Аксиальные поршневые двигатели

Булат, не приписывайте Муано то, чего он никогда не говорил. Смотрел его работы, их смысл сооооооовсем о другом. Более того, по этой теме в свое время "перерыл"  публичку", нашел  кое что в публикациях 1946 года отечественных авторов.

Да и вообще, к чему приплетать сюда Муано, если все что мы с вами обсуждаем, описано уравнением эллипса, которое было "изобретено" триста лет назад,  как и уравнение кардиоиды, трохоиды и прочее, прочее. А там уже и Эвклид недалеко. Вашу же историю я знаю доподлинно.

Для справки, Ванкель в качестве основы для создания своего двигателя использовал математическую кривую (имя автора к сожалению забыл) от 1864 года.

Если вы хотите продемонстрировать свою индивидуальность, то конечно слово капсулирование Вам как раз подойдет, точно также как некоторые изобретатели вместо слова дифференциал, предпочитают говорить "интегральный механизм". Не иначе для того, чтобы  несведующим людям "пудрить мозги". По другому это никак нельзя прокоментировать. Так что, если Вы хотите быть понятым еще при этой жизни, используйте терминологию отрасли.
 
оставить все тоже самое, только  при неподвижном поршне, сателлиты же превратить в обычные конички... .
+ Вместо одного цилиндра сделать 2, тк при большем объеме
будет конструктивно не выполним. С такими переделками можно довести для неплохого мотора.
 
Игорь Петрович! Я считаю, что слово капсула наиболее оптимально по этимологии. Капсула это нечто закрытое крышкой (корень "cap"), запечатанное снаружи. В нашем случае "запечатывание" происходит между сопряженными  поверхностями рабочих винтовых элементов и я прошу Вас: не надо меня переубеждать - я всё равно буду этим словом пользоваться.
 
Булат, называйте камеру  как хотите, но еще раз повторяю, если действительно желаете, чтобы Вас понимали,  используйте общую для всех терминологию. Не берите пример с Ибадуллаева, он своей терминологией, нажил себе столько врагов, что тема, которую он ведет, едва ли получит путевку в жизнь.
 
Ванкель использует эпитрохоиду
кто когда ея описал - не знаю

Игорь Михайлович, расшифруйте пожалуйста то, что вы написали, нам так важно знать Ваше незакодированное мнение  🙂
 
Вот полюбуйтесь... Только сегодня напечатали на 3D принтере



128088213.jpg


128088230.jpg
 
Молодцом Булат, вот только качество поверхности смущает. И еще, во сколько тебе обошлось сие произведение, у нас за "выращивание" 80 грамм материала просят 3000 руб.

Мой коллега создает качественный видеоролик по теме РВД, если   разрешит, то мы его Вам тоже покажем.
 
Гипсовая модель, пропитана цианакрилатом, изготовлена на оборудовании Z-Corporation (недавно приобрели в издательство ТюмГНГУ), Ценник для сторонних организаций 40 руб/см[sup]3[/sup] для меня обошлось в 11 рублей за см[sup]3[/sup]. Поскольку гипс, то с восковками, сами понимаете никак... Можно наверно сделать формочки под восковые модели, но наверное непосредственный воск или силиконовые формочки - они получше будут. Из того, что не понравилось - точность не на высоте - торцевые оси подшипников у внутреннего ротора (желтенький) несоосны друг другу, короче есть искажения геометрии. Качество поверхности это да... делали бегом-бегом, но в принципе улучшаемо - надо увеличить плотность фасетки в VRLM или экспортировать в STL-ках. Я всё равно думаю буду зашкуривать (модель пока не собирается из-за шероховатости и недостаточных зазоров) и красить металликом и в этом смысле сетка она для обдирки удобна - съем материала наглядно отражается на текстуре поверхности.
 
Модель конечно красивая и сама идея очень хорошо смотрится, когда впервые с этой конструкцией познакомился очень понравилось, правда возможности практического применения подобной конструкции не вижу- уплотнение то там осуществляется по линии сопряжения двух кривых поверхностей- поэтому возникают сомнения в возможности получения сколь нибудь высокого давления в камере, ну в самом деле- попробуйте сделать от руки вращающуюся гайку сбоку батареи отопления- а там всего 2-5атм и вода внутри а не газ, да и отношение площади поверхности к объему великовато- потери тепла большими будут
 
...  да и отношение площади поверхности к объему великовато- потери тепла большими будут

... Вы глубоко заблуждаетесь, работа роторно-волнового (а равно, его бинарной разновидности: коническо-винтового варианта) двигателя аналогична работе газотурбинного двигателя, ни площадь, ни объем никакого отношения к величине теплопотерь не касаются, так как в каждой точке такого двигателя своя индивидуально зафиксированная температура, в стационарном режиме работы двигателя она не меняется, потому как все такты такого двигателя  разнесены в пространстве, это переводит двигатель в класс объемных турбин. В поршневой машине такты разнесены во времени.
 
С одной стороны да, но площадь приходящаяся на единицу объема все же выше  и требования к материалам соответствующие и как все таки быть с утечками газа из образовавшихся полостей
 
аналогична работе газотурбинного двигателя, ни площадь, ни объем никакого отношения к величине теплопотерь не касаются, так как в каждой точке такого двигателя своя индивидуально зафиксированная температура, в стационарном режиме работы двигателя она не меняется, потому как все такты такого двигателяразнесены в пространстве, это переводит двигатель в класс объемных турбин. В поршневой машине такты разнесены во времени.
Интересно, а обычный газотурбинный двигатель - не обьемная машина?
Степени расширения газотурбинного двигателя ничем не уступают РВД. Преимуществ по Р и Т цикла РВД так же не имеет. Мех. КПД ниже, чем у ГТД. Возникает естественный вопрос - зачем?
 
