испытание турбины Тесла

испытание турбины Тесла

Hello.

Пора уже перенести это (отсюда https://professionali.ru/Topic/18010184) в отдельную тему…

Vladimir
PS Кстати, а может быть замутим открытый проект унифицированного проекта для всяких разных измерительных и испытательных стендов и управления?..
(детали по проектированию можно обсудить тут https://professionali.ru/Topic/18010184 )

PPS пример хорошей идеи испытания и рекламной демонстрашки в инете параметров работающего объекта альтернативной энергетики (смотреть надо в разное время суток — там интересно:)
Показывает фотку с веб-камеры и все параметры мощности (солнца и отдачи тепла коллекторами) и температуру воды в накопительном баке солнечных коллекторов в реальном времени)
http://integral2005.com/online.html
(2-в-1 — а так-же пример безграмотно спроектированной глючной измерительной системы, и проделок криворуких программистов с кривыми графиками, отсутствием курсорных измерений и архива и тд и тп;) )

7812
Комментарии (65)
  • 22 января 2010 в 03:59 • #
    А Максаков

    Тогда надо добиваться статуса независимой экспертизы(кстати дело очень даже прибыльное не имею ввиду криминал, поинтерисуйтесь сколько стоит экпертиза) а выводить всяких самопиарщиков даже интересно

  • 22 января 2010 в 05:27 • #
    Vladimir Teplouhov

    Я тут подумал насчет испытательного стенда для турбины...
    В общем, вот какие мыслишки получились:

    • характеристика момента от оборотов генератора при нагрузке на r=const и постоянном выходном напряжении не очень-то хорошо подходит для этого(это P=const - потом замучишься ловить режим и гадать по какую сторону горба находишься, а момент нагрузки будет равен веселому аттракциону "а ну-ка измерь сперва все остальное и угадай режим" ;) ), а с учетом того что и характеристики всех остальных звеньев тоже не простые - можно огрести странных глюков и долго ломать голову...
      (Проблемы частично создает регулятор(стабилизатор) напряжения генератора - правильно же говорят умные нам не нужны ;) Думаю имеет смысл подумать его ампутировать или переделать - к тому-же это еще один удобный орган для управления параметрами и характеристикой нагрузки турбины...)
      Стабилизатор будет увеличивать ток возбуждения(а значит и момент нагрузки) генератора по мере падения оборотов, что будет приводить к еще большему их снижению, причем об конкретном моменте в этот момент можно будет только догадываться косвенно... Это может привести и к полной остановке, либо скорее еще огребем проблем с нелинейностью когда возбуждение достигнет ограничения...
      Веселых глюков короче ;) Причем могут быть еще странные эффекты с зависимостью от траектории выхода на режим, наличия нескольких горбов на характеристике(устойчивых точек между которыми он может перепрыгивать в зависимости от того с какой стороны и с какой динамикой подходили к этой точке, в общем фазовая плоскость и вся теория нелинейных систем вам в помощ гадать что будет ;) )

    Захар вон огреб со своим ветряком по самое нихачу ;) когда пытался прикрутить к нему MPPT (приходит же людям в голову и такое - чего не бывает когда не понимаешь сути процессов ;) ) - там возд винт и характеристика генератора и без того дает довольно странную суммарную характеристику, да тут еще и этот MMPT с инерционностью на пару ;)
    Кстати там после оптимизации системы оптимальное решение превратилось вообще в приметив - ключом имп преобразователя надо было просто управлять от постоянного не регулируемого генератора импульсов который надо было один раз подстроить руками на макс отдачу и все, даже все цепи обратных связей и регулировок из самого имп преобразователя напряжения пришлось выкинуть, не то что какие-то MPPT... (экв характеристика r=const на генератор с пост возбуждением и всех делов-то)

    • в схему стенда думаю стоит добавить:
      - термометры на входе и выходе(по кр мере померить там и так хотябы по очереди одним термометром)
      - манометр на входе

    от компрессора можно подать через регулируемый руками вентиль, а уже после него по манометру смотреть что получилось на входе по давлению, от этого и плясать...

    Еще тут мысли насчет расходомера и термоанемометра с термометром в одном флаконе крутяться, но это уже надо будет делать датчик и плату управления к нему... Думаю вот пока что бы такое и как попроще и быстрее из подручных средств можно было померить ;)

  • 24 января 2010 в 02:14 • #
    А Максаков

    Проще всего нагрузкой использовать генератор, обороты и нагрузку проще замерять все по электрике . Про крутящийся момент я глето писал надо взять супорт от машины и тензодатчик от весов(у него вроде инерционность десятые секунды) датчик от абс позволит считать обороты, тензодатчик даст момент , ну и небольшая прога на комп которая сможет даже график составить, останется только плавно затормозить при полной нагрузке, нагреться тормоз не успеет

  • 25 января 2010 в 16:37 • #
    Виталий Иванов

    Раз перенесли тему сюда, позволю перенести сюда и некоторые фотографии и ссылки.
    Собственно - стенд.

    Ссылки на конструкцию турбины:
    http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=5&Itemid=5
    http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=12&Itemid=18

  • 25 января 2010 в 16:38 • #
    Виталий Иванов

    Схема с нагревателем.

