Turbina gazowa na paliwo stałe

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 22 wrz 2009, 09:03

Jesli się nie mylę, to w przypadku, kiedy prędkość liniowa wirnika jest równa prędkości gazu nie następuje odbieranie odeń mocy. Przyjmuje się, że najlepiej kiedy prędkość wirnika to połowa prędkości gazu.
przy promieniowej tak logika wskazuje że jak turbina kręci się z prędkością gazu to gaz wleci z dyszy bez oporów między łopatki a następnie przepływając do środka wyhamuje do zera, oczywiście to model idealny, na pewno w praktyce turbina będzie kręcić się wolniej ale o ile nie mam pojęcia, jak pisałem mam mizerne pojęcie o technicznej stronie budowy takich turbin i poszukuje dobrej literatury.

Gdyby to rzeczywiście było 2x wolniej to daje sporą różnicę niemniej jednak to i tak sporo, w jakiejś książce o turbinach dośrodkowych (niestety typowo praktycznej bez jakiejkolwiek termodynamiki) przeczytałem że osiągają duże sprawności rzędu >90%/stopień dla liczby macha Ma<0.8 gdyby do obliczeń przyjąć Ma=0.8 zamiast 1 i 2x niższe obroty od prędkości gazu dałoby to ok 200m/s czyli dla 15cm turbiny ok 24tys min-1.

Ogólnie temat śliski i mało realny, konstrukcja musi być stosunkowo tania, bezobsługowa w zakresie powiedzmy 10lat ciągłej pracy i sprawność powinna być rzędu 10%, inaczej to nie ma sensu.

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 22 wrz 2009, 09:27

co do tego silnika rakuka, to problemem takich konstrukcji jest mała moc jednostkowa, oraz duże opory tarcia, poza tym koniecznośc smarowania. Niestety dla mocy < kilku MW silniki spalinowe o spalaniu wewnętrznym maja sprawności nie do pokonania, turbiny wygrywają dopiero dla wielu MW.

Co do małych aplikacji turbinowych to jedyna zaleta turbiny to jej ogromna żywotność ograniczona tylko zużyciem łożysk, brak konieczności smarowania (jedynie łożyska które nie mają kontaktu z czynnikiem), bardzo małe opory własne, oraz wytrzymałość wysokich temperatur bez konieczności chłodzenia.

Niestety silniki o spalaniu zewnętrznym tłokowe, krzywkowe, łopatkowe itp wymagają smarowania a oleje nie wytrzymują więcej niż może 150C, do tego elementy trące szybko się zużywają. To samo dotyczy stirlingów. Obliczenia na gazie doskonałym są zachecajace jednak jak przyjdzie do konkretów jest dużo gorzej.

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 22 wrz 2009, 10:21

przy promieniowej tak logika wskazuje że jak turbina kręci się z prędkością gazu to gaz wleci z dyszy bez oporów między łopatki a następnie przepływając do środka wyhamuje do zera
Zdaje mi się, że jeśli mówimy o turbinie promieniowej, to gaz wpuszczany jest właśnie bliżej osi obrotu a ucieka na zewnątrz, nie odwrotnie...
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 22 wrz 2009, 10:39

tak działa sprężarka promieniowa, w turbinie gaz uderza w krawędź turbiny jest wyhamowywany przepływając do środka i wypływa równolegle do osi. Sprężarka jest odśrodkowa turbina dośrodkowa.

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 24 wrz 2009, 21:11

Masz rację. :)

A ja parę ładnych lat żyłem w przekonaniu, że jest dokładnie odwrotnie...

Dzięki za sprowadzenie mnie na dobrą drogę. :D

(Co ciekawe, doskonale zdawałem sobie zawsze sprawę, że w pompach odśrodkowych czynnik zwiększa swoje ciśnienie na drodze ze środka wirnika do jego krawędzi -- że też nigdy mnie nie zastanowiło, że w sprężarkach osiowych jest moim zdaniem odwrotnie).
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

rakuk
Doświadczony
Posty: 70
Rejestracja: 08 wrz 2009, 01:46
Lokalizacja: Cierpięta

Postautor: rakuk » 30 wrz 2009, 21:33

Jako ciekawostkę chcę pokazać coś na gaz http://lmal.ps.pl/public/mikroturbiny%2 ... wialne.pdf . Pozdrawiam.

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 30 wrz 2009, 21:46

patrząc na to rozwiązanie widać że jest to możliwe, fakt że za krytyczny element przyjąłem łożyska, nie mam pojęcia jak działaja łożyska powietrzne i jaka jest ich trwałość. Co do tej konstrukcji to bez rekuperatora (tak jak liczyłem) ma 14% dla spalania wewnętrznego i układu otwartego czyli praktycznym braku strat na wymiennikach, jest to realne wobec moich 17% z obliczeń.

