Роторно-поршневые и роторно-лопастные ДВС с кольцевыми цилиндрами прямоугольного и тороидального сечения так же являются двигателями неполного объёмного расширения. В отличие от двигателей с КШМ в них обеспечивается постоянство S и R , но с использованием более сложного механизма, габариты которого всегда больше чем габариты цилиндропоршневой части. Характеризуются повышенными по сравнению с кривошипными ДВС крутящим моментом и мощностью. КПД не высокий, соответственно, повышенный расход горючего. Эмиссия по токсичности и потерям теплоты высокая.

а) Роторно-лопастной двигатель внешнего сгорания с более сложным, чем кривошипно-шатунный, рычажно-кулачковым механизмом взаимного движения поршней и передачи усилия давления газов с поршней на вал, габариты которого в 2 раза больше, чем габариты цилиндропоршневой части. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения и высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей, высокую токсичность выхлопных газов, высокий расход топлива.


б) Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания. Особенность двигателя - применение вращающегося сложносоставного ротора размещённого внутри кольцевого цилиндра и состоящего из четырех лопастей. На паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта. В данной конструкции возможно реализовать только четырехтактный цикл. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения и высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей.

в) Роторный двигатель внутреннего сгорания с тороидальным кольцевым цилиндром. Его идея не нова. Впервые она была запатентована еще в 1968 году, но в настоящее время последняя версия дополнена оригинальным механизмом, регулирующим взаимное перемещение четырёх поршней. Впрочем, конструкция его настолько сложна, что с трудом поддается описанию. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения, высокую токсичность выхлопных газов и высокий расход топлива.

2.3 Роторно-поршневой двигатель Ванкеля.

Главное его отличие от поршневых двигателей состоит в замене возвратно-поступательного движения поршней вращательным одного ротора треугольной формы. На рисунке слева приведена конструкция роторно-поршневого двигателя. Его основными частями являются корпус, эксцентриковый вал (эквивалент кривошипа) и ротор. В корпусе вращается эксцентриковый вал отбора мощности, на котором установлен ротор. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения, и, соответственно, высокий удельный расход горючего, высокую токсичность выхлопных газов, невысокий ресурс работы, а так же высокую теплонапряженность ротора.

2.4. Роторно-лопастной ДВС с кольцевым цилиндром и с эксцентричным расположением ротора с лопастями.

Роторно-лопастной двигатель неполного объёмного расширения с эксцентрично установленным в цилиндрическом корпусе сплошным ротором в диаметральных пазах которого установлены 4 лопасти. В отличие от предыдущих обеспечивается некоторый рост R и изменение S в процессе расширения от минимальной до максимальной, и в процессе сжатия от максимальной до минимальной. К недостаткам можно отнести низкую степень расширения равную степени сжатия и, соответственно, высокий удельный расход горючего, токсичность газов и потери тепла, невысокий ресурс работы, а так же высокую тепловую напряженность ротора. Диаграмма Р-V, отображающая рабочий цикл,, не соответствует действительности. Вода подаётся в камеру сгорания постоянного объёма, следовательно участок впрыска воды 3-2 вертикаль. Выхлоп начинается и, следовательно, работа газопаровой смеси заканчивается на линии 4-6-8, справа от неё не работа, а потери давления.
Все вышеупомянутые двигатели объёмного неполного расширения, характеризуются большими потерями давления и тепла, повышенным расходом горючего и, соответственно, повышенной токсичностью выхлопных газов и низким КПД.

2.5. Газотурбинные двигатели полного необъёмного расширения.

Газотурбинные двигатели (ГТД) полного необъёмного расширения, используемые для преобразования кинетической энергии газов в механическую энергию вращения вала, имеют невысокие начальные параметры, но обеспечивают полное расширение газов до атмосферного давления. Эффективность преобразования кинетической энергии осевого потока газов в перпендикулярный осевому М кр. не более 20% от располагаемой, соответственно, удельный расход горючего высокий. Температура выхлопных газов так же достаточно высокая. Имеют самую большую удельную мощность среди ДВС.

3. Что возможно и невозможно в тепловых двигателях.

Известно, что залогом достижения максимальных термического и эффективного КПД, выражаемых через количество тепла, являются как можно более высокие начальные параметры рабочего тела (давление и температура) перед расширением и минимальные, близкие к окружающей среде, после расширения. Кроме того, для достижения максимальных КПД так же необходимо обеспечить и максимально эффективное преобразовании давления, для чего необходим и максимально эффективный механизм преобразования давления рабочего тела во вращение вала.

Из определения термического КПД следует, что он тем выше, чем большая доля подведённой к рабочему телу теплоты превращается в работу. Естественным желанием является полное превращение теплоты в работу. Однако, в соответствии со вторым законом термодинамики невозможно всю теплоту превратить в работу. Часть теплоты должна быть отдана окружающей среде.

Из термодинамики следует, что теплота, подведённая к рабочему телу, идёт на появление у рабочего тела двух видов энергии - внутренней энергии, мерой которой является температура, и потенциальной энергии давления, которая аналогична потенциальной энергии сжатой пружины. Механическую работу во всех тепловых двигателях совершает только потенциальная энергия давления.

А так как часть теплоты по второму закону должна быть отдана окружающей среде, а она является носителем двух видов энергии, то окружающей среде фактически отдаётся и часть потенциальной энергии давления. Таким образом, для тепловых двигателей второй закон необходимо дополнить следующим важным дополнением - часть потенциальной энергии давления рабочего тела должна быть отдана окружающей среде.

Невозможно всё давление рабочего тела использовать для совершения механической работы. Часть давления должна быть отдана окружающей среде.

Невозможно достичь максимального КПД в тепловых двигателях не обеспечивая более полного использования потенциальной энергии давления рабочего тела.

Невозможно достичь максимального КПД в тепловых двигателях преобразующих давление в механическую энергию вращения не обеспечивая постепенное увеличение площади, воспринимающей давление, и одновременное удаление её от центра вращения.

Невозможно достичь максимального КПД в тепловых двигателях используя в качестве рабочего тела только газообразное.

Достижение максимального КПД возможно только при использовании в цикле расширения дополнительного рабочего тела обладающего иными физическими свойствами чем газ.

Достижение максимального КПД возможно только при максимальном использовании двух видов энергии которой обладает рабочее тело перед расширением.

Невозможно обеспечить максимального КПД термодинамическими и рабочими циклами не обеспечивающими полного использования энергии которой обладает рабочее тело перед расширением.

