Диалоги об пневмореактивном приводе НВ с газоген. в виде ДВС

[JohnDoe]

Не обеспечат выхлопные газы (даже нагретые свыше 1000 градусов)
требуемого давления
при требуемом расходе
через отверстие сопла требуемого диаметра
для создания требуемой тяги на концах лопастей.

Не-не-не! "Вы мне это прекратите!"(с)ПНВС ;D
Ещё не вечер.

 

[slavka33bis]

ПНВС?
А хто такой этот зверь?

 

[JohnDoe]

"Понедельник начинается в субботу" братьев Стругацких. 🙂

 

[slavka33bis]

ПНВС?

Последняя
Надежда
Возможного
Спасения

таки-рухнула.

 

[JohnDoe]

ПНВС?

Последняя
Надежда
Возможного
Спасения

таки-рухнула.

Чё так упаднически-то? Как раз для автожира(предрпскрутка/подкрутка ротора) ничего не рухнуло, ИМХУ. Т.к. выяснили, что вполне возможен вариант "холодного" пневмопривода(с возможным небольшим подогревом) на основе связки ДВС+ТКР:
1) ТКР служит исключительно для целей пневмопривода;
2) Т.к. ТКР способен выдать на валу около 10% от мощности ДВС, отэтого и будем плясать;
3) Смотрим, хватит ли выработанной мощности ТКР для наших целей, с учётом потерь;
4) Пилим-строгаем;
5) Испытываем;
Например, при Nдвс = 60 кВт(какая-нить авто/мотоконверсия) грамотно подобранный ТКР способен выдать Nткр = 10 кВт. Примем потери в пневмоприводе 50%(согласно литературе). До лопастей дойдёт таким образом 5 кВт. Смотрим характеристики ротора и считаем(сами, в проге, друг на салфетке) под свои "хотелки". Если не хватает, то думаем, как можно исправить(поставить другой ТКР, подогреть воздух в теплообменнике выхлопом и пр.). Оцениваем плюсы и минусы(масса, стоимость, трудозатраты, коньяк мне и другим товарисчам 😉). Принимаем решение Понеслася!" или "Ну его нафик!" ;D

 

[slavka33bis]

Примем потери в пневмоприводе 50%(согласно литературе)

Эээхх, хорошо бы ...
Но ...

С учётом того, что воздух обязательно должен сжиматься до давления не меньше 2-ух кг./кв.см. потери могут составить уже не 50, а все 70%.
От 10 кВт останется только 3.
Мощности около 4 л.с. "маловатабудет".
Не хватит даже для раскрутки обычного качельного автожирного ротора 24 фута до нормальных предвзлётных оборотов.
А меня интересует раскрутка ротора именно прыгающего автожира.
Требуется мощность, не менее 10 л.с..
А значит, с вала двс придётся снимать порядка 30 л.с..

Придётся искать подходящий компрессор.
Как вариант, думаю, подошол бы осевой
(без центробежной ступени) компрессор двигателя гтд-350.
Производительность огромная (даже с перебором), степень сжатия, если не запамятовал, порядка 2-ух.
Обороты- это конечно проблемка.
Да и смазка  подшипников вроде требуется.
Но зато компактнинький, лёгинький.

Свистулька, блин.

На сколько я помню, гтд-350 на крейсерском режиме прокачивает через себя порядка одного килограмма не сжатого воздуха за секунду.
Это, я так думаю, даже очень много.
Компрессор спокойно можно "урезать" по оборотам.
Думаю, что процентов на 30...35 точно.

Интересно, а унас тут есть люди, которые по роду службы (на профессиональном уровне) занимались обслуживанием двигателей ГТД-350?

 

[slavka33bis]

На сколько я помню, гтд-350 на крейсерском режиме прокачивает через себя порядка одного килограмма не сжатого воздуха за секунду.
Это, я так думаю, даже очень много.

Хотя, хрен его знает.

Если судить о газогенероторе на вертолётике с пневмореактивным приводом ДОРНЬЕ-32, то возможно,
нужны будут весь один килограмм.

 

[Gravio]

Последняя
Надежда
Возможного
Спасения

таки-рухнула.