Niemniej jednak taka turbina wymaga oczyszczonego powietrza oraz paliwa płynnego wbrew pozorom dobrej jakości, a jej trwałość nie będzie porażająca z powodu właśnie tych zanieczyszczeń które zapodajemy z powietrzem i paliwem. Niemniej jednak widać że na świecie prace trwają.

rakuk
Doświadczony
Posty: 70
Rejestracja: 08 wrz 2009, 01:46
Lokalizacja: Cierpięta

Postautor: rakuk » 30 wrz 2009, 21:57

Podobny temat tyle że na dość niskim poziomie jest na 'elektrodzie' ale są tam właśnie takie ciekawe linki.http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewto ... 2ebaae0442. Pozdrawiam

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 14 lis 2009, 13:19

Owszem.

Słyszałem o tym, że łopatka z turbiny w samochodzie ciężarowym przebiła bok silnika. Nie wiem, na ile to prawda, ale tam są naprawdę olbrzymie prędkości obrotowe (rzędu 100 000 obr./min.), więc i siły odśrodkowe niemałe. Sama obudowa turbiny na bank tego nie wytrzyma...
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

kris
Doświadczony
Posty: 89
Rejestracja: 02 maja 2007, 20:45
Kontaktowanie:

Postautor: kris » 15 lis 2009, 13:04

1- 50 000 ?? Chyba błąd o rząd wielkości.
2- Nikt nie zginął od uszkodzonej turbiny?? A nasze dwie katastrofy IL'ów, uszkodzone łożysko -> ukręcony wał silnika -> turbina rozkręca się bez obciążenia do zbyt dużej prędkości obrotowej -> rozrywa się na kawałki -> przebija obudowę silnika, kadłub -> kawałki turbiny zapalają przedmioty w ładowni -> konstrukcja nie wytrzymuje temperatury i kadłub się odkształca -> katastrofa. :cry:

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 15 lis 2009, 13:27

ale to były turbinowe silniki odrzutowe, takie turbiny mają solidne łopatki nie aluminiowe i sporą średnicę rzędu pół metra, samochodowe turbo ma małą aluminiową sprężarkę, turbina jest może stalowa, ale mniejsza od sprężarki i umieszczona w silnym stalowym czy żeliwnym korpusie i w ogóle ma góra 15cm średnicy i jest to cieńka blaszka, to zupełnie co innego.

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 22 lis 2009, 19:06

Witam bo jestem tu nowy
Turbina gazowa na paliwo stałe - to już żeczywistośc
http://www.talbotts.co.uk/bgen.htm

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 23 lis 2009, 09:30

Angole w swoim rozwiązaniu najprawdopodobniej zastosowali wrzucanie paliwa do komory spalania po przez sprężarkę

dla tego jest zainstalowany jakis silnik o mocy chyba 10kW który w moim przekonaniu napędza właśnie spręzarke

Osobiscie zastosował bym brykieciarke do podawania paliwa
"śluza" w postaci tulei wypchanej brykietem zapewni szczelnośc do co najmikej 10 atmosfer
a zdaje sie że więcej nie bedzie w komoże spalania

Co do przeniesiania napędu z turbiny na generator
Moim zdaniemtrzeba to zrobić na przekładni
Gotowiec siedzi w smigłowcu, tyle że mocowo troszke za duży
W każdym bądź razie należy sobie wyobrazić linkie od wspominanego dremela z trybikiem na końcu o średnicy 1cm który napedza kolo zebate dwó metrowej średnicy
taki przyklad :P

Sprawnosc
http://pl.wikipedia.org/wiki/Turbina_gazowa

te rozwiązanie które jest podane jako ostatnie
po lekkiej modyfikacji wyglądało by tak

sprężarka - rekuperator - komora spalania - para - turbina - wytwornica pary - druga strona rekuperatora

mam nadzieje zę w takim rozwiązaniu można by zejśc z temperaturą spalin w okolice 100 stopni (w żależności od ciśnienia sprężania)

moja wiedza teoretyczna kończy sie na przeliczaniu kW na MJ
tak że wybaczcie jesli wizja którą przedstawiłem ma jakieś niedociągnięcia

Marzy mi sie sprawność 40%
paliwo to słoma

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 23 lis 2009, 09:41

Mozna by też zrezygnowac z turbiny, a spaliny wpuszczać w silnik tłokowy z odpowienio zmodyfikowanym wałkiem rozżądu
Czyli tam gdzie kolektor ssący mamy doprowadzone spaliny pod cisnieniem z komory spalania
Otwiera się zawór i napełnia cylinder w którym tłok wykonuje pracę
Tak to dwusuw
Wada tego układu to odbiór ciepła przez cylinder głowice i tak dalej a tym samym spadek ciśnienia gazów

Coondelboory
Doświadczony
Posty: 473
Rejestracja: 17 mar 2006, 20:16

Postautor: Coondelboory » 23 lis 2009, 16:18

Wada tego układu to odbiór ciepła przez cylinder głowice i tak dalej a tym samym spadek ciśnienia gazów
Wada to cząstki popiołu (popiół to wariant optymistyczny, zakładam przez chwilę, że mamy czyściutką biomasę bez piachu) które wtrymiga zniszczą gładzie cylindrów i zatrą całą maszynerię.
Osobna sprawa, to z jaką prędkością miałby pracować taki tłokowy silnik, mając na względzie tragicznie powolne w porównaniu z ciekłymi paliwami spalanie się stałej biomasy.

C.


Wróć do „Inne ciekawostki”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika. i 0 gości

cron