Предлагаю обсудить реализацию двигателя предложенного Б.М. Кондрашовым. Принципиальная схема двигателя, по моему личному мнению, не достаточна для того что бы воплотить эту идею.
Рисунок и текст взяты из документа (C) Б.М. Кондрашов (kbm@land.ru), «Струйные энергетические технологии», 29.10.04 г.(В статье рассмотрены способы преобразования низкопотенциальной энергии внешней среды для получения мощности на силовом валу, высокопотенциальной теплоты, "холода" и реактивной тяги)
Принципиальная схема возможных вариантов бестопливного преобразования низкопотенциальной энергии в струйных двигателях
В рассматриваемых вариантах эжекторный сопловой аппарат может состоять из сужающегося реактивного сопла 1 (или струйного устройства любого другого принципа действия, обеспечивающего расчётные параметры импульсов активной струи) и эжекторного насадка - устройства присоединения 2. Для уменьшения продольных размеров струйного двигателя проточная часть устройства присоединения и турбин 3 и 4, закреплённых на концах силового вала 5, находится внутри этого полого вала, а снаружи вала расположены роторы компрессоров 6,7. Выход ступеней компрессора 30, не закреплённого на валу 5, связан через обратный клапан 20 с пневмоаккумулятором 18 рабочего тела. Сжатый воздух в него подаётся через клапаны 19 или 20. Клапан 21 обеспечивает расчетную периодичность и длительность истечения сжатого воздуха из реактивного сопла 1. Вслед за воздушной массой импульса в устройстве 2 образуется разрежение. Под действием атмосферного давления присоединяемый воздух через клапаны 26,27, лопатки 22 турбины 29, лопатки 23 турбины 3, направляющий аппарат 24 ускоряется вслед за воздушной массой импульса. От геометрических параметров сопла 1, устройства 2, их соотношения и термодинамических параметров реактивной массы импульсов зависит степень получаемого в устройстве 2 разрежения, и период времени, в течение которого оно сохраняется. А от этого зависит количество присоединяемого воздуха, его скорость и суммарный напор, создающий момент на валу 5 за счёт воздействия втекающей воздушной массы на лопатки 23 турбины 3 и объединённой реактивной массы на лопатки 25 турбины 4, закреплённой на другом конце этого вала. Часть полученной суммарной мощности используется для привода компрессоров 6,7, а часть внешними потребителями.
Вполне согласен, если повторить двигатель согласно рисунка, он работать не будет. Но принцип и основные положения правильные. Кратко поясню почему не будет работать.
Во первых расход воздуха, при подобных конструктивных элементах не может быть обеспечен. Далее, подобная конструкция прерывающего клапана (прерыватель эжектора) не сможет обеспечить требуемую функциональность.
Узел подачи и смешивания поступающего добавочного воздуха, по всей видимости, выполнен не совсем верно (это достаточно важно). По крайней мере существует более совершенная схема.
Пневмо аккумулятор, по идее, должен иметь большей объем, есть и еще не столь существенные недостатки.
Люди не ужели не интересна тема? Помогите разобраться хотя бы в элементах этого преобразователя. Ведь, как я понимаю, в основном это газотурбинный двигатель (ГТД). Действительно не используя топлива, он превращается в вечный двигатель, какого ни будь рода, как его не называй. Кто разбирается в процессах, которые он использует, прокомментируете хоть часть его работы или мнение свое скажите.
Арахис, если не только хочешь разобраться, но получить такой двигатель, помоги.
Надо изготовить не сложную турбину, максимальный диаметр рабочей части около 35 см, компрессор около 23 см. Но турбина отличается от привычных турбин, а компрессор практически обычный центробежный. Турбина должна выдерживать до 30 тысяч оборотов, возможно придется уменьшать диаметр рабочей турбины, если не выдержит. На меньших оборотах, по всей видимости не получить устойчивой работы. Не помешает и пусковой электродвигатель на такие же обороты (где то в предела киловатта, двух). Генераторов на такие обороты вроде не делают, но можно заказать.
Прим. Минимальная расчетная мощность при данных размерах свыше 100 - 120 кВт.
А работает все это предельно просто, дополнительная энергия берется их окружающего воздуха, т.е. его давления.
энергия берется их окружающего воздуха, т.е. его давления
т.е. работу совершает потенциальное поле тяготения земли, а из курса физики мы знаем, что работа потенциального поля по замкнутому контуру равна нулю. Значит устройство это неработоспособно. А вот устройство Юрия Володько вполне может работать, так как является по сути преобразователем тепла воздуха.
p.s. какого рода помощь Вам нужна? (я в Киеве)
Alexey,
По поводу давления (воздуха), ну откуда оно берется понятно, это кинетическая, т.е. тепловая энергия молекул. Тяготение только создает условия для его (ну пусть тепловой энергии) использования, поскольку "держит" атмосферу и сжимает ее, что дает возможность накопления именно тепловой энергии.
