„De csak abban az esetben ha a kiegyenlítődés a külvilággal történik. Ha a lépcsők között akkor nem.”
Nem tudom, képzeld el, hogy nagyon sok ez a veszteség... a hő leáramlik munkavégzés nélkül. Mi történik?
Ha jól látom tulajdonképp a sűrítési ütem fáradtságos munkájától szabadítanád meg a motorod, ez nagyon jó viszont nyitottá válik a folyamat, nem látom át ennek minden következményét, de ha a gázt légköri nyomásról melegíted, elég kis teljesítmény-súly arányra számíthatsz.
Hó... még valami: A hatásfok a tengely mech.energia/üzemanyagkémiaienergiája. Ez azért lényeges, mert nem mindegy, hogy a Q2 bevezetéséhez mekkora hőt kell a kazánban előállítani, hiszen állandóan igen magas hőmérsékleten történik a füstgázhőmérséklet magas marad.
Óvatosan vedd ezeket az észrevételeket, inkább csak felvetésnek mint kritikának szánom, nincs elég rálátásom érdemi hozzászóláshoz.
Így visszaolvasva kicsit nyersnek tűnik a válaszom a commentedre. Erre blazsek kolléga is felhívta a figyelmem. Igaza van, megkövetlek a stílusomért. Sajnálom.
"A ház és a forgórész közötti légrés nem feltétlenül a megmunkálási probléma. E két elem eltérő mértékben tágul, ráadásul ha a kerületén nem egyformán melegszik, nem is körkörösen." Van olyan anyag, aminek a hőtágulási eggyütthatóját ebben azt esetben simán figyelmen kívül hagyhatom. Ki is hagyom.
Igaza lehet a csajomnak mikor azt állítja: egész meglepő, hogy némelyik ember te milyen hülye tudsz lenni néha:-)
T.i. nem olvastam végig amit irtál. Bocs.
Nem tudom figyelembe vetted-e a szimulációnál, hogy a fordulatszám növekedésével a hőcserélőkön nem tudsz arányosan több teljesítményt áthajtani, vagy a hőátadó felületeket kell a fordulatszámmal növelni, vagy elhal a nyomatékod.
Megtettem. Két megoldást látok a problémára. Ha a gép stationáris akkor elegendő a hőcserélő isochor ágának lépcsöibe valamivel több munkagázt tárolni igy mivel csak anyí lesz kivéve mint betéve a maradéknak ideje van a hőfelvételre. Ha változó fordulatokra épitjük akkor ezt a teret eszerint növelni kell. Igy értelemszerűleg Q1-et is ami méretnövekedést jelent de nem hatásfokvesztességet. Természetesen elméletileg mert gyakorlatilag mivel a felület nő és nincs tökélletes hőszigetelőnk romlik a hatásfok. Itt ideje volna az érthetőség kedvéért a kettő között szigorúan különbségett tenni.
A résveszteség, ha hőmérsékletkülönbség kiegyenlítődéshez vezet, akkor valahol elvileg a kinyerhető energia és ezzel a hatásfok csökkenését kell okoznia.
De csak abban az esetben ha a kiegyenlítődés a külvilággal történik. Ha a lépcsők között akkor nem.
A kérdés leegyszerűsitve menyí hőt viszünk be és abból menyí hagyja el a gépet elméletileg. Majd gyakorlatilag és ezt hogyan tudjuk csökkenteni.
Köszi, teljesen igazad van. Én csak a két fő elméleti faktort emeltem ki. Ezek gyakorlati csökkentése az igazi mérnöki művészet. Egy tömeggyártási állapotra való hozáshoz ez elengedhetetlen. Az ehez szükséges fejlesztési munkához sajnos nem elegendő még a legjobb szimú (jelenleg catia) progi sem ide egyszerűen susi kell és abból meg nem kevés. Ha azonban a bigyó működőképesen bemutatható, legyen az akármilyen primitiv, és az elméleti hatásfok tisztázott és jónak találtatott akkor nincs mese mindegyik cégnek amely ebben a szektorban űgyködik érdeke beszállni, vagy kiszáll. Az elméleti hatásfokról kérésre a gondolatmenetet már postáztam. Ugyan rajzokat mint kérve volt nem de ezt gondolom meg lehet érteni. Elméleti ellentvetés ezidáig nem érkezett. Nem kizárt, hogy jön, várjuk. Addig is melózunk a gépen.
A ház és a forgórész közötti légrés nem feltétlenül a megmunkálási probléma. E két elem eltérő mértékben tágul, ráadásul ha a kerületén nem egyformán melegszik, nem is körkörösen. A csapágyazással szemben is rendkívüli követelményeket támaszt, a legkisebb kiegyenlítetlenség, kopás, kotyogás, aszimmetrikus terhelés elegendő, hogy a forgórész belesúroljon a házba. Ezekre jó ha a tervezés során felkészülsz.
