-1
0

Навеяно постами коллеги alexeyCh… Всё время куча противоречий – в любом двигателе горит газ. Газ особенно неудобен при хранении и транспортировке. Жидкое топливо в принципе идеально, но дефицитно и поэтому дорого. Твердое топливо не так дефицитно, но содержит много вредных включений и возникают трудности при газификации.

Противоречия в процессе работы ДВС: рабочее тело – воздух и дельта работы – разница объёмов охлаждённого и нагретого воздуха (как по мне, не сильно большая величина) Недостатки ПМашины общеизвестны – основное малый кпд. Как-то в голове кружится симбиоз двух двигателей. А что, если в ДВС не впрыскивать воздух и топливо? …

А впрыскивать жидкость (ведь она в 1000 раз плотнее газа), т.е. работа в цилиндре – дельта объёмов жидкости и газа – в 1000 раз. Получается такой своеобразный псевдодизель без фазы непродуктивного сжатия. Не знаю характеристик, вполне возможно они будут выше, чем у дизеля. Надо прикинуть давления в дизеле – хотя всё это чушь, ведь жидкость (воду) можно тоже подавать под высоким давлением форсункой, как и топливо в дизеле…

Объясняю более подробно суть, если кто не понял: цилиндр машины не имеет системы охлаждения и помещён в термосоподобную оболочку, возможно поршневая сделана из керамики или другого жаропрочного материала. Цилиндр дозированно обогревается от источника внешнего сгорания. Сам процесс происходит таким образом – в ВМТ впрыскивается доза воды; цилиндр очень сильно нагрет, поэтому вода мгновенно испаряется и давление резко возрастает и двигает поршень, а на фазе сжатия открываются клапана и пар удаляется в конденсатор; в самом конце фазы сжатия клапана закрываются и всё повторяется. Как видно, совмещены ДВС и ПМ. Можно с ходу сказать, что от обоих взято самое ценное – использование топлива очень дозировано, зона полезной работы не теряет тепло (сброс тепла безусловно будет, но его можно пустить на вторичное использование, скажем подогрев топлива перед факелом газификации и воздуха для факела и, к примеру, на работу системы конденсирования, подпитки насосов низкого и высокого давления (вспомнилась система безкомпрессорных холодильников, работающих как раз на тепле); кроме того, небольшая перегонная система для компенсации утечки пара также полезно утилизирует тепло. Фигурально, дельта затрат – это затраты по поднятию температуры воды от 99° до 100°; фактические температуры там, конечно, другие – возможно 700–1000°, но по затратам энергетически возможно примерно такие.

И ещё часто идёт дискуссия по ВЭТ (водо-эмульсионному топливу); кое-кто пытается даже впрыснуть его в ДВС (как по мне – абсурд), форсунка факела внешнего горения единственно возможно.. а исходя из 30% воды в ВЭТ, простая форсунка тоже не то – нужна утилизационная парогазовая турбина А турбина как бы неэффективна при малых мощностях, и тут как бы сошлись "два одиночества" – маломощная парогазовая турбина и двигатель SER.цикла, использующий парогазовую форсунку турбины для своих целей (это ни в коей мере не турбинная установка, а наоборот). Т.е., скажем, 100-кВт двигатель потребляет топлива эквивалентно только для 20-кВт не сильно продвинутой турбины, и это не понты… общий кпд прикидочно может доходить до 80%.

Из-за сетований на отсутствие иллюстраций вставляю примерную схему двигателя.