    Видеоролики:
    Тест с генератором:
    http://www.youtube.com/watch?v=3S9oebJuomw

    Тест с камерой сгорания и компрессором:
    http://www.youtube.com/watch?v=NZDQ5Q6_THM
    http://www.youtube.com/watch?v=inVDjN5F-EM
    http://www.youtube.com/watch?v=FgMKDNjzhO8

    тест со сжатым газом от баллона:
    http://www.youtube.com/watch?v=OFrwpS47Wy0
    http://www.youtube.com/watch?v=-PBkZQJZ6Xg

  • 25 января 2010 в 17:19 • #
    Виталий Иванов

    Вот нашел калькулятор расходов, перепадов давления и т.п. - http://www.pipeflowcalculations.com/airflow/index.htm

  • 25 января 2010 в 22:11 • #
    Vladimir Teplouhov

    Лучше всего все эти калькуляторы написать самим - на чем-нить вроде маткада 2(всего 200К пакетик под дос, такое можно просто аттачем высылать вместе с рассчетами), или опенсорсный проект (паскаль, Ада)...

    Начать можно со сбора книжек с теорией и формулами, составить обзор и ссылки на страницы книг, потом по ним сделать рассчеты. Главное чтобы в этих простых программах был номер версии и обратная связь на случай если кто-то обнаружит ошибки... Сделать это можно в какой-нить группе есть действующие инженеры, или вот тут
    https://professionali.ru/GroupInfo/1862

    Кто-то помниться делал группу для инженеров, как раз по рассчетам, можно поискать такие группы поиском или по каталогу... Возможно и какие-то сайты подойдут для этого, надо смотреть(сайты точно есть, весь вопрос насколько там надежные данные - а это зависит от того кого они там собрали, серьезных инженеров кто проверяет все сам и не пропустит ошибок, либо толпу современных халявщиков, привыкших делать рассчеты на халяву по готовым программам и сайтам, ну а кто нынче пишет эти программы можешь оценить по глюкам всего от мелких программ от шароварщиков до виндуса)...

    Наверняка есть и какие-то пакеты рассчетов и кады для этого, вроде на базе маткада были и библиотеки и тусовка вокруг, и сайты конечно, но без тусовки и обратной связи от этих котов в мешке пользы не много - можно и пролететь...
    Особенно это касается всяких сайтовых калькуляторов которые пишут всякие криворучки на PHP, без обратной связи от действующих инженеров(а только они могут заметить ошибки, даже если на сайте миллион посетителей в день не факт что кто-то из них проверяет эти рассчеты)...
    В любом случае ссылками на такие сайты лучше обмениваться с инженерами.

    PS должна быть где-то в природе методика ISO/ГОСТ - там таблица диаметров диафрагмы и перепадов давления от расхода, стандартизированная. Думаю ее можно найти, правда не уверен из-за политики ISO что она будет в бесплатном доступе(из-за этого не люблю эту организацию - халявщики, а название "международный" можно хоть на фонарный столб повесить :) Из-за их выкрутасов с платностью и закрытостью новые стандарты мало кто соблюдает... Правда это к тем таблицам не относится - те как раз старые и известные, классика, но вопрос где их найти опять таки чтобы без опечаток и тп)

  • 31 января 2010 в 02:46 • #
    А Максаков

    Виталий нагрев рабочего газа по идее должен уменьшить мощность турбины, ведь вес воздуха станет меньше, главные силы здесь скорость потока и вес рабочего тела, в данном случае это воздух и при нагреве вес рабочего тела уменьшается.
    Правда неизвестны процессы взаимодействия потока с дисками и влияние на них плотности рабочего тела

  • 31 января 2010 в 11:44 • #
    Виталий Иванов

    Турбина работает благодаря вязкому трению в пограничном слое, вязкое сопротивление кроме всего прочего, зависит от вязкости газа, которая зависит от температуры.
    Вот ссылка на литературу по этому поводу:
    http://teslatech.com.ua/biblos/aerodinamika/vazkost_gazovih_smesey.djvu
    http://teslatech.com.ua/biblos/aerodinamika/teoriya_pogranichnogo_sloya.djvu
    И может еще что-то в разделе "библиотека" http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=8&Itemid=15

  • 31 января 2010 в 18:22 • #
    Vladimir Teplouhov

    Какая разница, какие там изменения в % ? Она же радиального типа по сути...

    Турбины такого типа работают одна сразу как многоступенчатая тк газ фактически много раз проходит ее по спирали...

    Какие изменения будут в результате - надо считать. Увеличаться не только вязкость газа, но и диффузия, а для нее это равносильно потерям(перетоку между разными "витками" потока). К тому-же нагрев увеличивается объем газа при той-же массе, что для нее будет экв уменьшению числа "витков" прохода газа...

    Оценить КПД можно будет и сразу - по одному дифференциальному температурному датчику, как я уже писал. Чем больше она отсосет энергии из потока - тем больше охлаждение между входом и выходом...

    Термодинамика она ведь как бухгалтерия во многих местах :) Закон сохрания энергии не обманешь - если совершена работа, то это сразу будет видно по состоянию газа, и прежде всего по его температуре...

    PS А вообще она мне чем-то вихревые трубки напоминает, там вообще довольно веселые эффекты, вплоть до охлаждения до -55 без движущихся деталей... Тоже в каком-то смысле используется вязкость, только для торможения потока(и так холодного после сопла) и отдачи кинетической энергии внутренней части вихря наружным слоям, которые наоборот нагреваются... С простенькой трубки сразу выходит два потока - горячий и холодный, без движущихся механических частей. Так-же возможен режим с внешним жидкостным охлаждением и выходом одного холодного потока, с большим КПД...

