[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 - Дизель - паровой двигатель - Стр.2
<][ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 ][>
Post:#24187 Date:03.04.2006 (08:32) ...
Привет!
Уже давно (несколько лет) была такая мысль. Решил ее только сейчас озвучить. Даже пытался немного просчитывать, но в таких делах опыта нет, я не по той области.
Берем «обычный» дизельный двигатель. Естественно без переделки не обойдется, а возможно и серьезной.
Известно, что в максимальмый момент сжатия, температура в цилиндре достигает 800 градусов (а бывает и больше) и давление около 20 атмосфер. В этот момент в цылиндр впрыскивается порция соляры, которая при такой температуре и давлениии воспламеняется (детонирует). Далее, газобразные продукты повышают давление в цилиндре и толкают поршень.
Так вот, была идея в место соляры, впрыскнуть порцию воды. При такой температуре она мгновенно испарится (правда давление высокое, поэтому и температура кипения воды ее теплоемкость и др. - будут другими), но все же она испарится , и создаст дополнитнльное давление в цилиндре. Пускай не такое большое как соляра, но создаст! На пока важен сам процесс.
Тем самим температура в цилиндре двигателя понизится, она будет потрачена на парообразование.
Далее поршень пойдет вниз, начнется резкое расширение. Что произойдет с паром и воздухом в цылиндре двигателя? Воздух потратил часть своей температуры на парообразование (допустим температура теперь его стала 500-300градусов, вместо изначальных 800). Далее идет резкое расширение, температура резко падает, пар начинает конденсироваться – температура падает еще больще, далее пар превращается в снежный туман, а далее происходит выброс в атмосферу очень холодных «отработанных газов».
А далее происходит всасывание воздуха с атмосферы. Но воздух окружающей среды имеет намного более высокую температуру, чем «выхлоп». Естественно - сжатие, опять 800 градусов и процес «пошел».
Этот двигатель будет работать на температуре окружающего пространства. (неявно нарушая 2 закон термодинамики….)А с законом сохранения энергии все впорядке!
Все говорят о парниковом эффекте, плюс вся вырабатываемая человечеством энергия, конце-концов превращается в тепло, а здесь мы будем вырабатывать холод, тем самим компенсируя избытки тепла…
Нашелся бы человек, который смог бы все это досконально просчитать!

С увжением!
NNN | Post: 35316 - Date: 26.08.06(17:25)
NKlimov
*****
....Ну пусть это будет градусов 400 по Цельсию.
*****

Ну не 400 по Цельсию... а все 800!!, а то может быть и тысячу... я почитал инфу о дизельных двигателях.., это будет зависить от степени сжатия и скорости сжатия (температура сжатого воздуха не успевает передаваться стенкам цилиндра).
Все то что Вы пишете, так оно и есть, я в свое время этим немного интересовался...
Ваши рассуждения полностью правильны. Но опять стоит вопрос о конкретном расчете! Его то никто пока и не делал...
Естественно на нагрев впрыснутой воды, а потом на ее испарение будет тратится энергия сжатого воздуха до 20 атмосфер и температуры его в 800 градусов по Цельсию. Естественно, зная теплоемкость воды, теплоемкость ее паробразования при заданном давлении, а также теплоемкость сжатого воздуха при такой температуре, можно посчитать, сколько "кубиков" воды можно испарить - на сколько хватит этой энергии сжатого воздуха в обьеме цылиндра...
И вот если мы найдем ту максимально возможную величину объема впрыснутой воды, котороя может испарится (при этих условиях), и при котором давление в цилиндре станет немного выше (пусть температура и упадет..., а она естестественно упадет). То тогда на поршень появится дополнительная сила...!
А при дальнейшем расширении обьема, давление резко падает, водяной пар конденсируется и происходит резкое охлаждение воздуха и водяного пара внутри цилиндра. Температура этого "газа" (в конце расширения) может быть намного ниже температуры окружающего воздуха. Вот мы потом этот "газ" и выбрасываем в атмосферу. Таким образом мы будем использовать тепловую энергию окружающей среды.
И здесь явно виден источник энергии и никакого нарушения Законона сохранения нет...
Нужно только все правильно расчитать и поставить эксперимент.

