[ВХОД]

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Контакт
NAVIG
О форуме
Резонансные генераторы
Магнитные генераторы
Механические центробежные (вихревые) генераторы
Торсионные генераторы
Электростатические генераторы
Водородные генераторы
Ветро- и гидро- и солнечные генераторы
Струйные технологии
Торнадо и смерчи
Экономия топлива
Транспорт
Гравитация и антигравитация
Оружие
Нейтронная физика
Научные идеи, теории, предположения...
Прочие идеи (разные)
Новые технологии
Коммерческие вопросы
Барахолка
Патентный отдел
Сделай сам. Советы.
Конструкторское бюро
мобильная версия
Печатать страницу
Форум - Экономия топлива - Новые конструкции двигателей - Паровой Стирлинг (двигатель Белова) - Стр.2
<][ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 ][>
Post:#198909 Date:05.09.2009 (14:02) ...
Вариант парового стирлинга. Полностью рабочий. Впрочем, это уже совсем не стирлинг, и цикл совсем не Карно, так что давайте назовем его Двигателем Белова, т.е. меня, а то все остальное по именам изобретателей, даже обидно...

Итак - цилиндр, трубка, и как на стирлинге - есть горячий и холодный концы, зато поршень только ОДИН, что делает двигатель куда проще. Работать может он так же на любом градиенте температур и от любого источника тепла, (холода). В отличии же от традиционных паровых двигателей - рабочая жидкость НЕ РАСХОДУЕТСЯ, если не считать потерь между цилиндром и поршнем. Впрочем, на стирлингах эта проблема легко решается точностью изготовления.

Принцип работы: Допустим, поршень сейчас в нижней мертвой точке. Нагреваем нижний конец цилиндра, жидкость (вода) закипает, пар толкает поршень вверх. Объем цилиндра увеличивается, температура понижается, кроме того, поршень съезжает на охлажденную часть цилиндра, пар конденсируется, давление падает, поршень втягивается назад, цикл повторяется заново. На схеме изображен традиционный кривошипно-шатунный механизм, но он нафиг не нужен - двигатель прекрасно работает и без этого "лишнего" механизма, что очень удобно для создания линейных генераторов (магнит, двигаемый поршнем по катушке).

Кроме простоты, у движка есть еще одно, ОЧЕНЬ БОЛЬШОЕ, особенно для альтернативной энергетики преимущество - для работы ему нужен гораздо меньший темпертурный градиент, чем стирлингу.

Идеальный газ, температура холодильника - 373 К, нагревателя - 473 К (100 и 200 по цельсию) - при постоянном объеме давление пропорционально температуре, допустим, было - 1 атм, стало - 1.27 атмосферы, итого - 0.27 атмосферы разницы, не лишко, ведь именно она и толкает поршня в Стирлинге. В моем двигателе картина лучше - если жидкость - вода, то давление при 373 К - та же 1 атмосфера, а вот при 473 - уже около 17 атмосфер, т.е. полезная разность давлений - около 16 атм, на 2 порядка больше, чем если бы был просто газ. Да, в стирлингах газ применяют сжатый, потому и циферка разности давлений будет повыше, но если вместо воды применить сжиженный газ, который УЖЕ находится при приличном давлении, то эта разность вырастет еще больше. Та же вода - если за при 200 градусах - давление пара около 17 атм, то при 300 - уже 300 атм!!! - опять при сравнении со стирлингом мой двигатель в выигрыше, и еще больше.

Поэтому, кроме работы на на всем, что горит, можно заставить двигатель давать электричество, например, за счет разности температур на земле/под землей, использовать энергию Солнца, сконцентрированную параболическим зеркалом и т.д. И все это - без высшей математики, берешь, и делаешь, сделал - и работает.

Самый простой способ убедиться в работоспособности этого двигателя - взять пробирку, подобрать (я точил из алюминьки) поршенек, входящий в нее с минимальным зазором, налить на дно около 1 мл воды, вставить поршенек и подержать над пламенем. Вместо того, чтобы просто вылететь - поршень ачинает дергаться туда-сюда (амплитуда зависит от массы), по мере прогревания пробирки поднимаясь таки вверх. Но если сделать нормальный холодильник - поршенек будет дергаться на одном месте, соединяй его с магнитом, магнит в катушку - и радуйся АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГИИ.
SlysaR | Post: 198951 - Date: 05.09.09(21:00)
А если использовать мембрану, как на жигулевских топливных насосах, будет герметичность но ход будет мал.