  • 31 января 2010 в 22:34 • #
    А Максаков

    Дежавью у меня сейчас нет просто виста лицензия-нет ничего хуже надо зверя поставить получу доступ к огромному контенту

  • 26 января 2010 в 21:59 • #
    Vladimir Teplouhov

    Попробуйте для измерения температуры сделать одну вещь...
    (это будет зависеть от чувствительности приборов и точности установки его на 0, а так-же того что удастся достать :) )

    Измерения температуры грамотно лучше делать так: мерить дельта-т, то есть разницу температур на входе и выходе как можно точнее(особенно важно чтобы 0 был на 0), и уже отдельно саму температуру другим датчиком(это уже не так важно - можно даже не мерить).

    То есть, температуру лучше мерить дифференциальным термодатчиком. Ставить 2 разных датчика с разным 0 мятко говоря не грамотно(как это сделано в той болгарской демке по ссылке в первом посте) - в чем можно легко убедиться понаблюдав как глючит их поделка ;)

    Попробуйте сделать дифференциальную термопару. Достать "правильную" проволоку вроде ХК не так-то просто, так что предлагаю сразу не заморачиваться и попробовать сделать самодельную медь-железную термопару(да и еще вопрос где точность будет выше - по ГОСТ для ХК допускается довольно значительный разброс в градусы, все-же это сплав, да и из готовой пары сделать дифференциальную еще сложнее чем сразу из проволоки).

    Фокус этого метода в том, что там 0 получается на 0 сам собой, и очень точно тк оба спая делаются из одного материала. Если использовать 2 разных термодатчика, то у них параметры не будут так точно совпадать и компенсировать друг друга, и эта разница между параметрами датчиков будет приплюсовываться к результатам измерения...

    Думаю проще(да и лучше по ряду причин) будет изготовить из медной и железной проволоки. Есть возможность найти кусок проволоки(в принципе любой, но думаю лучше тонкой тк через нее теплопроводность будет меньше)? Лучше наверно мягкой из чистого железа, но не так страшно если и немного другая марка...
    Медную проволоку лучше взять один кусок, и поделить на 2 провода. Думаю эмаль-провод должен подойти хорошо тк там обычно чистая отожженая медь(если не самодел конечно - бывали случаи попадался самодельный эмаль-провод с примесями или не отожженая как надо, но в данном и случае даже это не так важно тк датчик делается из одного куска, разве что на всякий случай надо будет проверить калибровку по 1 или нескольким точкам).

    Впринципе большой разницы нет из чего делать провода и перемычку, но думаю медные вывода и железная перемычка будет удобнее тк медь обычно уже в изоляции, а сталь голая...

    Береться один кусок медной проволоки в два раза длиннее и делиться пополам. Важно чтобы это было из одного куска - тогда наверняка состав и параметры спаев будут идентичные. В общем сворачивается пополам, скручивается как удобно чтобы не болтались(да и помехи так меньше), режется посередке и туда вставляется кусок железной проволоки, так что получается 2 спая. Готово :)
    (сами спаи тоже не так важно как будут сделаны, лишбы контакт был надежный, и спай в той точке где собсно идут измерения ;) Можно даже скрутить, или спаять, сварить например разрядом конденсатора и тд и тп, в общем что удобнее, лишбы контакт был надежный и точечный, либо вся зона спая находилась при одной измеряемой Т, иначе будет сложно сказать в каком месте мы измерили :) )

    Далее все просто - медные провода идут на прибор(на пределе милливольтов - проверьте сможет ли ваш прибор это достачно точно измерять, особенно установку 0 чтобы при к.з. щупах он показывал 0, а не что-то еще), а полученные спаи используются как термодатчики сразу на входе и выходе измеряемого блока, показывая сразу разницу температур между входом и выходом, с очень точным 0, так что теоретически можно будет поймать даже доли градуса без смещения, как в случае применения разных датчиков.

    Попробуйте откалибровать, поищите в инете параметры ЭДС медь-железных пар от температуры(у буржуев это вроде даже стандартная пара, в СССР почему-то не применялось, но на коленке изготовить проще всего ее), проверьте правильно ли работает по градуснику и воде разных температур...

    Если не хватит чувствительности прибора, то теоретически можно сделать усилитель по МДМ схемотехнике(или использовать УД13/УД17/op07), но если сложно то можно будет поискать другие ва

  • 2 февраля 2010 в 17:08 • #
    Виталий Иванов

    Производственная база, которой я располагаю:
    http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=30&Itemid=41

  • 2 февраля 2010 в 19:12 • #
    Vladimir Teplouhov

    Круто :) Типовая такая совецкая инструменталка...
    (точнее мех участок - станков ЧПУ и эл эрозионки там нет,
    но их нынче не проблема собрать на коленке, есть даже
    открытые проекты)

    Если бы еще паспорта станков чтобы знать что они могут...

  • 2 февраля 2010 в 19:18 • #
    Виталий Иванов

    Ну, имеем, что имеем. Думаю, это все же лучше, чем ничего. Ну счет паспортов - вряд ли мне удастся их достать.

  • 2 февраля 2010 в 17:09 • #
    Виталий Иванов

    На данный момент переделывается сопло. После окончания работ начнутся испытания.

  • 2 февраля 2010 в 19:14 • #
    Vladimir Teplouhov

    А вот это ты зря в тихоря делаешь - самая сложная и интересная часть :)

    Я просто хотел чтобы ты сам к этим граблям вплотную подошел - ты же даже еще не понимаешь что там по гидродинамике будет больше всего заморочек, а всякие стенды и измерения это так, разминка...

