Vissza a fő témához. Azt terveztem, hogy bemegyek a műegyetem könyvtárba, és kikeresem azt a régi-régi könyvet, amiről lejjebb írtam. Előtte azonban körülnéztem a neten és találtam egy marha érdekes dolgot. Egy német illető, bizonyos Kurt Schreckling tervezett és épített egy kis sugárhajtóművet, és a tervezés / építés folyamatáról egy könyvet is írt. Az angol fordításnak az isbn száma is megvan. Az amazonon 25$+postaköltségért megrendelhető.
Gas Turbine Engines for Model Aircraft - Kurt Schreckling (The Modeller's World Series) ISBN 0 9510589 1 6
A kis sugárhajtómű súlya kb. 1 kiló, tolóereje 20-25 N, fordulataszáma 70e percenként. A méretről lehet fogalmat alkotni, ha megfigyeled, egy kempingégő cserélhető betétjéből van a külső borítás...
A centrifuga kereke fából készült (?), a turbina kerekét acélkorongból állította elő, amelyet bevagdosott, a lapátokat elcsavarva - mindegyiknek külön egy fogóval ívelt profilt hajlítva.
Bár az elkészítéshez speciális tudás és gépek kellenek - eszterga, keményforrasztás, ponthegesztés - egyáltalán nem tűnik lehetetlen feladatnak. Bár több mint ami pl. egy autószerelő-műhelyben felszereltsége, azért elképzelhető, hogy hozzáfér valaki. És ha működik, továbbfejleszthető saját ötletekkel vagy akár gyári alkatrészekkel.
A tervet egyébként többen továbbfejlesztették, azonban ahhoz már tényleg spec. anyag és gép kell. Gondolom xplod is ezt az utat járja, kész tervből dolgozik, a speciális alkatrészeket pedig neten rendeli.
A műszaki rajz sajnos nagyon kicsi - furcsa, mintha nem lenne a turbinának állókereke, és az a tekergő cső sem tudom mire való (a tűztérben).
Szerintem helyben vagyunk, ez lenne az amit keresünk.
Félreértettél, vagy elnézted! Te írtad be, hogy az állókeréken egykét vídiát elkoptattál, később meg technika írta, hogy azok gyári alkatrészek! Én itt csak olvasok :-) Egy fotó nem bizonyít semmit, de ez teljesen lényegtelen is - miért kellene itt neked bármit is bizonyítanod.
A turbinalapátot öntik,se esztergán se cnc nem tudod megcsinálni.
Az állo lapátsort szintén,tele van ötvözettel
A tengelyt és a tengelyházat én csinálom,az égőteret szintén,a csöveket szintén.
Kitt ben nem lehet kapni mert ha te rakod össze nem vállalnak érte garanciát.
Csak hogy a kételkedésdet eloszlassam itt egy kép a gépmunkárol.
Azért a furatokat se egyszerű elkésziteni.Nemhiszem hogy te otthon egy hybrid csapágyat eltudnál késziteni ezek külön szakmák amiket te felsoroltál.
A tengely kenése olajal történik.A kilépő fuvoka titánbol lesz elkészitve.Az üzemanyag pumpa fogaskerekes.Porlasztás nincs!A nagy hajtomüveknél szintén nincs.Olyan porlasztás van mint amikor kinyitod otthon a zuhanyt.Ugy szerintem ne idegeld magad mert kivan már találva minden.
Gázturbina munkafolyamatát még idealizált esetben is a Diesel körfolyamattal jellemezzük, de soha nem Otto-motoréval. (Persze, ez is elhanyagolásokkal igaz). De még inkább Humprey - körfolyamattal, azaz kb. ~ állandó nyomású hőbefektetés és hőelvonás (állandó nyomású, kétadiabatikus minkafolyamat).
Szerintem amire te gondolsz, az az ideális termikus hatásfok a bevezetett hő/hasznos munka aránya (beömlőnyílásban a dinamikus kompresszió elhanyagolásával) alapján. Azaz a gázturbina termikus hatásfoka független a közegek legkisebb és legnagyobb hőmérsékletétol, és a legkisebb és legnagyobb nyomástól is, csak a nyomásviszony befolyásolja. (Ideális esetben)
De: fajlagos hasznos munka= turbina munka hőegynérték- kompresszor munka hőegyenérték. S mint ilyen, nem csak a nyomásviszonytól, hanem a teljes munkaciklus min/max hőmérsékletétől is függ. Persze mint írtad, amikor T2=T3 (kompresszor véghomérséklet=turbina megengedett ráömlő közeg homérséklet), akkor a hasznos munka tart nullához. Ha a nyomásviszony közelít 1-hez, szintén nincs munkavégzés. Ezt a még lehetséges, maximális munkapontot adja meg az optimális nyomásviszony.