Возможно для достижения максимально КПД использование не только потенциальной энергии давления газообразного рабочего тела но, и его внутренней энергии, используя её для генерации потенциальной энергии давления рабочего тела с иными свойствами чем у газообразного, а именно, парообразующей жидкости.

Возможно генерация дополнительного рабочего тела непосредственно в процессе расширения газообразного.

 

4. Залог максимального КПД максимальный крутящий момент.

Рабочее тело в тепловом двигателе перед расширением обладает запасом потенциальной и внутренней тепловой энергии, но только потенциальная энергия (давление) рабочего тела преобразуется в механическую работу, а не температура. Температура лишь необходимая причина появления следствия - давления, которое и совершает работу. Об этом свидетельствует и формула М кр. Даже после расширения до атмосферного давления рабочее тело имеет высокую температуру.

Для определения основных критериев оценки идеального теплового двигателя логичнее и достаточно обратиться к формуле крутящего момента (М кр), оценивающей конечный результат работы ТД и проанализировать как достичь максимальной величины М кр.

Из формулы крутящего момента Мкр = Р х S х R, где: Р - давление, S – активная площадь, R - радиус действия силы, следует, что для осуществления максимально эффективной работы при расширении рабочего тела необходимо обеспечить, по меньшей мере, его постоянство и максимальную величину, что возможно, поддерживая в процессе расширения максимальными площадь S и радиус R, или их произведение, то есть увеличивая сомножители входящие в формулу М кр.

Идеальный механизм преобразования силы давления рабочего тела во вращательное вала должен обеспечивать увеличение объёма за счёт постепенного роста активной площади S, через которую передаётся усилие на вал, и при постоянном или растущем радиусе R приложения силы, что и обеспечит максимально возможный М кр и, соответственно, мощность, которая уже зависит только от оборотов вала.

5. Использование парообразующей жидкости в рабочих циклах тепловых двигателей.

Повысить степень использования тепловой энергии газов можно парообразующей жидкостью, учитывая её свойство при подводе одного и того же количества тепла запасать больше потенциальной энергии чем газ. Это реализуется в настоящее время в парогазотурбинных установках, рассчитанных на совместное использование в двух тепловых циклах двух рабочих тел - газообразных продуктов сгорания топлива и водяного пара.

Для более глубокого использования тепла отработавших газов ГТД известны раздельные тепловые схемы установок с использованием газа и пара в контурах с отдельными газовыми и паровыми турбинами. К ГТД в "хвост" пристраиваются через дополнительное устройство парогенератор, паровые турбины, так же преобразующие кинетическую энергию пара в механическую энергию вращения с такой же низкой эффективностью, не более 20% , преобразования кинетической энергии осевого потока пара в механическую вращения вала.

Известны контактные схемы, в которых газ и пар смешиваются в общий поток, поступающий в одну турбину. Пар так же генерируется в отдельном контактном парогенераторе. Однако, в газовых турбинах необъёмного расширения, работающих по циклу Брайтона (подвод тепла к газу при Р=const), из-за опасности появления помпажа или разрушения лопаток турбины, можно подать только водяной пар и только в ограниченном количестве.

Таким образом, теорией и практикой доказано, что использование в рабочих циклах ТД водяного пара не только позволяет более полно использовать теплоту газообразных продуктов сгорания, трансформируя тепловую энергию газов в энергию давления пара, но и обеспечивает снижение удельного расхода горючего и, соответственно, воздуха и выхлопных газов, обеспечивая так же повышение их удельной экологической чистоты.

 Использование парообразующей жидкости для повышения КПД газовых циклов возможно во всех типах тепловых двигателей осуществляющих преобразование теплоты в механическую работу.

6. Решение задачи достижения максимального КПД теплового двигателя.

В настоящее время в тепловых двигателях реализуются или только газовые или только паровые ТД циклы.

Среди используемых газовых ТДЦ, как уже указывалось выше, максимальные начальные параметры рабочих газов Р и Т имеют циклы реализуемые в тепловых двигателях объёмного расширения, а невысокие начальные параметры, но обеспечивающие полное использование давления газов, циклы в двигателях необъёмного расширения ГТД.

Первой стояла задача создать двигатель объёмного расширения в котором бы непрерывно реализовывался процесс создания газообразного рабочего тела с максимальными начальными Р и Т характерными для двигателей объёмного расширения и расширения их до минимальных Р и Т, характерных для газотурбинных двигателей необъёмного расширения.

Однако, обеспечивая максимально полное расширение, необходимо было так же решить задачу и максимально эффективного преобразования давления, обеспечив максимальный крутящий момент М кр. А максимальный, как следует из формулы, М кр., может быть достигнут при одновременном росте активной площади S и радиуса R. В большей степени это может обеспечить кинематический механизм в котором процесс расширения будет происходить по траектории подобной плоской спирали Архимеда.


7. Турбина объёмного расширения (ТОР).

В современных осевых газовых и паровых турбинах необъёмного расширения один поток рабочего тела движется в направлении оси вала турбины, при этом, крутящий момент создаёт окружная сила, возникающая на лопатках ротора турбины и действующая перпендикулярно осевому потоку. Известна однопоточная радиальная турбина необъёмного расширения, предложенная в 1912 г. в Швеции братьями Юнгстрем. Рабочее тело в ней движется при расширении от центра к периферии в плоскости, перпендикулярной оси турбины. В ней нет неподвижных сопловых лопаток, два ротора вращаются в противоположных направлениях и мощность, развиваемая турбиной, передаётся двум валам. Как и осевые турбины она использует кинетическую энергию одного потока и является чисто реактивной.

Турбина объёмного расширения является радиальной двухпоточной. В ней два потока рабочего тела движутся при расширении в плоскостях перпендикулярных оси турбины, но, в отличие от известной, в ней используется не кинетическая энергия, а потенциальная энергия давления.

Она содержит два зеркально-идентичных блока кольцевых цилиндров, между которыми эксцентрично установлен общий для двух проточных частей ротор. При использовании в составе ДВС, он является общим рабочим колесом и для компрессоров, и для предварительного расширения газов и для дорасширения газов или газопаровой смеси.

На планшайбе ротора с двух торцевых сторон для компрессорных полостей цилиндров и полостей предварительного бесступенчатого расширения газов каждого блока выполнены цилиндрические выступы, взаимодействующие через кинематические механизмы (шарниры) с лопастями или с лопатками рабочего колеса (вариант), а для цилиндров ступенчатого расширения газов или газопаровой смеси выполнены лопатки. Один шарнир, проходящий сквозь планшайбу ротора, может одновременно использоваться для лопастей левого и правого цилиндров.