  • 2 февраля 2010 в 19:24 • #
    Виталий Иванов

    А вот тут я с вами полностью согласен!!! Но на данный момент есть ограничения, чисто конструктивного характера. т.е. стоит задача исправить то что есть на данный момент малой кровью. Только по этому я решил не спрашивать совета. В новой модели к изготовлению сопла подход будет более серьезный, тогда и будем думать коллективным мозгом. :) Привожу фотку того, как было, и как будет... так было...

  • 2 февраля 2010 в 19:26 • #
    Виталий Иванов

    вот, что будет... по корпусу, чуток не так, а по соплу - именно так. Я понимаю, что это не самый лучший вариант, но это все же лучше, чем было.

  • 2 февраля 2010 в 19:27 • #
    Виталий Иванов

    А вот примерно так я хочу сделать...

  • 2 февраля 2010 в 19:34 • #
    Vladimir Teplouhov

    Критиковать эту глупость не вижу смысла - лучше расскажи ПОЧЕМУ ты так думаешь, легче будет указать на ошибки и что почитать из книжек, я смотрю ты теорию явно не боишься(в отличии от штирлицев(ESTJ), которым что-то объяснять теоретически практически бесполезно :) )...

  • 2 февраля 2010 в 20:24 • #
    Виталий Иванов

    Вы имеете ввиду вариант с несколькими соплами, или непосредственно форму сопел? А на счет теорий - мы с вами уже беседовали на этот счет. Я не признаю тех теорий, с помощью которых нельзя реализовать что-либо реально работающее. На пример, торию Эйнштейна на счет гравитационной воронки и т.п. Но теория сопел, или погранично го слоя, или вообще - аэродинамика, блягодаря которым работают тысячи механизмов, и летают самолеты - конечно признаю. :)

  • 2 февраля 2010 в 20:41 • #
    Vladimir Teplouhov

    И то и то - и форма сечения сопла, и давление на которое она рассчитана, и число, и оптимальное расположение и подвод от камеры сгорания...

    Про лохотрон от Эйнштейна отдельный разговор :) Но это уже давно многие поняли, боюсь я не первый... ;)

  • 2 февраля 2010 в 23:27 • #
    Виталий Иванов

    Так сейчас о камере сгорания речь не идет... Сейчас задача просто - выжать с того, что есть 1кВт. И при этом узнать - какой расход, какое давление, какая температура, на каких оборотах и.т.п. Что бы было ясно, стоит дальше заниматься этим проектом, или нет. Если окажется. что стоит, вот тогда уже и совсем другая конструкция, и подход к измерениям, и все сопутствующее будет на должном уровне.

  • 2 февраля 2010 в 23:34 • #
    Vladimir Teplouhov

    У тебя она уже достаточно сложная, а весь смак т Теслы именно в простоте...

    Ну а так.. не проблема с такими станками и классику сделать.

  • 2 февраля 2010 в 23:43 • #
    Vladimir Teplouhov

    Забавно наблюдать за мутациями - если и дальше так дело пойдет, то скоро мы тут увидим чертеж классической радиальной микротурбины ;)

    Там подобная форма - стационарно установлены лопатки и каналы(тока правильные расширяющиееся для сверхзвука конечно) неподвижного колеса, но ротор не диск а тоже имеет множество обтекаемых лопаток...

    Большое число каналов-сопел намекает на то что там поток будет в виде множества параллельных спиралей, то есть шаг спирали довольно большой и она по диску в общем-то мало тереться будет, для классики нормально там лопатки обычные, а для т Тесла слишком малый путь потока вдоль диска чтобы трение вызвало значительный отбор мощности... То есть увеличение числа сопел скорее всего снизит КПД т Тесла, хотя, возможно, может быть и имеет смысл сделать более 1 если это обосновано с точки зрения симметрии или компоновки...

  • 3 февраля 2010 в 00:06 • #
    Виталий Иванов

    Что-то вы путаете... Что тут сложного? Ничего ведь не изменилось, кроме внутреннего сечения сопла.... А фотка с несколькими соплами - это у какого-то американца такое, я такого еще не делал. У меня одно сопло.

  • 3 февраля 2010 в 00:15 • #
    Виталий Иванов

    ну, не диск, а 21диск... :) Сопла действительно должны быть сверхзвуковыми - не спорю. А на счет всего остального - это лишь ваши домыслы, так как вряд ли вы действительно понимаете принцип работы этой турбины, по крайней мере, мне так кажется. Исхожу из ваших комментариев... :)

  • 3 февраля 2010 в 00:29 • #
    Vladimir Teplouhov

    Ну кто из нас лучше понимает принцип это вы сами потом напишите - когда пройдете по всем граблям, которые я предскажу теоретически ;)

    Что касается числа сопел или увеличения его сечения(что впринципе экв если не смотреть на симметрию) - то это увеличит "сечение" струи, а значит будет меньше "витков" потока в спирали, и меньше длина струи, взаимод. с диском, меньше трение... В общем при увеличении расхода(сечения) КПД думаю будет падать тк газ просто не успеет передать кинетическую энергию диску.

    На больших мощностях(расходах) думаю будет лучше классическая турбина, а вот на малых расходах возможно этот вариант может быть чем-то интересен...

  • 3 февраля 2010 в 00:38 • #
    Vladimir Teplouhov

    Кстати, а зачем такая большая мощность?..

    Гораздо полезнее было бы получить скажем 100-300 Вт, но при минимальном расходе, то есть на практике интереснее экономичность и широкий диапазон регулирования...