Новое (добавлено)

Как-то ускользает такой момент: вот обычная паровая машина использует давление пара, т.е. берётся готовый пар и используются его свойства, сам же переход жидкости в газообразное состояние – отдельный процесс и, если взглянуть трезво, несколько абсурден. Греется всё рабочее тело с нестабильными характеристиками (из-за нестабильности оно и используется, причём для кпд чем больше нестабильность, тем лучше, т.е. налицо противоречие – самый эффективный котёл за миллисекунды до своего взрыва). Из-за своей нестабильности очень трудно достичь высоких показателей перегрева – озвученные 800°C, очевидно, близки к граничному положению; а 1200? а, скажем, 1500? или чего уж там smiley

– 1900? Ясен пень, это фантастика в реальных технологиях; а с технологией, озвученной в посте, это технически возможно, потому что там греется не нестабильное рабочее тело, а стабильный термоаккумулятор из металла (в экстремальном случае, скажем, вольфрамовый). Специалисту не нужно объяснять важность поднятия температуры процесса – это почти синоним повышения кпд. Ещё один момент: как вы заметили, дельта температуры – это кредо ДВС, в одно время греть до одури (чем больше, тем лучше), в другое время (очень короткое) это же место сколько можно в разумных пределах охлаждать — опять же борьба противоречий (почему никто этого не видит? smiley ) и везде траты, траты энергии – нагреть-остудить, нагреть-остудить… это же абсурд!!! Вот от этих абсурдов и свободен двигатель Ser. цикла…

Как по мне, тянет на изобретение… возможно, кто то возьмётся превращать идею в реальность… думаю, скромная выплата автору пенсиона долларов двести не обременит никого…

50
Комментировать

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
11 Цепочка комментария
39 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
0 Авторы комментариев
ser.alexeyChСан СанычHoplitВадим Петров Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Prostak_1982

Чертеж — язык техники.

Чертеж — язык техники.

alexeyCh

Уважаемый коллега! Есть

Уважаемый коллега! Есть весьма определенные сомнения. Если цилиндр нагревается снаружи, то как будет обеспечен адиабатическое расширение? Более того. ДВС обеспечивает больший КПД, потому, что очень высока температура рабочего тела — до 3000 Ц. И двигатель не расплавляется только потому, что соприкосновение при такой температуре занимает доли секунды. Источник теплоты? В паровой машине — газы сгорания разогреваются тоже до приличной температуры, тем не менее, нужны многие м2 для доводки до пара и перегрева.

И, уважаемый коллега, зачем вообще это погона за КПД? Топлива для паровика — море, оно просто тупо бездарно пропадает. Вот где настоящая бесхозяйственность! Леса заграмождены замшелым хламом, солома бездарно сжигается, опилки гниют… Топлива — море. А мы в рабской зависимости от колдунов цифрами где-то за тысячи км от нас. Когда русский крестьянин шел в Сибирь с топором за кушаком был ли он зависим от пейсатых колдунов где то там? Все, что надо было для жизни, как минимум в плане энергетики и транспорта, он брал на месте.

NF

Возможности традиционных

Возможности традиционных двигателей жидкостного сгорания покае еще используются далеко не полностью. Улучшение показателей работы возможно за счет использования стальных поршней, увеличения давления впрыска топлива и еще за счет огромного количества дооработок. По мнению целого ведущих в части разработок ДВС специалистов уже при современном уровне развития науки и техники в ближайшие 10-15 можно ожидать что серийный 4-х цилиндровый двигатель работающий на высооктановом бензине сможет развивать около 500 лс. Автоконцерн BMW c рядных 6-ти цилиндровых дизельных двигателей установленных на легковых автомобилях серии M 550 D с 3-х литров рабочего объема получают 381 с.

http://www.autonavigator.ru/guides/test-drive/BMW/5%20Series/26393.html

 

Концерн Даймлер-Бенц с серийного 4-х цилиндрового 2-х литрового бензинового двигателя получившего обозначение М 133 устанавливаемого на легковых автомобилях А клаасса и CLA уже сейчас выжимают те же 381 лс. Двигатели этого типа попавшие в тюнинг ателье развиввают уже до 486 лс. со все тех же 2-х литров рабочего объема. Ронно или поздно наработки от тюнинг ателье станут использовать и на серийных двигателям и машинах.

E .tom

Что говорить даже АвтоВАЗ

Что говорить даже АвтоВАЗ выжимает из серийного 1.6 литровика, ранее 98 теперь подняли до 106 лошадок, при этом снизив нимного расход топлива.

