А также и температура и где гарантия, что смесь не воспламениться уже в межлопастном пространстве.
Роторно-лопастной двигатель. Начало.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Вроде бы понятие "противодавление из КС" применимо-таки...
В случае с обычным ресивером поршневого компрессора противодавление из ресивера образует условие срабатывания перепускного клапана компрессора (этот клапан по существу - клапан избыточного давления).
Условие это - разность давлений выше поршня у ВМТ и противодавления из ресивера.
Если ресивер "закачан под завязку", то клапан выше поршня компрессора практически не открывается в виду малой разности давления и противодавления, а компрессор - транжирит энергию впустую.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Виктор, постановка задачи интересная...
Только постановки задач еще не патентуются 🙂
Кроме того, я скептик, что касается реального опорочивания заявок туманными публикациями. Немцы выкладывают заявку без защиты на несколько лет для обозрения и возможности практического опорочивания новизны.
Но что-то не встречается нигде информации об имевших место практических фактах опорочивания на основе нечленораздельных форумов 🙂
Посмотрите, как мы вынуждены каждый свой тезис или задаваемый вопрос разжевывать и "класть в коммуникационную трубу", - а на выходе из нее получатели информации сталкиваются с проблемами дешифрования 🙂
Светлой памяти учитель Третьяков, автор сотен изобретений, говорил, кроме того, - пиши заявку эксперту так, как будто твоя идея ему уже известна, а ты решаешь только одну подзависимую задачку 🙂 Сшибает экспертов с толку изумительно!
Есть еще мудрость, что всякое "новое" - хорошо забытое "старое". Эксперты, - тоже люди, им тоже трудно разобраться, что собственно уже было, а что в Вашей заявке, действительно и актуально ново...
Самому автору часто новизна собственного РЕШЕНИЯ кажется "ослепительной" в виду "озарения".
Но если задать в Гугль поисковые ключи как раз со словами сути "своего изобретения", то он "ничтоже сумнящеся" приписывает наши решения "совсем древним и темным предкам" 😉
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Но скачки все же и необходимы? Ведь разумно "впихивать" новый заряд тогда, когда пульсовое давление в КС "на низу" ?
А вот с массовой кратностью содержимого КС и свежего "вклада"... не хватает мне каких-то понятий и знаний.
Допустим единица объема всаса атмосферного воздуха равна по массе чуть больше 1.
Затем при сжатии мы "уплотняем объем всаса" геометрически, скажем в 10 раз. Но масса останется той же самой =1.
Объем же КС много больше...? НЕТ, не намного, если вообще. В моем расчетном примере объем КС наоборот долевой всего 8% от объема всаса.
Выходит, что ДО начала работы РЛД с вынесенной КС, должен получить и НАКОПИТь 3-5 порций сжатого заряда (примерно один оборот вала - латентная раскрутка стартером)?
Иначе в КС не будет достигнуто "ресиверное" давление, достаточное для воспламенения хотя бы первый раз...
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Впрочем, для ГТД это верно, но для поршневого компрессора, строго обращаясь с понятиями, - верно с оговоркой.
У последнего - ДВЕ замкнутые системы:
- цилинддро-поршневая с закрытым клапаном избыточного давления, и
- закрытый (в частном случае) ресивер.
И то, и то - замкнутые системы, но только до момента открытия перепускного клапана избыточного над поршнем давления.
В моменты открытого клапана - длится одна общая замкнутая система с неравновесным состоянием по давлению с обеих сторон клапана. Потом единая система опять структурно распадается на две изолированные системы.
Так?
В случае же РЛД - нет клапана избыточного давления!
Но...
Две изолированные замнутые системы с разными давлениями штатно и регулярно структурно объединяются/изолируются по заданным проектантом постоянным фазам газораспределения "золотниками-лопастями".
Остается признать что (нужные) скачки давления в вынесенной КС РЛД являются нестационарной (зависимой от течения времени и температур) сложной функцией от скорости (во времени) вращения вала, и выбора оборотно/временных фаз впуска ()туда и выпуска (оттуда)... 🙂
Опять "приехали" к ПуВРД с золотником, у которого почти случайный подъем периодичности золотника с 12 000 до 13 000 выдал резко-резонансное повышение тяги, более чем в 2 раза.
