Газовые/керосиновые микротурбины (до 10 кВт)

[e2e4]

Хорошо, Qx15(RUS), давайте рассмотрим двигатель Стирлинга (ДС).
Самые лучшие ДС, которые я нашел в инете, имеют удельную массу 2,3 кг/кВт (V-160 SOLO). При мощности 8 кВт имеем 18,4 кг.
Далее, заявленные КПД 30...40% вполне сравнимы с серийными ГТУ.
Но главное, что я пока не нашел - частота вращения выходного вала двигателя. Сильно подозреваю, что она составлят 2000...3000 об/мин, как и у ДВС. При такой частоте вращения нужен либо редуктор, либо генератор массой около 40 кг или 20 кг (в лучшем случае, на базе постоянных магнитов неодим-железо-бор с водядым охлаждением).
Плюс материалы с экзотическими механическими свойствами, а, следовательно, их сложная механообработка, хотя в ГТУ они тоже нужны для колеса ТВД.

Не лезет как-то в чемодан такая установка, поправьте, если не прав.

[Qx15(RUS)]

Повторюсь. Вы собираетесь и это купить? Вполне можно уменьшить данную модель до приемлемой массы, например в 5кг. Сами же будем делать. Экзотические материалы, только если вы экстримал и хотите большого давления Подойдет и простой металл.
Насчет редуктора, это в яблочко. Вращаются не слишком быстро, зависит от модели и разности температур, но пара шестеренок же для вас не составит труда?
Генератор конечно тут такой не нужен, поменьше бы весом. Но конструкция то не слишком сложная. Конечно, энергоустановка мощностью в 8 КВт вообще не влезет в чемодан, какой бы вы её не сделали. Но вполне возможно добиться 2-3КВт. Это же тоже хороший результат. Понадобиться конечно 3 "чемодана", что-бы удовлетворить ТАКИЕ требования, но тут возникнут сложности в подключением Но пока ничего из доступного да с такими требованиями не вижу.

[e2e4]

Хех. Qx15(RUS), мы упорно не находим общего языка. Поясняю:

Цитата:

Повторюсь. Вы собираетесь и это купить?

Я ничего покупать не собираюсь. Характеристики того двигателя привел как пример более-менее серийного ДС. Должен же я опираться на какие-нибудь характеристики?

Цитата:

Вполне можно уменьшить данную модель до приемлемой массы, например в 5кг.

При мощности 8 кВт? Ну-ка ну-ка. Докажите.

Цитата:

Экзотические материалы, только если вы экстримал и хотите большого давления Подойдет и простой металл.

И получим мизерный КПД и огромные массогабариты.

Цитата:

но пара шестеренок же для вас не составит труда?

Во-первых составит. Во-вторых редуктор нужен с передаточным числом 1:20, а это уже не пара шестеренок. Планетарный редуктор нужен. Его массагабариты учли?

Цитата:

Генератор конечно тут такой не нужен, поменьше бы весом.

При частоте вращения 2000 об/мин массу генератора я Вам привел. Меньше не получится при современном уровне развития техники и без экзотики типа сверхпроводимости.

Цитата:

Конечно, энергоустановка мощностью в 8 КВт вообще не влезет в чемодан, какой бы вы её не сделали.

А вот на ГТУ влезет. Довольно легко. И с электроникой, и с преобразователем напряжения.

В общем понятно, что про расход топлива пока идей нет. Буду думать дальше.

[Qx15(RUS)]

e2e4 в сообщении #253450 писал(а):

Хех. Qx15(RUS), мы упорно не находим общего языка. Поясняю:

Цитата:

Повторюсь. Вы собираетесь и это купить?

Я ничего покупать не собираюсь. Характеристики того двигателя привел как пример более-менее серийного ДС. Должен же я опираться на какие-нибудь характеристики?

Цитата:

Вполне можно уменьшить данную модель до приемлемой массы, например в 5кг.

