stirling - původní vlákno, necenzurováno

[JiMi]

V mé zamýšlené konstrukci s blokem ze spalovacího motoru moc neporobím. Takže jak jsem psal minule, chci se vyřádit na výměnících. Proč pořád říkám výměníky ? Počítám, že moje konstrukce bude využívat živou a mrtvou vodu (tedy teplou a studenou), jako nejčastější a nejobecnější teplonosné médium (o tepelné kapacitě ani nemluvím). Na vodě v pořád ještě tekutém stavu jde dosíci teplotního spádu až 90° což odpovídá teoretické účinnosti stirlinga krásných 30% (mezi námi, spokojil bych se i s 20%). A navíc, to co by mělo být odpadem (na studené straně ohřátá voda) se dá tepelným čerpadlem (v téměř ideálních podmínkách) posunout výš, obrazně plamenem svíčky trochu přihřát a hurá zpátky do strirlinga. Ale to je hudba budoucnosti. Proto voda (v nejhorším nějaký olej) a proto výměníky.

U klasických konstrukcí mi vždycky vadí nějaká hřídel, těsnění kolem hřídelí, vlastní hmota přehaněče, (no a o té sinusovce se mi i zdálo). Říkal jsem si, proč nezapojit nějakou sílu, která jednoduše existuje aniž bychom s tím něco museli dělat ? Jediné takové síly, které mi přijdou využitelné v garáži jsou gravitace a atomární vazby (neboli materiálová pevnost). Takže proč se snažit hýbat kdovíjak těžkým přehaněčem po kdovíjak dlouhé dráze překonávat kdovíjaké odpory těsnění. Mám systém, kde těsnění hřídelí není. O starost míň. Hmotu přehaněče pro potřebu pohybu srazím na jednotky procent tím, že přehaněč zavěsím do prostoru, ať si tam mrcha visí se svou polohovou energií. Udělám to z materiálů které to vydrží a já budu přehaněč jen vychylovat. Jeden čas jsem si říkal, že bych mohl pro návrat přehaněče do jeho jedné polohy využívat právě jeho vlastní hmotnost, ale vzhledem ke skutečnosti, že co jede samo dolů, musel někdo dostat nejdřív nahoru, asi by se tím moc neušetřilo, navíc géčko má jen jednu velikost, takže pro co nejskokovější změnu bych stejně asi musel gravitaci pomáhat.
Takže uvažuji nad dvěma variantami. Varianta A bude jednodušší na výrobu a taky nejsou tam ty výměníky tak propletený. Varianta M (jako motýl) mě zas láká tím, že v okamžiku, kdy se přehaněč vyváží, budu potřebovat překonat mnohem menší moment. Ale zas to bude složitější.

Osobně to vidím nejdřív na konstrukčně jednodušší variantu a až se člověk naučí, může se začít točit se chcaním proti větru. A to ještě není všechno, co jde využít a přitom je to jen věc konstrukce. Takže teď obrázek a zítra snad najdu taky trochu času....

[kolemjdoucí]

těsnění hřídele se nevyhneš. musíš odebírat výkon.ten simering není takový neštěstí. navíc automotor vydrží tak dlouho proto, že tam klepou jen ventily.

[Ilem]

Varianta M (jako motýl) mě zas láká tím, že v okamžiku, kdy se přehaněč vyváží, budu potřebovat překonat mnohem menší moment. Ale zas to bude složitější.

Koukám, že budeš ještě chvíli přemýšlet a dojdeš k rotační variantě, protože přijdeš na to, že změna směru otáčení je dost ztrátová. . Teď tě určitě napadne, že by to byla zpátky sínusovka. Ale nemusí. Na obrázku jsou dva ideové návrhy rotačního přenašeče, každý se bude chovat úplně jinak a ani jeden nebude sinusovka. Pravda je, že je je to složitější na ladění

[Ilem]

těsnění hřídele se nevyhneš. musíš odebírat výkon.ten simering není takový neštěstí. navíc automotor vydrží tak dlouho proto, že tam klepou jen ventily.