_________________
Nикогда Nе говори Nет
xof | Post: 35332 - Date: 26.08.06(21:25)


- Правка 06.06.07(06:28) - xof
NNN | Post: 35339 - Date: 26.08.06(22:10)
xof

Ну наконец то, хоть Вы попытались что то посчитать....
Я в свое время тоже пытался посчитать...обложился справочниками и таблицами.. Исходил из 0,5 литрового цилиндра и далении при сжатии в 25 атмосфер (вичитал, что в дизельных движках может быть и до 30), и температуре в конце сжатия в 800 градусов по Цельсию (пишут, что может достигать и до 1000). Потом посчитал, какова теплоемкость этого сжатого воздуха при этой температуре и давлении.. А после попытался прикинуть, сколько можно вприснуть воды при 20 градусов, что бы она испарилась и температура в цилинде не упала больше, чем до 300 градусов и давление выросло... но тут немного застопорился... Так как тут динамика, а не статика - происходит испарение и одновременно увеличивается обьем (поршень идет вниз), поэтому температура падает не только от испарения, но и з-за расширения, да и давление падает... Но если давление будет падать с водой менее резво (при расширении), чем без оной, то мы явно получим дополнительную силу.
И еще, если немного рассмотреть в статике (хотя это будет не совсем правильно, но для наглядности)
Имеем определенный обьем, давление, температуру воздуха (допустим теплообмена со средой нет (для упрощения). Тогда вприскиваем воду, поршень стоит, обьем не меняется, вода испаряется, температура понижается, но давление может вырасти.
Далее рассмотрим расширение, температура понизилась, обьем остался тот же, давление выросло, что будет происходить с температурой при расширении,? Естественно она будет падать, и упадет (в конце цикла расширения ниже наружной температуры), так как в начале расширения она стала в несколько раз ниже, чем была - 800, а стала 300 (за счет испарения воды).
А если в конце расширения температура "выхлопа" будет ниже, чем окружающий воздух, то мы естественно отобрали энергию, и куда она пошла, а только на мех. работу..
Просто если рассмотреть цикл сжатия-разширения без впрыска воды, то мы берем воздух 20 градусов, сжимаем, получаем давление в 25 атм. и температуру в 800 градусов, потом, этот воздух совершит точно такую работу по расширению, толкая поршень (потери пока не будем учитывать)и в конце расширения давлеие и температура в цилиндре станет точно такой какая была в начале сжатия!
А вот если мы в конечном такте сжатия понизили температуру (путем испарения небольшого количества воды), то в конечном этапе расширения температура понизится пропорционально на столько, на сколько мы ее "понизили" в верхней точке сжатия. Следовательно "выхлоп" будет намного холоднее окружающего воздуха и быдет иметь отрицательную температуру.
Я конечно не специалист в этой области, это просто логические рассуждения, поэтому и хотел бы, что бы специалисты попробовали все таки посчитать, прежде чем заявлять, что этого не может быть, так как.....

С уважением.

_________________
Nикогда Nе говори Nет
NNN | Post: 35343 - Date: 26.08.06(22:50)
Даже если мы получим минимум полезной мощности, пускай ее хватит только на поддержание вращения да на работу "топливного" насоса, то даже в этом случае мы выиграем.
Мы таким образом получим холодильник, которому не нужно будет энергии и который будет работать только на воде и давать холод!

