Quasiturbine-Maschine arbeitet mit Luft

Da ist die Quasiturbine eine reine Expansionsmaschine
(was der Wankel nicht ist, nicht die meisten anderen Wankelmotoren),
Es eignet sich gut als Druckmittelmotor - Luftmotor oder Luftmotor.

Von den grundlegenden 200cc pro Umdrehung Motor Block,
Ein Druckluft-Prototyp wurde gebaut, der 2 parallele Expansionskreise nutzt
von 200 cc pro Umdrehung, für insgesamt ungefähr 14 Kubikfuß Aufnahme pro Minute bei 1000 U / min.
Der pneumatische Motor zeigt keine Vibrationen auf der Welle.
Als ein Beispiel, a Kettensäge mit einem pneumatischen Motor (läuft von Druckluftflasche auf 300 psi geregelt)
ermöglicht eine nicht brennbare "All Condition" Laufeinheit für Feuerwehrmann und nationale Sicherheitsteams.
Es läuft in starkem Rauch oder unter Wasser. Auspuff kann sogar vom Feuerwehrmann beatmet werden!
Ein Muss für alle Zivilschutzorganisationen ...

HINWEIS AUF PNEUMATISCHE SYSTEM EFFIZIENZ
Ein hocheffizienter Druckluftmotor garantiert nicht die hohe Effizienz des gesamten pneumatischen Systems.
Alle Gase erwärmen sich während der Kompression und kühlen sich während der Entspannung ab.
Der Kühleffekt darf nicht unterschätzt werden. Als Beispiel ein typischer 200 bar (atm.) Zylinder
Leer adiabatisch (ohne Thermalisierung auf Umgebungstemperatur) gibt am Ende eine so kalte Luft
dass sein Volumen dann ein Viertel von dem der Luft zurück auf die Umgebungstemperatur ist (isotherme Relaxation).
Bei diesen Temperaturbedingungen am Eingang eines Pneumatikmotors ist der Wirkungsgrad katastrophal niedrig
und das Schmiermittel verfestigte sich und erhöhte beträchtlich die innere Motorreibung ...
Im Allgemeinen verringert sich die Reversibilität des Kompressions - Relaxationszyklus mit steigendem Druck,
was für eine hohe Effizienz in Betracht zieht, ist die Verwendung des niedrigsten Entwurfsdrucks, der möglich ist.
Die Messung der Abgastemperatur gibt im Allgemeinen einen guten Hinweis auf die Effizienz,
da das Minimum an Energieverlust in die Umwelt entspricht
eine Abgastemperatur, die der Umgebungstemperatur entspricht (weder schlechter noch besser).
Diese Bedingung kann durch eine leichte Erwärmung (Solar) des Gases vor seinem Eintritt in den pneumatischen Motor erreicht werden.
Quasiturbine macht viel mehr Entspannung, wenn es verwendet wird
mit einer dominierenden Beschränkung an den Eingängen der Kammern und nicht an den Auspuffen.
Die Öffnungen des Auspuffs müssen dann größer sein als die Öffnungen der Einlässe,
damit die Luft leichter geht, als sie eintritt, und so den Druck im Motor senkt.
In diesem Fall hat die Quasiturbine weniger spezifische Leistung, aber weil sie mehr Entspannung bewirkt, ist sie effektiver.
Man kann mehr Entspannung schaffen, indem man immer noch den Zugang zum Einlass reduziert, ohne Synchronisationsventil,
oder indem man das aus der Maschine entnommene Drehmoment etwas reduziert.

Da die Quasiturbine ab einem Druck von 1/10 der Atmosphäre (bar) rotiert (1 psi!),
man versteht, warum die Quasiturbine so gut an hocheffiziente Systeme angepasst ist ...

