Первый пост темы: Сухов Post: #543738 От:28.05.2017 (13:49) Вихревая труба Ранке (далее труба Ранке) на сегодняшний день имеет множество конструкций и отраслей применения. Однако я нигде не нашел информации о том, чтобы ее использовали на транспорте для кондиционирования воздуха в салоне. Возможно, препятствием этому является ее достаточно высокая энергоемкость, но тем не менее я решил создать эту тему, чтоб обсудить все ЗА и ПРОТИВ.
На одном старом форуме я наткнулся на попытки обсуждения трубы Ранке в данном применении, однако развития оно не получило, уперевшись в выбор нагнетателя.
И здесь вопрос - а нужен ли нагнетатель? У нас есть выпускная система, которая способна дать как приличный объем газа, так и его достаточное давление. К чему ставить турбокомпрессор на выпускной коллектор, чтобы им крутить нагнетатель для питания трубы Ранке - не проще ли попробовать охладить отработанный газ и запустить его в трубу напрямую? Холодный или горячий поток затем пустить в теплообменник и использовать по назначению, на охлаждение или обогрев. Отработанный газ, как и положено, выбрасывать наружу.
Хотелось бы задать вопрос тем, кто сталкивался с данными девайсами. На каком минимальном давлении и расходе газа они начинают работать, существуют ли трубы Ранке низкого давления и какова зависимость их эффективности от размеров и проходных сечений.
Сухов
Конструкция будет сложной, где - то нужно охлаждение, а где - то сохранение холода, одной трубочкой из нержавейки не обойтись. Не работоспособно. И поверьте, что турбина, что глушитель начинают оказывать сопротивление только с ростом оборотов, причем турбина на порядок больше глушителя.
Вам уже сказали, будет сложная система, чтобы была долговечной - дорогая, с большим сопротивлением для мало - мальского охлаждения.
Да, там много кислот в выхлопных газах- там и азотная и серная и угольная и куча органических фенольных и все они жрут металл.
Говорят глушитель "прогорает" а правильнее его кислоты разъедают при высоких температурах.
Не знаю, как там кислотам и прочей хренью, но моя выпускная система без замены работает с 1995 года, стоковая, родная. Единственный ремонт - менял штаны, хотя, в принципе, можно было просто залатать. Езжу, кстати, каждый день. Так что если за 20 лет труба пошабашит - не страшно. Только на обслуживание штатного автомобильного кондиционера за этот срок втрое больше денег уйдет.
Сухов Пост: #543831 От 28.May.2017 (19:00)
ФЕМЕ, спасибо, но это из другой оперы. Те устройства работают на запредельных давлениях и объемах прокачки, да и цели иные.
А без разницы, просто Леонтьев угловые скорости в линейные перевёл. Разности скоростей в потоках создают и разности температур.
_________________ «Сколь горестно не знать свой ум!»
Шатун Пост: #543832 От 28.May.2017 (19:01)
Сухов
Конструкция будет сложной, где - то нужно охлаждение, а где - то сохранение холода, одной трубочкой из нержавейки не обойтись. Не работоспособно. И поверьте, что турбина, что глушитель начинают оказывать сопротивление только с ростом оборотов, причем турбина на порядок больше глушителя.
Вам уже сказали, будет сложная система, чтобы была долговечной - дорогая, с большим сопротивлением для мало - мальского охлаждения.
В любой системе, где есть раздел тепла и холода требуется изоляция одного от другого. О простоте никто пока не говорит, сейчас речь лишь о принципиальной возможности создания. Что до долговечности - если обеспечить коррозионную стойкость, то данный девайс переживет любой автомобиль, так как в нем нет подвижных деталей.
Что турбина, что глушитель оказывают сопротивление тем большее, чем выше обороты. Справедливо. Турбина на порядок больше? с чего бы7 Это справедливо лишь в том случае, если мы начнем ее нагружать, на холостом ходу торможение будет только за счет работы сопла, которое создает определенный перепад давления, но нет торможения потока лопатками.
Сухов Пост: #543825 От 28.May.2017 (18:51)
Не. С какой стати вода будет конденсироваться во внешнем вихре?
Не во внешнем а во внутреннем вода конденсируется и нагревает холодные газы, после ее отбрасывает наружу и она испаряется и охлаждает внешние горячие газы.
Это упрощенно. в реальности получается тепловая трубка, которая очень хорошо переносит тепло- тепловое замыкание.