_________________
Nикогда Nе говори Nет
xof | Post: 35345 - Date: 26.08.06(23:38)


- Правка 06.06.07(06:28) - xof
NKlimov | Post: 35356 - Date: 27.08.06(10:51)
Уважаемый NNN!
Мне просто бальзам на раны, что Вы запросто не отказываетесь от своей идеи. Этакий бывалый мен с инженерным стажеи более 30 лет можно сказать "размазал Вас по стенке", а Вы всё равно пытаетесь найти выход. Так держать! Авторитеты могут быть и "дутые".
Но, к сожалению, идея эта - не то. Когда то давно мой первый наставник, ныне академик РАН В.П.Шорин говорил так: " Ты же автоматчик, регулировщик! Ты же должен всё в динамике ощущать!" Вот я более 30-ти лет и ощущаю.
Самый главный вопрос - откуда энергия? Все машины на Земле работают по принципу перекачки одного вида энергии в другй, по дороге эта энергия диссипирует, рассасывается, переходя в тепло. Теплота в нашем мире - это конечная стадия всех процессов, от клеточного обмена до термоядерного взрыва. В замкнутой системе типа "цилиндр- поршень" при адиабатных процессах может быть только внутренняя энергия сжатого газа, которую он получил извне от механической работы сжатия. Чтобы получился двигатель ему нужно откуда то энергию взять извне, добавить её к уже полученной и совершить работу большую, нежели было затрачено на сжатие. Отсюда - горючка, химическая энергия. Все остальные процессы будут происходить только за счёт первичной энергии сжатия газа да ещё и с попутными потерями.
Для того, чтобы использовать энергию окружающей среды нужно чтобы её тепловой потенциал этой среды был выше, нежели у рабочего тела, ибо теплота течёт только от более высокой температуры к более низкой ( один из законов термодинамики, по моему, первый). Если использовать в качестве топлива, наример, жидкий азот, то всё получится. Я даже такой патент видел, сейчас не помню, по моему итальянский. Знаю что одно время этим занимались во ВНИИОФИ в Москве - слышал разговор одного их сотрудника. Всё правильно: жидкий азот нагреваясь об -200 до +20 увеличивает свой объём в 800 раз, этот процесс вожно использовать для создания двигателя. Но этот азот сначала нужно получить ( посчитайте КПД его получения по формуле цикла Карно), потом сохранить какое то время, и не дай бог Вам попасть под его струю - инвалидность обеспечена. По мне уж лучше пусть фтороводородные соединения, чем жидкий азот в качестве топлива, поверьте, я его не одну тонну извёл на разные дела.
Давайте помотрим на Ваше предложение с другой стороны. Вот мы сжали газ до 800 град. С., впрыснули топливо, оно сгорело, температура поднялась до 2000 - 2500 град С. Это хорошо? Вроде бы, да. Но ведь двигатель то не из гипотетического Neytridumasa, чисто нейтронного материала, а из обычных земных материалов. Они ведь и прогореть и расплавится могут. Значит мы зажаты между допустимой температурой эксплуатации материала и температурой конца сжатия. Это всё, что мы можем добавить к первоначально затраченной работе. Отсюда все технико-экономические показатели любого теплового двигателя.
Ответье себе на вопрос - какой процесс сжатия рабочего тела вцилиндре лучше с точки зрения энергетики - адиабатный или изотермический? Если посмотреть на предельный цикл Карно, то можно увидеть - там две изотермы и две адиабаты. Адиабаты соответствуют процессам сжатия рабочего тела и выхлопа продуктов, изотермы - процессам подвода и отвода теплоты. И, заметьте - это цикл предельный, лучше в нашем мире быть не может ( если конечно рабочее тело не меняет своего агрегатного состояния и всегда остаётся газом: возможен случай с переходом частично в жидкость или испарением жидкости, таким движком в в ВАМИ - авиамоторном- один чудик занимался).
Вы предлагаете впрыскивать воду? Прекрасно! Пусть Ваш процесс сжатия будет адиабатным, а процесс сгорания топлива за счёт испарения воды и аккумуляции в себе энергии сгоревшего топлива пусть будет ближе к изотермическому. Это дорога к тому как сделать двигатель почти по циклу Стирлинга, но без применения громоздких и дорогих теплообменников.
Почему бы не подумать в этом направлении?
Дерзайте!
С уважением.
Дедя Коля.

NKlimov | Post: 35357 - Date: 27.08.06(10:56)
Правильно!
Это так называемая критическая точка воды.
Поэтому все паровые турбины работают на температуре пара выше 600 град. С.чтобы впустую не переводить энергию топлива на обменные процессы при фазовых переходах.
Только как Вы собираетесь использовать это явление в Вашем двигателе? Это же требует чтобы ваша вода ещё до впрыска имела такие параметры. Котёл паровой рядом ставить будем?
Дедя Коля.

