Aktuálně: Nový finanční systém - SPDR nabízí doživotní měsíční rentu, oddlužení. financování vlastních projektů. Více zde...
Město Krnov - Přímá pomoc jedné domácnosti postižené povodní. Více zde...

Přestavba motoru Š120 na stirling

Moderátor: JiMi

Odpovědět
Yokotashi

Příspěvek od Yokotashi »

Akord:
[-1] Dezinterpretace, v reálu souvisí. Všichi páni, kterí napsali své obehy motoru a turbin jako Erics-Brayton, Diesel, Otto napsali na to svuj vztah, ve kterém hraje klíčovou roli konkrétní tlak, a kde jeden z hlavních parametru je kompresní pomer. Carnotova účinnost není účinnost reálného motoru, protože Carnotuv motor nepredpokládá automaticky produkci mechanické práce a výkonu, tlak a tlakový spád. Je to jen limitní srovnávací účinnost, kdy se merný výkon stroje blíží k nule. Taková (s výkonem nesouvisící) účinnost je pro konkrétní návrh motoru témer na nic.

O.K. to zni docela rozumne. I tak si myslim, ze motor s malym vykonem muze mit vysokou ucinnost, ale fakt je, ze kdyz od toho sameho motoru bude pozadovan velky vykon, tak muze ucinnost jit pekne do haje.

[2] Myslíš si, že pracovní objem kolem prehaneče má být minimální? Opet omyl. Najdi si, jaký kompresní pomer má mít pro dané teploty Stirling, a ten objem Ti vyjde. Do neej pak zajíždet nemáš a výmenníky horké i studené budou mimo, není duvod aby nima byl vyplnen celý objem. Podívej se na ten Stirling ješte jednou.

Je na to nejaky zdroj, kde je to popsano (googlit cesky a anglicky samozrejme budu, ale kdyby byla jenom kniha, nebo neco, co se spatne googli)?

[4] Je to princip Stirlingu(teoreticky 90 stupňu), bylo popsáno témer všude, tady se rozebíraly i detaily. Stirling dík svému nízkému mernému výkonu nemá rezervy krýt ztráty, musí jít zcela hladce. Kdybys delal nejakou rekuperaci, tak by ses hodne tešil už z 50 procent.

Domnival jsem se, ze optimum je tech 90deg a vsechno ostatni je znouzectnost. Ze to tak vychazi. S temi 60-100 jste me zaskocil ...

[6]Epoxidkompozit ne. Mekne matrice. Co by pak delaly plošáky pri pájení.

Mekly a kroutily se ... coz za chvili udelaji ... tohle je fakt schopne tesnit a "samomazat" 400-500 degC valec?

[8] Obrovský. Videl jsem rozbitou hlavu 10kW volnopístu po méne jak 5 cyklech.
Klika je výborný akumulátor. Kam podeješ energii vystreleného volnopístu, když se ti ji nepovede v každém cyklu zodpovedne a v konkrétní velikosti odebrat? Stačí malá porucha.

Hmmm ... to je sice hloupe, ale neni to uplne silny argument proti, zvlast kdyz je to jednodussi mechanicka konstrukce. Navic se da zaridit, aby - kdyz se pist dostane kam nema - seply tyrystory a zkrz pridavna vinuti vybily kondenzatorovou baterii, ktera pist megneticky zbrzdi (kdyz se hodi supersilny magnet na hlinikovou desku, dopada pomalu).

[8.5] Musí, viz výše.

kvuli akumulaci energie?

Ale nerešil jsi mou predešlou pripomínku, že písty tlačené jenom z jedné strany v téhle konfiguraci nemužou fungovat z principu. Písty s pracovním plynem jenom na jedné strane mohou být takhle hnané jednostranne jen klasické dvojice (vícenásobný stirling s 2písty).

Tyhle pisty maji pracovni plyn z obou stran ... snazil jsem se to rozkreslit a vyslo mi, ze tam jsou 4 "takty" po 90 deg. 1 - oba pisty se posouvaji. 2 - pisty se od sebe vzdaluji za tlaku klesajiciho z p1 na p1'. 3 - pisty se posouvaji stejne. 4 - pisty se priblizuji za tlaku p2 rostouciho na p2'. Pokud p2'<p1, pak motor kona praci. No a pokud ten presun prenese energii zkrz motor (kdyz jsou 4 v serii - kazdy pist je zaroven ve dvou motorech), tak by to snad melo chodit ... musim si to jeste nakreslit ...