    Кстати импульсный режим работы в этом смысле тоже очень интересен - из-за более легкого регулирования в широких пределах, а широкая характиристика т Тесла очень хорошо подходит для этого, классика бы врядли вообще смогла бы работать в таком имп режиме...

    Так что по КПД на 1 кВт она скорее всего проиграет и классике и даже китайским ДВС-генераторам, но возможность регулирования в широком диапазоне может сделать ее уникальной в этом смысле.

    На практике макс мощность нужна очень редко - важнее экономичность когда обычное среднее потребление не большое, либо нагрузка резко меняется в широких пределах.

  • 3 февраля 2010 в 00:44 • #
    Виталий Иванов

    ок, я не хотел вас обидеть. Но теория хороша, когда совпадает с практикой. Бесспорно, что при увеличении сечения сопла, а соответственно и струи, спираль будет с большим шагом. По этому и есть смысл сделать несколько узких сопел, чем одно большое. С этим я согласен. А так - будем испытывать, и все увидим. Я обманывать не буду, был не прав - значит был не прав, зато научился чему-то :). Я бы с вами не спорил, если бы была хорошо разработанная и проверенная теория построения безлопастных турбин, и вы были бы классным специалистом в этой области. А так нет не того, не другого... Это мое мнение. Хотя я не особо сомневаюсь в вашем профессионализме в других областях....

  • 3 февраля 2010 в 00:50 • #
    Виталий Иванов

    получить 1кВт - это для самоуспокоения. :) Не самый профессиональный подход, но мне это нужно, как стимул, на данный момент. По расходу и экономичности, чем выше мощность турбины, тем меньше расход на 1кВт. Вот прилагаю скан... Сами прикиньте расход в час на 1кВт...

  • 3 февраля 2010 в 06:24 • #
    Vladimir Teplouhov

    Гы! Афигеть... Где ты это нашел? ;)

    Тут есть человек, работавший еще на паровозах - вот будет забавно подсунуть эту ссылку ему...

    Что касается самой турбины, мне не очень хочеться вас огорчать, но:
    1) с чего вы взяли что там турбина Теслы, а не классическая турбина с лопатками(вроде бы тангенциальными такие конструкции называют, но не уверен)?
    2) с чего вы взяли что рост КПД обусловлен типом самой турбинной части, а не ее параметрами или вообще не-турбинными ограничениями, например, просто установленным более дешевым(или просто не дефицитным - СССР же ;) ) генератором меньшей мощности?..

    Надеюсь не надо объяснять, что характеристики т Тесла и классики с лопатками принципиально разные, хотя они по сложности могут быть аналогичны... (это к вопросу о понимании ;) )

    Если скажу что 100 кг пара в час на кВт это совсем не мало, надеюсь это не сильно отобьет желание этим заниматься вообще?.. ;)
    (это около 60 кВт-ч тепла, то есть на паровозе КПД этого блока был не более 1.5%, но это не значит что КПД отдельных частей плохой - например на классической ТЭЦ при КПД 30-40% КПД отдельных блоков более 90-99% ...
    Вам проще - испарять 2 МДж/кг не надо, плотность пара если склероз не изменяет, около 1 кг/м3 (если надо то найду таблицы состояния пара с точностью до 4го знака, у нас на котлостроении этого добра много было ;) А параметры пара на паровозе думаю лучше расскажут те кто их водил :) ), так что считай что это экв около тех-же 100 м3/час расхода сжатого воздуха на кВт для этого варианта паровозной турбины, КПД компрессора надеюсь вычислишь из паспорта без проблем... )

  • 3 февраля 2010 в 06:48 • #
    Vladimir Teplouhov

    Меня логика не так-то просто обидеть ;) Так что почти все что я пишу - серьезно, и насчет цыплят по осени тоже ;)

    Замена 1 спирали на N сопел дает "многозаходную" спираль(аналогично многозаходной резьбе) - а у нее шаг в те-же N раз больше, так что природу не обманешь ;)

    Я конечно не тратил столько времени на сборку не нужных для моих задач вариантов вроде вязкостных турбин(хотя кое-какие наработки в этой области имеются - но я зато точно знаю в каких задачах и диапазонах параметров они выгоднее классики), так что в специалисты набиваться не буду ;), но меня удивляет что если такими темпами и дальше пойдет, то вы весьма скоро догадаетесь как сделать один из моих древних вариантов микротурбин, там правда был сразу встроен еще и регулятор-стабилизатор проще и хитрее чем сделано на том рисунке с паровой турбиной, сразу стабилизировавший и параметры пара в "котле", и регулировавший сечение сопла...

    Правда делал я это больше по причине экономии на генераторе - высокие обороты микротурбины удачно согласуются с маленьким самодельным генератором(магнитик и проволока, даже железо не нужно) сразу на 310/620 Вольт, из которого делается нужное число фаз и частот 50/60 Гц 220В парой высоковольтных транзисторов без всяких тяжелых трансформаторов на 50 Гц...

    КПД 10-15% в общем-то не проблема, и может быть легко получен множеством самых разных методов при низких параметрах пара.

  • 3 февраля 2010 в 20:04 • #
    Виталий Иванов

    На фотке, естественно, не турбина Тесла. Прилагаю продолжение этой фотки... :) Что касается расхода, и знаю, что 100кг пара в час на 1кВт - это очень много.

  • 4 февраля 2010 в 06:59 • #
    Vladimir Teplouhov

    Блин, аффигеть... Она же довольно грамотно сделана...
    (хотя вижу что можно и улучшить, даже мысли есть как :) )
    Даже по современным меркам это довольно крутой девайс!