AGI | Post: 35360 - Date: 27.08.06(12:18)
Дед Коля,очень своевременный и удачный расклад мыслей. Я хоть и чуток старше вас, но в знаниях ты настоящий ДЕД,действительно бальзам на раны. Спасибо,очень понятные и доступные ориентиры. С уважением.

_________________
Если к правде святой, мир дорогу найти не сумеет, честь безумцу, который навеет,человечеству "сон" золотой. Пьер-Жан Беранже.
admin | Post: 35363 - Date: 27.08.06(12:47)
NKlimov Пост: 35357 От 27.Aug.2006 (08:56)
Правильно!
Это так называемая критическая точка воды.
Поэтому все паровые турбины работают на температуре пара выше 600 град. С.чтобы впустую не переводить энергию топлива на обменные процессы при фазовых переходах.
Только как Вы собираетесь использовать это явление в Вашем двигателе? Это же требует чтобы ваша вода ещё до впрыска имела такие параметры. Котёл паровой рядом ставить будем?
Дедя Коля.

Тут была ветка про карбюратор Гончарова. В местной прессе про него много цего писали. Одной из его идей и был таой котел. Нержавеющая трубка 5мм диаметром обматывалась вокруг выпускного коллектора. Вода в ней нагревалась до высокой температуры (неск. сот град.) и впрыскивалась в карбюратор.

_________________
... я тут Главврач
NNN | Post: 35394 - Date: 27.08.06(22:05)
NKlimov

****Насчёт охлаждения это вы наверное "погарячились"(могу и ошибаться). Ведь когда температура смеси достигнет около 100 С давление станет равным атмосферному и разность давлений над и под поршнем исчезнет
*****

По этому поводу позвольте не согласится (я могу и ошибаться, так как не спец в этом направлении..).
Но не стоит забывать, что давление в цилиндре обеспечивается не только испарившейся водой, а и тем сжатым воздухом , который мы сжали предварительно...
Если при температуре ниже 100 градусов , водяной пар и начнет конденсироваться (ну это еще завит и от давления, пока не будем вдаваться..)и дополнительное давление от пара уже исчезнет.
Но в цилинде остался еще сжатый воздух, который при температуре в 100 градусов не будет иметь атмосферное давление!!, и поэтому он дальше и будет толкать поршень.
Давление воздуха в цилиндре станет равным атмосферному только при температуре 20 градусов ( при которой мы его начинали сжимать). Естественно, при температуре ниже 100 градусов, мы уже не будем получать дополнительного давления от пара (пар начнет конденсироваться, а возможно и даже при большей температуре, т.к температура конденсации тоже зависит от давления), и уже только сжатый воздух будет отдавать свою запасенную энергию в цикле сжатия.
Но порщень то будет идти вниз под давлением этого воздуха, следовательно будет продолжаться расширение. А Вам известно, что при резком расширении все газы очень неплохо охлаждаются... Да на этом и построены все детандеры (сжижатели газов). А поэтому "выхлоп" будет иметь температуру ниже окружающей среды. А если это так, то мы отобрали тепловую энергию у воздуха и воды. И пойти она может только на механическую работу..

****Самый главный вопрос - откуда энергия?
******

Ну об этом и речь идет - с окружающей среды (мы используем тепло окружающего воздуха)

*****Для того, чтобы использовать энергию окружающей среды нужно чтобы её тепловой потенциал этой среды был выше, нежели у рабочего тела, ибо теплота течёт только от более высокой температуры к более низкой ( один из законов термодинамики, по моему, первый).
*****

С этим можно согласится..и нет...
Если посмотреть на обычный кондиционер, который работает на обогрев, то в нем вся затраченная электроэнергия в конце концов превращается в тепло...и + дополнительно перекачанная с наружного воздуха в комнату. Поэтому, кондиционеры имеют тепловую мощность на обогреве больше , чем потребляют электрической!!!
Если вы этот кондишин закроете в "черный" ящик, а выведете только наружу радиатор(который бужет отбырать тепло), то внутри этого ящика получите тепла больше чем затратите!! Вот Вам и перекачка тепла от холодного к горячему! Да на это придется затратить энергию, но эта затраченная то энергия тоже превратится в тепло и пойдет полностью нам на пользу (мы ведь собираемся обогревать..., к примеру)!
Вот в итоге и получаем как бы нарушение закона термодинамики. Вся потраченная энергия превращается в тепло и плюс еще идет перекачка тепла с холодной окружающей среды в горячий "ящик" Разве не ВД второго рода?.... Просто замкнуть этот цикл нам не удастся, так как полученное тепло с избытком, мы пока не можем преобразовать с нужным КПД в электричество... Всего то навсего... но дополнительное "халявное" тепло то получим....