Вроде так же и писал
dedivan Пост: #543820 От 28.May.2017 (18:34)
По началу центр трубки охлаждается из за эффекта Ранке. Вода конденсируется и отдает тепло газам- они нагреваются
Внутренний вихрь вторичен, чтобы пару в него попасть, он должен охладиться, причем попасть во внутренний вихрь он может лишь дойдя до противоположного конца трубы, где он и формируется. Но поскольку молекулы пара обладают наибольшей тепловой энергией и массой, их после выхода из улитки отбрасывает к периферии. Дойдя в вихре до конца трубы пар просто эвакуируется через ее периферийное горячее сопло. Может, я неправ, но именно так я себе представляю работу трубы и поведение в ней водяного пара.
Трубка Ранке является центробежным сепаратором с большой центробежной скоростью движению потока. Центробежные силы сепаратора действуют на поток и разделяет его по массам частиц. Из-за большой центробежной силы в трубке Ранке происходит и выраженное термодинамическое разделение газов по давлению и температуре по законам термодинамики.
Для выраженного размера центробежного термодинамического разделения (расстояния верхнего и нижнего экстремумов давления и температуры) нужна большая скорость потока. От нее зависит расстояние экстремумов. В центре трубки газ будет чистым, сухим и с нижним экстремумом давления и температуры, а у стенок с загрязнениями, влажным и с верхним экстремумом давления и температуры. Средняя температура между экстремумами будет одинакова температуры входного потока газа.
коян Пост: #543865 От 28.May.2017 (20:39)
Трубка Ранке является центробежным сепаратором с большой центробежной скоростью движению потока. Центробежные силы сепаратора действуют на поток и разделяет его по массам частиц. Из-за большой центробежной силы в трубке Ранке происходит и выраженное термодинамическое разделение газов по давлению и температуре по законам термодинамики.
Для выраженного размера центробежного термодинамического разделения (расстояния верхнего и нижнего экстремумов давления и температуры) нужна большая скорость потока. От нее зависит расстояние экстремумов. В центре трубки газ будет чистым, сухим и с нижним экстремумом давления и температуры, а у стенок с загрязнениями, влажным и с верхним экстремумом давления и температуры. Средняя температура между экстремумами будет одинакова температуры входного потока газа.
В общих чертах я все это знаю. Вопрос в другом - как заставить трубку работать в данных условиях - хватит ли давления выпускной системы и достаточен ли будет теплообмен для его практического применения в изначальной цели.
Если вы в какой-то мере специалист в этой области, скажите, верны или нет мои суждения.
Для явного центробежного разделения важна высокая радиальная скорость потока газа. Однако в относительно тонкой трубе эти вихри также тонкие и чтобы поддерживать это состояние необходимо высокое давление на входе. В трубе большого диаметра как сами вихри, так и зона, их разделяющая будут значительно шире, скорость движения газа значительно меньше, соответственно ниже будет и давление в системе. Однако расход газа при этом останется таким же или будет выше за счет бОльших сечений подачи и отвода газа. Понятно, что той эффективности, которая достигается при давлениях в несколько атмосфер не получить, здесь, вероятно, далеко не последнюю роль играет и плотность газа, но минус пятьдесят целью никто и не ставит. В данном случае было бы достаточно охладить газ на выходе до 5-10 градусов, но чтобы при этом холодопроизводительность была сопоставима с холодопроизводительностью автокондиционера, то есть в пределах полутора-двух кВт.
Средняя температура выхлопных газов относительно высокая.
Скорость и давление относительно трубке Ранке низки (центробежное термодинамическое разделение незначительное).
Чтобы скорость повисит, нужно сузить сечение выхлопной трубы. Но давление повысится, двигатель заглохнет, а скорость все таки не будет достаточной для эффективного центробежного термодинамического разделения температур.
Без сужений значимым будет только эффект центробежной массовой сепарации для очистки и обезвоживания центрального потока газа.
Выхлопные газы можно частично охладить, как перед подачей в вихревую трубу, так и непосредственно в трубе, оснастив ее эффективным оребрением. О скорости газового потока. Турбокомпрессор, который устанавливается на систему выпуска отработанных газов, раскручивается до 150 тыс. об/мин, при этом мощность турбины исчисляется единицами киловатт. И двигатель, как ни странно, при этом не глохнет. Конечно, здесь вероятно играет роль газовый подпор на всасывающей стороне, но и мощности несколько иные.