*Ani se nesnaž spočítat, kolik vody bys musel odparit, abys získal tolik páry, kolik je výfukových plynu. Mel bys problém to turbo pohnout, na generátor je moc brzo. Lepší výsledek bys získal, kdybys do výfuku proste zaradil ješte jedno turbo. O účinnosti generátora zatím mlčím, stavel jsem jich dost.

Ve vyfuku nemam zadne turbo. Kdyz tam jedno pridam nebude to chodit, protoze turbo bere tlak a ne teplotu, takze musi posilat tlak do motoru, aby ho melo odkud odebirat. Jinak udusi motor - to bylo prvni, co me napadlo.

Generator musi byt dlouhy (malo medi v celech), nesetrit na medi, nepresytit zelezo, nad 50Hz jit do zelezoprachoveho jadra a pouzit neodymove nagnety. Pak se pred 90% dostat da. Samozrejme kdyz ma neco par MW, tak to ma 96% i jako synchronni buzeny stroj ...

-------------------
jarda ovčák svitavy:
kdyby neco takoveho slo koupit - at uz na vodu, nebo na spiritus ...
Jde to udelat z nejakeho bezne prodavaneho kompresoru?

-------------------
Akord: 3% :-( ...
A resit to jako klasicky parni stroj? (Kdyby s tim slo experimentovat tak jednoduse, jako s elektronikou :-( ...)

-------------------
Omlouvam se za svou natvrdlost ...


morse59
Starší člen
Příspěvky: 157
Registrován: čtv 22 úno 2007 19:32
Bydliště: hradec králové
Dostal: 5 poděkování

otázka pro Akorda

Příspěvek od morse59 »

Ahoj. Chtěl bych se zeptat,jestli pouhou extrapolací rozměrů malého stroje lze získat výkon ůměrně hodnotám extrapolace? Dostal jsem origo plány na malý model stirlinga,který skutečně funguje a je možnost ho vidět. Ten člověk se živí profesionální výrobou moderních parních strojů a o stirlingu mi řekl,že hlavní jsou tolerance a materiál. U těch plánů jsou tolerance i povrchy dobře popsány a ten strojek jsem viděl fungovat. Ahoj a děkuji za případnou odpověď.


Akord
Zasloužilý člen
Příspěvky: 3133
Registrován: stř 24 led 2007 0:52
Dal: 5 poděkování
Dostal: 28 poděkování

Příspěvek od Akord »

Yokotashi:
[-1]...malym vykonem muze mit vysokou ucinnost, ale fakt je, ze kdyz od toho sameho motoru bude pozadovan velky vykon, tak muze ucinnost jit pekne do haje.

Takový motor však muže být hodne velký proti bežným predstavám, a pak to zkazí reálná mechanika zvlášte tesnení, a dále cena. Stále jakoby jsi však nechtel podmiňovat účinnost potrebným tlakovým spádem pri daném výkonu, a to je pak čirá fikce. V prípade stroje dodávajícího mechanickou práci nelze počítat účinnost bez účasti tlaku. Komu se mám za to podekovat, že toto není dostatečne známo, školám, internetu, nebo motomagazínum? Hrajou si na obrázky. Ale dá se to najít, nebo pochopit ze solidních termodynamik, prokousávání však mává za následek zabloudení v složitosti, takže celkove to chápu.

[2]Je na to nejaky zdroj, kde je to popsano

Tady ve vlákne je to snad lépe než ve wiki, nebo googlu, i knížky se opsávají, a konkrétní veci si obvykle lidi cení pro úzký okruh. Zopakuju stručne , že pro naše prípady a teploty je vhodný kompresní pomer kolem 2, prípadne od asi 1.5, ne však výše, než 2.5. Závisí od teploty ohríváku, čím je vyšší, tím vetší KP.

[6]Mekly a kroutily se ... coz za chvili udelaji ... tohle je fakt schopne tesnit a "samomazat" 400-500 degC valec?

Proč kladeš umelé podmínky, válec nemusí mít 400-500 stupňu.