Nem tudom figyelembe vetted-e a szimulációnál, hogy a fordulatszám növekedésével a hőcserélőkön nem tudsz arányosan több teljesítményt áthajtani, vagy a hőátadó felületeket kell a fordulatszámmal növelni, vagy elhal a nyomatékod.
A résveszteség, ha hőmérsékletkülönbség kiegyenlítődéshez vezet, akkor valahol elvileg a kinyerhető energia és ezzel a hatásfok csökkenését kell okoznia.
Mint a fotókon láthattad én már csináltam egy demó modelt mert akkor még nem volt allkalmam a progival dolgozni. Ami persze csak a mechanika ilusztrálására, megfigyelésére volt jó de egy gyertyát rögtön el tudott fujni. Amikor melegíteni is próbáltam természetesen letette a kanalat nem csoda láthattad miből készült és most milyen állapotban van feleségem mindig ki akarja dobni de nem engedem:-).
A kisseb méretet azért nem tartom helyesnek mert az indúlásnak egy atmoszférikus model a legegyszerübb. Mivel az nem sürített gázzal hanem egyszerüen levegővel melózik nagy kamratérfogatokra van szükség elfogadható teljesítményt elérni. De sokkal egyszerűbb összebütykölni, először is nics szükség egy hűtőre, a hőcserélő is elmaradhat attól a gép ugyanúgy müködik csak a hatásfoka kissebb, ugyanúgy elmaradhat a kimenő tengely tömitése ami ott megszökik azt a légkörből potolja.
A "dugatyúkat" a falhoz és egymáshoz gázzal, a kint megcsapágyazott tengelyeket is, egy kivételével, amelyről a teljesítményt (a kisnyomású oldalon) levesszük azt pedig fluidal. A gázkenésnél természetesen van szökés ami itt két okból nem zavaró. Az első az, hogy a gáz csak a gépen belűl tud "szökni" és mivel ebben a gépben a munkagáz nem hintázik a hideg és meleg oldal között hanem mindig egy irányba halad igy enek a megszökött menyíségnek termikus energiája nem vész el viszakerűl a folyamatba, az alkalmazott fokozatok számának arányban csökken. A másik és ez a fontosabb, hogy a részvesztesség nagyságát alapvetően két tényező befolyásolja, a rendelkezésre álló idő és a rés nagysága. A résnagyság a megmunkálási pontosságtól fűgg. Az idő pedig a fordulatszámtól. Mivel ennél a megoldásnál minden mozgó alkatrész körmozgást végez és tökéletesen szimetrikus azaz tömegkiegyenlített az elérhető fordulatszám a turbinák szintjén van. Ezért meg a munkagáz haladási iránya miatt nevezem stirlingturbinának. 20-30 ezer a Catia (szimu, prog.) szerint simán megy.
A fluidyne stirling modellhez kellene valamilyen tömítés ami gázzáró és jó hőszigetelő.
Mert az U alakú cső melegítendő szára mondjuk rézcsőből lenne, a másik szára hűtendő, de nem csinálhatom az egészet rézcsőből mert akkor felforr a dugattyú(víz).
Minden surlódik még a vélemények is. A kérdés csak az menyíre.
>Ha majd találsz olyan térkiszorítót ami nem súrlódik, akkor szólj, kedves Blazsej Doktor!<
Minden egyes találatnál külön külön vagy elég csak úgy általában?
>Eddig csak a folyadék merült fel mint kis surlódású tömítőanyag<
Nem csoda a gát melett van belőle néha még túl sok is :-)
De a gáz jobb, abból is van pocsékolásig. Azzal kenegetik már úgy 50 éve az ultra mélyhűtő kompreszorok dugatyúit, nem is koptak azóta.
>ennek ellenére a fluidyne motoroknak csak pár százalék a hatásfokuk.<
Melyik? Az elméleti, a gyakorlati? Az elméletíről már tudod a véleményem ami nem egyezett a tiédel T1-T2/T1. Vagy megváltozott csak elfelejtetted közölni?
Például a dugayú vagy a konyhaajtó stb. Van belőlük egypár. A lényeg az hogy a szerkezeti egységek melyek a munkagázt mozgatják és viszont ne érintkezzenek közvetlenűl egymással.
Ha majd találsz olyan térkiszorítót ami nem súrlódik, akkor szólj, kedves Blazsej Doktor!
