"A nehézség itt a hőmérséklet (bizony 600-800 fok, így is). Króm-magnézium-acél ötvözet kéne. Gondolj bele, forog 15e-t, ezen a hőmérsékleten.... a lapát egyszerűen "elfolyik". A főtengely 2, esetleg 3 helyen van megtámasztva. Az utolsónak olyannak kell lennie, amely megengedi, hogy a tengely hosszirányban mozogjon (a hőtágulás miatt). A turbina után szűkülő fúvóka következik, illetve egy belső kúp."
Nos.azon a képen amit feltettem láthatod kicsivel jobb anyagbol lett öntve mint amit irsz.
A modellezők használnak ilyen kis gázturbinát Rc jet ben igy elkészithető .Venni nem érdemes mert 1000-3000 euroig terjed az ára nagyon drága.Én inkább apránként megvettem a hozzávalokat.600-800 foknál nemhiszem hogy az acél elfolyna főleg nem olyan amiben 13 féle ötvözet van.Azért is csinálják nagyon kemény anyagbol mert nem 15 000 pörög hanem 120 000-160 000 közt /perc.A turbina indulásakor 700 fok a kezdő hőmérséklet ahogy felpörög olyan 500 fokra visszaesik.
Marha szimpatikus, amit itt csináltok, hadd szóljak hozzá pár szóban. Előrebocsátom, hogy az összes tudásom a gázturbinákról egy jópár éves szovjet könyvön alapul, amelyiket a műegyetem könyvtárában rendszeresen olvasgattam anno - szórakozásból, ez se ma volt - és amelyik az RD-10es ill. RD-45ös hajtóművet használta iskolapéldaként. Addig juttottam anno, lelkes műegyetemistsként, hogy a gép alapvető működésével és tervezési elveivel kb. tisztában voltam. Persze részletes számítások nincsenek meg, de olvasva benneteket pár dolog rögtön eszembe jutott.
A könyv egy kihajtogatható A3as lapon mutatta a tipikus levegő ill. kerozin égéstermék nyomás-hőmérséklet-térfogat-energiadiagrammját (entalpia-görbék). Ezen kellett az (adiabatikus) kompresszió - (állandó nyomáson) hőközlés - (adiabatikus) expanzió ciklust ábrázolni, és ebből voltak levezethetőek a kompresszor ill. a turbina adatai, illetve a hajtómű teljesítménye. Kéne egy ilyen diagramm...
A gép egy közös tengelyen forgó kompresszor-turbina párosból áll. A kompresszor lehet axiális (mint az RD10) vagy centrifugális (mint az RD-45). Elsőre a centrifugális kompresszor jobb választásnak tűnik, hiszen 1 fokozat, egyszerűbb szerkezet. De a centrifugális kompresszor inkább nagy szállított térfogat-kis kompresszió (nyomáskülönbség) alkalmazásokban állja meg a helyét - pl. szellőztető berendezésekben. A centrifugális kompresszornál a fordulatszám mellett az átmérő határozza meg az elérhető nyomást. Ha 3-4 szeres kompresszióval szeretnéd működtetni (mint az RD-45), ahhoz kb. 80 cm átmérő, de ha elegendő 2x-es, ahhoz is min. 50-60cm kell. Az a tenyérnyi példány, bár nagyon szép mechanikai teljesítmény, nem elég. A turbinán némi forró levegő átfúj, de nem elég a nyomás, nem forgatja meg. A számítógépes rajzon és a fényképen a kompresszor nagyon kicsi a turbinához képest. Minimum 3x átmérő kell.
A másik lehetőség az axiális kompresszor, abból több fokozatot is lehet építeni egymás után. Elvileg. Házilag azoban.... 20 cm átmérőhöz 6 vagy 7 fokozat a minimum, 2x kompresszióhoz (15e ford.szám mellett). És olyan mint a turbina, minden egyes lapátnak kis repülőgépszárnyformát kell adni.