Toxik | Post: 198952 - Date: 05.09.09(21:10)
С мембраной не будет перехода на холодную часть цилиндра - а значит, не будет и работать. Ты разобрался с циклом то? что в двигателе за оборот происходит? Я разжевывать не стал, вроде и так все понятно...

_________________
Лень-движитель прогресса.
bes | Post: 198975 - Date: 05.09.09(22:53)
Toxik | Post: 198952
Вероятно, мы друг друга не поняли. В цикле Карно фазовый переход не рассматривается.
Самый простой вариант использования фозового перехода из твоего примера - это тепловая трубка. Засунули ее в шахту, там температура 10-12 градусов. Наверху - 20 и выше. Можно греть шахту и получать халявную энергию с турбины.
Что касается движка NNN на фазовом переходе, я могу (если тебя это интересует) поискать на своем винче, и дать адрес ветки.


Toxik | Post: 198980 - Date: 05.09.09(23:35)
Ссылку - давай, посмотрю

Что касается тепловой трубки - глянь на схему, сам мой двигатель - и есть тепловая трубка, но с подвижным верхним концом Небольшое смещение поршня в зону холодильника, и термодинамическое равновесие нарушено - в двигателе образуется туман, жидкости становится больше, а газа - меньше, давление падает, поэтому на возвращение поршня требуется меньше энергии, чем он отдал при движении вверх.

Что касается тепловой пары шахта/поверхность (о чем я и писал выше), нет смысла делать цилиндр у двигателя, скажем, 5-метровым, да еще и в землю закапывать, как раз и планировал использовать тепловые трубки, но с пористым наполнителем, они могут работать в любом положении, тогда как обычная трубка с жидкостью - только вертикально, и тепло проводит только вверх. Сам посуди, если внизу 10-12, а вверху 20, то обычная трубка (в том числе и двигатель) работать не будет, тупо жидкость внизу сконденсируется, т.е. работать будет только зимой, когда сверху - холоднее. Тогда - да, трубки будут подогреваться до 10-12 градусов.

А с пористыми - достаточно зарыть несколько штук (чтоб с землей лучше контачили), заизолировать серединки (чтоб наоборот, не обменивались теплом), и на поверхности мы получаем концы трубок, дающие все те же 10-12 градусов, которые летом работают аки холодильник, зимой - как нагреватель, ну а в межсезоньше - придется подогревать часть двигателя по старинке, топливом. Ну, возможно придется менять рабочие жидкости (сжиженные газы), типа, зимний/летний.

Зато - это полностью автономная электростанция, которую можно установить в любом месте, причем очень надежная, стирлинги как раз надежностью хвалятся, а тут - еще меньше деталей, еще надежнее, никаких капризных карбюраторов, или опережений зажигания, клапанов, никаких регулировок - поставил и пашет он круглосуточно.

_________________
Лень-движитель прогресса.
bes | Post: 198983 - Date: 06.09.09(00:04)
Toxik | Post: 198980
Во всех тепловых трубках используется пористый элемент. На этом принципе она и работает. (используется каппилярный эффект).
Вот ссылка (Форум-экономия топлива-новые конструкции двигателей-дизель-паровой двигатель). Это я списал со своего компа. Не знаю, есть ли еще эта ветка на Скифе.

andy8mm | Post: 198986 - Date: 06.09.09(00:20)
Форум-экономия топлива-новые конструкции двигателей-дизель-паровой двигатель
[ссылка]

- Правка 06.09.09(08:52) - andy8mm
Toxik | Post: 198988 - Date: 06.09.09(00:41)
Почитал темку, занятно, но... Сдается мне, что на впрыск в цилиндр воды в ВМТ нужно будет затратить усилие, и не маленькое - сжатый газ при большом давлении (давление еще увеличится, да и газ нужно будет еще нагреть) - эта энергия и толкнет поршень, т.е. работать то заставить можно, энергия, затраченная на впихивание воды и будет источником энергии для двигателя... Халявы снова не выйдет .

А вот возможность превратить в мощность самые маленькие разности температур - меня самого приколола буду пробовать чуть погодя. Сейчас, правда, другая разработка "в железе" делаться будет, возможно по поводу программирования придется к черту, тьфу, bes'у обращаться...

