Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

[VRC]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

Si riprende...
Ho chiesto alla capa, è venuto fuori un discorso di principio (del tipo:"l'importante è che non pretendi di farti le tue cose quando e come vuoi", ho risposto che è ovvio (mica è mia l'officina...)) e allora ricomincio.
Adesso sto progettando al Cad l'avviamento...
Utilizzerò il motorino d'avviamento di un motore Fire 1.1 modificato, con 800W ne ho + che abbastanza.
Modificato nel senso che ho eliminato il pignone e chiuso il motore con un coperchio artigianale su quel lato, in modo da avere l'albero che esce (come su un normalissimo motore elettrico).
Lì ci andrà una puleggia, visto che devo moltiplicare i giri (la turbina deve girare almeno a 20'000rpm in avviamento), poi devo fare un supporto per l'alberino, che va fissato davanti alla girante lato aspirazione, alberino scorrevole comandato dall'elettromagnete del motorino d'avviamento.
L'"ingranamento" avviene direttamente sul dado di chiusura della girante d'aspirazione, tramite una specie di chiave a bussola che costruirò in plastica.
Devo vedere come comportarmi per limitare la coppia di spunto del motore, visto che il moto che devo dare alla turbina è orario e la filettatura dell'alberino è sinistrorsa...
Praticamente in avviamento rischio di svitare il dado, se c'è troppa coppia...
Credo che semplicemente costruirò la puleggia del motore in acciaio piena, in modo da dargli una certa inerzia per ridurre la coppia di spunto a livello del dado.

La costruzione, a parte per quanto riguarda il motore (il mio molto + grosso e singolo), è simile a questa: http://www.rcdon.com/assets/multimed...t_768_Kbps.wmv

[chainsaw86]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

Si riprende...
Ho chiesto alla capa, è venuto fuori un discorso di principio (del tipo:"l'importante è che non pretendi di farti le tue cose quando e come vuoi", ho risposto che è ovvio (mica è mia l'officina...)) e allora ricomincio.
Adesso sto progettando al Cad l'avviamento...
Utilizzerò il motorino d'avviamento di un motore Fire 1.1 modificato, con 800W ne ho + che abbastanza.
Modificato nel senso che ho eliminato il pignone e chiuso il motore con un coperchio artigianale su quel lato, in modo da avere l'albero che esce (come su un normalissimo motore elettrico).
Lì ci andrà una puleggia, visto che devo moltiplicare i giri (la turbina deve girare almeno a 20'000rpm in avviamento), poi devo fare un supporto per l'alberino, che va fissato davanti alla girante lato aspirazione, alberino scorrevole comandato dall'elettromagnete del motorino d'avviamento.
L'"ingranamento" avviene direttamente sul dado di chiusura della girante d'aspirazione, tramite una specie di chiave a bussola che costruirò in plastica.
Devo vedere come comportarmi per limitare la coppia di spunto del motore, visto che il moto che devo dare alla turbina è orario e la filettatura dell'alberino è sinistrorsa...
Praticamente in avviamento rischio di svitare il dado, se c'è troppa coppia...
Credo che semplicemente costruirò la puleggia del motore in acciaio piena, in modo da dargli una certa inerzia per ridurre la coppia di spunto a livello del dado.

La costruzione, a parte per quanto riguarda il motore (il mio molto + grosso e singolo), è simile a questa: http://www.rcdon.com/assets/multimed...t_768_Kbps.wmv

Una curiosità, quanti cv più o meno dici che svilupperà il motore che stai costruendo?

[VRC]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

Una curiosità, quanti cv più o meno dici che svilupperà il motore che stai costruendo?

Cv non ne ho idea...Per ora potrei fare una stima dei consumi, e siamo sui 50l/h.
La Potenza dei motori a reazione si esprime in forza di spinta.
E io per ora non ne ho idea...

Come scritto + indietro, è solo un Phon un pò potente e rumoroso...
di dati certi ne avrò solo al momento in cui andrà in moto...

[Brando]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

Complimenti,sarebbe una bella impresa....
Solo che non ho capito che turbina hai usato.
Poi non mi è chiaro che lato turbina hai usato:la girante centripeta lato scarico giusto?
Io ho un motore a turbina,uno stad.
Per ovviare la problema della carburazione,adopera una miscela di benzina e gasolio,il combustibile si volatilizza con molta più facilità,e triboleresti meno per l'accensione.
La puoi postare qualche foto?Ho la connessione lentissima,non riesco ad aprire il link che hai messo prima.
Dacci qualche dettaglio.