Изменением размеров поперечного сечения и количеством кольцевых цилиндров обеспечивается любая требуемая степень расширения газа или газопаровой смеси.



При использовании турбины в составе двигателя внутреннего сгорания полости цилиндров в каждом блоке последовательно от центра к периферии - от впускного окна до выпускного, сообщаются между собой с образованием проточной части, содержащей одну (впрыск, карбюратор) или две (дизель) кольцевые полости сжатия, перепускной канал, полость дожатия, воспламенения и предварительного объёмного бесступенчатого расширения рабочих газов и центробежную, спиралеобразную проточную часть ступенчатого расширения газов или газопаровой смеси.

Непрерывный, радиально-центробежный, спиралеобразный характер движения рабочего тела при расширении позволяет резко улучшить эффективность преобразования потенциальной энергии непосредственно в механическую, соответственно резко снизить удельный расход горючего и габаритно-весовые характеристики двигателя.

 

8. Газовый и адиабатный газопаровой ТД циклы и газовый и газопаровой турбодвигатели полного объёмного расширения.

При использовании ТОР в качестве теплового двигателя обеспечивается:
- расширение двух потоков рабочего тела в двух проточных частях.
- объёмное расширение рабочего тела до атмосферного давления.
- непрерывность рабочего цикла по схеме традиционного ГТД: компрессор – камера сгорания – расширительная машина.
- рост активной площади S и радиуса R (плеча) при расширении рабочего тела.
- непрерывный крутящий момент при любых оборотах работающего двигателя.
- минимальный скоростной коэффициент - большой крутящий момент при малой частоте вращения ротора.
- бесшумный выхлоп.
- в газопаровом турбодвигателе с использованием в качестве рабочего тела газопаровой смеси с генерацией пара непосредственно в процессе расширения использование почти всей тепловой энергии газообразных продуктов сгорания.

Газовому (ГТД) и газопаровому (ГПТД) турбодвигателям не нужны:
· система газораспределения.
· система глушения выхлопа.
· система распределённого (тактного) впрыска горючего.

Газопаровому варианту турбодвигателя не нужна:
· традиционная система охлаждения (радиатор).

При этом газопаровому варианту турбодвигателя нужны:
· термочехол, покрывающий всю его поверхность.
· ёмкость для парообразующей жидкости (ПЖ).
· система непрерывной регулируемой подачи ПЖ.
· конденсатор – охладитель ПЖ.

В отличие от известных тактных поршневых и роторно-поршневых двигателей внутреннего и внешнего сгорания, а так же их многочисленных вариантов с дорасширением, в которых давление рабочего тела (газов) создаёт периодически возникающие крутящие моменты, в радиально-центробежной турбине объёмного расширения, снижающееся от центра к периферии давление создаёт непрерывные, равномерно распределённые в окружном направлении крутящие моменты на постепенно увеличивающихся радиусах, обеспечивая выигрыш в силе и общем спиралеобразном крутящем моменте на валу.

В ГПТД реализуется гибридный непрерывный рабочий цикл, состоящий из двух известных, осуществляемых раздельно в ДВС и паровых или газовых турбинах, при этом объединение двух рабочих циклов в один непрерывный, обеспечивает срабатывание почти всего избыточного давления и почти всего избыточного тепла рабочих газов и пара и, соответственно, обеспечивает их суммарный КПД. По существу, на газовый цикл традиционных ДВС, остаточная энергия газообразных продуктов сгорания которого велика и не используется, наложен паровой цикл, использующий теплоту предварительно расширившихся газов для генерации пара и его дальнейшего объёмного расширения с ними до атмосферного давления газов и начала конденсации пара в жидкость.

В ГПТД обеспечивается «паровозная» тяга - большой крутящий момент при малой частоте вращения ротора, т.е. минимальный скоростной коэффициент и линейная характеристика крутящего момента, что при использовании турбодвигателя в мобильных транспортных средствах исключит необходимость применения многоступенчатых коробок передач.

Регулировка крутящего момента и, соответственно, мощности может осуществляться изменением подачи горючего и воды, или только воды, для мощных турбодвигателей по аналогии с паровыми турбинами, перепуском (обводом) газопаровой смеси через ступень.

Использование в рабочем цикле ГПТД водяного пара не только позволяет более полно использовать теплоту продуктов сгорания, трансформируя тепловую энергию в энергию давления, но и резко снизить удельный расход горючего, воздуха и выхлопных газов, обеспечивая их полную экологическую чистоту.

Известно, что в ДВС на сжигание 1 кг горючего в среднем расходуется 15 кг воздуха, в авиационных ГТД в 6-7 раз больше чем в ДВС. В ГПТД удельный расход воздуха в 8-10 раз меньше чем в ДВС, и в 50-60 раз меньше чем в ГТД.

Эффективность использования водяного пара в рабочем цикле ДВС для снижения токсичности выхлопных газов доказана неоднократными публикациями в СМИ. Однако при этом не оценивается влияние попадающих в атмосферу токсичных паров воды, после конденсации которых, растворённые в них твёрдые и газообразные токсичные вещества попадают в почву и атмосферу, т.е. в целом выхлоп остаётся токсичным.

При работе ГПТД обеспечивается полная экологическая чистота выхлопных газов. Токсичные газообразные и твердые вещества продуктов сгорания, растворённые в процессе расширения в водяном паре, остаются в контуре двигателя в конденсате, который периодически может сливаться, нейтрализовываться, а выделенные токсичные отходы утилизироваться.

Следует напомнить, что катализатор дорогостоящее устройство, особенно платиновый, недолговечен, занимает много места, снижает мощность двигателя, и его использование приводит к повышению расхода топлива.

В отличие от традиционных ДВС система охлаждения в ГПТД используется не для отвода избыточного тепла в атмосферу, а в качестве рекуперативного теплообменника, отводящего тепло при сжатии топливовоздушной смеси или воздуха и избыточное тепло продуктов сгорания для предварительного нагрева второго рабочего тела - парообразующей жидкости.

Все варианты турбодвигателей снабжены простейшими системами непрерывной, регулируемой подачи топлива. ГПТД дополнительно снабжён системой регулируемой непрерывной подачи парообразующей жидкости. ГПТД с замкнутой системой циркуляции парообразующей жидкости снабжается конденсатором-охладителем.