Valóságos munkafolyamat esetében így áll a dolog. Veszteségek vannak: beömlőnyílásnál (áramlási veszt, nyomás veszt.), kompresszornál (súrlódási, leválási), égőtérben (hőellenállás, örvénylés miatti hidraulikus ellenállás, égés hatásfoka<1), turbinánál (veszteséges expanzió), fúvócsőnél (szintén hidr. ellenállás). És itt van az, hogy a valóságos munkafolyamat termikus hatásfokában bizony szerepel mind a T3, mind a T0 is.
Persze továbbra sem állítom, hogy ezt házilag meg lehetne valósítani.
Xplod? Két coláért, te mint bennfentes, nyilatkozol? No jó, három cola. de akkor cukormentes light. :-)
Jahogy gyári a kompresszor is, a csapágy is, és a turbina is. Ami korábban xpod képein volt. Hát, várjuk akkor a rajzokat és a fotókat a többi alkatrészről :-). Mert ha megvan a turbina és a kompresszor, akkor is rengeteg kérdés marad nyitva: tűztér, porlasztás, gyújtás, befecskendezés, tengely, kenés, kiömlőfúvóka, stb. Mind-mind szép feladat, a maga buktatóival.
Egyébként simán el tudom képzelni, hogy ilyen modell-turbinát megrendelhetsz kitben, és otthon összeállítod. Ez is gázturbina építés, sőt a siker többé-kevésbé garantált. A szép viszont az lenne, ha saját elképzelés szerint raknátok össze otthon elkészített, esetleg eredetileg nem erre a célra gyártott részekből. Aszittem ilyesmi történik itt, ezért néztem be :-(.
Minden hőmennyiség amit a berendezésbe beviszünk, és nem a hasznos munkavégzés által vész el, az veszteség!
Ez minden hőerőgépre igaz. Még egy amatőr rakétahajtóműnél is jóval nagyobb (jobb) a termikus hatásfok,1 papír+gipsz motornál mint egy fémmotor esetében. (sugárzási veszteség).
Vagyis ugyebár; (kivett energia:bevezetett energia=hatásfok (Ált. Isk. fizika).
De persze van mechanikai hatásfoka, stb. hosszasan lehetne sorolni.
(Az utánégetőt hűtik a külső palástján áramoltatott levegővel. Szükséges, de veszteség).
A gk. motorokban sem azért szeretnének minél több kerámiát beépíteni, és a hűtőt lehetőleg elhagyni, mert az szép, hanem mert javul a motor termikus hatásfoka. És némileg a mechanikai is, (Súrlódási veszteség) Ám ez már a mechanikai hatásfok.
Ne haragudj, de hosszú lenne elmagyarázni, inkább csak annyit, h. mivel áramlástechnikai hőerőgépről van szó (aminek mellesleg a körfolyamata megegyezik az Ottó motoréval!!, ugye hihetetlen?) nyilvánvalóan van termikus hatásfoka.
"Egy gázturbinát nem a termikus hatásfokkal jellemeznek, hanem az egyenértékű teljesítménnyel!"
Ennél lényegessen több paraméterrel jellemeznek egy gázturbinát!
Utánégető esetén, ha ilyen tájékozott vagy, gondolom tudod mi az a T3max. feletti hőmérséklet.
Ne haragudj, de ezt nem értem: " termikus hatásfokot rontja" ???
Egy gázturbinát nem a termikus hatásfokkal jellemeznek, hanem az egyenértékű teljesítménnyel! Tény és való, elég macerás lenne egy 2000 C fok felett (időszakosan) üzemelő utánégetőt hobbiszinten megvalósítani. De ha valaki tudna lángstabilizátort, szembeáramú porlasztót és gyújtó előkamrát csinálni kicsiben, valamint megoldaná a lüktető égés okozta rezgéseket az utánégetőben, az nyerne 20-25% teljesítmény növekedést.