[CLYMBUS mk2]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

meno male la capa ha dato l'ok...sarebbe stato un peccato se no...

[VRC]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

Complimenti,sarebbe una bella impresa....
Solo che non ho capito che turbina hai usato.
Poi non mi è chiaro che lato turbina hai usato:la girante centripeta lato scarico giusto?
Io ho un motore a turbina,uno stad.
Per ovviare la problema della carburazione,adopera una miscela di benzina e gasolio,il combustibile si volatilizza con molta più facilità,e triboleresti meno per l'accensione.
La puoi postare qualche foto?Ho la connessione lentissima,non riesco ad aprire il link che hai messo prima.
Dacci qualche dettaglio.

Allora, la turbina è un Holset HX60 proveniente da uno Scania 14L.
Per dare l'idea della dimensione, il diametro della girante si aspirazione è di 109mm.
Della girante, la chiocciola si aggira sui 30cm.
Foto...
http://picasaweb.google.it/vrc.ventu...otoTurbojetVRC
La turbina si usa intera:il compressore comprime aria nella camera di combustione, che scarica nello scarico...
Praticamente si sovralimenta una camera di combustione aperta...
Praticamente ho un motore 4T che mi fa girare le pompe (olio e combustibile) e un'alternatore, per caricare la batteria dell'avviamento.
E...basta!
Semplice a dirsi, un pò meno a farsi...
è tutto un lavoro artigianale...
Per l'avviamento uso un ugello da 0.5 o uno da 1GPH, una volta scaldato un pò il motore posso aprire il secondo ugello (da 5.5GPH) che vaporizza all'interno di un evaporatore.
L'accensione credo che la darò tramite una candeletta ad incandescenza da diesel, che è facilmente montabile e sporge tanto in camera...
Mah...si vedrà!
Intanto voglio proprio vedere come viene il sistema di avviamento...

[iui]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

Cv non ne ho idea...Per ora potrei fare una stima dei consumi, e siamo sui 50l/h.
La Potenza dei motori a reazione si esprime in forza di spinta.
E io per ora non ne ho idea...

Come scritto + indietro, è solo un Phon un pò potente e rumoroso...
di dati certi ne avrò solo al momento in cui andrà in moto...

2 conti della serva te li faccio io.. 50litri per ora di gasolio sono 0.0138litri al secondo.. il peso specifico è di 0.85kg/l per cui vengono iniettati 0.012kg/s di gasolio.. il potere calorifico del gasolio è di 10.000Kcal/kg (42MJ/kg) quindi siamo a 120kcal/s (494kJ/s = 494kW) di potenza termica in ingresso al sistema...
fin qui tutto bello e i numeri sono grandi.. ora c'è da litigare col rendimento del sistema... lo schema è lo stesso delle centrali turbogas con cui l'enel produce corrente e lì al massimo siamo sul 30-33% di resa (il rendimento esula dalla taglia dell'impianto, ma si basa su parametri termodinamici)... in questo caso stimo (con metodo spannometrico detto anche ad occhio o meglio ad minkiam ) un rendimento non superiore al 5-6% (il figlio di puttana in questi impianti è il compressore che si mangia tantissimo di quanto prodotto dalla turbina, fino al limite che il moto deve essere sostenuto dall'esterno)... quindi ad okkio immagino che ti trovi sui 25kW (ma ammetto che posso essermi sbagliato di brutto con la stima del rendimento)...

che pressione all'uscita del compressore e che temperatura in camera prevedi??

[VRC]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

2 conti della serva te li faccio io.. 50litri per ora di gasolio sono 0.0138litri al secondo.. il peso specifico è di 0.85kg/l per cui vengono iniettati 0.012kg/s di gasolio.. il potere calorifico del gasolio è di 10.000Kcal/kg (42MJ/kg) quindi siamo a 120kcal/s (494kJ/s = 494kW) di potenza termica in ingresso al sistema...
fin qui tutto bello e i numeri sono grandi.. ora c'è da litigare col rendimento del sistema... lo schema è lo stesso delle centrali turbogas con cui l'enel produce corrente e lì al massimo siamo sul 30-33% di resa (il rendimento esula dalla taglia dell'impianto, ma si basa su parametri termodinamici)... in questo caso stimo (con metodo spannometrico detto anche ad occhio o meglio ad minkiam ) un rendimento non superiore al 5-6% (il figlio di puttana in questi impianti è il compressore che si mangia tantissimo di quanto prodotto dalla turbina, fino al limite che il moto deve essere sostenuto dall'esterno)... quindi ad okkio immagino che ti trovi sui 25kW (ma ammetto che posso essermi sbagliato di brutto con la stima del rendimento)...

che pressione all'uscita del compressore e che temperatura in camera prevedi??