При мощности 8 кВт? Ну-ка ну-ка. Докажите.

Цитата:

Экзотические материалы, только если вы экстримал и хотите большого давления Подойдет и простой металл.

И получим мизерный КПД и огромные массогабариты.

Цитата:

но пара шестеренок же для вас не составит труда?

Во-первых составит. Во-вторых редуктор нужен с передаточным числом 1:20, а это уже не пара шестеренок. Планетарный редуктор нужен. Его массагабариты учли?

Цитата:

Генератор конечно тут такой не нужен, поменьше бы весом.

При частоте вращения 2000 об/мин массу генератора я Вам привел. Меньше не получится при современном уровне развития техники и без экзотики типа сверхпроводимости.

Цитата:

Конечно, энергоустановка мощностью в 8 КВт вообще не влезет в чемодан, какой бы вы её не сделали.

А вот на ГТУ влезет. Довольно легко. И с электроникой, и с преобразователем напряжения.

В общем понятно, что про расход топлива пока идей нет. Буду думать дальше.

Наверное я некорректно все написал:
1)Если уменьшим двигатель мощностью 8КВт в 2 раза, то уменьшим массу в 8 раз и мощность станет равной 1Квт.
2)Мизерный КПД не получим, просто он будет в 1.5 раза меньше.
3)Тут вполне подойдет ременная передача. Мощность всего 8КВт (~15 человек). Такая штука даст передаточное число хоть 1:100. Просто придется поставить несколько ремней. Приблизительная масса ременной передачи ~2кг.
4)Какова масса Г. при f = 40 000 об/мин? Или какой вы там хотите использовать?

[e2e4]

Цитата:

1)Если уменьшим двигатель мощностью 8КВт в 2 раза, то уменьшим массу в 8 раз и мощность станет равной 1Квт.

А надо то 8 кВт .

Цитата:

3)Тут вполне подойдет ременная передача. Мощность всего 8КВт (~15 человек). Такая штука даст передаточное число хоть 1:100. Просто придется поставить несколько ремней. Приблизительная масса ременной передачи ~2кг.

Ременная передача на 40 000 об/мин? С передаточным соотношением 1:20? Вы это серьезно?
Межосевое расстояние колес еще прикиньте.

Цитата:

4)Какова масса Г. при f = 40 000 об/мин?

Около 2-х кг, возможно чуть меньше.

[Кардановский]

e2e4: Массу двигателя Стирлинга можно уменьшить примерно вдвое,если применить при его изготовлении,например,материалы из авиационного двигателестроения и закладывать не очень то большой моторесурс его работы. Таким образом 8 квт Стирлинг можно видимо вписать где то в 10 кг. А это уже чемодан!

[Qx15(RUS)]

Ну прикинем...
D1= 9см
D2 = 3см
Получаем 1:3 при размере в 14см на 10см
Последовательно подключим три таких пары, и результатом станет 1:27. Допустим толщина колеса 1см. + толщина подшипников (1см) и естественное расстояние в 5мм
1 + 1 + 1 + 0,5 + 1 + 1 + 1 + 0,5 + 1 + 1 + 1 = 10см
Итого имеет коробку 14х10х10см с передаточным числом 1:27. Масса такой коробки, меньше 2кг.
А если колеса сразу надеть на подшипники, то получим 14х10х4см и массу в 500граммов. И чем это передача плоха?
Насчет Стирлинга, если наилучшая модель не удовлетворит требованиям по удельной массе, придется тоже выкинуть на помойку

[e2e4]

Qx15(RUS), Вы предлагаете многоступенчатую ременную передачу, я сразу этого не понял. Но все равно остается возражение - очень и очень сомневаюсь, что она способна работать на частоте вращения 40 000 об/мин последнего колеса. Ремень просто разорвет от колебаний.

Кардановский, и все равно, 10 кг Стирлинг - это не 1 кг турбина. + к Стирлингу редуктор нужен. Масса в разы больше получается.

