Турбореактивный микродвигатель
17 кафедра Полев АС
18 кафедра Евдокимов AИ.
Какой из них.
Евдакимов это Теория Авиационных Двигателей? если да, то значит вот 😉
Сведение в монолит компрессора и турбины
Не помню где, но пару/тройку лет назад видел анонс генератора для мобильного телефона - размером с монету, работает на спирту. Он вроде как тоже был турбо что-то там. И схемка строения прилагалась - я правда в ней не особо что тогда понял.
Из недостатков шутливо проехались про горячую струю отработавших газов около уха - можно типа уши припалить. Обороты вроде от сотни до двух - если писались вообще.
Он случайно не на таком монолитном колесе построен ? Потому как ну совсем уж он на фото плоский был ? Или никто не вспомнит такой новости ?
Не помню где, но пару/тройку лет назад видел анонс генератора для мобильного телефона - размером с монету, работает на спирту. Он вроде как тоже был турбо что-то там. И схемка строения прилагалась - я правда в ней не особо что тогда понял.
Из недостатков шутливо проехались про горячую струю отработавших газов около уха - можно типа уши припалить. Обороты вроде от сотни до двух - если писались вообще.
Он случайно не на таком монолитном колесе построен ? Потому как ну совсем уж он на фото плоский был ? Или никто не вспомнит такой новости ?
Немного вледею информацией по нанотехнологиям, нашим и буржуйским, ВИНИТИ классшая штука. Действительно такие микромашины уже разработаны. Представляют плоский диск на которм ближе к центу компрессор, потом камера сгорания, на переферии турбина. Крышка котороя это все закрываеи имеет напровляющие лопатки и перегородки. Тоесть все центробежное (радиальное) Размер 10мм толшина 4мм. На обратных стронах статора и ротора нанесена печатным с пособом печатные обмотки - в результате турбогенератор, предназначен для автономного питания микросхем в электронных модулях.
Проблемы с которыми наши столкнулись - организация управляемого горения в сверхмалых объемах - дажее горючий газ в зазорах ~мм проявляет сильную вязкость(про использование жидкостей тут и речи не идет). Проблема горения решается так - газ(метан) смешивается с воздухом какимто хитрым способом пропуская смесь через не то сетку нето еще чето что обеспечивает хорошее перемешивание. А вот горение происходит в специальных таких керамических трубках пропитанных катализатором - хрен потухнет. Частота вращения до 3*10^5 об.мин. Как говорят сами “разработчики”, в том числе и буржуйские - до применеия как до китая раком!
Что знал расказал. Фотки видел этого девайса, надобыло перефотать, щас бы показал…
Мотокомпрессор- (надёжная калилка 2.5см. куб. с импелером)+небольшой пульсирующий реактивный. Обязательно миниум 2-а контура, чтобы не поджарить модель.
При отказе пульсатора мотокомпрессор выполнит роль малого газа, и наоборот, при отказе
мотокомпрессора пульсатор работает самостоятельно. Возможен вариант прямоточного реактивного
двигателя с мотокомпрессором. Проще, эффект паяльной лампы (форсаж). Недостаток - малая тяга
ограничения работы по времени изза увеличенного расхода топлива.
Доступен в изготовлении муделисту(так меня жена называет) с средним достатком
и средним образованием.
Мммм… Картиночку можно?.. И еще. Сами Вы пробовали?
А теперь…
Был я в литейке МАИ, что на первом ГУКа. Там мне сказали, что могут (!) сделать турбину, но только из… Ч у г у н а… Нормально? Не знаю, не знаю… Модель, говорят, тебе в штуку ежиков, одна деталь- в полштуки. А готовую турбину в качестве модели не пойдет- усадка-с…
Господа, что делать?
С уважением, Сергей. 😃
Мммм… Картиночку можно?.. И еще. Сами Вы пробовали?
А теперь…
Был я в литейке МАИ, что на первом ГУКа. Там мне сказали, что могут (!) сделать турбину, но только из… Ч у г у н а… Нормально? Не знаю, не знаю… Модель, говорят, тебе в штуку ежиков, одна деталь- в полштуки. А готовую турбину в качестве модели не пойдет- усадка-с…
Господа, что делать?
С уважением, Сергей. 😃
а не проще если надо только несколько турбин сделать купить готовое колесо турбины, стоит-то 4-5тр, все остальное проблем то не представляет, колесо компрессора все берут от авто турбин
Мотокомпрессор- (надёжная калилка 2.5см. куб. с импелером)+небольшой пульсирующий реактивный. Обязательно миниум 2-а контура, чтобы не поджарить модель.