La pressione in uscita dal compressore, almeno dai dati che danno gli altri lessi come me che le hanno costruite, sta tra 0.7 e 1.2bar, di solito.
La temperatura in camera non la so, so solo che si cerca di stare sotto ai 7-800° appena a valle della turbina.
Chi ha costruito come me un evaporatore, che è "immerso" nella combustione, consiglia di usare tubazioni con uno spessore di parete di almeno 1.2-1.5mm per limitare il rischio di fusione sui bordi e per mantenerne il + possibile uniforme la temperatura.
Calcola che l'interno dell'evaporatore è raffreddato dal flusso d'aria e dall'evaporazione del combustibile.
L'x5CrNi1810 (AISI 304) che uso io, e che usano nella maggior parte dei casi gli altri, fonde a circa 1450°C, quindi a spanne credo che nei punti + caldi si arrivi intorno ai 1500-1600°C.

Cercando su wikipedia ho scoperto che il 304 non va bene per queste applicazioni, perchè tra i 400 e gli 850° si modifica chimicamente e diventa ossidabile...bene...perchè ci costruiscono anche gli scarichi, allora?

[VRC]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

2 conti della serva te li faccio io.. 50litri per ora di gasolio sono 0.0138litri al secondo.. il peso specifico è di 0.85kg/l per cui vengono iniettati 0.012kg/s di gasolio.. il potere calorifico del gasolio è di 10.000Kcal/kg (42MJ/kg) quindi siamo a 120kcal/s (494kJ/s = 494kW) di potenza termica in ingresso al sistema...
fin qui tutto bello e i numeri sono grandi.. ora c'è da litigare col rendimento del sistema... lo schema è lo stesso delle centrali turbogas con cui l'enel produce corrente e lì al massimo siamo sul 30-33% di resa (il rendimento esula dalla taglia dell'impianto, ma si basa su parametri termodinamici)... in questo caso stimo (con metodo spannometrico detto anche ad occhio o meglio ad minkiam ) un rendimento non superiore al 5-6% (il figlio di puttana in questi impianti è il compressore che si mangia tantissimo di quanto prodotto dalla turbina, fino al limite che il moto deve essere sostenuto dall'esterno)... quindi ad okkio immagino che ti trovi sui 25kW (ma ammetto che posso essermi sbagliato di brutto con la stima del rendimento)...

che pressione all'uscita del compressore e che temperatura in camera prevedi??

Scaricando questo programmino, usato da tanti lessi come me, trovo "70%" come efficienza del compressore e "78%" per la turbina.
Possibile?

[iui]

Re: Idea malsana...(motore a turbina a partire da turbocompressore)

possibilissimo.... anzi.. per essere macchine radiali sono pure abbastanza buoni.. il problema è il ciclo termodinamico utilizzato... non voglio tenere una lezione universitaria, ma bisogna precisare che qualsiasi macchina che utilizzi trasformazioni di energia passando per il calore è soggetta alle leggi della termodinamica.. queste dicono che non tutto il calore che si fornisce al sistema viene trasformato in lavoro meccanico.. la restante parte viene scaricata verso la sorgente a temperatura più fredda ed il rendimento termodinamico è quanta parte viene trasformata in lavoro rispetto al calore fornito.. ciò che ti frega sono i parametri che ti ho chiesto prima... ho controllato con la formula ed in sede ideale (nessuna perdita per attriti) esce il rendimento del 5%... in sede reale, calcolando quindi che anche turbina e compressore hanno i propri rendimenti, si può solo peggiorare... la regola generale dice che devi aumentare pressione e temperatura, ma ci sono i limiti strutturali da tenere in conto... non puoi far scoppiare condutture e camera di combustione e non puoi neanche fonderli.. altro fatto da tenere in conto è se poi la turbina riesce a smaltire quanto le arriva dalla camera di combustione... potrebbe rompersi per eccesso di giri!! (in questi casi si ovvia con un altro stadio a valle)...