[Ajabsandal]

e2e4 в сообщении #253703 писал(а):

Qx15(RUS), Вы предлагаете многоступенчатую ременную передачу, я сразу этого не понял. Но все равно остается возражение - очень и очень сомневаюсь, что она способна работать на частоте вращения 40 000 об/мин последнего колеса. Ремень просто разорвет от колебаний.

Кардановский, и все равно, 10 кг Стирлинг - это не 1 кг турбина. + к Стирлингу редуктор нужен. Масса в разы больше получается.

Редукторы-мультипликаторы конструкции Коньшина:
http://www.redbear.ru/file/spo.pdf
Когда я сам рукой легко провернул редуктор 100Квт (отношение 1:40), только тогда поверил! Массогабариты минимальные! Кардановский, вот что нужно и для ветроэнергетики!

[Qx15(RUS)]

Да, его масса не такая, как у ГТУ, но давайте подумаем. Стирлинг окупит себя чер 2 часа работы, т.к. тогда разница между кол-вом сожженного топлива у них превысит разницу масс этих двигателей. Вам же не выгодно тратить энергию впустую. Я бы лично лучше 1ящик таскал, массой 30кг, который жрет 3 литра в час, чем ходил с миниатюрной электростанцией, массой в 4кг, и расходом 18л/час. А если у меня только дрова есть? В Стилинге можно хоть мусор сжигать, а ГТУ жидкое топливо подавай. Конечно если рядом с домом нефтяной фонтан бьет - нет проблем. Но топливо - эт те же деньги. И использовать Стирлинг выйдет в рубль, а ГТУ - в штуку.

[e2e4]

Qx15(RUS), я же и не спорю. Понятно, что при массе ГТУ 5 кг и массе топлива 100 кг выгоднее тогда уж дизель-генератор или Стирлинг (хотя по Стирлингу у меня все же серьезные сомнения есть). Именно для решения проблемы огромного аппетита ГТУ и создана эта тема.

[Qx15(RUS)]

Я сижу и думаю, зачем я про стирлинг ляпнул... Тупиковый путь.
Вернемся к истокам. e2e4, вы проводили какие нибудь испытания вашей идеи? Я пытаюсь понять, опираемся ли мы на теоретические данные вашей мини-ГТУ или же вы выложили результаты вашего собственного анализа. У вас есть рабочая модель ГТУ или же собрать ее еще в ваших планах?

-- Пт окт 23, 2009 18:37:35 --

Посмотрел на стирлинг, увидел кучу гемороя, взлянул на ГТУ, увидел кучку, но поменьше, покумекал, представил себя на вашем месте, и нажал <Delite>...Стиргингу

[e2e4]

Qx15(RUS), Вы, по-моему, читаете через строчку. Повторяю вновь и вновь - я еще только собираюсь построить турбинный двигатель строго по чертежам Курта. Никаких собственных данных я в этой теме не приводил и еще долго не приведу. Рабочая модель построится как только будет возможность ее построить - будет собственная мини-мастерская на балконе .

Qx15(RUS) писал(а):

Посмотрел на стирлинг, увидел кучу гемороя, взлянул на ГТУ, увидел кучку, но поменьше,

Это вы зря. Стирлинг построить таки легче (во всяком случае у меня сложилось такое впечатление). Однако и перспектив у этого двигателя меньше с точки зрения полезности широкому кругу людей на текущем витке технического прогресса (не исключаю, что в будущем он еще себя покажет).

[Кардановский]

e2e4: Зациклились вы на редукторах! Зачем Вам эти 30-40 тыс об/мин то? Ajabsandal: Спасибо за ориентировку по редуктору!

[e2e4]

Кардановский, в n-ый раз повторяю: 40 000 об/мин нужны для уменьшения габаритов генератора. Выше я об этом (а также и о конкретных массагабаритах генераторов) уже писал.