[8]Hmmm ... to je sice hloupe, ale neni to uplne silny argument proti, zvlast kdyz je to jednodussi mechanicka konstrukce. Navic se da zaridit, aby - kdyz se pist dostane kam nema - seply tyrystory a zkrz pridavna vinuti vybily kondenzatorovou baterii, ktera pist megneticky zbrzdi (kdyz se hodi supersilny magnet na hlinikovou desku, dopada pomalu).

Je to nejsilnejší argument proti. Další je závislost na otáčkách, protože i v prípade volnopístu nutno dosahovat na prehaneči asi 90 stupňu. Na to je tam vždy vetšinou pneumatický tlumič.
Už vidím jak se kvuli prerušenému drátu drtí motor.
To, co píšeš o tom magnetu je čirá fikce. Zkus nejdrív pustit kousek hliníku, nebo medi na neodymový magnet. A pak rekni, že tam dáš supravodič. Pokud bys to udelal postupneji, jako vírivou brzdu, ztrácíš výkon, to už mužeš rídit lineární generátor. Lineární generátor je kapitola, ze které vetšina zná jen nadpis a má o nem značné iluze.

[8.5]
Samo si to synchronizaci neudrží. Snaž se lépe pochopit funkci stirlingu, na to, co píšeš se ani nedá odpovídat, chytni se nejprve nejaké konvence z bežného kvalitního populárního vysvetlení, a pak to mužeme upresnit. I toto se tu probíralo. Funkce stirlingu se nedá popsat jako u spalováku, kde se plyny ohrejí a pak expandují, to je proti stirlingu primitivní stroj.

[Ve vyfuku nemam zadne turbo. Kdyz tam jedno pridam nebude to chodit, protoze turbo bere tlak a ne teplotu, takze musi posilat tlak do motoru, aby ho melo odkud odebirat. Jinak udusi motor - to bylo prvni, co me napadlo.]

Mel by sis všimnou, že když chceš získat pár procent z výfuku, tak to neznamená, že preženeš pres výmenník tech pár procent tepla. Ale musíš prehnat pres výmenník témer všechno teplo z výfuku, a pak získáš tech pár procent. Nezapomeň dále na to, že i ten tepelný stroj musí odvést do okolí skoro stejné teplo, jako predtím šlo z výfuku, jen bude mít nižší teplotu. Pak uvaž, jak veliký ten výmenník bude(teplo o pár desítkách kW). Když ho udeláš jen o neco menší, než motor, bude mít tlakovou ztrátu jako to další turbo, které nechceš dát do výfuku, protože máš pocit, že by Ti žralo tlak.

[Generator musi byt dlouhy (malo medi v celech), nesetrit na medi, nepresytit zelezo, nad 50Hz jit do zelezoprachoveho jadra a pouzit neodymove nagnety. Pak se pred 90% dostat da. Samozrejme kdyz ma neco par MW, tak to ma 96% i jako synchronni buzeny stroj ...]

Já jsem dle nezávislého merení udelal 10kW alternátor s neodymy a účinností 95 procent a delal jsem i malé altíky s Fe prášku. To, co píšeš o medi v čelech tak není. Je to špatne napsáno v literature, nebo špatne pochopeno z literatury. To, co vadí, není vodič mimo drážky, ale délka, která je vetší, než mezidrážková spojka zvlášte v dusledku nutného krížení.
Generátor v principu nemusí být vubec dlouhý. Je to výsledkem dalších parametru, zejména otáček. Na železoprach(pomerne ztrátový) není duvod pri frekvencích pod 1kHz.


Akord
Zasloužilý člen
Příspěvky: 3133
Registrován: stř 24 led 2007 0:52
Dal: 5 poděkování
Dostal: 28 poděkování

Re: otázka pro Akorda

Příspěvek od Akord »

morse59 píše:Ahoj. Chtěl bych se zeptat,jestli pouhou extrapolací rozměrů malého stroje lze získat výkon ůměrně hodnotám extrapolace? Dostal jsem origo plány na malý model stirlinga,který skutečně funguje a je možnost ho vidět. Ten člověk se živí profesionální výrobou moderních parních strojů a o stirlingu mi řekl,že hlavní jsou tolerance a materiál. U těch plánů jsou tolerance i povrchy dobře popsány a ten strojek jsem viděl fungovat. Ahoj a děkuji za případnou odpověď.
Nemusí. Oba výmenníky nemusí dobre fungovat, závislost prestupu tepla na Reynoldsove čísle není lineární, zavádí se na to Nusseltovo a Prandtlovo číslo. Zbytek by možná fungoval. Možná vím o koho jde. Parní stroj, nebo spalovací motor se od stirlingu liší v mnoha ohledech obehu i konstrukčne, stirling není zjednodušene komprese-ohrev-expanze-ochlazení. Pokud výsledek nemá být se štestím, je nutný adekvátní prístup.