Вопрос же эффективности трубы Ранке большого диаметра остается открытым.
Сухов Пост: #543844 От 28.May.2017 (19:37)
Может, я неправ, но именно так я себе представляю работу трубы и поведение в ней водяного пара.
Конечно не прав.
О2- молярный вес 16*2=32
СО2 =46
и так далее
Н2О всего 18.
То есть в виде пара вода легче. и идет сначала в серединку.
коян писал: "В центре трубки газ будет чистым, сухим и с нижним экстремумом давления и температуры, а у стенок с загрязнениями, влажным и с верхним экстремумом давления и температуры."
Как это сочетается с вашей теорией? Ведь если ее принять, то с холодного конца должен выходить влажный воздух, так как внутренний вихрь истекает из него. Собственно, как я уже говорил, если дополнительно охладить выхлоп до подачи в вихревую трубу, то основная часть пара сконденсируется в конденсаторе, оставшимся же количеством можно пренебречь. Речь пока не о воде, а о соотношении мощности потока с его давлением и возможности или невозможности получения реального эффекта.
Короче, как я понимаю, все покажет эксперимент. Нашел у себя три трубы диаметром 40, 70 и 90 мм соответственно. На их основе сделаю прототипы, посмотрю, что выйдет. Неплохо было бы сами трубы сделать телескопическими, чтобы поиграть с их длиной, но, к сожалению в наличии пока то, что есть.
Тема открыта, может кто-то посоветует что-то дельное.
Граница разделения воды и газа: точка (точнее сказать кольцевая линия) росы относительно температуре и давлению (к центру) и линия испарения (к стенкам) и линия границы пары и газа.
Так просто. Это пока вода в виде газа- она легче и идет в центр.
Как только сконденсировалась- сразу тяжелее любого газа и идет на периферию и там отбирает тепло.
коян Пост: #543936 От 28.May.2017 (23:38)
Граница разделения воды и газа: точка (точнее сказать кольцевая линия) росы относительно температуре и давлению.
При нагнетании парогазовой смеси в трубу ее температура повышается. При изменении направления движения струи (улитка) температура также повышается. Во внешнем вихре не возникает условий для точки росы, она может возникнуть лишь при вытеснении водяного пара во внутренний вихрь, и произойти это может лишь у конуса горячей стороны. Если труба будет иметь достаточную длину, то мгновенно сконденсировавшийся пар в начале внутреннего вихря тут же будет отброшен в стенкам трубы в виде мелкодисперсной водяной пыли и эвакуирован через горячий конец внешним вихрем. При длинной трубе это не должно сильно сказаться на общем теплоразделении, учитывая что доля пара не так уж и велика.
Так просто. Это пока вода в виде газа- она легче и идет в центр.
Как только сконденсировалась- сразу тяжелее любого газа и идет на периферию и там отбирает тепло.
... понижает температуру, а давление повышается из-за чего температура испарения воды повышается. Выходит что от линии росы к стенкам вода из-за большого давления сконденсирована без разницы на температуру.
Сухов Пост: #543738 От 28.May.2017 (13:49)
Вихревая труба Ранке (далее труба Ранке) на сегодняшний день имеет множество конструкций и отраслей применения. Однако я нигде не нашел информации о том, чтобы ее использовали на транспорте для кондиционирования воздуха в салоне. Возможно, препятствием этому является ее достаточно высокая энергоемкость, но тем не менее я решил создать эту тему, чтоб обсудить все ЗА и ПРОТИВ.
Я - против. От отработанных газов чудесный вакуумный насос на эжекции получится. Ну а дальше крути и мути как хочешь. Замечу, выхлопной газ горячий, а вакуум подсасывает воздух окружающей среды. Это первое. Так что реверс по нагреву и охлаждению автоматически решается простой механикой.
А смысл такой трубки? КПД никакое. Проще взять ротор и поместить в консервную банку герметично запаянную. В неё 50% хладона или спирта налить. Делаем вакуум и пусть покипит, пока воздух не выйдет. Запаиваем. Затем как в авто турбируем ротор (крыльчатку) и охереваем. На периферии и в центре разница по температуре на десятки градусов. И ничего не шипит - тишина полная. Такая установка при хорошем КПД мгновенно с одного края льдом покрывается. Такая установка даже от АКБ может ДВС подогревать перед запуском.
Фсё 😀...