    КПД у нее должен быть не менее 10-15%, а может и больше...

    Блин, идиоты, это надо же было так испортить хорошую вещь - хватило же ума включить ее на пар, да еще и с выпуском в атмосферу... Вот уж точно - паровоз он в мозгах ;)
    (там короче потери КПД идут на теплоту фаз перехода в самом котле паровоза, а не в самой турбине, которая имеет довольно высокий КПД даже по современным меркам)

    В общем, вполне приличный блок, хоть счас ставь в деревенские печки и продавай как когенератор. КПД будет примерно такой-же, как и у ДВС-генератора на газе...
    Отработанный пар надо просто отправить в батарею и все(КПД будет тогда как у паровоза, но выше этой рекламированной поделки с термогенератором, только моща больше) ),
    либо перевести ее на другое рабочее тело...

    PS Кстати, привет ребятам из капстона ;)

  • 6 марта 2010 в 02:01 • #
    А Максаков

    Ребята вы забыли разложить силы что действуют в этой турбине
    1 это скорость
    2 это масса оабочего тела
    эти силы действуют везде, во всех турбинах в принципе я давал уже расчет этих сил
    в Тесловской турбине рабочее тело с большой скоростью занимает внешний радиус за счет центробежных сил мощность можно поднять увеличивая скорость или массу
    Если увеличить обьем тела в секунду то в определенное время у нее будет снижаться кпд т. к. тело будет выходить из рабочей зоны имея запас энергии
    Гениально у Теслы это простота изготовления и возможность максимально использовать энергию рабочего тела

  • 6 февраля 2010 в 16:48 • #
    Александр Нечитайло

    поройся на ютубе, там уже много на эту тему,
    например, вот:
    http://www.youtube.com/watch?v=01JY6zE0Mbg&feature=related

    и его продолжение:
    http://www.youtube.com/watch?v=owB7jIvkmrU&NR=1

    а это в раздел приколов:
    http://www.youtube.com/watch?v=h48XYdJGfKs&NR=1

  • 3 февраля 2010 в 00:53 • #
    Виталий Иванов

    можно ли по сечению сопла, и давлению перед ним, с учетом того, что скорость после сопла звуковая, вычеслить расход воздуха и мощность струи?

  • 3 февраля 2010 в 07:03 • #
    Vladimir Teplouhov

    Можно, конечно. Но там не все так просто - при росте давления газ в сопле все-же продолжит разгоняться(как жидкость от насоса), хотя без расширения в правильном сопле отдаст свою работу не туда куда надо...
    Поэтому проще делать на какое-то оптимальное давление сразу - кстати давления в пневмосистемах сильно завышены(скорее всего из-за древней технологии когда строилась одна большая компрессорная станция и дальше воздух трубопроводами разводился по всему заводу на километры)...
    Оптимальное и достаточное давления для большинства превматических девайсов единицы атм, а не 8-16 как у многих компрессоров(перенастройка давления должна повысить и КПД компрессора, и такие давления становяться доступными для простых турбин - похоже компрессоры делают по старинке какие-то идиоты которые в физике не разбираются)...

    Но это все лишнии сложности. Проще всего сразу оценить КПД по падению Т диффиренциальным датчиком из пары проволочек, как я уже писал... Чем больше девайс охладит поток, значит тем больше работы он из него взял, это сразу как бухгалтерский баланс говорит сразу обо всем, не зависимо от деталей и процессов которые там происходят внутри. По кр мере для настройки на оптимальные параметры ничего удобнее такого датчика я что-то придумать не могу... (а там имеет смысл настроить на оптимальное давление и расход сперва, даже если КПД будете оценивать по генератору - без этого параметра будет очень сложно провести настройку, особенно учитывая ваши проблемы с характеристикой генератора и отсутствия нормальной плавно регулир нагрузки)

  • 4 февраля 2010 в 17:41 • #
    Виталий Иванов

    Это сегодня отснял, это с переделанным соплом, конус 22мм в широкой части, 12мм в узком. Все запускалось от ресивера 90л.
    http://www.youtube.com/watch?v=FD6IeKwIpi4
    http://www.youtube.com/watch?v=iCxitgNawic

    и сравните разгон с этим - http://www.youtube.com/watch?v=3S9oebJuomw

  • 4 февраля 2010 в 19:53 • #
    Виталий Иванов

    Да, и еще забыл сказать. После каждого теста турбина сильно охлаждалась, выступал конденсат... Тест проводился в доме, где температуры составляет +30-32С. (У нас жарко)

  • 5 февраля 2010 в 01:33 • #
    Виталий Иванов

    Нашел две фотографии турбины из музея Н. Тесла.
    Первая

  • 5 февраля 2010 в 01:34 • #
    Виталий Иванов

    Вторая...

  • 5 февраля 2010 в 01:38 • #
    Виталий Иванов

    Вот один из вариантов, как на выходе из ТТ поставить лопатки. Ну, это просто мысли в слух... :)

  • 5 февраля 2010 в 01:40 • #
    Виталий Иванов

    А это из патента Тесла, на счет совмещения его турбины, и Парсона....
    Линк на патент (иглиш) - http://teslatech.com.ua/patents/turbine/eng/174544.rar

  • 5 февраля 2010 в 01:45 • #
    Виталий Иванов

    А вот, что я думаю по поводу лопаток на боковых дисках турбины. Смысл в том, что выходящий поток выходит перпендикулярно ротору, и если на выходе поток развернуть на 180, то получим реактивную ступень. Не знаю, есть ли в этом смысл, но решил поделиться идеей.