Yokotashi

Příspěvek od Yokotashi »

[2] takze tech 2.5 plati tak pro 600 degC?

[6] tak nejak predpokladam, ze kdyz zahrivam vzduch/helium ve valci na 400-600 degC, tak i valec bude mit tuhle teplotu ... asi by slo zahrivat hlavu a chladit to nize, ale mam z toho pocit, ze docela dost tepla bude utikat okolo ... ledaze by ten valec byl z neceho spatne tepelne vodiveho, ale napada me jen keramika.

[8]Je to nejsilnejší argument proti.

To me tesi, protoze ho povazuji za resitelny

> Další je závislost na otáčkách, protože i v prípade volnopístu nutno dosahovat na prehaneči asi 90 stupňu.

V tom nevidim problem, pojede v optimalnich otackach.

> Na to je tam vždy vetšinou pneumatický tlumič.

Pokud by nesla ta ctyrmotorova konfigurace, tak bych tam asi spis dal pruzinu.

> Už vidím jak se kvuli prerušenému drátu drtí motor.

To je obecny problem vetsiny pristroju ...

> To, co píšeš o tom magnetu je čirá fikce. Zkus nejdrív pustit kousek hliníku, nebo
medi na neodymový magnet. A pak rekni, že tam dáš supravodič.

ale ne ... to by nechodilo

> Pokud bys to udelal postupneji, jako vírivou brzdu, ztrácíš výkon,

staci tranzistory zkratovat vsechna vinuti nakratko - kdyz bude pist osazen magnety.

> to už mužeš rídit lineární generátor. Lineární generátor je kapitola, ze které vetšina zná jen nadpis a má o nem značné iluze.

Je to rozvinuty BLDC motor ... sice jsem zadny zatim nepostavil, ale jinak o nem vim docela dost.

[8.5] snazim se ... ale porad mi z toho vychazi posun - expanze - posun - komprese. Asi si to budu muset nejak numericky namodelovat.

[8.6] Mel by sis všimnou, že když chceš získat pár procent z výfuku, tak to neznamená, že preženeš pres výmenník tech pár procent tepla. Ale musíš prehnat pres výmenník témer všechno teplo z výfuku, a pak získáš tech pár procent. Nezapomeň dále na to, že i ten tepelný stroj musí odvést do okolí skoro stejné teplo, jako predtím šlo z výfuku, jen bude mít nižší teplotu. Pak uvaž, jak veliký ten výmenník bude(teplo o pár desítkách kW). Když ho udeláš jen o neco menší, než motor, bude mít tlakovou ztrátu jako to další turbo, které nechceš dát do výfuku, protože máš pocit, že by Ti žralo tlak.

To chapu - ale spalovaci motor posila cca 1/3 energie na hridel, 1/3 do vyfuku a 1/3 do chladiciho okruhu (pri plnem vykonu), takze pomerne maly chladic wartburga uchladi 37kW pri teplote cca 80 degC, tj. tepelny spad do okoli cca 60 Kelvinu. Kdyz si vezmu 37kW na 450 degC z vyfuku, tak budu muset uchladit o neco mene (o to, co odevzda stirling na hridel), ale i kdyz to nebudu pocitat, tak to s chladicem wartburg odhladim na 80degC a dostanu spad 370 K. Dam-li tam chladice dva, mel bych ziskat polovicni tepleny odpor a timpadem polovicni spad oproti okoli (z analogie k el obvodum - doufam, ze ji muzu pouzit). Takze 60/2=30 K, 30+20=50 degC na chladici a spad 450-50=400 K. Tretim chladicem ziskam dalsich 10 K spadu.

Jediny vymenik, ktery muze zajistit tlakovou ztratu motoru je na vysokoteplotni strane a tam predpokladam staci zachovat prurez pro pruchod spalin, aby k (vyznamne) tlakove ztrate nedoslo ...