Нам здесь срочно нужен волновик Булат!
Нужна прикидочная мат.модель - как-то вытащить из незначительного повышения оборотов золотника - "пику" тяги и "провал" волнового сопротивления...
Для РЛД с вынесенной КС надо бы получше понимать, что впроизошло в том ПуВРД при незначительном повышении частоты!
Механизм подсчета степени сжатия правильный, но цифра объема в момент закрытия камеры сгорания - нереальная. Грубо говоря, объем между лопастями меняется по косинусоидальному закону ((1-cos) при бесконечно длинных шатунах) с нулем в ВМТ. А средняя линия между гранями лопастей крутится с постоянной скоростью выходного вала. Следовательно когда эта средняя линия будет у края камеры сгорания, объем между лопастями будет:
1-cos(22,1) = 1/14 от максимального объема камеры. А когда окно из камеры закроется, этот объем увеличится раза в два. точно считать лень.
В итоге степень сжатия при такой геометрии будет где-то около 7*4,57=32
G
georgka
Извините, уважаемый ingener! Это мне хорошо известно. Я специально упростил условия задачи, чтобы можно было вести разговор цифрами, а не словами. Да, в КС остаются остаточные газы, но от них стремятся избавится принудительной продувкой в конце рабочего хода. Иначе следующая порция рабочего тела будет содержать меньше кислорода, топлива или того и другого. Остаточное давление в КС не может быть большим - это потерянная работа цикла, ухудшение экономичности. Кроме того, это чревато разными "казусами", способными вывести двигатель из строя или полностью нарушить его работу.
Вашего инженерного ответа на конкретный вопрос задачи о влиянии объема выносной КС на степень сжатия пока нет.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Виктор, Вы не будете возражать, если мы для РЛД с выносной КС разделим понятия "степень сжатия" и "степень расширения" ?
Резон, на мой взгляд, на ладони: раз мы считаем процесс на выходе из такой КС РЛД, то и речь должна бы вестись о степени расширения.
Кроме того, и та и другая величина зависят от пульсаций давления в КС, но в разные моменты времени (момент соединения сжатого заряда с КС и момент разъединения КС с межлопастной камерой расширения не совпадают?)
Не нужно, не хочу отвлекаться. У меня сейчас есть важное дело, которым я занят почти целиком. Мое присутствие на форуме по РЛД - это способ отвлечься, развеяться и отдохнуть. Но отдыху нельзя уделять слишком много времени.
Почему не воспламенится? Воспламенится и с гарантией. Так и должно быть. Горение в вынесенной камере сгорания должно быть непрерывным с периодическим поступлением новых зарядов. Свеча (можно свеча накаливания) нужна только для запуска двигателя.
Конечно.
Скорее они неизбежны. Впроцессе впрыска свежего заряда и последующего его сгорания давление растет. А при выпуске газов в камеру расширения - падает до нормального. И остается нормальным в течение всего времени, пока камера сгорания изолирована от рабочих камер. (если конечно не учитывать рост давления от догорания смеси, не успевшей сгореть при открытой камере сгорания)
Да, давление при пуске будет расти постепенно. Но я не думаю, что при малом давлении смесь не воспламенится. Для воспламенения высокое давление не требуется. Но стартеру работы достанется меньше, чем в поршневом двигателе. Что-то среднее между поршневым и турбиной.
В общем верно. Только от фаз впуска зависит в основном плавность течений, отсутствие лишних газодинамических потерь и процессы перемешивания при горении. Степень сжатия от фаз впуска в камеру сгорания не зависит.
Степень сжатия и степень расширения в геометрическом смысле В РЛД практически одинаковы. А степень расширения нагретых газов в термодинамическом смысле отличается во столько раз, во сколько раз отличаются температуры газов. То есть энергия горячих газов заведомо используется в РЛД не полностью. Впрочем, как и в абсолютном большинстве остальных двигателей. Слишком уж хлопотно возиться с малыми количествами остаточной энергии.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Жорж, имхо, это не инженерная задача, а научно-исследовательская 🙂
Особенно, если учесть, что степени сжатия и расширения больше не похожи на поршневые, но еще не похожи на таковые в ГТД...