Сан Саныч

Начать следует с того , что Начать следует с того , что есть такая штука как теплота . Есть удельная теплота сгорания ( больше чем она вы не получите ) . Есть также кол-во теплоты необходимое для испарения ( перевода в газ ) чего либо . Вот смотрите , для нагрева 1 килограмма воды на 1 градус Цельсия необходимо подвести к нему 1 ккал . А для испарения этого килограмма необходимо подвести к нему 540 ккал , и всё равно +1 или +99 этот килограмм . Ну и интенсивность теплообмена зависит от площади теплообмена и масс . Допустим вода распылена и площадь микрокапель о го го , но вот не задача масса воздыха ничтожна , и площадь теплообмена со стенками цилиндра тоже ничтожна . Вот тут то и вылазит площадь , ранее упомянутая . Какова площадь стенок цилиндра , подвергаемая нагреву ? А какова она в ВМТ ? Вот и получается , что  воду эффективнее нагревать в котле , где площадь теплообмена можно довести до приемлемых значений , и уменьшить теплопотери стенок , за счёт утоньшения стенок трубок , за счёт уменьшения их диаметра . Трубку диаметром 1/2 дюйма ( ДУ15 ) на длинне 4 метра имеет 0,25м2 . Соответственно теплообменник… Подробнее »

blacktiger63

Ув. СанСаныч, подробнее

Ув. СанСаныч, подробнее можете пояснить такую тему: сразу после вспышки, в цилиндр впрыскиваем порцию воды. Температура газов в момент вспышки до 3000С, вода моментально испаряется, остужая парогазовую смесь, ну до 400-700С. При этом образуется некоторое (не знаю скока) кол-во пара, из-за чего давление в цилиндре вырастет. 

Какой профит  хочим получить с энтого:  увеличение мощности за счет роста давления, ликвидацию наружной рубашки охлаждения, а значит, рост кпд,  и экономичности. Охлаждая цилиндр изнутри, проще исключить появление высокотемпературных токсичных оксидов и окислов, и даже поднять рабочую температуру мотора со 100С до 200-300С. 

Что я сказал не так?

alexeyCh

Так ведь если парогазовая

Так ведь если парогазовая смесь охладится до 400-700, то, согласно Цикла Карно, резко уменьшится КПД? Причем, очевидно, смесь не может мгновенно сгореть до 3000 град, нужно время. Если мы дождемся сгорания, и впрыснем воду, то не будет возможности у газа достаточно расшириться, чтобы реализовать свой потенциал. Если у парового двигателя, кода пар запускается при 450 градусов (в НАМИ-012 так!) практический КПД около 10, то какой будет у данного двигателя у которого парогазовая смесь образуется только к середине хода?

blacktiger63

согласно Цикла Карно, резко

согласно Цикла Карно, резко уменьшится КПД? 

Вабчето строго наибарот, чем горячее в начале и холоднее к концу, тем кпд у Карно выше.

Если мы дождемся сгорания, и впрыснем воду, то не будет возможности у газа достаточно расшириться

Куды она денется? Если тока поршень заклинит…

то какой будет у данного двигателя у которого парогазовая смесь образуется только к середине хода?

Да, к середине рабочего хода давление в цилиндре не снизится, а наоборот, возрастет. Это плохо?

Вадим Петров

blacktiger63 пишет:
Если мы

[quote=blacktiger63]

Если мы дождемся сгорания, и впрыснем воду, то не будет возможности у газа достаточно расшириться

Куды она денется? Если тока поршень заклинит…

[/quote]

… там не все так просто! При впрыске воды процесс горения может сорваться и двигатель элементарно заглохнет. Поэтому впрыск должен происходить на стенки цилиндра таким образом, чтобы образующийся пар создал вихревое движение сжимающее область горения топливовоздушной смеси, а не разбивал ее. Горение происходит в центре, а теплобмен по поверхности горящего газовоздушного шара и вращающегося вокруг него парового облака.

Сан Саныч

blacktiger63 пишет:
согласно

[quote=blacktiger63]

согласно Цикла Карно, резко уменьшится КПД? 