Adiabatische versus isotherme Expansion
Wenn ein komprimierbares Fluid komprimiert wird, nimmt seine Temperatur zu und umgekehrt, wenn es sich ausdehnt, kühlt es sich ab.
Gaskühlung während der Expansion ist keine gute Sache,
weil es den Druck in den Expansionsmaschinen reduziert (positive Verdrängung) und die Gasgeschwindigkeit in Turbinen senkt.
Um den größten Nutzen aus einer Maschine zu ziehen (nicht unbedingt, um mehr Effizienz zu erreichen),
man mag dem expandierenden Gas Wärme hinzufügen,
und wenn dies nicht möglich ist, wird die Expansion in mehrere Stufen aufgeteilt (zB 2 und 3 Stufen Dampfturbine).
Man muss verstehen, dass die auf diese Weise gewonnene zusätzliche Energie nicht frei ist,
weil Wärme geliefert werden muss, aber es gibt eine bessere Leistung pro Pfund Motor.
Was ist nett an Verbrennungsmotor,
ist ihre Fähigkeit, die maximale Wärme durch Verbrennung bereitzustellen, während die Expansion tatsächlich stattfindet,
etwas, das kein anderer gaskompressibler Motor leicht kann! (Dies schließt den hydraulischen Motor aus).
Wie pneumatische / dampfförmige Quasiturbine enthält zwei Schaltungen, diese Schaltungen können
Wie gewünscht in Serie zugeführt werden, indem der Ausgang des ersten Raums mit dem Eingang des zweiten verbunden wird.
Während man einen Tauscher auf diesen Kanal legt, kann man Wärme hinzufügen
damit sich die totale Entspannung im Motor einer isothermen Entspannung nähert.
In diesem Fall sind die Differenzen des Innendrucks zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Kammern verteilt.
Bei den herkömmlichen Turbinen macht man oft eine solche Zwischenheizung
um die Gesamtleistung der Maschine zu erhöhen, ohne notwendigerweise den Wirkungsgrad zu erhöhen.
Im Falle einer Quasiturbine reduziert die Verbindung in Serie zwangsläufig die spezifische Leistung
aber kann die Leistung erhöhen, wenn Zwischenwärme frei verfügbar ist,
wie im Fall von atmosphärischer Hitze im pneumatischen Modus.
Der Rückgriff auf den Serienmodus kann bei starkem Druck von Interesse sein
wo die Entspannung eine starke Abkühlung erzeugt, aber wenig Interesse zeigt
Bei Quasiturbine mit niedrigem Druck, sagen wir niedriger als 50 lb / po2 (psi).
Wenn das Druckdifferential beträchtlich ist,
die Volumina und Verschiebungen, die bei der anfänglichen Entspannung auftreten, sind viel geringer als bei der endgültigen Entspannung,
so dass die Maschine in der Anfangsphase von kleinerer Dimension sein muss
(sagen wir für eine Entspannung von 600 bis 300 psi), dass für die letzte Phase (von 300 bis 0 psi).
Wenn der Einsatz einer einzelnen Maschine eine anfängliche Druckreduzierung erfordert,
dieser anfängliche Druckverlust in einem Regler wird nicht in mechanische Energie umgewandelt,
aber in der thermischen Abkühlung und in der kinetischen Energie schwächt die letzte offenbar offensichtlich adiabatische Abkühlung ...
Weil Volumen und Verschiebungen in der Endphase wichtiger sind,
Die gleiche Druckdifferenz auf diesem Niveau erzeugt mehr Energie bei einem höheren Druck.
Mit anderen Worten, um die maximale Energie von einem sehr hohen Druck zu extrahieren,
man würde eine Kaskade von Maschinen brauchen, die mit dem kleinsten starten, wobei jeder den Druck ein wenig reduziert und den folgenden einspeist ...
Die alten Dampfmaschinen verwenden 3 solcher Stufen (oder mehr Stufen bei Turbinen),
Titanic hatte Dampfmaschinen, die 4 Stufen von Entspannungen verwenden ...
MDI schlägt seinerseits einen pneumatischen Wagen mit sehr hohem Druck vor, der 3 Stufen mit Kolben verwendet.
Nichts hindert 3 Quasiturbinen unterschiedlicher Größe nebeneinander, um noch besser zu werden!
Im Falle einer Druckquelle, die sich mit der Zeit wie Druckluft in Zylindern erschöpft,
Der offensichtliche Nachteil besteht darin, dass frühe Stufen nutzlos werden, wenn der Druck geringer wird.
Ein Hochdrucktank wird allmählich gekühlt, wenn er in einen Niederdrucktank eingefüllt wird.
aber es ist am Eingang des niedrigen Tankdrucks, dass die Entspannung heftig ist und wo die Kühlung am meisten ist.
Relaxative kinetische Energiekräfte wandeln sich jedoch nicht in mechanische Arbeit, sondern in Wärme um,
somit reduziert sich der Nettoeffekt der Kühlung im niedrigen Tankdruck oder im Regler.
Es ist jedoch nicht sehr klug, die Energie des Drucks des Hochdrucktanks zu verwenden
den Zwischen-Teil-Niederdrucktank zu beheizen,
von wo das Interesse, mehrere mechanische Entspannungen mit Heizungen Isobaren zwischen den Stufen zu verwenden!
Energie ist proportional zur Druckzeit das Volumen, Energie ist schwach nach jeder Entspannung, auch wenn es Druck gibt,
weil das Volumen kontrahiert und schwach ist, und es ist die Heizung, die wieder das Volumen und damit die Energie gibt
Diese Mehrfachentspannungen sind bei Anlagen von mehreren Megawatt gewinnbringend
(mit hohem und konstantem Anfangsdruck) mit wichtigen Betriebszeitverhältnissen,
sind jedoch schwieriger zu rechtfertigen, wenn kleine Fahrzeuge nur einige zehn kW verlangen,
wo das Betriebszeitverhältnis eine halbe Stunde pro Tag ist, und von dem hoher Druck der Behälter nicht konstant ist!
All dies zeigt, dass die Drücke höher sind und die Temperaturen niedriger sind.
weniger ist das System der Produktion / Wiederherstellung wirksam.