Nedáváš pozor - aktuátor je hermeticky v prostoru přehaněče - žádné těsnění není potřeba.

[JiMi]

Koukám, že budeš ještě chvíli přemýšlet a dojdeš k rotační variantě, protože přijdeš na to, že změna směru otáčení je dost ztrátová. . Teď tě určitě napadne, že by to byla zpátky sínusovka. Ale nemusí. Na obrázku jsou dva ideové návrhy rotačního přenašeče, každý se bude chovat úplně jinak a ani jeden nebude sinusovka. Pravda je, že je je to složitější na ladění

Rotační přehaněč jsem samozřejmě chtěl zapracovat do konstrukce, ale v okamžiku, kdy se to napojí na společnou hřídel, nebo jakýmkoliv způsobem spřaží, je z toho ten samohybnej strojek, kterej potřebuje nějaký minimální podmínky, který se pak zbývajicími finesami horko těžko dohání.
Já bych chtěl ve své konstrukci využívat i menších tepelných spádů, kde se nejspíš neobejdu bez aktivního sofistikovaného ovládání těch směnných objemů. Závislost na tepelném spádu, rychlosti otáčení hřídele, a kdoví čeho ještě.
Tím ale rotační výměníky neodhazuji. Obzvláště tvůj rotační "nesymetr". Jak říkám, až se naučím chcát proti větru, chtěl bych vytvořit "stirlingovu trubku", kterou jedním koncem strčím do něčeho teplýho a na druhý straně z ní půjdou dráty. To zopakuješ třeba 100x a když ta trubka bude dávat jen 100 W, máš 10 kW. Takže "nesymetr" se mi jeví jako dobrej nápad jak zobdélníkovat průběh změny tlaku rotačním přehaněčem.

Pořád ještě mě to drží, protože to byl začátek mých úvah. Pak ale vymejšlíš, počítáš a zjistíš, ač na výstupu stejných 10 kW, nejspíš bude levnější sestavit několik "more sofisticated" vehyklů, než nahánět to množstvím málo účinných samohybů.
Jako směr vývoje mají pro mě rotační věci velkou nevýhodu právě v tom, že komplikují konstrukce.
Jen tak pro názornost. Představ si, že by vodíkáři měly dělat kulatý vyvíječe. Jak by ožužlávali ten nerez do kulata. Na principu to nic nemění, určitě by to taky fungovalo, ale nedal by to skoro nikdo.
Nejspíš se budu muset smířit s tím, že ve sklepě nepřekonám rovinné konstrukce.

[Ilem]

Chápu, taky nemám soustruh.

[JiMi]

Je to přednáška, protože popisuji své myšlenkové postupy, které jinak než přednesem sdělit neumím. Diskuzi připouštím a jsem přístupný popřemýšlet o čemkoliv. U nesymetru jsem si sesumarizoval snad všechno, co je odklonem od mé zamýšlené konstrukce, a vyšlo mi, že v této fázi se do toho i jako koncepční změny pouštět nebudu. Přesto nápady rozhodně nezahazuji a konkrétně Ilemův "nesymetr" se mi moc líbí. A myslím že jsem to i řekl.
Co si uvědomuji, tak jsem stavovou rovnici ve svých přednáškách vzpomenul snad jen jednou, když jsem se snažil sestavit výčet měnitelných parametrů v konstrukcích stirlingů, ale hana...Hmmm, jestli to tak vyznělo, co už nadělám. Osobně proti stavové rovnici vůbec nic nemám, naopak je to základní stavební kámen.
Ano, přiznávám, účinnost je svině. Proto se vždycky snažím při jakékoliv zmínce o účinnosti, kterou jsem vyčetl na konci příručky "Stirling snadno a rychle" předřadit slovíčko teoretická, případně maximálně možná, nebo limitní omezení, nebo... Ježiši, já tady slovíčkařím. Ohledně účinnosti a mého vztahu k ní bych chtěl připomenout některou z mých ranných přednášek, možná to zaznělo i víckrát, že jsem si vědom nedokonalostí, do kterých se pouštím a že budu rád, když se to vůbec roztočí. A pokud a až se to roztočí, pak nastane teprve ten pravý vývojářský orgasmus.