Turbo jsem puvodne do vyfuku dat chtel, ale byl jsem od toho zrazovan, ze zhorsim ucinnost spalovaciho motoru u vic, nez vydelam na turbu.

[11] Já jsem dle nezávislého merení udelal 10kW alternátor s neodymy a účinností 95 procent a delal jsem i malé altíky s Fe prášku. To, co píšeš o medi v čelech tak není. Je to špatne napsáno v literature, nebo špatne pochopeno z literatury. To, co vadí, není vodič mimo drážky, ale délka, která je vetší, než mezidrážková spojka zvlášte v dusledku nutného krížení.
Generátor v principu nemusí být vubec dlouhý. Je to výsledkem dalších parametru, zejména otáček. Na železoprach(pomerne ztrátový) není duvod pri frekvencích pod 1kHz.

Jak byl ten 10kW generator velky?

Co se tyka toho dlouheho generatoru, tak sem se spatne vyjadril - je to samozrejme jen jeden z parametru. Ucinnost generatoru je dana ztratami v medi a ztratami v zeleze. Pokud nelze predimenzovat med (nevejde se do drazek) vyplati se navrhovat generator spise delsi, protoze bude lepsi pomer medi v drazkach ku medi v celech.
Samozrejme pokud se zdvojnasobi knitocet, vyjde polovina zavitu na volt a navine se to 2x tlustsim dratem, tak ucinnost vzroste (nezabije-li to magneticky obvod).


Akord
Zasloužilý člen
Příspěvky: 3133
Registrován: stř 24 led 2007 0:52
Dal: 5 poděkování
Dostal: 28 poděkování

Příspěvek od Akord »

[2] takze tech 2.5 plati tak pro 600 degC?
Ano, pomerne presne.

[6] tak nejak predpokladam, ze kdyz zahrivam vzduch/helium ve valci na 400-600 degC, tak i valec bude mit tuhle teplotu
Ohrívá se výmenník a hlava prehaneče, co není úplne válec. Pracovní a nejvíce tesnený válec se chladí.

[8]To me tesi, protoze ho povazuji za resitelny.
To je kopat studnu do skály krumpáčem. Taky to jde. Zvlášte, máš=li na to lidi.
Otáčky: Rychle a pomerne nedusledne čteš. Už vidím, jak s tím tlumičem dosahuješ stabilní chod.

>tak bych tam asi spis dal pruzinu.
Nejlépe nehmotnou. Poraď se radši se strojari.

> Už vidím jak se kvuli prerušenému drátu drtí motor.
To je obecny problem vetsiny pristroju ...
Prístroj není stroj, který utrhne nekomu lidskou hlavu.

> Pokud bys to udelal postupneji, jako vírivou brzdu, ztrácíš výkon,
staci tranzistory zkratovat vsechna vinuti nakratko - kdyz bude pist osazen magnety.
Opet príliš rychle čteš, chceš to ošidit. Není to dobré rešení. To je tak na pokusy z fyziky.

> Je to rozvinuty BLDC motor ... sice jsem zadny zatim nepostavil, ale jinak o nem vim docela dost.
Víš o tom velmi málo. Lineární motory nejsou zdaleka jen BLDC. Netrápí te rychlosti, účinnosti, setrvačné hmoty, cena...

[8.5] snazim se ... ale porad mi z toho vychazi posun - expanze - posun - komprese. Asi si to budu muset nejak numericky namodelovat.
Ujasni si, co vubec chceš modelovat. Nemel by sis myslet, že pokud namodeluješ treba Schmidtuv cyklus, že budeš blízko k stirlingu. Dostaneš neverohodné veci a fiktivní účinnosti. Budu rád, když se do nejaké termodynamiky podíváš, jinak mluvíme o docela rozdílných vecech.