Siehe Quasiturbine Hydraulikmotor unter:
Quasiturbine.promci.qc.ca/QTHydraulique.html

Siehe auch :
Quasiturbine - Vergleichende Effizienz mit anderen Motoren
http://quasiturine.promci.qc.ca/QTEfficaciteComparative.html

Quasiturbine-Maschine arbeitet mit Luft


Quasiturbine pneumatisch-Dampf Modell QT50SC (ohne Wagen)
Verwendbar mit konstantem Ansaugdruck von nur 20 bis 50 psi!

QTCaractCalcul.gif (6945 Byte)


Quasiturbine pneumatisch-Dampf Modell QT50AC (Mit Wagen)
Unter der Annahme eines Druckunterschieds von 500 lb / sq.in. Ergibt sich diese Grafik für jeden U / min :
das Motordrehmoment, die Leistung und die geometrische Ansaugströmung.
Diese Ergebnisse können für andere Druckdifferenzen linear skaliert werden.
Verwendbar mit konstantem Ansaugdruck von nur 20 bis 50 psi!
In der Praxis teilen Sie das Drehmoment und die Leistung durch 2, um den Formfaktor zu berücksichtigen, der realistischere Ergebnisse liefert.

THERMO-PNEUMATI C Stickstoff-Konzept

Flüssiger Stickstoff ist etwas ein Ausschuss des Sauerstoffdestillationsprozesses und ist folglich relativ erschwinglich.
Um den Energieverbrauch in der Hochtemperatur-Latentwärme zu vermeiden (wie zum Beispiel die Wasserverdampfung),
und diese Energie besser in eine extreme Überhitzung investieren, was die thermodynamische Effizienz des Zyklus erhöht,
wir schlagen einen thermo-pneumatischen offenen Zyklus vor, der einen Stickstoff-Verdampfer verwendet
das kann die Quasiturbine selbst sein (die dann als "Flash-Dampferzeuger" fungiert).
Sehen http://quasiturine.promci.qc.ca/QTVapeur.html )
gefolgt oder nicht von einem Überhitzer (oder Überhitzung der Quasiturbine selbst).