При отказе пульсатора мотокомпрессор выполнит роль малого газа, и наоборот, при отказе
мотокомпрессора пульсатор работает самостоятельно. Возможен вариант прямоточного реактивного
двигателя с мотокомпрессором. Проще, эффект паяльной лампы (форсаж). Недостаток - малая тяга
ограничения работы по времени изза увеличенного расхода топлива.
Не будет работать пульсер с компрессором!!! Куда воздух от компрессора пойдет когда закроются клапана пульсера? Во второй контур? 😃 Ведь основное достоинство ПуВРД это то что он может работать с нулевой скорости. Т.е. его несложно запустить на земле. Когда модель стоит.
На заре реактивной авиации делали так называемые мотокомпрессорные рекативные двигатели. Но там поршневой двигатель вращал компрессор, который нагнетал воздух в камеру сгорания и потом горячие газы выходили через реактивное сопло.
С уважением
Я понеимаю, что проще взять гттовую турбину, но ваедь хочется чего-то своего…
Я понеимаю, что проще взять гттовую турбину, но ваедь хочется чего-то своего…
почему готовую, я предложил взять готовую самую сложную деталь колесо турбины, сам ты его за 4тр не сделаешь, все остальное делается несложно
(Не будет работать пульсер с компрессором!!! Куда воздух от компрессора пойдет когда закроются клапана пульсера? Во второй контур? 😃 Ведь основное достоинство ПуВРД это то что он может работать с нулевой скорости. Т.е. его несложно запустить на земле. Когда модель стоит.)
В том то и дело, что сложно запустить если нет давления в-ха перед мембраной,
кто запускал-знает! А после запуска работающий импель помех не создаст.
Да! И во 2-й, и в 3-й, и сквозь пульсатор, как и набегающий поток.
Есть слова КИЛЛЕРЫ и есть люди -КИЛЛЕРЫ
, которые в корне отрицают идеи
и бъют по рукам. А эти идеи возникли из опыта работы с пульсатором и подтверждены эксперементами. Идея соединить ИМПЕЛЬ у которого недостаток тяги и ПУЛЬСАТОР у которого избыток. Жалко что этот класс скоростных моделей отменили.
(Не будет работать пульсер с компрессором!!! Куда воздух от компрессора пойдет когда закроются клапана пульсера? Во второй контур? 😃 Ведь основное достоинство ПуВРД это то что он может работать с нулевой скорости. Т.е. его несложно запустить на земле. Когда модель стоит.)
В том то и дело, что сложно запустить если нет давления в-ха перед мембраной,
кто запускал-знает! А после запуска работающий импель помех не создаст.
Да! И во 2-й, и в 3-й, и сквозь пульсатор, как и набегающий поток.
Есть слова КИЛЛЕРЫ и есть люди -КИЛЛЕРЫ, которые в корне отрицают идеи
и бъют по рукам. А эти идеи возникли из опыта работы с пульсатором и подтверждены эксперементами. Идея соединить ИМПЕЛЬ у которого недостаток тяги и ПУЛЬСАТОР у которого избыток. Жалко что этот класс скоростных моделей отменили.
Извините, но Вы не предоставили ни одной картинки, никаких результатов экспериментов. И непонятно зачем делать гибрид если эти два движителя самодостаточны??? А если есть “избыток” тяги у пульсера так сделать надо модель побольше и все. Я так думаю. И я не отрицаю идею - я пытаюсь понять ЗАЧЕМ???
Эти идеи о постройке копии истребителя с реактивной тягой
40-30 летней давности. Изготовить в простой моделке где был
опыт работы с скоростными моделями с пульсирующими дв-ми.
Просто пульсатор на копии может обеспечить полёт с неуправляемой
тягой, а у импеллера КПД мал, но зато большой диапозон по тяге и
не надо применять дополнительные приспособления для запуска
пульсатора (насос, компрессор, балон со сжатым в-хом), хотя
електростартёр для запуска ДВС необходим. Современные технологии
позволяют реализовать то о чём мы только мечтали, зато старые наработки
и опыт работы утеряны. Хотя трубы мы делали на самодельных контактных
сварочных аппаратах из тонкой нержавейки. Фотографий и четежей не
сохранилось. Хотя чего уж проще. Труба в которой установлен ДВС с
импелем а долее ПуВРД (есть ограничения по весу в положении по
кордовым копиям)
А о ТРД для модели мы даже и не мечтали. Знаменитый Ту-16 был изготовлен
в заводских условиях. Летаю на Радугах 10Ру на кордовых копиях - так
надёжнее. Последние 10 лет (перед пенсией) был б/инженером на Ту-154.