A ANO, z motoru jsem shodil převodovku, spojku, setrvačník, zahodil jsem hlavu (tu z motoru), vykuchal táhla, vačky, olejovou pumpu a vzal jsem jeden svůj palec a zkusil jsem zatlačit. Jde to ztuha, ale zvládl to jeden palec. Odtud také pramení moje divné věty, že se motor musí nějakým způsobem "utrhnout". Tiše očekávám, že až se dostanu tak daleko, že budou všechny čtyři válce zapojeny, už budu mít palce čtyři a všechny budou pracovat pro stejný učel, roztočit tu blbou hřídel (dva budou tlačit shora, dva zespodu podle toho, co řekne snímač úhlu natočení).

Aktivním sofistikovaným ovládáním jsem chtěl zdůraznit, že ve své konstrukci hodlám použít snímač úhlu natočení hřídele, snímače teplot po stranách výměníků (při dostatečné tvrdosti tepelných zdrojů lze počítat s konkrétním tepelným tokem), snímač polohy daného přehaněče a konečně i ty aktuátory, za nemalé podpory nejdříve svého noťase, později pokud se to roztočí a bude to mít smysl, to bude řídit nějaký jednočip. Rozhodně jsem to neříkal ve smyslu aktivní sofistikovaná lidská blbost a to ani ironicky. Pokud to vyznělo pro Ilema nějak urážlivě, moc se omlouvám, pokud to měla být narážka na mě, tak je možná na místě. To nedovedu posoudit. Moje okolí říká, ano, je nějakej divnej, ale myslel jsem si, že na tomto fóru je takových víc, takže se tu ztratím. Mezi náma, když tak čtu některý vlákna, ..... je to počteníčko. Já tomu říkám úlet, anebo, ty jo, na tohle fakt nemám. Ale lidská blbost.... Ještě mě napadlo, že někoho můžu urážet tím, že tady dlouze popisuju naprosté banality, které nikoho nezajímají, pak stačí říct přečti si .... a hodit odkaz. Ale lidská blbost...
Pokud někomu vadí, že jsem tak rozvláčnej, s tím nic nenadělám. Já to beru jako přínos. V jiných vláknech naopak spíláte na stručnost, nesdílnost, nekomunikativnost, mlžení.... Já se snažím udělat všechno polopatě, opakovatelně, modifikovatelně ... kdybyste viděli mou dokumentaci, každá složenka, každý nákres pro zámečníka, na všechno mám zavedený takový extra sešit (tady si kálím do vlastního hrobu, HUJER vlastně byl vzorec aktivního blbce, že).
Takže zase ANO, možná příjdu na to, že se to neroztočí, že to je zcestný od samýho začátku, ale na rozdíl od jiných projektů zde, chci i neúspěšný krok doložit a zdokumentovat. Aby později šlo říct, volové, přečtěte si jedno starý vlákno, kde se o to jeden mantinel pokoušel, a má to tam všechno.... Ale lidská blbost....
To takhle jdu někdy přes městečko, a vidím před kostelem strašnou bandu lidí. Já osobně, jak říká klasik, jsem ateista, díky bohu. A nedokážu to pochopit, co ty lidi žene v neděli ráno do vymrzlýho baráku, no jo, věřící. A přesto že já tomu nevěřím, ti lidi občas něco dokážou, opravit faru, občas něco pro děcka, vyčistit potok.... Ale lidská blbost....

No nic, nechám to plavat. Nemyslím svůj projekt, myslím to plodné téma lidská blbost. Protože na to musí být člověk opravdu blbec, aby to dělal ve svém volném čase, za svý peníze a ještě výsledky (ať pozitivní nebo negativní) zveřejňoval.
Pokud toto vlákno bude adminovi čímkoliv vadit, ať jej tedy smázne a pokud někoho irituju svým diletantstvím, ať to nečte.
Pro ty ostatní, kterým nevadí příspěvky aktivního sofistikovaného blba a klidně si to u kávy přečtou, NE, ješte nekončím.