Киев далеко, спасибо. Если возможно, необходим расчет по прочности турбины, исходя из доступных материалов, т.е. какую максимальную частоту оборотов она сможет выдержать при длительной работе без существенного нагрева (т.е. рабочая температура турбины низкая)? Т.е. предельная зависимость: диаметр - обороты. Сечение, размер лопаток и расстояния до оси вращения могут дать.
сопр. мат. не мой конек (да и знакомых таких нет), тут лучше к профессионалам.
(механические аккумуляторы делают из скрученной ленты для повышения прочности на высоких оборотах, но в турбине это вряд ли пригодится)
Alexey,
Турбину рассчитать не проблема, это технические вопросы, разберемся.
Но вот, допустим, генератор - обычная частота 3000 , ну 1500 об/мин, какие недостатки при работе генератора с оборотами около 30 000 тыс, есть что ни будь серьезное?
Конечно можно использовать редуктор, но это увеличивает потери, что в данном случае не желательно.
Другими словами, турбину вывести на бестопливный режим не так сложно, но снять часть мощности, в пригодном для использования виде - не так просто, как хотелось бы.
Есть варианты?
даже если найдется генератор который не развалится от десятикратного превышения оборотов(а это стократная перегрузка E=mv?/2) и не пробъет изоляцию, то зачем генерить не стандартный по параметрам ток, лучше уж сразу подобрать необходимый редуктор и не иметь проблем с преобразованием частот.
Alexey,
Редуктор подобрать не сложно, но обычно турбина имеет прямое соединение с генератором. "Стандартные" обороты 3000. Большая частота сети нисколько не вредна, можно сказать полезна. Допустим частота 400 гц, применяемая на авиационной технике, позволяет значительно уменьшить размеры генератора, трансформаторов и т.п. (размеры сокращаются значительно, это серьезно) С одной стороны это продиктовано меньшим весом и соответственно расходом материалов, но это и легкость сборки, доставки и все прочее.
Если сравнить размеры, допустим, асинхронных двигателей на 400 гц с 50 герцовыми, просто не совсем понятно зачем такой перерасход материалов, это ведь больших денег стоит.
Общепринятые низкие частоты (50, 60 гц) "получились" от рабочих оборотов турбин, но это не значит что это оптимальная частота сети. Другими словами, будь генераторы изначально с другой частотой вращения, еще не ясно какая бы была частота в сети. Именно это и имелось в виду говоря о большой частое вращения генератора. Тут есть над чем подумать.
в авиации, как и на другом транспорте, в бортовой сети постоянный ток и на какой частоте работает генератор не важно. А вот в промышленности, где используется 50 Гц трехфазн. ток, повышенная частота будет означать переделку оборудования и она(промышленность) на это не пойдет. Предполагаемая у Вас мощность 100-200 кВт это еще не тепловоз, но уже и не частный дом. Потенциальные заказчики это небольшие фермы, придорожные гостиницы, рестораны и т.д. Всем им понадобится 50 Гц.
Для транспорта, конечно, придерживаться низких частот не нужно.Двигатель для грузовика 200кВт по схеме турбина-генератор-акб-эл.двигатель можно делать на любых удобных частотах, но я думал что начать с выпуска автономных эл. генераторов будет проще.
Общепринятые низкие частоты (50, 60 гц) "получились" от рабочих оборотов турбин, но это не значит что это оптимальная частота сети. Другими словами, будь генераторы изначально с другой частотой вращения, еще не ясно какая бы была частота в сети.
Существует версия, что частоту 60 гц ввел Никола Тесла как гармонику от собственной частоты Земли равной 7,5 гц. И связано это с потерями в длинных линиях и т.д.
А вот откуда появилась в Европе частота 50 гц, для меня загадка. Возможно, здесь Вы не далеки от истины.
Alexey,
Насчет постоянного тока, Вы не совсем правы, там где требуется большая мощность (допустим, в авиации - спецоборудование, обогрев и т.п.) применяется переменный 400 гц, 200 в, 3 фазный; либо 115 в, 1 фазный. Генераторы переменного тока уже давно вытеснили генераторы постоянного, за исключение стартер-генераторов (поскольку запуск идет от АБ). Обычный современный генератор постоянного тока это по сути генератор переменного со встроенными выпрямителями.
