Расчёт турбины для сжижения воздуха?

[avmich]

Здравствуйте,

интересуюсь криогенной техникой, хотел бы собрать дома установку для получения жидкого воздуха. На Интернете не слишком много рецептов, как это сделать, но вроде бы задача подъёмная- наверное, просто мало кому интересная.

Хотелось бы сделать что-то вроде схемы Капицы, где использовалась радиальная турбинка. Расход неважен - даже хорошо, если будет маленький, важен принцип. Основная проблема - понять, как считать профиль такой турбины. Какие-то учебники по лопаточным машинам когда-то читал, но эту задачу хорошо бы решать по примеру...

Есть ли какие-нибудь идеи на этот счёт?

[barga44]

ничего сложного нет, если для жидкого воздуха.
Могу рассчитать на расход 100 г/час, но не турбину конечно.
Но у Капицы были необозимость получать большие расходы.
А на маленькие турбина не выгодна.Очень дорого.
А где вы будете изготавливать это устройство?

[avmich]

Честно говоря, турбина выбиралась из соображений простоты . Если не считать саму турбины - я понимаю, что это серьёзное предположение - то криогенная турбина проще, чем, например, поршневая машина (где вопросы клапанов, материалов...)

Изготовление - хороший вопрос; любительские турбины для других применений - скажем, авиатехника, с турбореактивными двигателями - любители как-то делают. Поршневая машина может быть попроще в изготовлении, но сложнее в конструкции; в том смысле, что каждая деталь проще, а вот доводка всего вместе, боюсь, будет сложнее. Да, территориально я в Сиэтле.

[avmich]

Насколько дороги могут быть такие небольшие турбины? По порядку величины?

У Капицы была турбинка на примерно 8 см диаметр и 40 000 об/мин, конечно, на довольно большой расход. 100 г/час - для меня величина нормальная.

[barga44]

А где вы будете изготавливать это устройство? Турбинку тоже можно рассчитать.

[avmich]

Да, для того, чтобы знать, где делать, нужно знать, что делать, и наоборот.

Варианты такие. Можно попробовать трёхмерные принтеры. Там проблема, особенно для малых изделий, в точности.

Можно попробовать отливку сделать, если материал льётся. На любительских ТРД турбины стальные, насколько понимаю, интересно, как они их делают.

Можно попытаться сделать лопатки по отдельности, и собрать в целое потом. В любом случае есть проблема балансировки, особенно если скорость вращения будет большой, а она наверняка будет.

[avmich]

Я тут проделал ещё немного домашней работы :) . Оказывается, миниатюрные турбодетандеры бывают, похоже, это Brayton turboexpanders. Их можно даже просто купить... КПД невысок, но вполне настольные приборы. Хотя, конечно, интересно было бы такой самому сделать :) но турбины в небольших аппаратах вращаются куда шустрее, чем у Капицы.