Eddig csak a folyadék merült fel mint kis surlódású tömítőanyag, ennek ellenére a fluidyne motoroknak csak pár százalék a hatásfokuk. Ezekből lehetne talán egy többfokozatút csinálni, ezt már Bástya elvtárs is megmondta.
>Blazsek ötletével az a baj, hogy a sok fokozat sok súrlódással jár, ha jól értettem.<
Ki a megmodhatója mit ért egy gátőr jól? :-)
Ami a súrlódást illeti az nem nagy gond kivűlről megvezettet térkiszorítóval igen hatásosan lehet csökkenteni, ami marad abból meg megint csak hő keletkezik aminek nagy része a renszerben marad. Az igazi probléma kicsit komolyabb. Ha a gondolatmenetben nincs elvi hiba akkor a Carnot-hatásfoknak a minden elképzelhető hőerőgépre való álltalánosítása enyhénmondva sántit. Ezt nem nagyon szeretik a thermodynamika tudorai nem beszélve a rendőrökről :-).
A főtengelycsapágyain csak kb 1%-a veszik el az átvitt teljesítménynek, a dugattyúgyűrűk viszont nagyon sok veszteséget okoznak. Egy 1.6-os motorban ez 150-200 Joule/fordulat. Ezért (is) alkalmaznak turbót, mert az másfélszeres teljesítményt ad le közel azonos súrlódás mellett. A Stirlingnél pedig egyszerűen az munkagáz nyomását jól megemelik, többek közt ezért sem alkalmas átalaktásra egy belsőégésű motor, mert pl. a nagy nyomás a munkatérben nagyobb nyomást jelent a karterben is, ami lenyomná a szimeringeket meg az olajteknőt is.
Blazsek ötletével az a baj, hogy a sok fokozat sok súrlódással jár, ha jól értettem.
Tegyük fel van egypár egyforma tartályunk 1, 2, 3,......, ezekbe egyforma menyíségű gázt pl. levegőt zárunk a környezet nyomásán és hőmérsékletén, a paraméterek legyenek V1, P1, T1. Ezeket felmelegítjük úgy, hogy az egyes tartályok hömérsékletei tartályonként eső sort alkossanak az elsőé legyen T2 az utolsóé T1 igy a bennük uralkodó nyomás P1 töl P2 ig lépcsőzetesen emelkedik, az ehhez szükséges öszhőmenyíség legyen Q1. Ebből a tartálysorból képezünk egy ellenáramú hőátadó (hideg) a hőt felvevő ágát. Most vesszük az első tatályt ( V1, P2, T2 ) és tartalmát Q2 bevezetésével ami T2 -ön áll rendelkezésünkre isoterm munkára fogjuk mig nyomása P1- re esik. Ekkor nyertünk Q2- vel egyenértékü munkát és a munkagáz állapota most V2, P1, T2. Ezt az expandált gázt elvezetjük a hőátadó (meleg) ágába ahol elhalad a második tartály mellet amelynek T2-x a hőmérséklete igy ide hőt fog leadni majd igy tovább a többi tartályok mellet igy tartályról tartályra további hőt ad le. Minnél több tagú a tartálysor annál kevesebb hőt visz az expandált gáz Q1-ből a hőátadó elhagyásakkor a szabadba. Ez a hőmenyíség egyenlő a második tartályt munkaképes (V1, P2, T1) állapotra emeléséhez szükségessel. Ha ezt most oda befektetjük akkor kezdhetjük a játékot elölröl a második tartályal miközben egy új tartályt kapcsolunk V1, P1, T1-el a sor végére stb. A gép megy.
Minden ciklus alatt... A membrán felülete mozgásirányban ebben az esetben kb. 300 cm2 ha +-1 cm elmozdulással számolok, akkor 600 cm3 térfogatnyit súrol a, ha nem tévedek. Természetesen a házat illik a lehetőségekhez képest a membrán két szélső helyzetének kontúrjához igazítani, hogy pangó levegő ne nagyon legyen.
Pontosan annyi levegőt szolgáltat, mintha egy 500 cm3 dugattyút alkalmaznék, csak nincs szükség bonyolult mechanikus áttételekre, kenésre, stb.
Ha egy 500 cm3-is kompresszort használsz fel motorként, elvileg már ez a legkisebb mélynyomó is képes kiszolgálni, de dupla ekkora felületű is filléres tételnek számít, és kiforrott konstrukciók lévén nem kell új utakat taposni. A fordulat pedig lehet akár 3000 1/perc is. A hálózati 50 Hz egy hangszórónak meg sem kottyan, rezonancia frekvenciája – amit érdemes megkeresni – ált. e fölött van, tehát könnyedén ráhangolható a rendszer a hálózati frekire.