Előbb kimaradt. Írod, a BME-n végeztél. Ha arra jársz esetleg, látogass el a repülőgépek tanszék laborjába a közlekkaron. Van ott egy oktatási célú gázturbinás sugárhajtómű. Fantasztikus élmény, mikor tőled pár méterre dübörög-süvít egy hajtómű, és a "csontjaidban érzed" a teljesítményét. Üdv.
Úgy látom, újabb egy főnek kell majd a hely az intézetben... :-) Xplod tudja, ezért nyitotta a topic-ot. :-)
Kérdezted a fordulatot, kb. 110e/min a max. Teljesen legyártható otthon, persze a kompresszor meg turbinalapátot kivéve. Ezeket neten meg lehet venni (nem mondom hogy olcsón, de vásárolható). Bár már találkoztam olyan turbinalapát geometriával, ami hagyományos 3 tengelyes marógépen osztófejjel (semmi CNC) legyártható. Persze spec. szerszámokkal.
A kis turbina tűztere, felépítése, ill. legyártva meg ilyen:
Jó elképzelés az alkohol, bár kalórikus szempontból jobb a petró, vagy a kerozin.
Egyébként egyetértek, hogy az utánégető nem része 1 modellnek. (Nem csak elvileg, hanem gyakorlatilag is be lehetne építeni utánégetőt, de a termikus hatásfokot lerontja, és felesleges is).
Ezzel kapcsolatban csak annyit, hogy mint írtram, beszéltem Xploddal, aki azt mondta, hogy ez a fórum a gázturbinákkal foglalkozik, ezért kerülnek bele, nem modell "jellegű" beírások. Akkor viszont nem egyértelmű a Topik neve:
"Gázturbina építés", hiszen jó ha sikerül, egy megfelelő tolóerőt valóban produkáló 1 fokozatú gázturbinát (megtervezettet/már létezőt) lemásolni. Kizártnak tartom, hogy ennél bonyolultabb gázturbinát, (pl axiálkompresszorral) amatőr viszonyok, között sufniszinten, kísérletezgetve elő lehessen állítani. (Itt is gyári a kompresszor, és a turbina is).
Egészen pontosan: a gázturbina tüzelőterébe először csak annyi levegő kerül, hogy durván 2000 fok, tiszta kék láng legyen (ezt hívtam én tökéletes égésnek). Alkohollal hajtva alacsonyabb. Ez a tüzelőtér legelején történik. Aztán, ahogy ez a nagyon forró levegő hátrafelé halad a tüzelőtérben, további levegő keveredik hozzá; ilyenkor lényegében égés már nem történik. Ezzel folyamatosan hűl, olyan 600 fokig, és így kerül a turbinára. Természetesen ez kevésbé forró levegő már rengeteg felesleges oxigént tartalmaz, ezt lehet elvileg az utánégetőben kihasználni (ami megintcsak nem része a házilagos modellnek).
Ezekről amikről irsz ezeket már régen elkészitették.
Az én hajtomüvem egy működő terv alapján készül igy nem kell leáramlásokat nyomást...stb számolgatni.Gépmunka és egy kis érdeklődés a hobi iránt és összelehet rakni.
(Azért ilyen összevissza az utolsó 15 írás, mert beszéltem (utánna) Xploddal, és azt mondta, hogy nem kifejezetten otthon készített gépegről szól a fórum, hanem a gázturbinákról).
Más. Jó amiket írsz, de az égés nem tökéletes a gázturbinában, m=3-4 (légfelesleg tényezővel működnek), ez egyrészt hűti, az "égést" másrészt ez a + levegő (oxigén) teszi lehetővé az utánégető használatát (Forszírozott üzemmód 1,v. 2 fokozatban korlátozott időtartamig).
Volt már szó e-topik megnyitása elött is a gk.-k turbójának felhasználásáról, de túl nagy a tömege, modellbe való alkalmazáshoz, ám szerintem is ugyanezen ok miatt nagyon jó kísérletezésre!