Система зажигания для вариантов с принудительным воспламенением топливовоздушной смеси, работающая в отличие от традиционных ДВС непрерывно, простая и содержит для воспламенения топливовоздушной смеси пусковые калильные или искровые свечи.

В ГТД и ГПТД механические потери имеют место только в цилиндрах, в которых установлены лопасти и, которые выполняют функции компрессора и предварительного расширения газообразных продуктов сгорания, при этом для герметизации стыков используются простые, надёжные кольцевые торцевые уплотнения, характеризующиеся минимальным моментом трения и обеспечивающие высокий механический КПД.

В цилиндрах, которые выполняют функцию расширения газовой или газопаровой смеси, и в которых перемещаются лопатки ротора, механические потери отсутствую вообще, при этом в них создаётся основная доля крутящего момента и, соответственно, мощности турбодвигателя.

Расчёты показали, что фактически за счёт тепловой энергии теряемой в традиционных двигателях через систему охлаждения и с выхлопными газами, в газопаровом турбодвигателе объёмного расширения до 70% мощности, т.е. больше половины, создаётся за счёт нового газопарового термодинамического цикла обеспечивающего максимальное использование теплоты, и за счёт оригинального эффективного кинематического механизма преобразования потенциальной энергии (давления) в механическую вращения вала – турбины объёмного расширения.

Турбодвигатель имеет совершенную простейшую и технологичную конструкцию, отличные габаритно-весовые характеристики, работает без вибраций, бесшумно и обеспечивает экологически чистый выхлоп и по токсичности и по уровню тепла. Удельный вес турбодвигателя на уровне удельного веса авиационных ГТД.

У всех вариантов турбодвигателя отсутствует газораспределительный механизм, нет системы глушения выхлопа и каких либо механических передач. У адиабатного газопарового варианта турбодвигателя отсутствует и радиатор для отвода тепла в атмосферу, и он, как паровая турбина покрывается теплоизоляцией.

Турбодвигатель обеспечивает работу на всех видах углеводородного топлива, используемого для традиционных двигателей с внешним и внутренним подводом теплоты и, соответственно, реализацию всех известных рабочих циклов ДВС. Самым эффективным, как и в поршневых ДВС, является «дизельный» вариант ГПТД.

ГТД и ГПТД характеризуются большой агрегатной мощностью и обеспечивают простым масштабированием создание мощностного ряда от нескольких киловатт до нескольких тысяч киловатт на один, а при передаче мощности нескольких турбодвигателей на один вал до десятков тысяч.

Предварительные упрощённые расчёты основных технических характеристик ГПТД позволяют утверждать что, для создания мощности в 1 кВт он будет потреблять примерно в 8-10 раз меньше горючего, чем потребляют лучшие образцы современных ДВС, соответственно в 8-10 раз меньше потреблять атмосферного кислорода и соответственно в 8-10 раз меньше выбрасывать в атмосферу не токсичных выхлопных газов. Удельные потери тепла в атмосферу снизятся не менее чем в 15 раз.

Эффективный КПД может достигать 75-80%, т.е. в 2 раза выше, чем обеспечивают лучшие образцы современных тепловых двигателей. При использовании тепла пара или горячего конденсата потребителями тепловой энергии (промышленная ТЭЦ или автономная мини-ТЭЦ) термический КПД может достигать 90%, в условиях космоса до 92%.

Обеспечить вышеуказанные показатели удалось, создав совершенные кинематический механизм преобразования давления в крутящий момент и комбинированный (бинарный) газопаровой термодинамический цикл с использованием в качестве рабочего тела газопаровой смеси.

9.1 Расчётные технические характеристики турбодвигателей.

( 1 цилиндр основного расширения и 2 цилиндра дорасширения в каждом из 2-х блоков).
• диаметр - 275 мм
• ширина - 105 мм
• основной рабочий объём одного блока - 55 см 3
• объём проточной части дорасширения одного блока - 1105 см 3


• общий объём проточной части расширения одного блока - 1160 см 3
• общий рабочий объём турбодвигателя -2320 см 3
• степень сжатия 6
• степень расширения 23

9.1.1. Газовый вариант турбодвигателя.

• крутящий момент - 43 Н. м

• мощность при 5000 об/мин - 22 ,5 кВт, при 10000 об/мин – 45 кВт( 61 л.с.).
• масса (стальной вариант) -15 кг.
• масса (алюминиевый, «гильзованный») - 8,5 кг.
• удельный расход топлива - 40 г/кВт. час
• удельная масса (стальной) - 0, 66 кг/кВт
• удельная масса (алюминиевый, «гильзованный») – 0,37 кг/кВт
• литровая мощность основного газового рабочего объёма без учёта цилиндров дорасширения (эквивалент цилиндра поршневого ДВС) - 290 кВт/литр.

9.1.2. Газопаровой вариант турбодвигателя.

• крутящий момент - 75 Н. м
• мощность при 5000 об/мин 40 кВт, при 10000 об/мин – 80 кВт(108 л.с.)
• удельный расход топлива – 23 г/ кВт. час
• удельная масса (стальной) -0,375 кг/ кВт
• удельная масса (алюминиевый, «гильзованный») – 0,212 кг/ кВт
• литровая мощность основного рабочего объёма - 363 кВт/литр(5000 об/мин),
727 кВт/литр(10000 об/мин).

9.1.3. Ориентировочные диаграммы изменения основных параметров по длине проточной части турбодвигателей:

газовый

 

газопаровой





Обладая уникальными технико-экономическими характеристиками, адиабатный газопаровой турбодвигатель резко улучшит эксплуатационные возможности мобильных и стационарных объектов и при первом появления на рынке вытеснит малоэффективные, не экономичные и экологически «грязные» традиционные двигатели объёмного расширения.

С появлением ГПТД отпадёт необходимость в, ставшей модной, гибридизации силовых установок, которые по существу являются комбинированными, т.е. комбинацией преобразователей одного вида энергии в другой и работающих по схеме: тепловая энергия - потенциальная – кинетическая – механическая – электрическая – электрическая – механическая, обеспечивающих многократный её передел, чтобы из тепловой энергии получить, в конечном счете, механическую вращенbrиbrbrя вала.

Появится возможность возродить, сделав рентабельными турбоходы, турбопоезда, экранолёты, сделать более эффективными и экономичными дирижабли и атомные энергетические установки, используемые в strongтеплоэнергетике и в качестве силовых установок на судах и АЭС.