Ну ладно, начнем с азов.

Газотурбинный двигатель никогда не был объемным, это лопаточная машина, которая использует кинетическую энергию "разогнавшегося" газа, объемная же машина использует потенциальную энергию газов, т.е. в первом случае работает кинетическая энергия потока ( S - скорость), во втором давление (Р). Комбинированный двигатель, использует оба вида энергии, под этот термин попадает дизельный двигатель с турбокомпрессором. Использование потенциальной энергии выгоднее, чем кинетической, и здесь будет уместно ввести термин Булата - энергия в замкнутом объеме может быть "капсулирована", т.е. газ может быть сжат, но работа, им производимая может быть перенесена с некоторой задержкой (цикл Митрофанова, например, тому подтверждение). В лопаточной машине при остановленном роторе внутри двигателя кроме атмосферного воздуха ничего не может быть, т.к вся турбокомпрессорная решетка - "сплошное решето". Это первое. Второе. Все лопаточные машины (газотурбинные двигатели) могут работать только с альфа, которое начинается от (3) 5 и выше. О чем это говорит, на единицу подаваемого топлива мы вынуждены подать в пять раз больше чем надо воздуха, и никак не меньше. Это связано с тем, что при малых альфа, температура сгоревших газов будет значительно выше той температуры, которую могут выдержать лопатки двигателя. А их даже в компрессорной части делают из жаропрочного титана, что говорить о расширительной части. Поэтому у турбины, с ее изобарным рабочим процессом низкий КПД, дальнейшее понижение альфа повышает температуру зоны горения свыше 1450 градусов, а это предел и для керамических лопаток, и для стальных лопаток, каждая из которых обдувается пристеночной струей сжатого холодного воздуха. Все приплыли. Подытожим сказанное: 5 из 6 объемов сжатого воздуха не могут быть использованы для горения. О такой "экономичности" можно только мечтать.

РВД - объемная машина, в которой сжатие воздуха осуществляется в изолированных отсеках с альфа близкими к еденице,  т.е. при равных проходных сечениях с турбиной, и равных с ней оборотах, степень использования воздуха в среднем, в четыре раза выше. Отсюда мощность с единицы условного расхода прокачиваемого воздуха вырастет во столько же раз. Экономичность:  целиком зависит от температуры горения топлива, малые значения альфа в полной мере способствуют этому. Тепло от горения отводится через "плоскую" стенку, потоки теплоты в каждой точке статора и ротора - константа,  и осуществляются в одном направлении. Лопатки, как концентраторы напряжения заменены на криволинейные поверхности, с тыльной стороны которой, на всем ее протяжении расположена жидкостная система охлаждения, так что если на оной стороне стенки 2500 градусов, то на другой только 87. Использование на линии расширения керамик, например, окиси циркония  P SZ  (partialy stabili- zed zirconia), его рабочая температура  может достигать 2300 С. В отсутствии центробежных сил, он прекрасно удержит температуру на поверхности статора (основного теплоприемника), кроме того, раскаленный поверхостный слой керамики  отличное уплотнение для камер сгорания, любой стык между смежными отсеками, это раскаленная до бела щель. Газ, который прорвется через такое запорное устройство все равно ожидает (что на такте расширения, что на такте сжатия) такая же камера расширени (сжатия). Расширяемый (сжимаемый) газ прорвашись в другую камеру (но не атмосферу) будет также совершать работу, ему некуда деваться.  Максимальное давление нагнетательного воздуха в  компрессорном отсеке будет определяться только величеной обратного тока протечек через неплотности последовательных камер статора, все в точности как и в компрессорах Лискхольма - одна ступень "сухого" сжатия - 4.0-4.2 атм, две - уже 16, прогрессия то геометрическая. Цыфры, что выше, относятся к винтовым компрессорам, которые работают на оборотах электродвигателя (1500 или 3000 об/мин), автомобильный трехлучевой компрессор РУТс например в Мерседесе работает на 12500 об/мин, давление воздуха за ним 7.5 атм. А это только  РУТс, ему до Лискхольма еще как до луны, и всего одна ступень. РВД, это три последовательно установленных Лисхкхольма в "одном флаконе". С трехступенчатой степенью сжатия подходим к числу 44 И БОЛЕЕ.

Учитывая сказанное, удельный вес РВД может быть равным, или даже меньшим, чем газотурбинный двигатель. В автомобильной версии двигатель должен быть размером с коробку из под ботинок. Тогда как коробка скоростей, начиная с двухзаходного ротора, машине уже не понадобится, как и понижающий редуктор самолету.
 
Турбины делятся на два типа: с активным профилем лопаток (симметричный профиль), который " использует кинетическую энергию разогнавшегося газа" и с реактивным профилем лопаток, который "использует потенциальную энергию газов". Как правило,  лопатки реальной турбины имеют  активный профиль с различной степенью реактивности. ГТУ не исключение. Так что в конструкции ГТД  "все схвачено".
Что касается РВД, то поток тепла, который  "осуществляются в одном направлении" и постоянно во времени, при высоких Т и малых альфа снизит термический КПД до неприличных величин. И окись циркония здесь ничем не поможет...
 
... термический КПД до неприличных величин. И окись циркония здесь ничем не поможет...


Доказательства с моей стороны были избыточными, в силу того, что вы умудрились лопаточную машину приписать к объемной, а теперь еще хлеще: реактивный момент приравнять к "потенциальному".
 
Турбины делятся на два типа: с активным профилем лопаток (симметричный профиль), который " использует кинетическую энергию разогнавшегося газа"
А конкретные примеры можно? А то я ни разу не видел турбин с симметричным профилем...
 
Назад
Вверх