Egyébként az autó-turbóról és a tűztérről eszembe jutott egy dolog. Az autóban működő turbokompresszor turbináját a kipufogógáz hajtja, a turbinával közös tengelyre rakott (centrifugális) kompreszor nyomja össze a motorba beömlő levegőt, olyan 1:2 arányban. Arra gondoltam, hogy a kompresszor és a turbina közül el lehetne hagyni a motort és berakni egy csövet, amelyben különböző égésterekkel lehet kísérletezni. Szóval a kompresszor kompresszál, egy csőbe, ami a te tűzteredbe vezet, az a tűztér pedig a - eredetileg kipufogóra szerelt - turbinába fúj. Egy turbót lehet szerezni bontottan olcsón, pl. egy VW TDI modellét. Kellenek az adatai is - kompressziós viszony, szállított névleges levegőmennyiség, ilyenek.
A tűztér külső burkolata lehet egy vastag cső, az elején olyan 2x keresztmetszet a kompresszor kiömlőnyílásához képest. Befecskendezés középen. Belül egy lyukacsos cső, a korábbiak szerint leírva, a fúvókával szemben egy forró fémlemez, ami párologtat és porlaszt. Először épp annyi levegő, amennyi a befecskendezett üzemanyaghoz kell (elsődleges levegő), aztán a lyukakon keresztül folyamatosan további - másodlagos - levegő keveredik. Annyi tüzelőanyagot kell csak befecskendezni, amennyi a kompresszor névleges levegőmennyiségét 500 fokra fűti. Ezt ki lehet számolni körülbelül, ismerve a tüzelőanyag fűtőértékét, persze még jobb lenne a könyvben levő entalpiadiagramm. Nem szabad elfelejteni azonban, hogy a kompresszió is már felmelegíti a levegőt. Alig-alig kell egy kis tüzelőanyagot befecskendezni. Fontos a tökéletes égés és utána a jó keveredés a másodlagos levegővel. Van egy kis - öngyújtógázzal működő - kézi gázfúvókám, forrasztáshoz, zsugorcsövekhez, ilyesmi láng kell, még ahhoz további levegő keverve. Ha a cső végén dől ki a láng és dübörög az egész, sok a tüzelőanyag, szétégeti a turbinát. Ha viszont eléred, hogy bent szépen ég, csak az elején van láng és jön a meleg levegő, lehet a turbinára kötni. Ennek a házi gázturbinának az előnye, hogy kisérletezhetsz tűzterekkel befecskendezéssel üzemanyagokkal stb. Pl. ha egyetlen tüzelőteret akarsz egy ilyen kis modell-motorba rakni, azt érdemes kikisérletezni így.
Az autóból kibontott turbónak olajkeringetésre és hűtőre van szüksége, de nem lehet nagy gond egy olajszivattyút, egy olajszűrőt és egy olajhűtőt szerezni és rászerelni - bontottan. Legalábbis a 100,000 fordulatszámú turbina elkészítéséhez képest nem lehet probléma. Gyújtás akár gyújtógyertyával, miközben indító-villanymotor forgatja a turbót. Befecskendezés - nem tudom, talán nyomás alatt levő tartályból (kemping gázpalack is szóbajöhet).
Bár az autó-turbó nem fog szétrobbanni, azért marha veszélyes az egész, nyomás alatt levő üzemanyag, úgyhogy kurva óvatosan, sőt maradjon inkább a tervezés szintjén ha nem vagy 100% biztos magadban. A kulcs a kevés tüzelőanyag, a jó égés és utána a jó keveredés. És a nagy távolság - legyél minimum száz méterre - meg néhány homokzsák körülötte, amikor kipróbálod.
Ezek a turbók radiális turbinával működnek, nehéz is, szóval repülni nem fog, de azért egy kiömlő fúvókával és kúppal lehet a tolóerővel is kisérletezni.
Látom, nagyon szép. Persze, hogy elég, ha 120-150 ezret forog. Csakhogy ez a fordulatszámú forrógáz-turbina mind a hivatkozott könyv, mint az általam elképzelt otthoni barkácsolás kereteitől igen-igen távol esik... de ha valaki hozzáfér ilyen anyagokhoz és gépekhez; vagy be tud szerezni alkatrészt készen...
Kíváncsi vagyok a kis hajtómű égésterére, itt elképzelhetetlen a 9 db csöves tűztér. Inkább két cső, a tengely körül, a külső cső palástja lyukacsos, bent pedig pár kis fúvóka - körbe, egyenletesen szétosztva.