Эти идеи о постройке копии истребителя с реактивной тягой
40-30 летней давности. Изготовить в простой моделке где был
опыт работы с скоростными моделями с пульсирующими дв-ми.
Просто пульсатор на копии может обеспечить полёт с неуправляемой
тягой, а у импеллера КПД мал, но зато большой диапозон по тяге и
все верно, и я к примеру и так и этак обсчитывал идею добавления к электроимпеллеру камеры сгорания и сопла(думал увеличивать таким образом тягу(которая на электроимпеллерах и тем более мала)
долго долго обсчитывал, и приходил к неутешительным выводам.
выводы:
повышение скорости потока приводит к повышению мощности пропорционально квадрату скорости, а тяга повышается пропорционально скорости в первой степени.
т.е. если тяга - 1, нагрев всего обьема газа - 300градусов(примерно в два раза расширение) то:
тяга увеличивается вдвое(расчет очень и очень примерный но порядок величин покажет)
теперь считаем сколько это будет топлива для импеллера входного сечения 25 кв см, и со скоростью потока 50 м/с
количество воздуха в секунду - 0.25*500= 125 л.(литр воздуха весит 1.4 гр итого 175гр воздуха(это тяга - 0.175*50=8.75 ньютон или 875 Грамма, при этом мощность такого импеллера в идеальном случае - 50*50*0.175/2 = 218 Вт, а кпд говорили порядка 50% т.е. 400 вт.)
кислорода - 20 %
итого 35 гр кислорода.
если как топливо взять бутан(все таки сжижается при нормальной температуре в районе 3 атмосфер, работать удобно, и пр).
то на полное сжигание 1 гр бутана потребуется 3.6гр кислорода, 18гр воздуха.
короче на такую штуку потребуется 10 гр/с бутана.
это для полного выжигания кислорода.
где-то я читал что для ТРД сжигают около 1/4 кислорода воздуха.
значит 2.5 гр/с
а это в свою очередь - 40 000кДж/гр *2.5 = 100 кВт тепловой мощности.
и при этом увеличение тяги в 2-3 раза.
если мы будем иметь бензиновый двигатель кушающий столько же, и имеющий КПД 5% то это будет двигатель мощностью 5 кВт.
т.е. в 10 раз мощнее импеллера стоящего на входе.
итого.
импеллер 400Вт надувающий камеру сгорания с
расходом топлива - 2.5гр/с
имеет тягу в три, четыре раза меньше чем самый хреновый импеллер с тем же расходом топлива.
т.е. в варианте работающей камеры сгорания это тяга в 3 раза меньше чем у импеллера с аналогичным потреблением топлива
в варианте без - еще раза в два меньше.
третье - это имеет смысл делать когда нужна не тяга, а скорость полета, поскольку повышение скорости потока приведет к повышению возможной максимальной скорости(при скорости потока 50 м/с лететь быстрее этих 50 м/с не получится)
но так как скорости самодельных самолетов редно доходят даже до этих 50 м/с…
то делать так - не имеет смысла.
даже более того, имело бы смысл иметь маленькую турбинку с двойным контуром, и тратить ее мощность на вращение импеллера.
но к сожалению проще купить мощный бензиновый двигатель чем турбину.
и еще - турбина со скоростью истечения - 300м/с и площадью сечения 25 кв см имеет ту же тягу что и импеллер со скоростью истечения 100м/с и площадью сечения 75см/с
при этом последний имеет радиус в 1.7 раза больше чем радиус воздухозаборника турбины.
а мощность ему требуется в 3 раз меньше.
следовательно и потребление тож…
а если снизить еще до 50м/с и увеличить диаметр еще в 1.4 раза то мощность еще в два раза меньше потребуется…
Копия самолёта с реактивным двигателем лучше смотрится с РД,
а не с винтом на некотоых моделях МИГ-21.
так диаметр корпуса турбины все равно как минимум в два раза больше диаметра воздухозаборника.
и если сделать диаметр импеллера равным диаметру турбины…
импеллер - диаметр 132 мм и скорость 75м/с дадут
а мощность требуемая для кручения импеллера потребуется в 4 РАЗА МЕНЬШЕ.
если хотите - то импеллерный вариант при 100 КПД будет при этих параметрах давать:
обьем воздуха - 1020 литра в секунду
вес воздуха - 1.43кг в секунду
скорость - 75 метров
импульс - 107.5 кг*м/с
и этот импульс деленое на время - 107.5 Ньютон.