  • 5 февраля 2010 в 03:16 • #
    Vladimir Teplouhov

    Если эти лопатки подвижные, то это не реактивная, а активная ступень - больше похоже на колесо центробежного насоса или вентилятора... В лопатках есть смысл, но это будет уже не т Тесла :)

    А вот с реактивкой интересно. Меня тут та паровозная на мысль навела ;) В принципе у нее компоновка и тип дурацкие, но насчет реактивной ступени они в чем-то правы, мысль интересная ;)

    Задача реактивки - закручивать поток обратно, точнее восстанавливать его после того как активная ступень получит свою работу, и вторым концом этой силы поток закручивается в другую сторону(закон сохр импульса аднако :) )... У турбин вроде Теслы где направление движения и потока совпадают вообще трудно будет прикрутить реактивку, по причине отсутствия этой составляющей :) По кр мере не в это-же колесо... Но возможно в этом какой-то смысл есть - в случае если газ не полностью расширился в сопле, например.
    То есть к тому-же колесу боюсь будет трудно прикрутить реактивку, но если поставить 2 турбины послед, то вроде как само собой поток восстановиться ;)
    Насколько нужна реак ступень или многоступенчатые схемы - надо смотреть уже при оптимизации всей системы, это зависит от конкретного случая и параметров...

    PS тока я не понял - ты делаешь т Тесла, или тебе все равно? ;)
    Если все равно, то впринципе если есть возможность организовать производства и испытания, то могу просто разработать оптимальный вариант под задачу и все...
    По схеме бизнеса надо смотреть - думаю без технологий открытого проектирования будет трудно что-то заработать, а для него нужно готовить определенную бизнес-схему и инфраструктуру, но зато можно заработать и в российских специфических уловиях, когда даже патенты мало помогают от "конкурентов" которые только сдерают готовое...

    PPS проблемы(особенности) механизмов и, главное, задачи что нужно получить и почему хорошо представляешь? ;)
    На самом деле правильная формулировка и понимание чего не хватает самое сложное. Проблем с ДВС-генераторами никогда не было и нет, но есть проблемы с моделями малой мощности, точнее экономичности.
    Вопрос диапазона регулирования. Иногда нагрузка может быь несколько кВт, но движок такой мощности много жрет, а при попытке уменьшить с него отбор он либо глохнет, либо жрет почти столько-же как и на полной мощности...
    То есть актуальнее не просто как-то что-то получить работающее, а именно с нужными характеристиками под особенности потребления, экономичное. Вот этого на рынке пока или вообще нет, или там где тупо в лоб решают проблему инверторами на полную мощность это очень дорого (и/или быстро портиться из-за аккумов и тп ;) )...

    PPPS провести кое-какие исследования именно по каким-то конкретным решениям вроде т Теслы и др имеет смысл - чтобы получить характеристики блоков "чистого" типа, а комбинировать под задачу на уровне блоков можно и потом, при миниуме испытаний. (не все рассчитывается теоретически, либо нужно все равно проверять на эксперименте)

  • 5 февраля 2010 в 03:24 • #
    Vladimir Teplouhov

    Если эти лопатки подвижные, то это не реактивная, а активная ступень - больше похоже на колесо центробежного насоса или вентилятора... В лопатках есть смысл, но это будет уже не т Тесла :)

    А вот с реактивкой интересно. Меня тут та паровозная на мысль навела ;) В принципе у нее компоновка и тип дурацкие, но насчет реактивной ступени они в чем-то правы, мысль интересная ;)

    Задача реактивки - закручивать поток обратно, точнее восстанавливать его после того как активная ступень получит свою работу, и вторым концом этой силы поток закручивается в другую сторону(закон сохр импульса аднако :) )... У турбин вроде Теслы где направление движения и потока совпадают вообще трудно будет прикрутить реактивку, по причине отсутствия этой составляющей :) По кр мере не в это-же колесо... Но возможно в этом какой-то смысл есть - в случае если газ не полностью расширился в сопле, например.
    То есть к тому-же колесу боюсь будет трудно прикрутить реактивку, но если поставить 2 турбины послед, то вроде как само собой поток восстановиться ;)
    Насколько нужна реак ступень или многоступенчатые схемы - надо смотреть уже при оптимизации всей системы, это зависит от конкретного случая и параметров...

    PS тока я не понял - ты делаешь т Тесла, или тебе все равно? ;)
    Если все равно, то впринципе если есть возможность организовать производства и испытания, то могу просто разработать оптимальный вариант под задачу и все...
    По схеме бизнеса надо смотреть - думаю без технологий открытого проектирования будет трудно что-то заработать, а для него нужно готовить определенную бизнес-схему и инфраструктуру, но зато можно заработать и в российских специфических уловиях, когда даже патенты мало помогают от "конкурентов" которые только сдерают готовое...

    PPS проблемы(особенности) механизмов и, главное, задачи что нужно получить и почему хорошо представляешь? ;)
    На самом деле правильная формулировка и понимание чего не хватает самое сложное. Проблем с ДВС-генераторами никогда не было и нет, но есть проблемы с моделями малой мощности, точнее экономичности.
    Вопрос диапазона регулирования. Иногда нагрузка может быь несколько кВт, но движок такой мощности много жрет, а при попытке уменьшить с него отбор он либо глохнет, либо жрет почти столько-же как и на полной мощности...
    То есть актуальнее не просто как-то что-то получить работающее, а именно с нужными характеристиками под особенности потребления, экономичное. Вот этого на рынке пока или вообще нет, или там где тупо в лоб решают проблему инверторами на полную мощность это очень дорого (и/или быстро портиться из-за аккумов и тп ;) )...