Вабчето строго наибарот, чем горячее в начале и холоднее к концу, тем кпд у Карно выше.

Если мы дождемся сгорания, и впрыснем воду, то не будет возможности у газа достаточно расшириться

Куды она денется? Если тока поршень заклинит…

то какой будет у данного двигателя у которого парогазовая смесь образуется только к середине хода?

Да, к середине рабочего хода давление в цилиндре не снизится, а наоборот, возрастет. Это плохо?

[/quote]

Вот и нет ))))) Чем холоднее теплоноситель на входе , и чем горячее на выходе , тем большую энергию он пердал . 

Возможность денется в никуда . Уже сгоревшая смесь ( продукты горения ) расширяются , и катострофически остывают . А вы ещё холодку подкидываете . Так можно и противотягу получить ( в теории ) А простое падение давления на поршень ( мощности ), до НМТ  с вероятностью 100%

Вадим Петров

blacktiger63 пишет:
… сразу

[quote=blacktiger63]

… сразу после вспышки, в цилиндр впрыскиваем порцию воды. ….

Какой профит  хочим получить с энтого:  увеличение мощности за счет роста давления, ликвидацию наружной рубашки охлаждения, а значит, рост кпд,  и экономичности.

[/quote]

Впрыск воды или добавка ее в топливо имеют много целей и сама тема весьма обширна, а вот выделенный текст — это так называемый пародизель — гибрид дизеля и паровой машины, в которой пар выполняет роль рабочего тела, как в паровой машине, а сжигание топлива и перевод полученного тепла в испарение воды и перегрев пара — роль котла и парогенератора. Идея пародизеля — повышение КПД установки, избавление от проблемного процесса охлаждения и конденсации пара, а также компактность. КПД пародизеля выше чем у паровой машины, но ниже, чем у дизеля. Насколько известно, отдельные образцы были, но широкого распространения не получили, хотя работы ведутся и в настоящее время.

Сан Саныч

blacktiger63 пишет: Ув. [quote=blacktiger63] Ув. СанСаныч, подробнее можете пояснить такую тему: сразу после вспышки, в цилиндр впрыскиваем порцию воды. Температура газов в момент вспышки до 3000С, вода моментально испаряется, остужая парогазовую смесь, ну до 400-700С. При этом образуется некоторое (не знаю скока) кол-во пара, из-за чего давление в цилиндре вырастет.  Какой профит  хочим получить с энтого:  увеличение мощности за счет роста давления, ликвидацию наружной рубашки охлаждения, а значит, рост кпд,  и экономичности. Охлаждая цилиндр изнутри, проще исключить появление высокотемпературных токсичных оксидов и окислов, и даже поднять рабочую температуру мотора со 100С до 200-300С.  Что я сказал не так? [/quote] Уважаемый коллега blacktiger63 , профит будет только при форсировке , как и делали немцы . Оговорю сразу , что подъём температуры мотора до 200-300 градусов , это двигателя воздушного охлаждения . На ГАЗах воздушники при 160 работают . У жидкостного не нужно таких затей . И добавление воды в смесь наооборот делает сгорание не полным , хотя бы потому , что температура горения и площать соприкосновения топлива и окислителя уменьшаются . Увеличение подачи топлива и воздуха и вода как доп рабочее тело . Это , в общем , утрированно При простом впрыске добра не будет . Допустим в цилиндре сгорает один грамм бензина ,… Подробнее »

Сан Саныч

В паровозах было не много ,

В паровозах было не много , ну 400-500 в некоторых редких моделях . А в современных котлах на ТЭЦ пар в 800 градусов не новость .

Ну и не совсем просто тысячу набрать . Вам помешают прочностные харрактеристики стенок  , теплопроводность ,  и способ добычи этой тысячи . Что бы поиметь такие температуры с большим кол-вом тепла , нужно сгорание в кислородной среде , или в рекативном двигателе ( что утрированно и есть кислородная среда ) .