[1220]

Podle mého poctivou snahu o nové, kdokoliv může sice hanět,
kdokoliv může mít třeba lepší výsledky, ale je řada dalších , kteří se neodvážili, kteří nedělají nic . Jako konstrurtér vím , že lepší řešení je na konci každého projektu vidět i třeba ženou z domácnosti. Když dokážu se na ni nezlobit dokážu časem zdokonalit její nápad. Mně třeba taky mrzí , že mi někdo sepsul eltech materiály a v návalu smutku jsem to smazal, někdo jiný to ale ocení , a až to znova najdu tak to tam dám. Jinak bych se rád připojil o dohadu o koncepci , ale momentálně absolutně nestíhám,
a je to dost náročné na představivost, polepším se hned jak to bude možné. Na tomto foru je kočkopes skoro všechno, a vymýšlýme vymyšlené , ale co když dobrá interakce přinese dobré ovoce ?

K.

[JiMi]

a s jakým výsledkem. Samozřejmě zase mým polopatistickým sáhodlouhým způsobem:

MOTOR - zařízení na přeměnu nějaké formy energie na jinou formu.
spalovací motor - spalné teplo v chemikálii na mechanickou (hřídel)
elektromotor - točivé magnetické pole v cívkách na mechanickou (hřídel)
vodní kolo - kinetická energie vodní masy na mechanickou (hřídel)
žárovka - el.proud na světlo
Na jedné straně mám přebytek energie v nějaké formě a tato energie musí být konfrontována proti nějaké zátěži (odporu). Pak teprve se tato konfrontace projeví jako práce, jejíž důsledky čerpáme.
Pracujeme proti ztrátám, které jsou poplatné konstrukčnímu řešení.
Účinností tady rozumíme poměr využitelné energie na sekundáru k celkové energii dodané na primáru.
Oproti tomu

KOMPRESOR - je konkrétní zařízení, kdy mám na primární straně jednu formu energie a na výstupu tu samou energii, akorát v jiném stavu, a této změny stavu dosahuji dodáním jiné formy energie, která je ztrátová stoprocentně.
el.kompresor - elektřina v trapu, hlavně že máte nafouklý kolo
ruční pumpička - spocení jste jak dveře od chlíva a totéž
štěpkovač - elektřina v trapu, a to dřevo shoří tak jako tak, akorát že má menší objem
zemědělec, mlýn, pekař - kdybyste dokázali pozřít pytel zrní, budete ne tom energeticky stejně, akorát ten rohlík líp chutná
zrnkový kafe - obsah aromatických sloučenin je furt týž, přesto je mletá káva lepší.
Takže dodávám nějakou energii o které vím, že o ni na 100% přijdu, protože pouze měním stav něčeho jiného, co nemá s dodávanou energií třeba vůbec nic společného.
Snažíme se ztráty zařízení na přeměnu tohoto stavu minimalizovat, páč ta ztráta pomocné energie je konečná.
Účinností tady rozumíme poměr rozdílu energií v různých stavech (ale pořád jedné formy) ku celkové energii dodané do zařízení, které tu změnu způsobilo.

ÁÁha, už je mi to jasné proč se píst rozebraného kompresoru pohybuje volněji něž písty spalovacího motoru. Ono jsou to principielně dva úplně odlišné mechanismy, každý tvořen pro ten účel, pro který tvořen.

Motor klade odpor nějaké energii, abychom si vědomi ztrát z toho plynoucích, dosáhli v co nejlepším možné poměru, převodu na jinou formu energie.
Kompresor je kompromisem pro maximalizaci účinku měněného stavu a zároveň minimalizaci ztrát dodávané energie, jinými slovy, abychom si vědomi ztrát z toho plynoucích, dosáhli konečného stavu s minimem zdrojů.

Z toho plyne (alespoň pro mě), ačkoliv to vypadá stejně (píst v motoru i kompresoru), je to něco jiného a prakticky neslučitelného.

Už to vidím, ten rozdíl. A přestože jej vidím, dál si budu trvat na tom, že podobnost spalovacího motoru a stirlingova motoru je větší a důslednější, než stirlingova moturu a pístového kompresoru. Přiznávám, k absolutní dokolnalosti mi chybí rozborka kompresoru a to co jsem tady teď psal jsem prožíval ve své hlavě.