Az égéstérben - az egyenletes hőeloszlás mellett - érdekes módon a legnagyobb problémát az alacsony hőmérséklet biztosítása jelenti. Nincs ugyanis ötvözet, amelyik az ideális üzemanyag-levegő keverék 2000-2500 fokos hőmérsékletét elviselné. Ha pedig sokkal több levegőt fújsz be, nincs égés. A megoldás az, hogy a tűztér fala egy lyukacsos cső. A tüzelőanyagot az elején spricceled be, neki egy - forró - fémlemeznek, amin szétporlad, elpárolog, és azonnal elég. Az elején levő lyukon épp annyi levegő jön be, amennyi az égéshez kell. Ahogy az égéstermék megy hátrébb a csőben, a falban levő lyukakon keresztül folyamatosan további levegő keveredik hozzá. Ha centrifugális kompresszorban gondolkoztok, azt bizony körbe kell rakni 9-10 tűztérrel (a számítógépes rajzon a csövek, amelyek a kompresszorból a tűztérbe a levegőt vezetik, vékonyak). Kell a keresztmetszet, a tűztérben nem lehet számottevő nyomásveszteség.
A turbina lehet egyfokozatú. A nehézség itt a hőmérséklet (bizony 600-800 fok, így is). Króm-magnézium-acél ötvözet kéne. Gondolj bele, forog 15e-t, ezen a hőmérsékleten.... a lapát egyszerűen "elfolyik". A főtengely 2, esetleg 3 helyen van megtámasztva. Az utolsónak olyannak kell lennie, amely megengedi, hogy a tengely hosszirányban mozogjon (a hőtágulás miatt). A turbina után szűkülő fúvóka következik, illetve egy belső kúp.
Ha ilyesmin gondolkoztok, esetleg fontoljátok meg mi lenne ha alkohollal (amit a benzinkútnál kapsz) működne, mert az eleve alacsonyabb hőmérsékleten ég mint a kerozin, kb. 2x kompresszióval, 9-10 fenn leírt lyukacsos-csöves tűztérrel, egyfokozatú turbinával, fúvókával. Sajnos a centrifugális kompresszor alapelvéből következik, hogy nagyon kicsiben nem építhető meg; illetve minél kisebb annál jobban kell pörögnie. Persze elméletben építhető tobbfokozatú axiális hajtómű, két árammal, több tengellyel, több turbinával... nagyobb kompresszióval stb.. de elsőre :-)
Először esetleg kipróbálhatjátok azt, hogy a kompresszort egy motorról hajtjátok, és a tűzterek után rögtön a fúvóka következik... így a hőmérséklet nem kritikus; viszont látható van-e és mekkora a tolóerő. Illetve a turbinát is érdemes először sűrítettlevegő-turbina, gőzturbina formában kipróbálni esetleg (2 atm. gőzzel). Kell majd valami pumpa is az üzemanyagot benyomni.
A nagy ventilátor előtt találhato egy levegő mennyiség mérő itt mérik a levegő beáramlását ,nyomását.Hátul szintén van egy ugyan ilyen,a 2 közti különbözet adja meg a teljesitményét a turbinának ,ebből is tudják követni a pompázs jelenséget.
Az uj hajtóműveknél az első ,és hátsó turbina közt közvetlen tengelykapcsolat nincs.
Az összes energiát ,forgást gáz formályában juttatják tovább a többi fokozatra.Elméletileg ha a hátso turbina nem forog attol még az első szabadon tud forogni.Mondhatnánk ugy is hogy a kuplungtárcsát a gát hejettesiti!"
Mit értesz első, és hátsó turbina alatt?