а это - 10 кг…
мощность - 1.43 кг * 75*75/2= 4 кВт
а мощность турбины в этом виде будет - 16 кВт.
а мощность турбины в этом виде будет - 16 кВт.
Во-первых ТРД не выдает мощности, у него просто нету ничего, откуда её забирать, вот если ТВД(турбовальный двигатель), то да, там мощность снять можно.
Поэтому турбина забирает мощность (от батареи, при электро старте) только при раскрутке. И, кстати, в работе, турбина мощность выдаёт на компрессор, который и потребляет эту мощность, кстати не малую примерно 60 кВт при тяге 15 кгс…
Во-первых ТРД не выдает мощности, у него просто нету ничего, откуда её забирать, вот если ТВД(турбовальный двигатель), то да, там мощность снять можно.
Поэтому турбина забирает мощность (от батареи, при электро старте) только при раскрутке. И, кстати, в работе, турбина мощность выдаёт на компрессор, который и потребляет эту мощность, кстати не малую примерно 60 кВт при тяге 15 кгс…
😃 😃 😃
Во-первых ТРД не выдает мощности, у него просто нету ничего, откуда её забирать, вот если ТВД(турбовальный двигатель), то да, там мощность снять можно.
Поэтому турбина забирает мощность (от батареи, при электро старте) только при раскрутке. И, кстати, в работе, турбина мощность выдаёт на компрессор, который и потребляет эту мощность, кстати не малую примерно 60 кВт при тяге 15 кгс…
ну не совсем верно…
мощность то она выдает, и ее мощность равна энергии струи истекающих газов за единицу времени.
а то вы мне еще скажите что и ракетный двигатель - мощность не выдает…
а я говорю вообще не про крутящий момент и обороты. И мне кажется - что чем меньше двигатель согревает атмосферу, и чем больше он же производит работы(не важно, то ли это струя газа, либо воды, либо механическое движение с шестеренками и прочим, тем собственно ЛУЧШЕ работает этот двигатель.)
пример - Боинг - имеет турбовальный двигатель, и сняв механическую мощность с турбины, передает ее импеллеру, разгоняя ХОЛОДНЫЙ ВОЗДУХ.
если же вы, будете раскалять струю до 2000 градусов, и при этом толкать ее со скоростью 15 м/с…
то КПД такого вашего двигателя будет очень даже сомнителен…
значительно лучше разгонять до 200 и нагревать на 100.
а теперь так.
если собираетесь летать со скоростью 15м/с - то лучше и нагревать на 15 градусов, и разгонять до 15-30м/с но еще лучше не нагревать вообще.
короче, 4 кВт импеллер будет весить в раза два - три тяжелее турбины.
при этом ему не потребуется такое дикое количество топлива(количество топлива будет раза в 4 меньше.
еще один плюс - значительно лучше динамика разгона(не так квело как у турбины).
а размерчики по сути очень даже и близки получаются
а если такая ДИКАЯ мощность потребляется компрессором - а нельзя ли тогда снять киловат 20…
и увеличить таким образом тягу турбины раза в четыре…
это конечно при идеальных условиях, но и реально раза в три думаю получится…(представьте себе, одна турбинка(какая нить малюсенькая, с мощностью передаваемой на компрессор - 20кВт… и тягой в 5 кГ стащили с нее 6кВт и увеличили диаметр раза в два полтора, и добавили еще 10 кГ)))))
а если такая ДИКАЯ мощность потребляется компрессором - а нельзя ли тогда снять киловат 20…
и увеличить таким образом тягу турбины раза в четыре…
У тебя там прям почти за углом Wren turbines, подай идейку 😉
только сначала скажи им как?
что касается вялых турбин… так это только вопрос мощности агрегата, сделай модель с весом/тягой 1:2 и стартуй вертикально хоть с места 😁
Для затравки - полёт модели на Чемпиотате Мира-2004г.
Для затравки - полёт модели на Чемпиотате Мира-2004г.
Для затравки - полёт модели на Чемпиотате Мира-2004г.
Для затравки - полёт модели на Чемпиотате Мира-2004г.
❓ ❓ ❓
Очень попробую купить турбину. Где-то через месяц. А там посмотрим.
ну не совсем верно…
мощность то она выдает, и ее мощность равна энергии струи истекающих газов за единицу времени.