Die Welt der neuen ökologischen Energie betrachtet Quellen oft zwei Größenordnungen unter dem Erdöl.
Unter der Annahme, dass eine Wärmequelle mit Umgebungstemperatur immer kostenlos verfügbar ist,
Eine Gallone flüssigen Stickstoffs enthält nur 10 bis 15 mal weniger mechanische Energie als eine Gallone Benzin, und es ist keine Verschmutzung!
[Spezifische Energie größer als 110 W-h / kg-LN2 (90 W-h / l-LN2 oder 400 kJ / kg-LN2)
ohne auf isothermische Expander angewiesen zu sein (welche die Energieabgabe verdoppeln).
Die mechanische Energie des Benzins beträgt etwa ein Drittel (18% beim Transport) von 9600 W / h.
Beste Bleibatterien haben ~ 30 W-h / Liter-Blei]
(Flüssigstickstoff ist reine mechanische Energie, während Benzin 1/3 mechanisch, 2/3 thermisch ist).
Dieser Hochleistungszyklus ist besonders einfach zu bauen, nicht verschmutzend und für mobile Geräte gut geeignet.
Es passt auch sehr gut zu den reinen Wärmequellen, wie die thermischen Umwandlungsstationen der Sonnenenergie.
Dieses Konzept erlaubt es auch, einen Arbeitszyklus zu konzipieren, in dem die Wärmemenge dem flüssigen Stickstoff zugeführt wird
ist so, dass die Abgastemperatur nach der Expansion gleich der Umgebungstemperatur ist!
(Siehe auch die CRYOCAR Null Verschmutzung mit flüssigem Stickstoff, bilden den Staat der Universität von Washington:
http://www.aa.washington.edu/AERP/CRYOCAR/HomePage/Index.htm )

Da die Ausgangseffizienz bei Überhitzung schnell ansteigt, schlagen wir vor, zusätzlich einen kleinen Brenner mit Propan zu verwenden, um beispielsweise Gasstickstoff (und folglich die Quasiturbine selbst) zu überhitzen, so dass die Temperaturen der Abgase nach adiabater Kühlung etwa 100 Grad Celsius oder mehr betragen . Dieser Modus bietet mehrere Vorteile:

  • Könnte eine Ausgabe von 50% mehr oder mehr geben.
  • Obwohl die Abgase von Stickstoff ohne Feuchtigkeit für die erste Stufe des Wärmetauschers des Verdampfers ist,
    Die Kondensation von Feuchtigkeit stellt in den nachfolgenden Phasen ein Problem dar, wenn sie mit der Umgebungsluft gemischt wird, was die Verwendung eines Brenners vollständig beseitigt.
  • Beachten Sie, dass die Energie des Brenners später in den Auspuffstickstoffwärmen ist, und dass diese Energie durch die Verdampfung von flüssigem Stickstoff zurückgewonnen wird, der Nettobeitrag ist somit vorübergehend und im stationären Zustand klein.
  • Der Brenner ist auf jeden Fall in den Fahrzeugen des nordischen Bereichs notwendig, um das Cockpit zu erwärmen!

Die Verdampfungs- und Wiedererwärmungswärme von flüssigem Stickstoff wird später wiedergewonnen
indem der Verdampfer durch eine auf der gleichen Welle montierte Quasiturbine-Stirling ersetzt wird.
http://quasiturine.promci.qc.ca/QTStirling.html