Понизить мощность не проблема, достаточно ограничить поступление воздуха. В принципе можно делать турбину и меньше, но придется повышать обороты, при малых диаметрах еще можно немного повысить, но все будет упираться в прочность турбины и сопрягаемых агрегатов (которые имеют одинаковы обороты с турбиной).
Насчет автономных источников, вполне согласен, да и при небольшой мощности получаются не слишком большие размеры генератора и на 50 гц. Но пока это все пустые рассуждения, надо делать турбину и проверять параметры. Если параметры будут удовлетворительные (сомнений в этом практически нет, некоторая доводка может потребоваться, это не существенно), производственные вопросы решить будет не сложно. Если уже крупные заводы ставят автономные газовые электростанции, отключаясь от общей сети, потому что это им выгоднее, что дальше будет трудно сказать.
Partner,
По поводу частот, если появятся (например, 400 герцовые) автономные источники, замена 50 герцовых устройств - вопрос времени. Из одного трансформатора на 50 гц можно сделать штук 15 на 400 гц, при той же мощности на каждый из 15. Соответственно и цена будет примерно во столько же раз меньше. С двигателями та же картина, витков меньше железа меньше и т.п. Но это все, повторюсь, рассуждения.
Partner,
Конечно согласен, насчет 400 герц, просто хотелось услышать мнение по возможностям повышенных частот и найти их недостатки. Приходилось сталкиваться с данными сетями на авиационной технике, ничего отрицательного пока не увидел.
Partner,
... просто хотелось услышать мнение по возможностям повышенных частот и найти их недостатки. Приходилось сталкиваться с данными сетями на авиационной технике, ничего отрицательного пока не увидел.
Почти 5 лет работал с приборами на этой частоте на подводной лодке, результат аналогичный. 😁
Надо изготовить не сложную турбину, максимальный диаметр рабочей части около 35 см, компрессор около 23 см. Но турбина отличается от привычных турбин, а компрессор практически обычный центробежный. Турбина должна выдерживать до 30 тысяч оборотов, возможно придется
Это единственное что относится к теме. Зачем обсуждать генератор если двигателя нет.
Vadim_O, что значит не сложную. Может попробуем говорить более предметно.
Арахис, я всегда придерживаюсь принципа, осуждать что то новое, когда это начинают понимать, другими словами, на начальном этапе всегда возможны ошибки, последствия могут быть печальны - потеряно то, что представляет действительную ценность. Примеров из истории достаточно.
Глядя на схему устройства, на результаты расчета и т.п., я вижу как все это будет работать, но следующим этапом должна быть физическая модель, на которой идет отработка режимов и делаются необходимые поправки.
В теме молекулярно - кинетический двигатель Торнадо пытался показать основные принципы устройства, но фактически не получил ответной реакции. Можно показать и схемы, сечения, размеры, расчеты, подробное описание - но что это даст?
Проблема виртуального общения в том, что оно виртуально. Но возникает момент, когда надо переходить к вплотную к физическим процессам, наблюдать и ощущать все это. Это реальность бытия, как говорят философы. Делать изделие в металле, желательно тогда, года есть возможность разговаривать с кем то на "одном языке" об этом.
Другая сторона - это технология изготовления, невозможно быть специалистом во всех областях. Многие реальные идеи "споткнулись" именно на этом. Не хотелось бы идти подобным путем.
Турбина представляет из себя центробежный компрессор и рабочую турбину, на входе можно установить дополнительное устройство, т.е. вспомогательную турбину более низких оборотов, с режимом прерывания потока, для более полного использования тепловой энергии воздуха, т.е. вращения вспомогательного генератора. Режим прерывания потока эффективен при средних скоростях движения воздуха, но неизбежно "звуковое сопровождение". Можно изготовить турбину и меньших размеров, но потребуются большие обороты, поскольку есть привязка к окружной скорости, допустим, окружная скорость рабочей турбины (максимального радиуса), должна быть не меньше половины скорости воздушного потока. Поэтому при малых диаметрах получаются слишком большие обороты.
Я остановился на средней мощности, проще делать, да и меньшая возможность избежать ошибок. Если конкретно, есть коллекторные двигатели, которые развивают большие обороты, похожие на двигатели привода выключателей нагрузки (экспериментировал в двигателем от ВК типа "Электрон", выпуска Ульяновского завода), давно правда было (студенческая практика), но пластмассовые диски, центробежные силы разрывали со "взрывом". Мы использовали виниловые пластинки небольшого диаметра. Довольно интересное зрелище, впечатляет.