Ez az 500 cm3 mennyi idő alatt értendő? El tud ez látni légsebességgel/mennyiséggel egy percenként 500-1000 fordulat között forgó motort? Mert a motor maga annyi levegőt mozgat meg, mint az ugyanakkora dugattyús kompresszor, és az nem kevés.... Ha meg használható teljesítményt akarunk levenni, akkor 500 ford/perc alá nem érdemes lemenni, emberi méretű lendkerékkel sem....
Na, most megkacagtatlak, és bárányfelhőket varázsolok elborult homlokodra.... Ha nem elsődleges szempontod, hogy teljesen természet-free energiát alkalmazz (nap, szél, és társai), hanem beéred egy olcsó, ámbár üzemanyagfüggő és környezetszennyező megoldással, akkor csak egy nagyon jót tudok ajánlani.
Mi is van mostanában szinte ingyen a napon, szélen kívül? Sütőolaj, fáradtolaj és egyéb testvérei, amit egy jó öreg dízelmotor megeszik. A totalcar-on van egy jó kis cikk két öreg dízel merciről, amik jó pár éve nem láttak benzinkutat. (nem fogom megkeresni, ha érdekel, megtalálod a totalcar cikkei között) állandó energiatermelésre nem igazán gazdaságosak, viszont hétvégi házhoz, alkalmankénti energiaforrásnak tökéletesek.
Adva van egy öreg merci motor, üzemanyagrendszer kicsit átalakítva. Berakni stabilmotornak, indítás után egy neki való helyen. regulátorral beállítva 1500-2400 fordulat közé, és gyorsító áttétellel rákötni pár generátort (szabványos autógenerátor) a kihajtásra. Ezek a generátorok egy 1-5 darabból álló akkomulátorcsoportot töltene (hétvégibe több fölösleges), erre rákötni egy megfelelő teljesítményű 220v-os invertert, és csókolom. Tény: Egyszer kell beruházni a cuccba, szerintem 100 pénzből megvan, jó nagy olajtartállyal együtt. A fáradtolajat egyes kutaktól számolatlanul hozhatod el ingyen, igazi dízel csak az indításhoz kell. A használt sütőolajjal majdnem ugyanaz a helyzet.
Ha a hétvégi ingatlanod neked fontos, akkor megéri.
Ehhez a teljesítményigényhez való inverter már 50 pénz körül kapható.
Egy mélysugárzó 20-500 Hz között működik valahol legszívesebben, és egy 20 cm átmérőjű membrán talán 500 cm3 levegőt mát meg tud mozgatni, és ettől csak nagyobbak vannak.
Nekem csak egy józan paraszti kérdésem lenne... : Az a hangszórómembrán képes létrehozni olyan sebességű levegőmozgást, ami kisegíti a folyamatot a holtpontról? Vagy valamit nagyon nem értek???? :))
en mar annak is orulnek ha lenne 1 kalyham ahol azt egetek el amit akarok es elektromos energiat + hulladekhot kapok amivel futhetnek, vizet melegithetnek. es szerintem rajtam kivul nagyon sok ember. kepzelj el egy ilyen kis kalyhat ami egy hegyvideki hetvegi hazba van, ahol termeszetesen nincs villany vagy egy tanyan. Hetvegen a csalad kiruccan befutnek a kalyhaba es par perc mulva felkapcsolhatjak a lampat, TV-t, stb. nem kellene valami nagy teljesitmeny mondjuk 100-200W. ha ossze lehetne valami ilyet rakni normalis aron szerintem lenne neki piaca. gazdagodjunk is :)
Egy ötlet a talán házilagosan is megvalósítható stirling motorhoz. Legalábbis demonstrációs szinten...
Szabaddugattyús stirling motor, a kiszorító dugattyú szerepét egy mélysugárzó hangszóró tölthetné be, elöl a tölcsérnél a melegoldal, hátul a mágnesnél a hideg. A levegő a tölcsér eleje és háta között ingázna körben a peremet megkerülve, egy kis hővisszanyerő csíkon áthaladva. Szóba jöhet perforált membrán ekkor a rekuperátor szerepét is betölthetné.
A munkahenger a mágnes magja mögött lehetne, a levegő áthaladna a mágnes résén, így hűtené a hangszóró tekercsét. Munkavégzésre megfelelne bármilyen kis kompresszor, esetleg egy elektromos tengellyel össze lehetne szinkronizálni a két egységet. A légáramlás megfelelő tervezésével pozitív visszacsatolás érhető el a hangszórómebránnál, tehát ez sem igényelne számottevő energiát...
Itt egy teljesítménytervező: http://www.bekkoame.ne.jp/~khirata/academic/simple/simplee.htm