A kompresszorhoz mindég kell 1 turbina, ha kis+nagynyomású a kompresszor (2 fokozatú) akkor 2 turbina kell, ezek minden esetben mechanikailag össze vannak kötve (adott kompresszor az adott turbinával), ( csőtengelyben tengely). Ugyanez a helyzet a kétáramú turbinánál is. A "legutolsó" turbina valóban nincs a kompresszorral összekötve, ez az un. szabadturbinás (munkaturbina) elrendezés, ezt alkalmazzák, ha pl. helikopterről, vagy turbólégcsavaros gépről van szó.
Olvastam itt másik (S-DR) hsz.-ban hezitálást csöves-gyűrűs megoldást is elvi alapon. Ez egyáltalán nem úgy néz ki, hogy a turbinatest körül égőcsövek vannak, plussz gyűrűs égőtér, valójában "harmonikaszerű" a turbinaburkolaton belüli elrendezés, és kétáramú turbinaként használják. Nem hinném, hogy ez megoldható, és egyébként is minek kétáramú gázturbina?
Szintén ugyanott, a pompázsról.
A pompázs jelenséghez nem szüks. meredek szögben emelkedni, elég a hirtelen ford. szám emelés. Bonyolítja a helyzetet, hogy előjele nincs, a gázturbina egyéb paramétereit figyelik szenzorokkal, és mint helyesen írtad, az állólapátsor elforgatásával akadályozzák meg a létrejöttét. (Mai korszerű turbinákban, egyébként vannak beépítve pompázs szelepek).
Igen lesz benne szenzor,gáz hőmérséklet kiáramlását,és a fordulatszámot mérem majd
Van egy okos kis kütyüm.Nagyon sokmindent rálehet kötni,a rakétáimhoz vettem
Az egyik a főegység, a másik egy pitot cső,a harmadik meg légköri nyomást magasságot mér.2 -3 métertől már mér.Azon kivül lehet mérni ampert ,voltot,külsőhömérséklet,gps kordináták,gps keresés követés antenna...stb,
nyomás,ford szám,sebesség,önnáloan kalibrálja magát müködési feszültségre.6 volt tol 70 voltig, és 1 ampertől 100 amperig mér.letölthető adatok az adatokat grafikonon kirajzolja...stb baromi sokat tud.
Igen, stabil. A Földön, álló helyzetben. De repülés közben előállhat olyan üzemállapot, és itt nem egy madárrajjal való ütközésre gondolok, amikor pl. a kompresszorban a nyomásnövekedés megszűnik. Dinamikusan lesz instabil. Régi pilóták, akik még repültek Mig-15, 19-el mesélték, bizonyos meredek szöggel történő emelkedés közben ha túlzottan rátolták a gázkart, azonnal hajtóműleállást lehetett produkálni. Persze ma már ennek a kiküszöbölésére vannak a szabályzó elektronikák. De nem tudom, neked is lesz álló lapátsor fordítód? :-) Apropó, te teszel majd rá szenzorokat? Gázhőfok, nyomás?
A szifonpatronnal asszem félrevezető voltam... :-) Azt akartam kipróbálni, hogy a patron anyaga bírja-e az égési hőmérsékletet, és lehet-e használni majd csöves tüzelőtérnek. Valahol visszább van egy kép, ha megnézed ott látszik az elképzelésem, a patron elején jut be a komprimált levegő, az oldalán meg az üa.
Van egy másik elképzelésem is, lehet ez hasonlít egy kicsit a tiédre(?):
Ha a gázturbinád elindult és az égést nem szakitod meg akkor stabil.
Mindent az égés határoz meg az égőtérben ha az üzemanyag + levegő aránya megfelelő,és megfelelő helyen ,és időben van az üzemanyag meggyujtva.
Ezért hivják az egyes gázturbinákat önellátonak.