[8.6]To chapu - ale spalovaci motor posila cca 1/3 energie na hridel, 1/3 do vyfuku a 1/3 do chladiciho okruhu (pri plnem vykonu), takze pomerne maly chladic wartburga uchladi 37kW pri teplote cca 80 degC, tj. tepelny spad do okoli cca 60 Kelvinu. Kdyz si vezmu 37kW na 450 degC z vyfuku...
Dobre. Tak dej takový malý chladič do výfuku a uvidíš, kolik vydeláš. Nezapomeň, že tech 37kW pak musíš prohnat adekvátním ne práve malým tepelným strojem, než ten benziňák, a pak témer stejné teplo odevzdat, nejlépe bez pomocného ventilátoru, ale jak, když nezustane teplotní spád. Pak to sečti, a budeš na tom težko lépe, než s tím pridaným turbem.
Jsou pokusy rešit to termočlánky, no ale výfuk je výfuk, zatím nikdo z výrobcu nemá vyhráno.

[11]Jak byl ten 10kW generator velky? 2.4kg medi.

Co se tyka toho dlouheho generatoru, tak sem se spatne vyjadril - je to samozrejme jen jeden z parametru. Ucinnost generatoru je dana ztratami v medi a ztratami v zeleze. Pokud nelze predimenzovat med (nevejde se do drazek) vyplati se navrhovat generator spise delsi, protoze bude lepsi pomer medi v drazkach ku medi v celech.

Když se navrhuje délka, tak se navrhuje i drážka s medí. Stále nevím, zda správne chápeš funkci čel. Myslím, že ne. Neodpovedel jsi jasne na mou vyjasňovací otázku, zda si myslíš, že drát z jedné drážky do druhé je elektricky a funkčne nežádoucí. Čelní spojka=čelo je funkčne a v principu žádoucí, nežádoucí je jen príliš dlouhé čelo, napríklad z duvodu ukládání drátu do drážky. Pokud rekneš, že indukované napetí delá jen vodič v drážce, ve smyslu Ui=Blv, tak se mýlíš. Účinná je celá plocha závitu, a pokud neberem v úvahu tloušťku drátu a další souvislosti, pak je jakýkoli obdélník, nebo čtverec prakticky stejne účinný, vyjma limitne úzkých, nebo jinak nereálných.


Ondřej Nytra

Příspěvek od Ondřej Nytra »

zdravím. Pročítám celé fórum od začátku. Zatím jsem na 15. březnu 2008. Chci sestavit SM. Hledám nejlevnější cestu, tzn. chci použít ty nejhodnější věci z mého okolí. První věc jsem našel :) dle rady Karla m zkusím použít válec a píst z rozbitého bouracího kladiva. Mám jich cca 10ks.


Akord
Zasloužilý člen
Příspěvky: 3133
Registrován: stř 24 led 2007 0:52
Dal: 5 poděkování
Dostal: 28 poděkování

Příspěvek od Akord »

Ondreji, doufám, že ne bez kliky. Volnopísty jsou značný problém, a chodí jen ve velmi vymezených podmínkách.


Ondřej Nytra

Příspěvek od Ondřej Nytra »

Nevím. Jsem ve fázi teoretické přípravy. Zkoušel jsem SM z plechovky od energydrinku, ale nefungoval. Teď pročítám fórum a hledám. Už se dostávám blíž ke konci diskuze.


Ondřej Nytra

Příspěvek od Ondřej Nytra »

takže doporučení je použít kliku ? První chci točící se SM. Pak chci něco robustnějšího (k dispozici vybavená dílna a schopní lidé). Čas nehraje roli.


Ondřej Nytra

Příspěvek od Ondřej Nytra »

add Dvě kuličková ložiska zajistí lepší chod motoru. Myslí tím ložíska co drží točící se hřídel ? Mám mini vnější průměr 6mm :) z táhel mixpultu. Použít ?


Ondřej Nytra

Příspěvek od Ondřej Nytra »

http://makezine.com/images/07/stirlingengine.pdf
Přijde mi že tu je pěkně vyřešeno těsnění. Tenhle model zkusím


thecure

dvouplechovkáč

Příspěvek od thecure »

Těsnění dobrý, ale rozdíl teplot nic moc takže se to moc netočí :-)



morse59
Starší člen
Příspěvky: 157
Registrován: čtv 22 úno 2007 19:32
Bydliště: hradec králové
Dostal: 5 poděkování

pro Ondřeje Nytru

Příspěvek od morse59 »

Ahoj. Jestli se zajímáš o Stirlingy a chceš si nějakej vyrobit, nebuď anonym ,a já ti pošlu fabrický plány na funkční a nenáročnej model. Ahoj


Odpovědět

Zpět na „Přestavba motoru Š120 na stirling“