Подобный двигатель должен с одной стороны соединяться через упругую муфту с компрессором, а с другой с рабочей турбиной. Так проще будет изменять параметры турбины, с компрессором особых проблем не видно.
Я лично создал эту тему на форуме кстане не только этом только для того чтобы разобраться и собрать реальную модел. Иготов к реальному общения только бы польза была только вот на одном языке не смогу. А если потребуется то в металообработке я рублю, думаю это делу поможет. Если конесно будет что собирать.
Рад, что Вы проявляете интерес к моим разработкам. Спасибо за их популяризацию. К сожалению одному человеку в кустарных условиях построить даже самый простой ГТД неподсилу, но Вы можете ускорить внедрение бестопливных технологий, продолжая их популяризацию всеми доступными методами. Это позволит привлечь на нашу сторону потенциальных производителей. Сегодня различные варианты статей о бестопливных технологиях уже опубликованы в научно-технических журналах: "Прикладная физика", "Новая энергетика", "Экономика и производство", "Экология и промышленность России", "Энергетика и промышленность России", "Техническая физика". А в начале следующего года статьи выдут ещё в нескольких авторитетных изданиях в т.ч. в трёх номерах журнала "Автомобильная промышленность". Думаю это тоже сыграет положительну! ю роль.
Нужно обязательно прочитать статью не «по диагонали», так как в основе каждого следующего вывода или утверждения лежат ранее сформулированные выводы или приведенные факты. Поэтому, если Вы хотите вникнуть в смысл предлагаемых способов преобразования энергии и понять состояние, в котором находится процесс их внедрения, нельзя пропускать что-либо в тексте. А в нём сказано: «Автором статьи разработан стендовый вариант комбинированного струйного ГТД (совместно с «НПО Машиностроение», г. Реутов подготовлена конструкторская документация)» т. е. на это у меня хватило организационных и финансовых возможностей. Во втором способе даны рекомендации по уменьшению затрат для создания стендового образца: «С учётом результатов научных и экспериментальных исследований процесса последовательного присоединения эксперимент по получению мощности на валу атмосферного бестопливного струйного двигателя с открытым термодинамическим циклом можно провести без затрат на дополнительные научные исследования, разработку и производство оригинальной конструкции. Для создания стендового образца такого двигателя можно использовать уже готовые устройства, например, в качестве силового элемента - турбинный модуль маломощного турбовального ГТД, а для сжатия воздуха, образования активной струи - компрессор любого типа, ресивер с пневмоклапаном и реактивным соплом. Соотношения геометрических параметров эжекторного устройства и необходимые параметры процесса присоединения для получения расчётного количества и скорости объединенной воздушной массы, воздействующей на лопатки турбины, известны, а конструкция эжекторного насадка – единственного элемента, который необходимо изготовить, - предельно проста.»
Однако, какой бы простой не была конструкция ГТД для её разработки и реализации в металле требуются грамотные специалисты термодинамики, конструкторы, технологи, производственная база(ы) с необходимой технологией и соответствующее финансирование (бесплатно могут работать только увлеченные энтузиасты). Все остальные способы – кустарные. Кстати, в статье приведена «Принципиальная схема возможных вариантов преобразования низкопотенциальной энергии в бестопливных струйных двигателях». Она, ни в коей мере, не может служить даже основой для какой бы то ни было конкретной конструкции, так как отражает одновременно несколько возможных вариантов.
Б. М. Кондрашов переработал свою статью, еще периписывается с умными людьми, как водится. А что думаете вы про эти технологии? Может статью читать лень, не по диагонали, как кто то уже успел заметить...
Меня лично заинтерисовала тема но так и не понял реална ли реализация а еще интересно есть в таком двигателе потенциал использования в автомобиле т.е. как электроавтомобиль, ну типа гениратор для подзарядки или питания основного двигателя или вместо?
Не пойму в чем проблема с генератором и частотой оборотов, у народа вот проблем нет продают не первый год уже.
[ссылка]
Основные технические параметры турбогенераторов
моделей C30 и С 60:
Электрический КПД: - 30%.
Электрическая мощность: 30 кВт и 60 кВт
Срок службы до капитального ремонта: - 60 000 часов.
Особенности конструкции: всего одна движущаяся деталь - вал, на котором соосно расположены микротурбина и электрогенератор (частота вращения вала до 96 000 оборотов в минуту).
Подшипники: воздушные, не требующие смазки.
Исполнение: пылевлагозащищенное, допускающее установку вне помещений и в любых климатических поясах.
Apaxuc |
Post: #2416 - Date: 05.11.04(22:50)