"öngyulladás folytonos, a befecskendezett üa. mennyiség egyenlő az elégett üa. mennyiségével, ...)." (nemtudom mit értesz mennyiségen)Ha x mennyiséget fecskendezel be az égőtérbe ,természetes hogy nem xx mennyiségű üzemanyag lesz belőle hanem csak x.Az a nem mindegy és itt jön a lényeg hogy az égés következtében mekkorát tágul a gáz,igy jön létre a nyomás az égőtérben és ettöl lesz nagy a gáz kiáramlási sebessége.Az amit csináltál szifonpatronból az nemigen fog működni.Ugyanis a gáz amit begyujtasz az nem a szifonpatronban ég el hanem még előtte és a forro levegő kitágulva jut be az égőtérbe nem lép fel nyomás.
A gázt az égőtérben kellene begyujtanod és ott tágul ki igy lesz nagy nyomás az égőtérben!Kicsit tulbonyolitottad ezt az egészet.Az állando égést pedig ugy biztositják hogy állando szikráztatás van működésben főleg zivatarok alatt és leszállásnál.Az ujjabb hajtóműveknél a pompázs elkerülését ugy oldják meg (tulnyomás) az állo lapátsor elforditják a hajtomű belsejében,és a gáz levételével!
Az uj hajtóműveknél az első ,és hátsó turbina közt közvetlen tengelykapcsolat nincs.
Az összes energiát ,forgást gáz formályában juttatják tovább a többi fokozatra.Elméletileg ha a hátso turbina nem forog attol még az első szabadon tud forogni.Mondhatnánk ugy is hogy a kuplungtárcsát a gát hejettesiti!
Stabilitáson ezt értem: stabilis az üzemállapot, ha az égés folyamatos, nem szakad meg. Statikus stabilitás: a tüzelőtérben az égés feltételei adottak (üzemanyag+levegő keverék aránya megfelelő, az égéstérben a gyújtás/öngyulladás folytonos, a befecskendezett üa. mennyiség egyenlő az elégett üa. mennyiségével, ...). Dinamikus stabilitás: fordulatszám változásakor (pl. gyorsítás, lassítás), vagy a nyomásviszonyok változásakor (emelkedik az F-16 modelled v. úgy süllyed hogy kiakad a varió) is fenntmarad az égés.
A kompresszor-égéstér-tubina hármas működés közben folyamatosan hat egymásra. Ezt írja le az un. együttműködési karakterisztika (szállított légmennyiség->kompresszor, hőmérséklet->égéstér, nyomás->turbina). A három fő egységből vegyük csak a kompresszort, annak is a kompresszor karakterisztikáját (nyomásviszony-térfogatáram jellegörbe).
Axiál kompresszoroknak a stabilitási/leválási határgörbéjük meredekebb, mint egy centrifugál kompresszornak (Levegő térfogatáram változik->változnia kell a fordulatszámnak is, hogy a nyomásviszony közelítőleg állandó maradhasson). Az elméleti optimális üzemi pont körüli működés betartása itt sokkal fontosabb, ügyelni kell a lehetőleg állandó térfogatáramra, különben könnyen kizökken a hajtómű a stabil égésből. Ekkor először csak pulzál, majd jön a pompázs. Centrifugál kompresszor ebben a tekintetben igénytelenebb, nem olyan érzékeny, mert leválási görbéjük laposabb. Nagyobb a nyomásviszonyuk, de szállított levegő térfogatárama kisebb. Nem véletlen terjedtek el jobban az axiál kompresszorok.
Anyaga alu ötvözet, a lapátfelületek polírozva, eloxálva. Tengelyre rögzítése kis túlfedéssel, csavaranyás (ragasztással biztosítva) rögzítéssel.
Adiabatikus hatásfoka? Hát, számolni már számoltam a kompresszor karakterisztikát meg a reakciófokot, de igazából ki kéne mérni. Addig csak elmélet. Annyi mindenestre biztos, stabilabb mint egy axiál kompresszor, ha elég a kisebb levegőszállítás is. Üdv.