_________________
Лень-движитель прогресса.
bes | Post: 198990 - Date: 06.09.09(01:03)
Toxik |
Для впрыска воды энергии почти не тратится. Можешь посчитать сам.
Что касается твоей системы - то она, естественно будет работать. Это ясно даже и ежу(как говаривал Юрковский). Другое дело, что если нагревать искусственно, то с энергетической точки это не выгодно.
Около года назад на Дискавери как раз команда делала нечто похожее. они сделали колесо Орфериуса из баллонов, куда налили что-то типа эфира. Половина колеса грелась на солнце, половина была в тени. Эфир испарялся и перетекал в те баллоны, которые были в тени. Там конденсировался. Равновесие нарушалось и колесо крутилось.


Toxik | Post: 199019 - Date: 06.09.09(12:17)
Не скажи... Ты же по классической термодинамике считал, а там - очень сильно сжатый газ, и сжимать его нужно еще сильнее - играют роль уже размеры молекул. Вообще, несостоятельность того двигателя можно доказать элементарно просто - соляра - такая же жидкость, ну, пусть повыше температура киперия, зато теплота парообразования ниже. Так она еще и горит - дополнительный источник энергии. Получается, что дизель должен быть сверхъединичником, а нет, КПД всего то 40%.

Что касается невыгодности - даже при искусственном нагреве, можно ожидать вполне приемлемый КПД. Это же не цикл Карно, двление повышается не за счет теплового расширения, а за счет образования новых молекул в газе - средняя скорость постоянна, зато концентрация - больше. Это требует больше энергии, но и отдает больше. Никуда она не девается, весь нагрев идет на увеличение средней кинетической энергии жидкости, а она в свою очередь отдает свои самые горячие молекулы в газ, эти самые молекулы и толкают поршень, отдавая ему всю ту же энергию, после чего со спокойной совестью конденсируются.

Другое дело, что сильно то нагреть и не получится - всего 100 градусов (от 200 до 300) дают 280 атмосфер прироста!!! Впрочем, это тоже плюс - на стирлингах то самое сложное уплотнить "горячий" поршень, а тут - поршень один, причем он "холодный". Я тут между делом в мастерскую ходил, попался в руки превмоцилиндр, появилось желание верещать "эврика" и остальная конструкция двигателя нарисовалась сама собой. Самая трудноизготавливаемая пара (цилиндр/поршень) выпускается готовая, осталось приделать охлаждение, "горячую" часть из маленького пропанового баллона и коленвал - можно пробовать.

_________________
Лень-движитель прогресса.
bes | Post: 199034 - Date: 06.09.09(14:27)
Toxik | Post: 199019
Ты не прав в рассуждениях. Логда ты разберешь свою модель процесса по ма-а-а-леньким шагам, то все поймешь сам.
В твоем случае можно ожидать более-менее высокого КПД только за счет снижения рабочей температуры и подбора рабочего тела с очень низким значением парообразования.
В ДВС температура газа достигает 1800 град цельсия. Из-за этого огромное количество тепла уходит в стенки цилиндра и поршень. Если твой двигатель будет работать при 80 град цельсия уход тепла может снизиться на порядок. Вот за счет
этого он, может быть, сможет конкурировать с дизелем по КПД.
Поскольку динамические характеристики у него будут очень плохие, его можно будет использовать только в генераторах тока, где используется исключитеьно стационарная работа.

Toxik | Post: 199040 - Date: 06.09.09(15:31)
Про стационарное использование - согласен, пожалуй. Если разница рабочих температур очень маленькая, то и для ередачи соответствующего количества теплоты нужен будет большой радиатор. Применение тех же стирлингов на авто как раз из-за радиаторов и ограничено...

Впрочем, можно и для мобильных двигателей - нагрев от солевого теплового аккумулятора, температура радиатора значительно выше среды - будет работать.