Имхо, - это запутанный случай ПуВРД с золотником, - волновых, нестационарных течений и давлений.
Где наш волновик, - Булат?!
Согласятся ли коллеги, что в ПуВРД происходит как в РЛД с вынесенной КС квантованное "производство давления" в объемном золотнике, НО НЕТ такого, как в РЛД - квантованного "потребления давления" в расширительной машине?
Именно поэтому, - из-за объемной расширительной части РЛД с "уплотненными" зазорами, в отличие от ПуВРД, коэффициент полезного действия РЛД обязан быть выше, чем у золотникового ПуВРД ?
Вложения
Вы мыслите поршневыми шаблонами.
Избавляться от остаточных газов в камере сгорания перед впрыском свежей смеси нет никакой необходимости. Просто в РЛД с вынесенной камерой сгорания совсем другой термодинамический цикл - подвод тепла при постоянном давлении. В отличие от подвода тепла при постоянном объеме в поршневом двигателе. Кстати, по теории подвод тепла при постоянном давлении дает больший КПД. Остаточное давление в камере сгорания препятствует поступлению свежей смеси только в поршневом двигателе, где камера сгорания и весь остальной объем - это один объем на цикле всасывания. Вынесенная камера сгорания потому и называется вынесенной, что при ее использовании эти объемы разделяются. Продувка рабочей камеры - само собой, при атмосферном давлении. продувка камеры сгорания - само собой, при давлении в камере сгорания. В конце концов в газотурбинных двигателях никого не беспокоит процесс продувки камеры сгорания. А он аналогичен процессу в РЛД.
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Виктор, это я назвал бы "встать на тонкий лед" 🙂
Когда я приводил цитату Виталия Давыдова, что в его мат.модели РЛД с вынесенными КС производится цикл Брайтона...
уважаемый Жорж поставил ЧЕТЫРЕ знака вопроса перед словом "Брайтон", а уважаемый RVD посчитал это за "махание красной тряпкой" перед разъяренным быком...
далее последовала "дружеская разборка" между обоими 🙂
Извиняющимся интеллигентом показал себя уважаемый Жорж!
Похоже, что речь на виртуальном форуме высказываний - не всегда служит ОБЩению мнений, а часто разъединению индивидуальных мнений и знаний...
Я с него вовремя уйду, сказав, что все относительно. В реальном двигателе идеальных циклов не бывает по определению. И если по отношению к реальному двигателю упоминается какой-то теоретический цикл, то только с целью подчеркнуть только какую-то одну сторону реального весьма сложного процесса. 🙂
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
+1 !
Памятуем о том, что "постоянство давления" - эфемерия в РЛД с вынесенной КС и пульсирующим давлением.
Специалисты "Сатурна" по поводу аномального нарастания тяги в золотниковом ПуВРД при незначительном повышении оборотов/частоты объемного золотника с 12000 до 13000...
- признали, что квази-стационарная модель процессов для него не применима: надо бы учитывать мгновенные пульсации волн (давления), зависящие от некоторых неизвестных периодичностей... (не инженерный уровень задачи)
Памятуем о том, что "постоянство давления" - эфемерия в РЛД с вынесенной КС и пульсирующим давлением.
Специалисты "Сатурна" по поводу аномального нарастания тяги в золотниковом ПуВРД при незначительном повышении оборотов/частоты объемного золотника с 12000 до 13000...
- признали, что квази-стационарная модель процессов для него не применима: надо бы учитывать мгновенные пульсации волн (давления), зависящие от некоторых неизвестных периодичностей... (не инженерный уровень задачи)
Bиктор
Моя интерпретация Вашего текста - зависит и от Вас
Еще одна просьба:
- для разумности продувки в моем примере конкретного любительского малой мощности РЛД с ВКС (вынесенной камеры сгорания) правого вращения для СЛА...
- где в ВКС лучше будет ставить форсунку/свечу? Слева или справа?