    PPPS провести кое-какие исследования именно по каким-то конкретным решениям вроде т Теслы и др имеет смысл - чтобы получить характеристики блоков "чистого" типа, а комбинировать под задачу на уровне блоков можно и потом, при миниуме испытаний. (не все рассчитывается теоретически, либо нужно все равно проверять на эксперименте)

  • 6 февраля 2010 в 16:24 • #
    Александр Нечитайло

    тогда уж по форме улитки выполнять

  • 6 февраля 2010 в 16:39 • #
    Александр Нечитайло

    и диски такого плана:
    http://www.youtube.com/watch?v=Nj64Z9H3BX8&NR=1

    8-)))

  • 8 февраля 2010 в 16:59 • #
    Виталий Иванов

    Нужен специалист по газодинамике!

  • 8 февраля 2010 в 17:14 • #
    Vladimir Teplouhov

    Боюсь что еще рано ;)

    Сначала надо привести в порядок характеристику генератора и сделать нормальный стенд...

    PS не понимаю зачем было возиться с новыми соплами, если еще со старых полную характеристику не снял...
    Они легко заменяются-то?

  • 8 февраля 2010 в 19:01 • #
    Виталий Иванов

    сейчас да, легко. А старое сопло, соплом я бы не назвал.

  • 8 февраля 2010 в 17:00 • #
    Виталий Иванов

    Последнее испытание.
    В ресивере 7ат, перед соплом 4ат, за соплом 1,5ат. генератор под нагрузкой 13,5В, 25А, возбуждение включали по достижению 4000об. турбина разогналась уже под нагрузкой до 7500об очень быстро. Но, похоже, расход получился большой... Но точно не могу посчитать... Если кто в этом разбирается, подскажите, как это правильно считается.
    http://www.youtube.com/watch?v=Vb6AmhpCPZE

  • 8 февраля 2010 в 17:29 • #
    Vladimir Teplouhov

    1) какая разница какой расход? Это же косвенный параметр...

    2) лучше мерить КПД сразу(дельта-т)

    3) сперва надо бы провести кое-какие настройки и оптимизации настроить на макс по КПД режим - для этого опять таки нужен все тот-же дифференциальный термодатчик

    4) расход не сложно, но нужны калибровки все равно.
    Думаю что проще всего будут датчики по давлению - сделай мембрану с калиброванным отв и измеряй перепад давления на ней. Есть и ГОСТ/ISO на этот метод измерения...
    Датчик давления проще всего делается из трубки от капельницы и воды. С учетом мороза придеться озадачиться подбором антифриза с известной точностью
    (чтобы по давлению мм столба этой дряни пересчитать в давление надо знать плотность)

    Еще удобнее в работе анемометр и вертушка, но их опять-таки надо по чему-то калибровать...

    Так что проще измерить расход тупо в лоб по объему на малых расходах(банкой с водой), и придумать какой-то "делитель" или "трансформатор" расхода так сказать, поддерживая точный расход в измерителе, а расход вычислять по регулируемому К деления...

  • 6 марта 2010 в 02:35 • #
    А Максаков

    13.5 * 25=337.5 ватт

  • 8 февраля 2010 в 17:34 • #
    Vladimir Teplouhov

    Кажеться я тут придумал как побороть генератор и сделать нормальный стенд...

    1) Там можешь из него вывести провода наружу, отдельно от возбуждения и отдельно все остальное отделить?

    2) Регулируемый блок питания на 12 вольт есть?

    3) Можешь сделать поворотное крепление генератора на хорошем подшипнике с малым трением, чтобы можно было напрямую измерить момент?

  • 8 февраля 2010 в 17:36 • #
    Vladimir Teplouhov

    Да, и вот что. Можешь написать(сделай отдельную тему) свой план работ, что зачем и в каком порядке планируется испывать и тд и тп, какая последовательность и приоритеты?

    А то я чую ты очень много всякой не нужной фигни делаешь, и не делаешь то что важнее всего...

  • 8 февраля 2010 в 19:03 • #
    Виталий Иванов

    ок, я подумаю, и напишу все.

  • 25 февраля 2010 в 16:29 • #
    Виталий Иванов

    требуется помощь в задаче измерения расхода пара! Есть возможность провести испытание турбины, используя пар 250С 4,6ат. Вопрос с измерением расхода пара. Как проще всего и дешевле решить эту задачу? Заранее благодарен. :)

  • 6 марта 2010 в 02:39 • #
    А Максаков

    с паром возникнут сложности конденсируясь он в воду которая из-за большей плотности займет внешний радиус , ценробежная сила , получится что-то вроде сепаратора

  • 7 марта 2010 в 02:33 • #
    А Максаков

    Да а т.к. масса у пара больше по идее возрастет отдача но он должен основательно перегрет и т турбины больше 100 градусов тогда можно избавиться от конденсата

  • 8 апреля 2010 в 18:12 • #
    Виталий Иванов

    Последние испытания турбины Тесла на паре:
    http://www.youtube.com/watch?v=B9BtKXN9SxA
    http://www.youtube.com/watch?v=fpqJZSVg8pA
    http://www.youtube.com/watch?v=0JSC3fNP1Yw
    http://www.youtube.com/watch?v=M1I2FUen_AE
    http://www.youtube.com/watch?v=JQ-sl-Cm9v8

    Дополнительная информация в описаниях к роликами и на моем сайте тут - http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=5&Itemid=5