Надежда у Вас простите была какая-то несуразная - из глушака взять ничего уже нельзя..
Кроме как погреться..
Вот привожу из мемуаров:
Здесь я с позволения Gravio расскажу как был создан первый в мире полноценный летающий вертолет на базе ПД-10 (тракторный пускача).
Да - не удивляйтесь именно 10 л.с.
Поскольку вертолет был изготовлен в условиях авиазавода,разумеется от пускача остались лишь коленвал, и карбюратор,
Цилиндр - от моцикла ИЖ-56, а картер отлили из силумина.
Понимаю что - 10 л.с  и вертолет - воспринимается как сказка.
Как сказку воспринимало проект этого вертолет и руководство очень "сурьезного" КБ  где рядовой ведущий инж-конструктор трудился в поте лица на оборонку СССР.И ...в свое удовольствие...
Но финансирование проекта не прекращалось - в годы советской власти существовали в каждом КБ - отделы перспективных разработок.
Но по - порядку..
Однажды конвертированный в авиадвигатель тракторный пускач заорал благим матом под чутким руководством коллектива участка огневых испытаний.
Заорал и выдал на гора 12 л.с  и ...перегрев.- охлаждение на стеде было,принудительное,но Владимир из Таганрога упросил местное начальство не использовать охлаждение вообще...- получите мол тяговые характеристики  и не доводите до "клина" - большего от вас мол и не требуется.
Уже в своей лаборатории Gravio  двигатель обрел кожух цилиндра,и очень короткий выхлопной патрубок направленный на ...продолжение оси колевала..
Странно - подумало руководство но финасирование не прекратило.
Спустя месяц пускач уже охлаждал себя сам (без вентилятора вообще) и во всю мощь крутил двухтактный роторно-лопастной насос.
Прежде чем установить данный СУ на вертолет НВ (концы камовских композитных лопастей) уложили рядом с пускачем и присоединили  все патрубки.
На концах винта были уже установлены сопла они же - и камеры сгорания - в одном флаконе.
То есть - 10 лошадиных сил пускача - это практически привод первой ступени ГТД.
Владимир из Таганрога - самолично установил на всасыващий патрубок роторного НАСОСА  карбюратор от ГАЗ 49.
Все - система реактивного привода НВ была в сборе, и лежала на полу цеха в ожидании - пока уйдет высокое начальство
Лучше бы оно и не уходило..
Хорошо понимая что это холодный пуск(зажигание на винте еще не было установлено) двигатель завели,подали бензин в карбюратор и ротор мирно лежащий на цементном полу цеха недовольно зашипел обоими соплами наполняя помещение ядовитым синим туманом..
Система сработала - прекрасно сказал Владимир из Таганрога и с целью полной утилизации энергии присоедил патрубок глушителя тоже к насосу.- а чего мол добру пропадать...
Лопастной двухтактный насос - ребята ..это все же  машина!.
Всасывая воздух их под кожуха цилиндра - прекрасно охлаждал сам пускач,подогревал рабочую смесь до испарения и несильно влиял на объем зарядовой порции для горелки..
Как и положено среди ученых,пускач вновь был запущен,и когда был подан бензин в карбюратор(не забыли что он на входе насоса присобачен?) винт вдруг неожиданно ожил.
Поскольку выхлоп из пускача  сумел поджечь (как?) рабочую смесь  в канале лишь одной лопасти - лопасть ретиво "посунулась" по цеху обрывая часть  гибкие шлангов и цеховые шторы (сварочные завесы) и прочую производственную мелочь..
Производственное помещение 33 отдела (товаров народного потребления кстати) вздрогнуло,сотряслось и разродилось новым типом комбинированного привода НВ.
Не забыли - какая мощность пускача?
Повторяю 10 л.с.
Продолжение следует.

 

[slavka33bis]

Продолжение следует.

Давайте Ваше продолжение.

Посмотрим что было дальше.

 

[slavka33bis]

Производительность огромная (даже с перебором), степень сжатия, если не запамятовал, [highlight]порядка 2-ух[/highlight].

Таки-запамятовал.

Судя по графику, весь компрессор качает до 6 кг/кв.см..
Думаю, что осевая его часть качает порядка 3,5...4.

На сколько я помню, гтд-350 на крейсерском режиме прокачивает через себя [highlight]порядка одного килограмма [/highlight]не сжатого воздуха за секунду.

Тоже, как оказалось, ошибся.

В районе 2-ух килограмм за секунду.

Это есть гут!

Но обороты, блин, аж 45 000.
Очень много.

 

[JohnDoe]

Надо в двигательный раздел перепост сделать, пусть народ поржёт.

 

[JohnDoe]

С учётом того, что воздух обязательно должен сжиматься до давления не меньше 2-ух кг./кв.см. потери могут составить уже не 50, а все 70%.

Почему обязательно "должен"? Совсем необязательно, можно и при Р0 прокачавить. Тут вопрос просто что выгоднее. При прокачке под давлением скорость потока в воздуховодах пропорционально снижается, а потери вроде зависят от скорости в квадрате. Снижению скорости в каналах спсобствует также увеличение их проходных сечений, кроме того это снижает удельную поверхность трения, что тоже снижает потери.

Как вариант, думаю, подошол бы осевой
(без центробежной ступени) компрессор двигателя гтд-350.

Не, центробежник будет проще/дешевле/легче. и выдасть те же 6 бар, ныне существующие в металле изделия выдают ПИк до 10(рекордные всякие и поболее). У осевиков просто КПД повыше.

 

[slavka33bis]

У осевиков просто КПД повыше.

Да хрен с ним, с этим капеде.

Лижбы польза была.

Не, центробежник будет проще/дешевле/легче. и выдасть те же 6 бар, ныне существующие в металле

Примеры в студию.

Почему обязательно "должен"? Совсем необязательно, можно и при Р0 прокачавить. Тут вопрос просто что выгоднее. 

Правильно.
Что выгоднее!