Теперь про КПД. Пар и газ - это совсем разные вещи. При увеличении объема системы жидкость/пар ДАВЛЕНИЕ ОСТАЕТСЯ ПОСТОЯННЫМ, при постоянной температуре, хотя в случае с газом - давление падает. Представь цилинлр, чечением 1 дм квадратный, одна сторона заглушена, в нем ходит поршень, и в данный момент отсекает 10 см (1 литр объема), давление газа пусть будет 100 атм. Ясен пень, на поршень действует сила равная 100*10^5(Па)*0,01(m^2)= 10^5 Н. Отодвигаем поршень (температура здесь и далее - постоянна) еще на 10 см - тепера на поршень действует сила уже в 2 раза меньше - отодвигаем на метр, и в 10 раз меньше, всего то 10^4 Н. Ну и, пройдя 10 метров, газ разожмется, достигнет атмосферного давления, поршень остановится. Если в цилиндре вместо газа - система пар/жидкость, напрамер жидкий и подогретый СО2, и давление то же - 100 атм, то при движении поршня оно так и останется 100 атм, при условии, что система будет успевать принимать достаточное количество теплоты из окрудающей среды.

Теперь представь графики силы, действующей на поршень (давления) от расстояния перемещения поршня(объема). Для газа - получишь гиперболу, асимптота которой - полностью приближенный к дну цилиндра поршень (что нереально), а для пара - прямоугольник. площадь под графиком - будет работой, которую мы можем получить от передвигающегося поршня, она же - энергией, которую необходимо затратить на обеспечение постоянной температуры. И никакой мистики - да, для испарения жидкости мы должны затратить больше энергии, но настолько же больше и работы получим в итоге.

Кроме того, никакой (практически) потери тепла, типа на разогрев жидкости, в моем двигателе нет - то, что сконденсировалось, на грани испарения, и затратить на это нужно только теплоту парообразования. Первоначальный же нагрев нескольких мл жидкости - невелика потеря.

_________________
Лень-движитель прогресса.
желлеж | Post: 199048 - Date: 06.09.09(16:30)
осталось определиться с источником перепада температур,его потенциалом,
доступностью,деньгоемкостью полного жизненого цикла установки и вперед!

sg3 | Post: 199049 - Date: 06.09.09(16:33)
Здравствуйте Toksik.А мне Ваша идея нравится.Мотор будет прост-как грабли и надёжен-как кувалда.Но получается,что цилиндры можно распологать только вертикально.А как при использовании воды быть со смазкой поршней?Естественно вода будет расходываться, и в каждом цилиндре по разному.Как её пополнять?Но идея хорошаМожет в металл попробуете воплотить???

Toxik | Post: 199055 - Date: 06.09.09(17:35)
Прост как грабли... Да страшнее граблей, только грабли, сделанные гномами

Цилиндр не обязательно располагать вертикально, вообще, горячий и холодный концы могут быть разными деталями, соединенными шлангом. (нехудо правда еще и теплоизоляцию для шланга сделать). Тогда проще - охлаждаемый цилиндр и, ниже его по уровню, бачок-нагреватель. Пополнять запас рабочей жидкости - тоже не проблема, штуцер с краном и шприц, когда жидкости стало мало - подлил (можно даже не останавливать двигатель) шприцем, или сцедил с баллона.

В металле делать, естественно, буду, чуть погодя. Сыровата идея, сначала нужно в уме додумать, с некоторыми механизмами определиться... Я вот вроде придумал полностью герметичный двигатель-генератор, откуда рабочему телу и деваться то некуда будет, еще проще и кувалднее Некоторые нюансы прокумекаю - нарисую схему. Возможно, ее и буду делать. Там вообще надежность выше крыши - может, раз в год поменять пару поршень/цилиндр, да добавить рабочего газа. Больше - ломаться нечему, даже подшипников нет.

Что касается источника перепада температур - он может быть ЛЮБЫМ, максимум - придется в разных случаях использовать разные сжижаемые газы и летучие жидкости: ацетон, пропан, бутан, изобутан, спирт, вода - подбирать жидкость по температуре кипения, чтоб и давление пара было хорошее, и с другой стороны не разорвало двигатель тем же давлением.

_________________
Лень-движитель прогресса.
sg3 | Post: 199085 - Date: 06.09.09(20:42)
По поводу удаления кривошипо-шатунного механизма Вы Toxik правы.Дня три назад по телевизору показали "Волновые электростанции Тимеева"Приподнесли как прорыв в волновых электростанциях.По скудной инфе я понял что это магнит внутри катушки.Может я и не прав.

<][ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 ][>
У Вас нет прав отвечать в этой теме.
Форум - Экономия топлива - Новые конструкции двигателей - Паровой Стирлинг (двигатель Белова) - Стр 2

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Контакт