Tvrdím s Foglarem, bijte si mě, mučte si mě, chlebovou polívkou si mě krmte, přesto jsem nejšťastnější člověk na světě. Vždyť jsem viděl Rychlé šípy.

[Ilem]

Pokud to vyznělo pro Ilema nějak urážlivě, moc se omlouvám,

Mě to nijak neurazilo, ani jsem v tom smyslu nic nepsal. Naopak jsem zvědavej na tvoje pokusy, A protože moje pokusy teď jdou jiným směrem, nadhazuju nápady tobě - třeba to vyzkoušíš a já ušetřím čas. Pravda je, že mě to trochu zdržuje od mého vývoje. Měl jsi s tím přijít, až budu topit vodou.
Petr111 měl na mysli to, že válec motoru není optimalizován na práci ve Stirlingu. Objem válce není to nejdůležitěší. Záleží hodně i na poměru plochy pístu vůči zdvihu (vzpomeň na starýho Pascala) Z tohoto pohledu je vhodnější nízkoobrátkový motor - třeba z elektrocentrály. Kompresor je samozřejmě ještě lepší.
To utržení se musí samozřejmě udělat vnější silou, ani spalovací motor se nerozběhne bez startéru.
Další věc, kterou měl Petr111 na mysli je to, že na přestupu tepla do skříně ztratíš cca 20 st. na každém konci - tak prostě fungují výměníky. Takže z 90 st. ti na práci zbyde cca 50 st. Ale to nevadí - dáš tam místo vody olej a budeš moct mít větší spád bez úprav.
Ještě něco k mýmu nesymetru. Myslím, že když se budeš dívat trochu kolem sebe, dá se použít něco, co už je skoro hotové. Jako skříň se dá použít jakákoli trubka - samozřejmě říznutá na půl a odizolovaná, aby nedocházelo k přenosu tepla pláštěm. Okolo druhá trubka trochu větší a mezi nimi teplosměnné médium. Jako těleso bych použil silonový válec - dají se koupit. Ten zásek se dá udělat obyčejnou pilkou. Myslím, žes pochopil, že čím užší zásek, tím obdélníkovější průběh, ale větší potřebný průměr, aby se dosáhl žádoucí objem. Objem se dá částečně nahnat i výškou. No je tam hodně proměnných.
Vyvážení by se dalo udělat přišroubováním železných pásků na kraje záseku, nenapadá mě materiál, který by byl dostatečně těžký a měl malou tepelnou kapacitu.

[rival]

Je to přednáška, protože popisuji své myšlenkové postupy, které jinak než přednesem sdělit neumím... Pokud toto vlákno bude adminovi čímkoliv vadit, ať jej tedy smázne a pokud někoho irituju svým diletantstvím, ať to nečte.
Pro ty ostatní, kterým nevadí příspěvky aktivního sofistikovaného blba a klidně si to u kávy přečtou, NE, ješte nekončím.

Admin bdí, vlákno sleduje a líbí se mu . Vždy mne vnitřně velmi bolí, když se na fóru mažou příspěvky. Pokud se nejedná o nepatřičné vulgarismy, prostoduché emoční výlevy nebo o paví souboj ega jednotlivých diskutérů... A to se zde vůbec neděje. Takže klidně pokračuj... Jen bych byl moc rád, pokud bys svou myšlenku dotáhl do konce. A o své poznatky se průběžně dělil se všemi, které toto vlákno zajímá. Klidně přikládej i nějaké fotky. Určitě to celý Tvůj výklad patřičně dokreslí .

[Ilem]

Ještě mě napadla možnost sofistikovaného řízení nesymetru. Vícepólový krokový motor. Cívky řízeny opticky, nebo magneticky od setrvačníku. Změnou úhlu optické brány, nebo snímací cívky se dá sofistikovaně řídit nesymetr. I když rovnoměrné otáčky jsou samozřejmě nejméně ztrátové.
Ještě jednu dost podstatnou výhodu nesymetr má. Dá se tam dosáhnout protisměrné výměny tepla = menší ztráty na tepelné výměně.
To jen na úvahu.
A kdybys to chtěl komerčně využívat, zjisti si, jestli to nevymyslel už někdo přede mnou a nepatentoval to.