*****
......И, заметьте - это цикл предельный, лучше в нашем мире быть не может ( если конечно рабочее тело не меняет своего агрегатного состояния и всегда остаётся газ.....
*****

А в нашем случае как раз все и наоборот, рабочее тело (часть рабочего тела - вода) именно меняет сое агрегатное состояние! На этом принцыпе как раз все задумывалось...


С уважением.

_________________
Nикогда Nе говори Nет
markon | Post: 35456 - Date: 28.08.06(15:27)
http://www.ecoenergy.ru/Articles/Article24.html

xof | Post: 35459 - Date: 28.08.06(15:55)


- Правка 06.06.07(06:28) - xof
NNN | Post: 35600 - Date: 29.08.06(20:38)
xof

Согласен с увеличением степени сжатия... но для начала нужно исходить из реальных значений - 20-30 атмосфер... и рассчитать сколько можно впрыснуть воды и на сколько увеличится давление... Нужно найти экстремум этой функции! И выбрать наиболее оптимальную величину.

_________________
Nикогда Nе говори Nет
bes | Post: 35618 - Date: 29.08.06(22:00)
Привет всем. Набрел случайно на эту ветку и решил внести свою лепту. Есть у меня некие обоснованные соображения.
Реальный физический процесс очень сильно отличается от идеального. Вот об этом и хочу сказать. При повышении давления до 30 атм температура повысится примерно до 600 град. Потом будет впрыснута вода. Воду придется подавать через струйную форсунку. При диаметре отверстия 0.3 мм, и перепаде давления 50 атм, средний размер получившихся капелек воды будет около 150-250 мкм.
Эти капельки некоторое время будут нагреваться и отбирать от газа тепло. Когда температура капелек станет равной 232 градуса( это при 30 атм), начнется кипение каждой капельки. Кипение будет идти с поверхности к центру. Одновременно с этим температура газа будет быстро падать из-за отбора тепла на кипение и ухода тепла в стенки камеры. Большая часть капелек не успеет испариться. Но как только давление газа из-за снижения температуры упадет ниже критического уровня, то есть капельки будут иметь температуру выше температуры кипения воды при новом давлении, произойдет тепловой взрыв этих капелек. Появится перегретый пар с более высокой температурой и давление несколько увеличится. Но вместе с этим резко увеличится уход тепла в стенки и температура резко упадет. Вода сконденсируется на стенках, отдав им остаток своего тепла. Я не буду продолжать дальше, но почти вся энергия сжатия уйдет на нагрев стенок камеры. Тут я все до предела упростил. В реале процесс будет еще сложнее. При этом надо учесть, что поршень движется и объем возрастает, что ведет к падению плотности среды и температуры, и давления.
Конечно можно написать простенькую прогу для моделирования этого процесса, но надо вначале максимально точно представить процесс, чтобы потом считать его.
С уважением.Bes/

bes | Post: 35996 - Date: 01.09.06(22:01)
Еще раз привет интересующимся. Написал я прогу для рассчета этого варианта. В первом приближении. Кто интересуется, сообщаю результаты. Прога без учета ухода тепла в стенки камеры, и без учета кинетики кипения отдельных капель воды, о которых я писал раньше.
Начальные условия:
Камера 1 литр
Давление 30 атм
Температура 600 град. цельсия
-------------------------
После впрыска 32 грамма воды получились следующие данные:
Испарилось 30.38 грамм воды
остальная вода осталась в жидком состоянии
Температура 201.42 град. цельсия
Давление 16.32 атм
--------------------------
С уважением. Bes/

<][ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 ][>
У Вас нет прав отвечать в этой теме.
Форум - Экономия топлива - Новые конструкции двигателей - Дизель - паровой двигатель - Стр 2

Главная | Содержание | Форум | Файлы | Поиск | Контакт