Hát igen. Ha jól tudom, mind a Nene, mind az első szovjet változata a Klimov, 10 csöves tüzelöteres volt. Én meg ehhez képest 4 csővel próbálkozom. Lehet, a csöves-gyűrűs, vagy az igazi gyűrűs sokkal egyszerűbb/működőképesebb lenne... (?)
Az üzemanyagot egy elosztócsövön, a komprimált levegőt meg a végén kapja majd:
Majdnem, csak másképp. Te a több csöves tüzelőtért javasoltad, ami tényleg jó, és arányosan nagyobb teljesítményt is nyújt, csakhát asszem elég kihívás csöves égőterű turbinánál a 4 tüzelőterű kivitelezése is.
Itt a MiG-15 (Valójában a Rolls-Royce Nene turbinájának szolgai másolata) csöves égőterének csatlakozásánál is látszik mennyire megváltozik a keresztmetszet, a lapátok elött.
Csöves égőtereknél is az égőtér kiáramásánál téglalap alakú profilra váltanak, így több turbinalapátra hat a nyomás, köv. képp. a hatásfok/teljesítmány javul, azonos számú cső esetén is.
Tudod mit nem értek ez a te álltalad készitett szifonpatronos égőtér gáz üzemü.(most) Ha kerozint fecskendezel bele hogy lesz megoldva hogy megfelelő mennyiségű levegő áramoljon be az égőtérbe.
A másik dolog amit akartam , 4 égőteret terveztél,ez a 4 égő tér a turbina lapát 30% át fedi le kb,ha több égöteret tennél körbe lefedné majdnem a lapátok 100% át és nagyobb lenne a teljesitménye.
Mivel hatalmas a kerületi sebessége ennek a turbina lapátnak
140 000 percenkénti fordulatszámon ha ez szétrepül eltudod képzelni milyen munkát ,rombolást végez.
Az állo és forgo lapátnak van egy szög állása az állo lapátsor lapátai ugy vannak döntve hogy elvágolag vezesse a kiáramlo gázt a forgo lapátsorra (sorokra).
(áramlástan) ezt azért irom mert cnc gépen legalább 5-6 tengelyes gép kéne hogy kitudd marni ,arrol nem is beszélek hogy nemtudni a lapátszögek dölését ,rádiuszát.
A lapátok megvannak csavarva kicsit.Egy cég se fogja ezeket az adatokat közölni.
Az én turbina lapátomat röntgennel vizsgálták gyártás után nehogy repedés legyen az anyagban mert az katasztrofális lehet.Önteni egyszerűbb ezeket a dolgokat.
Nem biztos hogy kapsz olyan nyers anyagot tömbben amiben 13 féle ötvözet van benne alapbol.Igy egyszerűbb önteni.Az igazi lapátokat is izzo állapotban több tonnás nyomással öntik préselik.Utána fluoreszkálo folyadékba mártják és uw fény alatt vizsgálják a repedéseket.Itt egy kép hány féle rádiusz van ezen a lapáton,nem mind 1 honnan indul és meddig tart ilyen adatok birtoklása nélkül lehetetlen elkésziteni cnc ,szikraforgácsolo gépen.
Hello Xplod! Előkotortam az eddigi képeimet a próbákról. Sajnos, nem túl jó minőségűek. Ez egy tűzcső, működés közben. (Ahogy mondtad, egy csöcs....Viszont, kék színben lángol. Hmm, lángoló kék csöcs...ráadásul 4 lesz.)
Xplod! De tényleg, nem sárkány-hajtómű szakon végeztél Szolnokon? Eddig még csak ott hallottam olyan szakszavakat, amit Te (is) használsz.
Alapanyag: Én H14-ből kezdtem el csinálni. Ami elvileg 1100C-ot bír tartósan. Odaát (a rakétás topicon) lekutyapicsáztátok a KO36S/Ti -it, amit én fúvókának használok. Pedig az is 1000 C-ig bírja. Majsztro, ha van jobb vas, elárulja, tisztelettel kérem! :-)