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Сухов Пост: #543738 От 28.May.2017 (13:49)
Вихревая труба Ранке (далее труба Ранке) на сегодняшний день имеет множество конструкций и отраслей применения. Однако я нигде не нашел информации о том, чтобы ее использовали на транспорте для кондиционирования воздуха в салоне. Возможно, препятствием этому является ее достаточно высокая энергоемкость, но тем не менее я решил создать эту тему, чтоб обсудить все ЗА и ПРОТИВ.
Я - против. От отработанных газов чудесный вакуумный насос на эжекции получится. Ну а дальше крути и мути как хочешь. Замечу, выхлопной газ горячий, а вакуум подсасывает воздух окружающей среды. Это первое. Так что реверс по нагреву и охлаждению автоматически решается простой механикой.
А смысл такой трубки? КПД никакое. Проще взять ротор и поместить в консервную банку герметично запаянную. В неё 50% хладона или спирта налить. Делаем вакуум и пусть покипит, пока воздух не выйдет. Запаиваем. Затем как в авто турбируем ротор (крыльчатку) и охереваем. На периферии и в центре разница по температуре на десятки градусов. И ничего не шипит - тишина полная. Такая установка при хорошем КПД мгновенно с одного края льдом покрывается. Такая установка даже от АКБ может ДВС подогревать перед запуском.
bazarov Пост: #543949 От 29.May.2017 (00:02)
...Такая установка при хорошем КПД мгновенно с одного края льдом покрывается. ...
Фсё 😀...
С какого края?
Я-то? С дремучего. Где трава по пояс. И шышки валятся безхозные.
Видел хоть раз как перепускные клапана на холодильных установках замерзают? Лично я данное на всю жизнь запомню. Когда сосулька с воздуха растёт за десятки секунд. Закрываешь клапан, температура мгновенно повышается за счёт сжатия теплоносителя у клапана и он аж до 50 градусов за пару секунд нагревается. Потом остывает до комнатной. Чудеса да и только. Современники такого уже не увидят.
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Сухов Пост: #543738 От 28.May.2017 (13:49)
Вихревая труба Ранке (далее труба Ранке) на сегодняшний день имеет множество конструкций и отраслей применения. Однако я нигде не нашел информации о том, чтобы ее использовали на транспорте для кондиционирования воздуха в салоне. Возможно, препятствием этому является ее достаточно высокая энергоемкость, но тем не менее я решил создать эту тему, чтоб обсудить все ЗА и ПРОТИВ.
Я - против. От отработанных газов чудесный вакуумный насос на эжекции получится. Ну а дальше крути и мути как хочешь. Замечу, выхлопной газ горячий, а вакуум подсасывает воздух окружающей среды. Это первое. Так что реверс по нагреву и охлаждению автоматически решается простой механикой.
А смысл такой трубки? КПД никакое. Проще взять ротор и поместить в консервную банку герметично запаянную. В неё 50% хладона или спирта налить. Делаем вакуум и пусть покипит, пока воздух не выйдет. Запаиваем. Затем как в авто турбируем ротор (крыльчатку) и охереваем. На периферии и в центре разница по температуре на десятки градусов. И ничего не шипит - тишина полная. Такая установка при хорошем КПД мгновенно с одного края льдом покрывается. Такая установка даже от АКБ может ДВС подогревать перед запуском.
Фсё 😀...
Хм... Может, тупой, но ни хрена не понял.
Задорнов мне про вас всё рассказал.... По телевизору..... Так и сказал - тупыыыееее...... Рисовать не желаете, а в уме конструкцию собрать не получается.... Ну да ладно. [ссылка]
Вот такие турбинки применяются для нагнетания воздуха в ДВС на определённых оборотах, потому как его не хватает и топливо не полностью сгорает. Якобы. На сомом деле дело в другом, но все считают именно так - спорить не буду ибо бесполезно. Так вот. Если в турбину загнать хладон под давлением до уровня конденсации и заглушить выход, то регулируя скорость движения (колличество) жидкого хладона в испаритель получим афигенную холодильную камеру. Мощность таких "турбонаддувов" вроде в документации есть. Фсё 😀....
_________________ Не хватит никакого здоровья, чтобы приспособиться к этому глубоко больному обществу(Кришна Мурти)/Горшки не Боги обжигают (многовековая классика)
Шатун |
Post: #543832 - Date: 28.05.17(19:01)