Оснащение транспорта и стационарных объектов адиабатными газопаровыми турбодвигателями объёмного расширения вместо используемых в настоящее время традиционных двигателей будет равнозначно выводу из эксплуатации до 90% используемых в мире тепловых двигателей, соответственно настолько же снизится удельный расход топлива, воздуха, атмосферного кислорода и количество выхлопных газов, которые будут экологически чистыми. Удельные потери тепла в атмосферу снизятся не менее чем в 15 раз.

Простота и технологичность конструкции турбодвигателей, не высокая трудоёмкость и стоимость изготовления не потребуют значительного финансирования для освоения их производства, а сверхвысокие показатели по эффективности, экономичности и экологической чистоте при первом появлении их на мировом рынке сделают их вне конкуренции для всего диапазона промышленной и бытовой продукции, в которой используются существующие типы двигатели внутреннего и внешнего сгорания.



 http://rovlan.narod.ru/

Фонд поддержки авторов AfterShock

Комментарии

Аватар пользователя Cheburah
Cheburah(5 лет 3 месяца)(15:09:56 / 04-11-2012)

Китайсы помчали делать самолет 6-го поколения...

Аватар пользователя Muller
Muller(5 лет 10 месяцев)(16:07:33 / 04-11-2012)

Хорошая статья. Мюллер одобряе.

А еще есть трехступенчатый стирлинг с высококипящим теплоносителем на третьей ступени. Там теооретический механический КПД приближается к 80%.

Аватар пользователя viewer
viewer(5 лет 1 месяц)(16:11:29 / 04-11-2012)

В обзоре ничего не сказано  о роторно-волновом двигателе.

Весьма любопытная конструкция.

Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(16:22:39 / 04-11-2012)
Фуфло. Дорого. Неэффективно. И долго не проработает. Слишком высокая поверхность контакта раскаленных газов с ротором.
Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(16:32:18 / 04-11-2012)

Слишком высокая поверхность контакта раскаленных газов с ротором.

Ты хоть почитай, нефуфловый, там эта проблема и решается в первую очередь. 

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(17:02:54 / 04-11-2012)
Я то прочитал, и вам советую. Вот отрывок. "газами, оставшимися от предыдущих циклов в общей камере сгорания. Последние, с высокой температурой и давлением покидая камеру сгорания, заполняют на роторе винтовые каналы расширительных отсеков, расположенных по другую сторону от центра ротора (точки, где шаг и амплитуда угловых колебаний равна нулю). С поворотом последнего происходит увеличение объемов расширительных отсеков за счет чего и осуществляется рабочий ход..." то есть раскаленные газы контактируют с ротором. Причем долго. На деле они ротор перегреют.
Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(16:15:31 / 04-11-2012)
Это что реклама турбодвигателя? Так скажу что дорог он. Тут недавно был материал про лопатки турбины. А еще теплообменник нужен. Причем усиленный, под высокое давление. Вообщем фуфло.
Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(16:22:35 / 04-11-2012)

Чтобы выносить вердикты, надо статью читать. Изобретение называется Турбина объёмного расширения (ТОР), использует одновременно принцип поршня и турбины. Ничего дорогого в устройстве нет, хоть мультик посмотри.

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Ермек
Ермек(5 лет 3 месяца)(18:02:11 / 04-11-2012)
Ничего дорого:) сделать кучу расширяющихся поршней работающих при высоких температурах и давлении, и под действием центобежных сил.
Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(18:29:48 / 04-11-2012)

сделать кучу расширяющихся поршней 

Где увидел расширяющиеся (!!!) поршни?

работающих при высоких температурах и давлении 

 Степень сжатия - 6

Степень расширения - 23 (!)

Газопаровому варианту турбодвигателя не нужна:
· традиционная система охлаждения (радиатор).

При этом газопаровому варианту турбодвигателя нужны:
· термочехол, покрывающий всю его поверхность.
· ёмкость для парообразующей жидкости (ПЖ).
· система непрерывной регулируемой подачи ПЖ.
· конденсатор – охладитель ПЖ.

Еще фантазии есть? ;-) 

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Already Yet
Already Yet(5 лет 7 месяцев)(16:40:15 / 04-11-2012)

Цикл Калины ещё присовокупите.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(18:15:39 / 04-11-2012)

Он упоминается в статье:

По прежнему, зажатая рамками поршневого цилиндра со степенью расширения равной степени сжатия, теория тепловых двигателей не может выйти за их пределы, продолжает реанимацию поршневых ДВС неполного расширения введением систем турбонаддува, распределённого впрыска, многократного впрыска (Common-Rail), изменения фаз газораспределения, увлажнения воздуха (НАМ), впрыск топлива в состоянии пара (Steam Injected), регулирования подъёма впускных клапанов (Valvetronic), рециркуляции отработавших газов (EGR), регенерационных систем, высокого давления впрыска, нейтрализации выхлопных газов. К давно появившимся циклам Карно, Ленуара, Отто, Дизеля, Тринклера, Хамфри, Эрикссона, Стирлинга, Брайтона-Джоуля, Гирна, Калины, добавились новые циклы Аткинсона и Миллера, но, каких либо существенных изменений показателей двигателей, они не обеспечили.

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя e-one
e-one(5 лет 1 месяц)(16:53:53 / 04-11-2012)
Аватар пользователя alex_midway
alex_midway(5 лет 9 месяцев)(19:50:49 / 04-11-2012)

А есть хоть какие работающие экземпляры? Ато судя по мульту конструкция проста только на первый взгляд, но для технолога тут работы не початый край.

Аватар пользователя v.p.
v.p.(5 лет 2 месяца)(20:20:46 / 04-11-2012)

Угу, хотя-бы простейший прототип, для демонстрации приципа и основных показателей. Наобжигались уже на "прорывных" изобретениях. Вот кстати, почему бы Сколково его не поддержать? Прототип же не очень дорго выйдет, да и технологии конвенциональные, ничего запредельного я не увидел (ну может быть турбина, но прототипу пофиг).

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(21:01:43 / 04-11-2012)

Вот что пишет изобретатель этого двигателя:

Возьми, страна, мои изобретения.
Они помогут стать тебе мощней.
Они твою усилят оборону.
Они улучшат жизнь твоих людей.

В ответ молчит убогая Россия,
дремя на нефтегазовой игле.
И результаты бурных инноваций
ей миражами сняться лишь во сне.

И Сколково России не поможет.
Встречать решили там не по уму.
Как водится, решили по одёжке.
И не своих. Чужих. Ну почему?