Инертно держусь рациональности применения электро-(гидро)динамической мини-форсунки для ВКС РЛД, так как это дает больше экспериментальной свободы:
- можно будет за/пере/программировать моменты впрыска чуть ПОЗЖЕ начала "продувки" ВКС при ее УЖЕ закрытом "выходе" справа. И так - больше, чем 700 раз в секунду 🙂
Резонно?
Поближе к впрыскиваемой смеси. Там температура будет меньше и ресурс свечи больше. А вообще насчет вынесенной камеры сгорания - поосторожнее. Сейчас практически нет материалов, способных длительно работать при температуре порядка 2000-2200 градусов. А именно такая температура будет у стенок КС без охлаждения. А если охлаждать - то весь КПД уйдет в охлаждение, слишком уж долго будет находиться смесь в КС для полного сгорания. Тут нужно искать компромисс. Немного охлаждать камеру, так чтобы температура ее стенок была 1200-1400 градусов (для нитрида кремния), посильнее уменьшить ее объем до 1,5-2 кратного (при этом и среднее давление и средняя температура газов в ней уменьшатся) и линейную скорость лопастей сделать не меньше 30 м/с для уменьшения теплообмена со стенками.
При запланированном у вас сейчас рабочем объеме одной камеры 203 см кв. и требуемых оборотах выходного вала около 14000/мин у вас должна получиться мощность боле 100 л.с.. На обычных подшипниках это нереализуемо. Кроме того, масса лопастей и их валов должна быть тщательно минимизирована для снижения нагрузок на механизм синхронизации.
Так что не получится скорее всего работоспособный двигатель без собственной хотя бы небольшой производственной базы, ориентированной именно на РЛД. Его нужно создавать вместе с технологией его производства. если пытаться где-то заказывать для него детали, то ничего не выйдет, негде их заказывать с требуемыми параметрами.
Например применять стандартные подшипники скорее всего не выйдет по соображениям снижения массы, придется шлифовать дорожки для тел качения подшипников непосредственно на деталях. Тела качения - только керамические.
В общем, если делать себе послабления и не применять весь арсенал самых последних достижений технологий, то выйдет только тарахтелка, могущая крутить сама себя. Или в крайнем случае невероятного успеха прожорливый двигатель с немного меньшими габаритами и весом, чем у поршневого и с низким ресурсом. Что для летательных аппаратов не подходит. Где низкий ресурс, там и низкая надежность. Совсем не случайно пока нет ни одного варианта рабочего РЛД. Технологии до этого еще не доросли. Они требуются покруче, чем для ТРД. Их нужно создавать.
G
georgka
Как раз мыслю процессами ГТД. Читая Ваши тезисы, постарался "освежить" память о РЛД. Задал Вам конкретный вопрос о влиянии выносной КС на степень повышения давления в Вашем проекте - ответа нет (постоянный уход в "сторону"). Пытаетесь рассказать мне о работе КС в ГТД с циклом Брайтона - грустно становится. Специально для Вас и выложил таблицу с основными циклами. О различиях в работе объемных и лопаточных машин говорить не буду. Вы - упертый и это проблема. Ваша, а не моя. Успехов!.
Работать так будет. Но КПД чуть-чуть уменьшится. Часть впрыскнутого в КС воздуха будет паразитно пролетать через КС, не участвуя в горении. Хотя если оптимально организовать продувку, то эту часть можно существенно уменьшить. Давление в КС будет расти за счет горения в основном в закрытой КС. И втискивать новую порцию воздуха придется при несколько повышенном давлении. Но с другой стороны дизельный процесс в этом случае будет идти без ограничения времени на горение и сверхбыстроходность для такого дизеля обеспечена.
Но мне кажется, что РЛД с вынесенной камерой сгорания сможет прекрасно работать и без довольно капризной дизельной форсунки высокого давления.
G
georgka
Разве это разборка... 🙂 Вот интеллигентом никогда не был - очень не люблю это искусственное слово. Понимаю "интеллектуал". Заканчиваю пребывание в теме. Успехов в создании РЛД!
Similar threads