а то вы мне еще скажите что и ракетный двигатель - мощность не выдает…
Ещё раз повторюсь, что это тяга… которую можно, кстати, посчитать по формуле R=Fc*(M5-Mп)+Gг*(P5-Pн)
где Fc-площадь сечения сопла двигателя
М5- скорость истечения газов, Мп - скорость полёта
Gг - массовый расход газа через сопло
P5 - давление газа за турбиной, Pн - атмосферное давление.
Реактивный двигатель _мощность_ не выдаёт, только тягу, которая образованна реактивной струёй…
а я говорю вообще не про крутящий момент и обороты. И мне кажется - что чем меньше двигатель согревает атмосферу, и чем больше он же производит работы(не важно, то ли это струя газа, либо воды, либо механическое движение с шестеренками и прочим, тем собственно ЛУЧШЕ работает этот двигатель.)
пример - Боинг - имеет турбовальный двигатель, и сняв механическую мощность с турбины, передает ее импеллеру, разгоняя ХОЛОДНЫЙ ВОЗДУХ.
если же вы, будете раскалять струю до 2000 градусов, и при этом толкать ее со скоростью 15 м/с…
то КПД такого вашего двигателя будет очень даже сомнителен…
значительно лучше разгонять до 200 и нагревать на 100.
Если я нагрею рабочее тело, до температуры 2000, то из законов физики я приложу к нему энергию, которую потом можно превратить в скорость, либо давление, так что 2000 градусов и 15 м/c можно преобразовать в 200 м/c и 1900 градусов… (без учёта потерь)
а теперь так.
если собираетесь летать со скоростью 15м/с - то лучше и нагревать на 15 градусов, и разгонять до 15-30м/с но еще лучше не нагревать вообще.короче, 4 кВт импеллер будет весить в раза два - три тяжелее турбины.
при этом ему не потребуется такое дикое количество топлива(количество топлива будет раза в 4 меньше.
еще один плюс - значительно лучше динамика разгона(не так квело как у турбины).а размерчики по сути очень даже и близки получаются
Пример опускаю, потому что вообще не понял его…
далее… согласен, по моим данным динамика разгона (приемистость) у мини ТРД около 30-80 сек (переход с малого газа на взлётный режим) это лишь то, что я сумел почерпнуть из интернета и за это время не ручаюсь, у больших ТРД данный параметр стоит в пределах 20ти секунд, т.е. например двигатель на самолёте МиГ-29 переходит с режима малого газа (~50-100 кг тяги) на форсаж 7800 кг тяги за это время, думаю ни одному импеллеру это сделать не удастся…
а если такая ДИКАЯ мощность потребляется компрессором - а нельзя ли тогда снять киловат 20…
и увеличить таким образом тягу турбины раза в четыре…это конечно при идеальных условиях, но и реально раза в три думаю получится…(представьте себе, одна турбинка(какая нить малюсенькая, с мощностью передаваемой на компрессор - 20кВт… и тягой в 5 кГ стащили с нее 6кВт и увеличили диаметр раза в два полтора, и добавили еще 10 кГ)))))
Это мощность не потребляется компрессором и не исчезает просто так, а передаётся воздуху, благодаря чему он сжимается и нагревается и потом поступает в камеру сгорания, где нагревается и расширяется, далее проходя через турбину отдаёт часть энергии, которая преобразуется в мощность и передаётся за счет крутящего момента на компрессор… “вечного двигателя” не получается по причине не 100% кпд компрессора и турбины, потерь на трения и др…
далее… чем больше мы сжимаем воздух в компрессоре, тем более он “горячий” попадает в камеру сгорания и тем меньше нам нужно потратить топлива, для нагрева его до нужной нам температуры, т.е. мы имеем меньший удельный расход топлива (один из важнейших параметров любого двигателя), однако нужно соблюдать балланс степени сжатия в компрессоре и расходом воздуха через него, например для маленьких турбин с расходом воздуха 0,2-0,5 кг/с данный параметр колеблится от 2,5 до 4, дальнейшее увеличение стпени повышения давления ведёт к ухудшению удельной тяги…
То, что у вас описано в последнем абзаце называется форсирование двигателя…
поправлю Боинг раскручивает не импеллер а вентилятор так как движок турбовинтеляторный и делается это для того что при смешении холодного с горячим скорость реактивной струи увеличивается и турбовинтеляторные движки иногда называют двухконтурными
поправлю Боинг раскручивает не импеллер а вентилятор так как движок турбовинтеляторный и делается это для того что при смешении холодного с горячим скорость реактивной струи увеличивается и турбовинтеляторные движки иногда называют двухконтурными
😂 😂 😂
Без слов, по всем пунктам. 😲