В.Романов. 

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя jek
jek(5 лет 1 месяц)(18:29:29 / 05-11-2012)

Как бэ - фуфло детектед ... если предлагается юзать эффект паровой - те конденсацию пара, то нихера не говорится что  будет резкое уменьшение давления=работы , если наоборот - то резкое увеличение потребной энергии, на парообразование ...

второй момент: то место где должно быть объяснение "как это работет на пальцах" в статье имееца, но наполнено на 100% водой и инфой паралельной заявленной теме...  фтопку... 

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(19:44:11 / 05-11-2012)

Как бэ - фуфло детектед ... 

Очень ты самокритично о себе, но пожалуй соглашусь.

если предлагается юзать эффект паровой - те конденсацию пара, то нихера не говорится что будет резкое уменьшение давления=работы 

"в радиально-центробежной турбине объёмного расширения, снижающееся от центра к периферии давление создаёт непрерывные, равномерно распределённые в окружном направлении крутящие моменты на постепенно увеличивающихся радиусах, обеспечивая выигрыш в силе и общем спиралеобразном крутящем моменте на валу." Про компаунд-машину слышал?

если наоборот - то резкое увеличение потребной энергии, на парообразование ...

Расчёты показали, что фактически за счёт тепловой энергии теряемой в традиционных двигателях через систему охлаждения и с выхлопными газами, в газопаровом турбодвигателе объёмного расширения до 70% мощности, т.е. больше половины, создаётся за счёт нового газопарового термодинамического цикла обеспечивающего максимальное использование теплоты, и за счёт оригинального эффективного кинематического механизма преобразования потенциальной энергии (давления) в механическую вращения вала – турбины объёмного расширения. 

 фтопку... 

 Ога. В следующий раз промолчи - за умного прокатишь. 

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя jek
jek(5 лет 1 месяц)(09:10:20 / 07-11-2012)

угу - эту воду в описаловке я тоже читал. из серии: мы за все хорошее и против всего плохого. и : у нас все круто, но мы вам не покажем , зато накормим болтологией :)

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(14:22:50 / 07-11-2012)

Джек, прекращай разговаривать сам с собой в моём блоге. В конце статьи есть ссылка на страничку автора. 

Скажи дебил, тебе блять религия или слабоумие не позволяют туда зайти? Там и схемы есть, и описание подробней, и даже можно автору написать, если чё не понятно! 

Но не в этом дело, тебе повыёбываться надо! Один раз сделал. Или приди в сознание, или иди на хер, ок?

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя jek
jek(5 лет 1 месяц)(14:50:43 / 07-11-2012)

ну - сходил я по ссылке на аффтора. У него там - взаимоисключающие параграфы присутствуют ... так что неадекват , собстнно что и требовалось доказать. Ну а всякие посылания - так ето на твоей совести,спорить не намерен ;)

PS

пример аффтора :

газопаровой турбодвигатель обеспечит:
·"
· в 8-10 раз меньше удельное потребление атмосферного кислорода
· в 8-10 раз меньше удельное выделение в атмосферу выхлопных газов
· нулевую токсичность выхлопных газов
· в 10-15 раз меньше выделение в атмосферу удельной теплоты при работе в режиме электрогенератора и в 25- 30 раз при работе в режиме теплоэлектрогенератора.
· в 2 раза выше эффективный КПД до 75%, что не менее чем в 2 раза выше, чем обеспечивают лучшие образцы современных тепловых двигателей.

коммент : дизель  дает около 40% КПД , аффтор пишет что у него - 75% - ок,значит расход у его движка должен быть в 2 раза ниже чем у дизеля - так ??? .... при этом он же пишет про "в 8-10 раз меньше удельный расход топлива" , тоесть уже не в 2 а в 8 раз ....  ппц товарисчи, я удаляюсь.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(18:07:46 / 07-11-2012)

коммент : дизель дает около 40% КПД , аффтор пишет что у него - 75% - ок,значит расход у его движка должен быть в 2 раза ниже чем у дизеля - так ??? .... при этом он же пишет про "в 8-10 раз меньше удельный расход топлива" , тоесть уже не в 2 а в 8 раз ....  

(рыдает) Откуда вы такие беретесь, альтернативно одареные?  Я просто поражен, как просто и ловко ты раскусил! Потрясен и восхищен! Нет, сражен!

только эта... тебя слово "удельный" не смущает, не? 

ппц товарисчи, я удаляюсь.

Нееееет... не уходи! Напиши еще, мне с тобой так весело! Ну пожалста!))))

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя jek
jek(5 лет 1 месяц)(09:40:36 / 08-11-2012)

ну лана - посл раз, тока ради тебя: слово "удельный" - не смущает ,  вот вики: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D3%E4%E5%EB%FC%ED%FB%E9_%F0%E0%F1%F5%EE%E4_%F2%EE%EF%EB%E8%E2%E0

Удельный расход топлива — единица измерения, используемая в грузопассажирских перевозках и обозначающая расход единицы топлива на единицу мощности на расстояние в один километр или в час (или секунду) — например − 166 г/л.с.ч.

соотв. для корректного сравнения , мощность , расстояние,массу машины, итд в обеих случаях берем одинаковые - так ? разное - только скока топлива жрет. так ? по факту, при заявленных "8 раз" например дизель будет жрать 8 литров, "новый" движек - 1 литр - так ? у дизеля КПД 40% , тада у "нового" будет 320% ... физика отдыхает ...

если же 75% - то "удельный" будет ниже всего в 2 раза.... или еще вариант - аффтор сравнивает теплое с мягким , например удельный расход танка на дизеле и легковушки на "своем движке" LOL здесь отдыхает научный подход ....

PS у аффтора в 1 абзаце выявлены взаимоисключающие параграфы. .... надеюсь я на пальцах нормально объяснил ??

Аватар пользователя zelya
zelya(2 года 10 месяцев)(02:30:05 / 24-03-2015)

Добрый день (ночь), вопрос можно?

Где есть еще исходные материалы - саит источник почил в бозе.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(15:18:04 / 25-03-2015)

Адрес для переписки:660068, г.Красноярск, п-т Красноярский рабочий, 76, кв. 12, Романов В.А.

Вот тут патенты. Лично с автором не знаком, к сожалению.