[JiMi]

Ještě jednu dost podstatnou výhodu nesymetr má. Dá se tam dosáhnout protisměrné výměny tepla = menší ztráty na tepelné výměně.

Jen abych se ujistil, že to chápu stejně... Předpokládám, že tím máš na mysli, že TEPLÝ výměník není stejně teplý po celé své dráze. Tzn. že když to předávám hadem, tak na jednom konci to má 100° a na druhým o dvacet míň a protisměrná proto, že ten teplejší konec bude na začátku teplé fáze ve smyslu směru otáčení nesymetru a obráceně studenější konec na začátku studené fáze (tzn. maximálně ochlazený objem plynu opouští STUDENÝ výměník na tom teplejším konci aby vzápětí přišel do styku s nejteplejším koncem TEPLÉHO výměníku). U kapalinovýho výměníku je mi to jasný, tady si to chci jen potvrdit.

[Ilem]

Ještě jednu dost podstatnou výhodu nesymetr má. Dá se tam dosáhnout protisměrné výměny tepla = menší ztráty na tepelné výměně.

Jen abych se ujistil, že to chápu stejně... Předpokládám, že tím máš na mysli, že TEPLÝ výměník není stejně teplý po celé své dráze. Tzn. že když to předávám hadem, tak na jednom konci to má 100° a na druhým o dvacet míň a protisměrná proto, že ten teplejší konec bude na začátku teplé fáze ve smyslu směru otáčení nesymetru a obráceně studenější konec na začátku studené fáze (tzn. maximálně ochlazený objem plynu opouští STUDENÝ výměník na tom teplejším konci aby vzápětí přišel do styku s nejteplejším koncem TEPLÉHO výměníku). U kapalinovýho výměníku je mi to jasný, tady si to chci jen potvrdit.

Je to proti selskému rozumu, ale ukazuje se, že větší účinnost mají výměníky, kde média proudí proti sobě. Když ale vezmeš na pomoc fyziku a kalkulačku, tak už to tak nelogické není. Nesymetr se s trochou fantazie dá představit jako ohnutý deskový výměník. Takže jak v chladné , tak v teplé části by mělo teplosměnné médium proudit v protisměru proti otáčkám.

[JiMi]

... já jsem si to prakticky vyzkoušel, topím totiž v kotli, který jsem speciálně vyrobil pro pohon stirlingova motoru. Má akorát jednu chybičku, běžně dostupné žáruvzdorné materiály mi tam hoří jako papír.
Jinak zajímavá otázka :
Psal jsem tady o tomto na fóru několikrát a nikdo neřekl nic......jinak je to věc, kterou zná každý starý ostravský havíř, který topil uhelné kaly (mour s vodou). Proč se takový způsob nazavedl jako běžná praxe ? Proč se dřevo a biomasa nákladně suší ???!!! Na nulu to stejně nikdo nevysuší, tak proč jen nezvednout spalovací teplotu ?

Pro JiMiho :
Až budeš mít ten nízkopotenciálový stirling v chodu, poradím Ti, jak udělat solární výměníky s vysokou účinností......

Jak víš že pak chci dělat něco podobného s kotlem ? Přesně tak, aby šlo spálit cokoliv. To je fakt odbočka, to je pyrolýza ? Nejsou tam ty supervysoký teploty právě kvůli tomu vodíku ? A na solární výměník se těším, dokonce tak moc, že bych klidně navrhl, aby se pro tento účel založilo klidně pár samostatných vláken (PYROKOTEL, SOLAR), kde bysme se mohli za dlouhých zimních věčerů pofackovat. Ruku na srdce, nejsem 99% volného času, každý projekt má místa, kdy to valí a místečka, kdy se stojí na prkotině. Raději prohledám fórum, jestli tu taková vlákna už nejsou.