Например выгоднее иметь НВ с лопастями нормальных размеров и пропорций
или с лопастями размерами и пропорциями напоминающими крылья с хордой 0,5...0,8 метра при диаметре 7...9 метров с двумя лопастями.

Так вот, если прокачивать воздух с Р0, то и потребуются лопасти-крылья.

 

[JohnDoe]

Примеры в студию.

Посмотрите модельные ГТД(где-то на винте валялась ПДФ-ка с исследованием как бы не самого Жоржа зарубежных микро-ГТД, скачал откуда-то не помню), там самая старшая модель имеет ПИк 4. Или одноступенчатый компрессор ГТУ "Capstone C30", например. Оная при этом имеет массовый расход близкий с автомобильными ТКР(тоже где-то ПДФ-ка валялась).

Так вот, если прокачивать воздух с Р0, то и потребуются лопасти-крылья.

Бесспорно. И я о том же выше писал. Плюс существенно бОльшие потери, чем при прокачке сжатого газа. НО можете глянуть мой расчёт Гаррета для ТЗ Игоря(Tомми Версачи) парой страниц ранее. Там как раз получалось 30 кВт на винте. 🙂 Тока вот те же 30 кВт придётся подвести к компрессору. 🙁

 

[slavka33bis]

Примеры в студию.

Посмотрите модельные ГТД

Не не.
Меня интересовал не рекорд вообще.
Я верю.

Меня интересовали "улитки" с примерно такимиже показателями степени сжатия, но с требуемой для наших нужд производительностью.

 

[JohnDoe]

Не не.
Меня интересовал не рекорд вообще.

Это не реорды, а вполне обычные вещи. Капстон С30(есть и мощнее версии) это контейнерная ГТУ для выработки электричества и тепла. Продаётся(деньжищи правда ооочень сурьёзные) Если бы можно было купить сам ГТД без генератора, теплообменника, всех этих инверторов и пр. был бы неплохой кандидат на донора для СЛАшного ТРД/ТВД сил под 100.

Меня интересовали "улитки" с примерно такимиже показателями степени сжатия, но с требуемой для наших нужд производительностью.

Дык есть они. Тот же Гаррет, его компрессорная часть. ПИк выше 2 - 2,5 вряд ли имеет смысл (потребуется лопасти упрочнять, а это вес, да ещё и вращающийся). Я ж грю - прикидочный расчёт в первом приближении делал для ТЗ Игоря, д.Юра контролировал, давал пинков(в этой ветке и по почте). В результате для 2-лопастного НВ/ротора вышло следующее: обороты ротора компрессора - 85000 об/мин, массовый расход - 0,34 кг/сек(выбран по турбокарте компрессора, см. вложение), ПИк - 2,25, температура Т3(перед соплом) - 373К/100С, скорость С5 - 354 м/сек, тяга(одной лопасти) - 60Н, соотношение сечения канала в лопасти и критического сечения - 4,64, т.е. скорость воздуха в канале будет - 76,2 м/сек. Можно считать потери(в первом приближении) и ещё кой-чего, например длину сопла прикинуть.

 

[slav]

\\\\
Примеры в студию.\\\\
 

Сами посчитайте......... 😉   Могу считалку на е-мейл выслать!  :-?

Вот кажись она!
http://windpower-russia.ru/forum/attachment.php?attachmentid=8280&d=1350629253

 

[JohnDoe]

Низкий КПД пневмопривода НВ можно несколько скомпенсировать. Например, "обычно" сопло располагают на законцовке лопасти и, часто "вдалеке" от задней её кромки. Если же наоборот постараться приблизить её к задней кромке и даже к ЦД, то можно уменьшить концевые вихри путём "подсоса" части потока, увеличив таким образом АК лопасти, её эффективное удлинение(такой газовый винглет). Лучше же всего будет вообще применить эффект Коанда: щелевое сопло расположить в лобике, обдувая верхнюю поверхность лопасти, над ним же установить эжектор, а на самом профиле лопасти, в створе действия сопла, сделать уступ/ступеньку. Это существенно повысит тягу за счёт присоединённых масс. Опять же, это уменьшит перетекание с нижней поверхности профиля на верхнюю и в конечном счёте может нивелировать различие в КПД, если и не полностью, то существенно. Годиться это правда в бОльшей мере лишь для "холодного" цикла по прочностным и пр. соображениям.
Что скажете, братцы-теоретики? 😉

 

[slavka33bis]

Я пока пас.
По мне проще простое сопло с круглой или прямоугольной "дыркой".
Без эжекторов.

 

[slavka33bis]

Сами посчитайте......... 😉   Могу считалку
Вот кажись она!
http://windpower-russia.ru/forum/attachment.php?attachmentid=8280&d=1350629253

Не тёзка, ни чё считать не буду. Но за считалку спасибо (ктоб ещё рассказал какие параметры там можно изменять).
Расчёт компресора нужен тогда, когда по их результатам чел будет  проектировать и изготовливать новый компрессор.
А мне нужны для выбора уже существующие изделия.
Я хотел бы просто подобрать наиболее подходящий для моих нужд.