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(16:24:38 / 06-11-2012)

Зомбированы значит циклом Карно :) - я не понял,автор предлагает цикл, по КПД превосходящий цикл Карно ? Ну, если так, нарисуйте пожалуйста, этот цикл, причем в координатах T и S (температура и энтропия).  Будет интересно сравнить вот с этой картинкой и посмотреть, какая фигура (при заданных перепадах T и S)превзойдет по площади прямоугольник :)

Заодно узнаем, как преодолеть следствие теоремы Карно и как построить вечный двигатель 2 рода (из существования тепловой машины с КПД превосходящим КПД идеальной машины Карно автоматически следует возможность вечный двигатель 2 рода построить). И энергетические проблемы будут решены окончательно :)

 

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(00:47:58 / 07-11-2012)

Внерозников, вы как-то странно читаете статьи, прочитав обзац начитаете вопить и делать выводы.

я не понял,автор предлагает цикл, по КПД превосходящий цикл Карно ? 

Не поняли - так спросите. Отвечаю цитатой из статьи, раз уж вам читать лень:

"Известно, что залогом достижения максимальных термического и эффективного КПД, выражаемых через количество тепла, являются как можно более высокие начальные параметры рабочего тела (давление и температура) перед расширением и минимальные, близкие к окружающей среде, после расширения. Кроме того, для достижения максимальных КПД так же необходимо обеспечить и максимально эффективное преобразовании давления, для чего необходим и максимально эффективный механизм преобразования давления рабочего тела во вращение вала.

Из определения термического КПД следует, что он тем выше, чем большая доля подведённой к рабочему телу теплоты превращается в работу. Естественным желанием является полное превращение теплоты в работу. Однако, в соответствии со вторым законом термодинамики невозможно всю теплоту превратить в работу. Часть теплоты должна быть отдана окружающей среде.

Из термодинамики следует, что теплота, подведённая к рабочему телу, идёт на появление у рабочего тела двух видов энергии - внутренней энергии, мерой которой является температура, и потенциальной энергии давления, которая аналогична потенциальной энергии сжатой пружины. Механическую работу во всех тепловых двигателях совершает только потенциальная энергия давления." 

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(10:35:34 / 07-11-2012)

Это кто вопил-то. Вот давайте без эпитетов. Кстати, вы цитату привели - но мой вопрос был конкретен - так автор предлагает цикл превосходящий по КПД цикл Карно - да или нет ? Читать мне не лень, и именно поэтому я второй раз спрашиваю - да или нет ? Если нет - то так и скажите, и не надо растекаться мыслью по древу. В вашем отрывке ничего на эту тему нет.

Напомню начало. "По прежнему цикл Карно считается максимально эффективным и уважаемым среди специалистов.

Таким образом, техническая термодинамика, зомбированная "эталонностью" нереальных термодинамического цикла и формулы определения термического КПД Карно относительно нереального нижнего предела температуры по Кельвину, до настоящего времени твердо стоит на прежних позициях, не предпринимая попыток что либо существенно изменить." Я могу это трактовать только так, что автор предлагает нечто превосходящее. И превосходящее именно цикл Карно, а не цикл Отто или Дизеля.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(14:15:45 / 07-11-2012)

так автор предлагает цикл превосходящий по КПД цикл Карно - да или нет?

Автор "всего лишь" предлагает двигатель внутреннего сгорания с КПД 75-85% против 30-40 у нынешних.

Это основное, но тебе это не интересно, гораздо интереснее в буковках ковыряться. Против закона сохранения энергии автор ничего не имеет, спи спокойно)

Да, новый цикл имени себя автор тоже не предлагает, увы. Подумаешь, ДВС с охрененным КПД. 

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(14:45:38 / 07-11-2012)

Если КПД идеальной тепловой машины при тех же температурах нагревателя и холодильника будет больше  этих 75-85 - то по крайней мере законы физики не нарушается. А если меньше - то значит ваш автор фактически предлагает вечный двигатель второго рода. Объяснить почему или сами догадаетесь ?

Вот я и хочу узнать, так это или не так. Мне безразлично, как называется цикл и называется ли вообще. Я хочу увидеть картинку - диаграмму в координатах T-S. Тогда КПД этого цикла я скажу сам.

Да, добавлю - вечный двигатель второго рода не нарушает закон сохранения энергии.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(17:55:43 / 07-11-2012)

Задрал ты... Вроде написано простым понятным языком что придуман механизм, избавленный от принципиальных конструктивных недостатков КШМ и турбины, имеет высокий кпд. Нет, надо нести всякую хуйню - а не вечный ли двигатель второго рода? Хочется поинтересоваться - с какого хуя сия светлая идея посетила ваш черный ящик под названием голова? То что Романову не нравится цикл Карно? Ну так понятно, практику цикл Идеальной Т М мало чем помогает. Но как из этого высосать что он предлагает вечный двигатель второго рода, я даже не представляю. Люди, что с вами блять такое?

Да, добавлю - вечный двигатель второго рода не нарушает закон сохранения энергии.

Спасибо за открытие Америки! Если статья об обычном ДВС новой конструкции вызывает такой неадекват, то статью о теоретической возможности Двигателя Второго Рода и механизмах его реализации постить не буду, боюсь не выдержу.

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(18:33:30 / 07-11-2012)

Я ясно сказал - мне хотелось бы посмотреть на его цикл. Что в этом желании неадекватного ? А цикл Карно - он не юбилейный рубль, чтобы нравиться или не нравиться - это теоретический предел для тепловой машины, только и всего(то, что он нереализуем на практике, было очевидно еще самому Карно). Вот я и хочу уяснить - претендует ли автор на превышение этого предела или нет. Да или Нет. Все.

Без мата разговаривать умеете ? Я задаю корректные технические вопросы.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(19:36:03 / 07-11-2012)

Ну естественно - НЕТ, иначе как бы автор прошел экспертизу и получил патент? 

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(19:37:23 / 07-11-2012)

Ну вот и хорошо, и слава Богу. Это значит, что осталось решить инженерные задачи.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(22:59:34 / 07-11-2012)

Это значит, что осталось решить инженерные задачи.

Ха-ха-ха. Еще можно написать - можно спокойно спать дальше. 

То, что изобретена машина с принципиально новым уровнем КПД, это же такая х-ня, правда?

Подумаешь, генерацию всех тепловых станций можно поднять вдвое... И расход топлива автомобилей сократить в 8 раз.. мелочи какие, главное - законы термодинамики не нарушены!  