Beachten Sie die Effizienz
Was den Dampf betrifft, ist die Wirksamkeit des Zyklus eine Funktion der Fähigkeit, das Gas zu überhitzen.
Die Kühlung in einer Druckgasflasche ist zunächst erheblich,
das reduziert den Druck der Flasche, aber schlimmer, das kalte Gas erhöht die Dichte und verbraucht sich dann zu schnell.
Wenn die Umgebungsbedingungen freie Wärme liefern können, ist es viel besser, aber eine Überhitzung verursacht im Allgemeinen einen Brenner (Hybrid).
Eine wirksame Armatur erfordert somit einen Austauscher (um mit Umgebungstemperatur zu heizen) auf der Auslassseite der Flasche,
gefolgt von einem Überhitzer des Gases (Propan oder andere) direkt vor dem Eintritt in den Motor (Quasiturbine).
Die privilegierte Einrichtung wäre ein Brenner unter dem Überhitzer,
bei der die Flasche sogar von einer Restnachwärmung profitieren könnte,
und schließlich der Wärmetauscher (um bei der Umgebungstemperatur zu heizen), der das ganze ...
Das Abgas des Motors ohne Feuchtigkeitsgewinn wird nahe der Entspannung eingespritzt, um Frost zu vermeiden.
Die Reversibilität eines pneumatischen Systemspeichers verschlechtert sich mit steigendem gewählten Druck,
es sei denn, die Wärme wird zum Zeitpunkt der Kompression ebenfalls im Tank gespeichert (Lagerung für kurze Zeit und niedrige 10 bar - 150 psi).

Zum Zeitpunkt der Verwendung hat der flüssige Stickstoff einen thermodynamischen Vorteil
auf komprimierte Gase aus einer Flasche mit sehr hohem Druck.
In der Tat erzeugen die sehr hohen Drücke in der Entspannung eine intensive Erkältung
welches das Volumen von Gasen allmählich reduziert und somit die extrahierte mechanische Energie verringert.
Innerhalb der Flaschen ist die Energie genau die des adiabatischen Druckabfalls
(Ignoriert die potentielle Energie, die durch die Kälte des Gases erzeugt wird, die aufgrund eines externen Wärmebeitrags zurückgewonnen wird!),
während ein Beitrag von manchmal freier Hitze (Umgebungsluft oder Wasser)
ermöglicht es, aus der Flasche (Entspannung isothermal) mehr Energie zu extrahieren, als sie enthält,
aber nicht mehr als die gesamte thermische Flasche + der Beitrag.
Um jedoch die für den Antrieb eines Fahrzeugs notwendige Kraft zu erzeugen
Bei einer vernünftigen Quasiturbinengröße (QT75SC) ist eine Druckdifferenz von 50 bis 100 psi ausreichend.
Dann warum ein Differential von 5000 oder 3000 psi haben
welche erfordern eine mehrstufige Entspannung?
(kompliziert durch die Tatsache, dass der Druck der Flaschen mit der Zeit abnimmt),
während die Verdampfung von flüssigem Stickstoff es genau ermöglicht, genau zu erzeugen
die bescheidene Druckdifferenz erforderlich,

und auf dieselbe Weise vorheizen ...
Je niedriger die Drücke sind, desto besser ist die Wirksamkeit!

Quasiturbine Pneumatik und Brennstoffzelle:
Ein perfektes Match (mit flüssigem Stickstoff)! http://quasiturine.promci.qc.ca/QTPileCombustible.html

Eine thermo-pneumatische Quasiturbinenlokomotive
(mit Nachtrag zum U-Bahn-Betrieb)
http://quasiturbine.promci.qc.ca/QTPneuLocoValen030908.html

EIN Demonstration flüssiger Stickstoff Motorrad
Concours Force Avenir http://quasiturbine.promci.qc.ca/QTRimous0203.html

Warum revolutioniert die Quasiturbine den Einsatz von Dampf und Solarenergie?
http://quasiturine.promci.qc.ca/QTvapeurPourquoiE.html

Air Car (Druckluftfahrzeug)
http://quasiturbine.promci.qc.ca/QTVehicluclepneumatique.html

(c) http://quasiturbine.promci.qc.ca/QTPneumatique.html

Loading ..

Recent Posts

Loading ..