Прочность , это не только тугоплавкость , это ещё и тепловое расширение , которое может разрушить или разгерметизировать и саму фор камеру и цилиндр . Теплопроводности стенок камеры может не хватить для испарения воды при больших ( более 10обмин) оборотах . 

Способ нагрева с подводом доп окислителя , довольно сложен .

 А лишнее тепло надо всёже отводить . Ведь у этих тепловых двигателей  Дельта Т очень сильно влияет .

P.S. Большинство вариаций двигателей было испробованно за 20-й век , часть за 19-й . Стирлинг , и не только тому примеру 

P.P.S. Просто прикол . Вопрос на сообразительность . Назовите тепловой двигатель работающий по циклу Карно с КПД более 1 ( 100% ) 

Alex -cat

эээ.. плоховато оформление…

эээ.. плоховато оформление… "одни буквы..никакого смысла"

Hoplit

       Двигатель, если он        Двигатель, если он работоспособный был бы крайне полезен в СССР в годы  первых пятилеток и во время ВОВ в качестве мотора для легких тракторов, на сайте публиковалась статья о примитивном тракторе созданном какой то частной артелью в конце 20-х, хоть убей но статью я не смог найти, так вот там двигатель работал на сырой нефти, но был весьма прожорлив, если же взять ДВС от грузовика с выроботаным ресурсом и переделать его в паровик пусть даже с существенным снижением мощности будет отличный двигатель для эрзац — трактора, существенный плюс то что паровику не нужна коробка передач — трансмиссия, топливо сырая нефть или синтез-газ из газогенератора питаемого твердым топливом, так что предполагаю что его производство  можно было бы наладить если не в сельских кузницах, то по крайней мере в примитивных промышленных мастерских, что особо актуально во время ВОВ, так как все тракторные заводы были переарентированны на выпуск танков, да к тому же большая часть тракторов была изъята из колхозов на нужды армии, про дефицит топлива я вообще молчу.    По поводу утилизации тепла от работающего ДВС, то пару лет назад мне попалась статья, в которой говорилось что немецкие инженеры предложили следующую схему: тепло от системы охлаждения и… Подробнее »

alexeyCh

Уважаемый коллега, позвольте Уважаемый коллега, позвольте добавить еще свои 5 копеек.  Пускай не шибкий специалист по термодинамике. Если что не бейте больно, считал "на пальцах". Ваш двигатель принципиально отличается  от парового тем, что фактически ликвидирован котел. Вообще-то нет, но его функцию выполняет  та поверхность, которая соприкасается  с пламенем. Давайте попробуем подсчитать, как все это будет работать? Будет ли способно пламя передать свою энергию воде?  ПлН=(3.14/4*10^2+2*3.14*10*20)/10000=0,13 м2 — Примем площадь нагрева, исходя из визуальных данных. Диаметр цилиндра примем 10 см. Диаметр площади нагрева примем равным диаметру цилиндра (на схеме меньше).  Высота площади нагрева 20 см. Теплопроводность воздуха  при 1200 град – Тпр1200=76,3*0.001  Вт/(м*гр) 200 град – Тпр200=18   Вт/(м*гр)  ссылка 1200 градусов – температура сгорания водоугольного топлива (на память). Не буду заморачиваться насчет мазута – мы же за дешевое топливо! Теоретически продукты сгорания должны упасть хотя бы до 200 градусов – чтобы использовать на 80% теплоту сгорания топлива. Но посчитаем , сколько тепла отдаст пламя площади нагрева при максимальной температуре. Можете возразить, что воздух – это не совсем продукты сгорания. Меньше кислорода, больше углекислоты и воды – но для первого приближения пойдет. Тепло1200=(1200-20 гр)* 0.13м2/0,1м*76.3*0.001 Вт/(м*гр)=117 Вт Тепло200=(200-20 гр)* 0.13м2/0,1м*18*0.001 Вт/(м*гр)=4.2 Вт То есть в среднем при 80% кпд площадь нагрева будет получать… Подробнее »

×
Зарегистрировать новую учетную запись
Сбросить пароль
Compare items
  • Включить общее количество Поделиться (0)
Сравнить