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(23:09:41 / 07-11-2012)

Я перед вами должен плакать и каяццо ??? Вообще говоря я вам ничего не обязан. Я не употреблях слов х-ня и "спокойно спать дальше". Также не прибегал к личным оскорблениям. Вы явно разговариваете с голосами в своей голове.

Описания термодинамического цикла, правда, я у автора не обнаружил. У вас - тоже.

Аватар пользователя Justsergey
Justsergey(5 лет 8 месяцев)(00:42:11 / 08-11-2012)

Описания термодинамического цикла, правда, я у автора не обнаружил.

В координатах P-V есть, в T-S - обратитесь к автору, может он согласится удовлетворить ваше любопытство?

Вы явно разговариваете с голосами в своей голове. 

Я разговаривал с человеком которому лень пользоваться мозгом - это ему покажите, это объясните, тут разжуйте.. А что хотел - непонятно.

Комментарий администрации:  
*** Дезинформирующая помойка в эфире ***
Аватар пользователя Vneroznikov
Vneroznikov(5 лет 11 месяцев)(19:12:16 / 08-11-2012)

Вы когда-нибудь защищали перед комиссией диплом, диссертацию, научную работу ? Проект какой-нибудь ? Что будет, если вам члены комиссии начнут задавать вопросы, а вы им скажете - "вам лень пользоваться мозгом - это ему покажите, это объясните, тут разжуйте.. А что хотел - непонятно" ? Вас показательно отдрючат так, что надолго запомните. И вы пополните ряды непризнанных гениев. Уж коли вы что-то продвигаете, то это ваша обязанность и долг - доказывать свою правоту и отвечать на вопросы. Объяснять и разжевывать.

А так - получается как у этого эпического персонажа

Про диаграммы. По диаграмме в координатах PV КПД сходу не определишь. А по диаграмме TS - это просто отношение площадей 2 фигур, одна из которых - прямоугольник. Просто и наглядно, сразу все видно. Поэтому ее и любят. Отсутствие ее - наводит на подозрение, что где-то что-то нечисто.

Аватар пользователя rovlan
rovlan(5 лет 1 неделя)(11:35:48 / 18-11-2012)

Спасибо Justsergey за публикацию моей статьи. Не обращайте внимания на сильно "умных" комментаторов. Они, как правило, не понимают того. что написано и разжёвано на уровне начальных классов школы. Для них у меня ответ тоже в стихотворной форме.

Не каждому дано изобретать.

Не каждому судить изобретённое.

Для этого не только голова,

и знания нужны определённые. 

Коротко, для непонятливых, у которых мало зниний или вообще таковые в голове отсутствуют, ещё одна попытка пояснить.

1. КПД бывают разные. Первый термический КПД, и он никогда не может быть в тепловых двигателях больше 100%.(закон сохраненния энергии).

2. Теплом генерируют давление, и давление в кГм, а не тепло в каллориях и джоулях, совершает механическую работу (это же элементарно). И не какие диаграммы Т-S для понимания при этом не нужны.

Чем больше из тепла будет получено давления, и чем большее его количество (от начального перед расширением и до давления окружающей двигатель среды), и рациональнее ( не вдоль оси вала, а поперёк) будет преобразовано в крутящий момент , тем выше эффективный и, соответственно, термический КПД. 

Использование тепла газов для генерации дополнительного давления пара известно с середины прошлого века, например, в парогазовых установках, состоящих из двух турбин - газовой и паровой и работающих вместе и последовательно. Их суммарный КПД (термический) выше и доходит до 60%. Но эффектиный КПД на валу значительно ниже, так как для создания вращательного усилия используется лишь часть кинетической энергии скоростного потока (необъёмное расширение) движущегося вдоль оси, а не поперёк - в радиальном направлении, что эффективнее (это ведь тоже элементарно для понимания).

И наконец про турбину объёмного расширения и газопаровой турбодвигатель с ней.

Турбина использует объёмное расширение, т.е. потенциальную энергию давления газа или пара от начального до атмосферного и создаёт вращательное усилие в радиальном направлении. 

В газопаровом турбодвигателе при том же количестве тепла что используется у известных тепловых двигателей: 

  • в 3 раза больше генерируется давления,
  • используется непосредственно потенциальная энергия давления (без преобразования в кинетическую),
  • кинематика двигателя обеспечивает   использование всего избыточного давления,
  • обеспечивает движение газа и, за тем, газопаровой смеси в радиальном направлении с одновременным ростом радиуса приложения силы давления и площади, которая воспринимает давление и непосредственно передаёт валу. Вспомниете или посмотрите формулу мощности.

Если и после внимательного прочтения вышенаписанного непонятно, то это уже не мои проблемы.

С Уважением ко всем понимающим, Владимир Романов. 

 

Аватар пользователя atoll
atoll(4 года 9 месяцев)(17:51:55 / 16-02-2013)

...вчера ехал в поезде в плацкартном вагоне, с попутчиками неповезло, ноут "умер" по причине разрядившейся батареи, а подзарядить - проблема...  одним словом уткнулся в окно и несколько часов напрягал серое вещество на давно волнующую меня тему - теплового двигателя...  через пару часов взял авторучку и нарисовал схему парового роторного двигателя... в первоночальном виде направление движения рабочего тела было от края в центр, но потом, немного подумав, изменил на обратное - от центра к переферии... движение рабочего тела было перпендикулярно оси вращения и его давление и температура падали от максимальных до почти атмосферных, через 2-3 (можно больше) этапа перепуска через систему камер и сопел направленых почти по касательной к окружности турбины..   предпологалось в качестве рабочего тела - амиак и полностью замкнутый рабочий контур...  эдакий гибрид парового двигателя, турбины и двигателя Стирлинга... Мысль и идея очень понравились, поскольку сулили очень хороший результат...  приехав домой, первым делом полез в сеть искать что-то подобное и ....   наткнулся на этот сайт и эту страничку...  все уже придумано до нас :(( и запатентовано..  единственное отличие, автор использует внутреннее сгорание, а я внешнее...

главные достоинства такого двигателя:

- максимальное использование энергии давления и температуры рабочего тела(РТ);

- непрерывное и равномерное преобразорание энергии РТ во вращательное движение вала, без кривошипного механизма;

- вращающий момент направлен перпендикулярно оси вращения почти по касательной к окружности турбины;

- с вектором давления РТ складывается и вектор центробежной силы (!!!);

- относительная простота и надежность конструкции.

Лидеры обсуждений

за 4 часаза суткиза неделю

Лидеры просмотров

за неделюза месяцза год

СМИ

Загрузка...