Nowy typ hybrydowego silnika turbinowego

[parfaitelumiere]

Tak, właśnie spojrzałem na twoją stronę i częściowo odpowiedziałem na moje pytania: zastąp system otto innym dynamicznym systemem do wytwarzania prądu.
Od dawna o tym myślałem: grupa, lekki magazyn prądu, silnik elektryczny jak najbliżej koła.
Widziałem superstatyczną koncepcję mikrosilnika, który wykorzystuje kwarc jako generator po mikroeksplozji.
Ale ilość produkowanej energii jest minimalna, a instalacja (szeregowa i równoległa) i zasilanie takiej koncepcji byłaby elektrownią gazową, więc zostaję przy "silniku" z alternatorem, pozostaje znaleźć dobry silnik, i dobry alternator.
twoja koncepcja ośmiokątnego tłoka jest bliska mojemu pomysłowi, z dwoma alternatorami, po jednym z każdej strony.
Widziałem, jak powstaje kilka rzeczy, w tym „rewolucyjny” alternator (nadal jestem podejrzliwy), nie zagłębiałem się w to zbytnio.
Czy alternator powinien działać mniej więcej tak samo jak silnik (obr./min. i moment obrotowy), aby wytworzyć napięcie i intensywność mniej więcej podobne do używanego silnika, aby przekształcić się w jak najmniejszym stopniu?

[Flytox]

Niektóre „precyzje” dotyczące turbiny Capstone i jej „wysokoobrotowego” alternatora.

http://www.energie-plus.com/news/fullstory.php/aid/1353

http://www.energie-plus.com/news/fullst ... LQUES_INST

ANTANES_TECHNOLOGIQUES.html
znaczna kinetyka zapewniająca stabilność częstotliwości; działanie zgodne z normami środowiskowymi; zmniejszona konserwacja i długa żywotność technologiczna.

W przypadku mocy poniżej 250 kW możliwe jest teraz bezpośrednie podłączenie mikroturbiny do alternatora poprzez usunięcie pośredniego reduktora prędkości. W tym przypadku masywny wirnik przyjmuje prędkość obrotową większą lub równą 56 000 rpm a alternator generuje napięcie o wysokiej częstotliwości. Usunięcie reduktora prowadzi do znacznego zmniejszenia gabarytów i wagi. Orientacyjnie turbina o mocy 160 kW waży 32 kg, a bez reduktora masa alternatora spada do 68 kg, co daje zestaw około stu kilogramów. Zespół ten stanowi wysokoobrotowy turbogenerator. Badania nad tego typu maszynami rozpoczęte przez France Telecom w 1996 roku i prowadzone przez

CIAC, Microturbo i Auxilec umożliwiły walidację następujących opcji technicznych:
* wirnik z materiału ferromagnetycznego, bez uzwojenia, obsługuje prędkości obwodowe 300m/s;
* ten wirnik jest wzbudzany przez proste uzwojenie solenoidalne wbudowane w stojan;
* użyteczny strumień magnetyczny krąży w części środkowej, zgodnie z uzwojeniami stojana;
* odwracalna praca alternatora zapewnia rozruch turbiny;
* karkas zewnętrzny zapewnia sztywność mechaniczną stojana i odprowadzanie strat ciepła;
* maszyna jest chłodzona zamkniętym obiegiem oleju pochodzącego z

turbina.

Kiedy wirnik obraca się z prędkością 56 000 obr./min, alternator dostarcza napięcie trójfazowe o wysokiej częstotliwości (1867 Hz), które jest przekształcane w prąd stały przez prostowanie. Dlatego też, jeśli turbogenerator musi dostarczać napięcie przemienne o częstotliwości 50 lub 60 Hz, należy zastosować przetwornicę statyczną.Ten sam alternator jest potrzebny do uruchomienia turbiny. W fazie startowej równocześnie aplikujemy

napięcie prądu stałego na zaciskach cewki indukcyjnej i odpowiednie napięcie prądu przemiennego na zaciskach twornika. Dla turbiny o mocy 160 kW moc pobierana z zacisków akumulatora nie przekracza 3 kW, a rozruch zapewniany jest w czasie krótszym niż 55 sekund. Turbina standardowo pracuje na gazie ziemnym lub innym paliwie, z ewentualnym zapasem LPG, jeśli wymagają tego przepisy.

We Francji uprzemysłowienie mikroturbin pozostaje w tyle, ale firmy takie jak zwieńczenie, Honeywell czy Bowman produkują już ten materiał seryjnie. Ponadto,

prędkość kątowa wirnika turbiny maleje wraz ze wzrostem mocy maszyn

augmente

REWOLUCJA MIKROTURBIN
W krótszej perspektywie prawdziwa rewolucja nastąpi w wyniku miniaturyzacji turbin.

Potrzeby rozwojowe krajów Azji Południowo-Wschodniej, Ameryki Środkowej i Południowej, Afryki, Europy Wschodniej oraz liberalizacja krajowych rynków energii elektrycznej na całym świecie otwierają perspektywy, które niektórzy uważają za wspaniałe, dla rozprzestrzeniania się małych, zdecentralizowanych zakładów produkcyjnych. Kiedy mówimy „małe”, mamy na myśli generalnie mniej niż 1 MW, ale dolna granica może sięgać bardzo nisko, do kilku kW. Mówimy wtedy o 11 mikrokogeneracji”; wyobrażamy sobie jednostki u stóp budynków, a niektóre badania rynkowe, zwłaszcza anglosaskie, śnią o milionach instalacji.

Nawet jeśli sprawy nie zajdą aż tak daleko, prawdą jest, że mała kogeneracja lub mała zdecentralizowana produkcja energii elektrycznej ma przed sobą świetlaną przyszłość… przynajmniej na razie poza Francją (patrz nasz artykuł wprowadzający). Dlatego jesteśmy świadkami pojawiania się u wielu producentów małych jednostek w gotowych do użycia opakowaniach. Jako pierwsze przybywają silniki.

Najbardziej znanym przykładem jest niemieckie miasto Rottweil, gdzie działa około sześćdziesięciu instalacji kogeneracyjnych o mocach od 50 do 500 kWe, z czego około połowa to moduły 50 kW, i gdzie obecnie prowadzone są eksperymenty na jednostkach od 5 do 15 kWe. M.

Silniki wymagają jednak konserwacji, której częstotliwość i koszt są nie do pogodzenia z charakterystyką potencjalnych użytkowników mikroukładów.

Wydaje się więc, że obecnie wszyscy są zgodni co do tego, że przyszłość mikrokogeneracji zależy od rozwoju małych i mikroturbin gazowych.

Aeronautyka wie, jak budować takie turbiny, ale przy takich wymaganiach dotyczących wydajności, w szczególności stosunku mocy do masy, że ich koszt jest zbyt wysoki dla zastosowań kogeneracji naziemnej. Jednym z pierwszych producentów, który pokonał tę przeszkodę, jest Volvo Aero Turbines z modelem VT600 o mocy 600 kW, którego cena dorównuje silnikowi o podobnej mocy. Jest to dwustopniowa, jednowałowa turbina osiowa wyposażona w sprężarkę odśrodkową o stopniu sprężania ok 8:1 oraz reduktor, który obniża prędkość obrotową wyjściową do 1500 obr./min w celu wytworzenia 50 Hz z konwencjonalnym alternatorem.

Zestaw ten oferowany jest jako kompletny pakiet kogeneracyjny. Volvo wyraźnie ukierunkowane jest na nowe rynki małych kogeneracji: w 4,4 r. dodało do swojego asortymentu turbin o mocy 2,6 i 600 MW ten model o mocy 1997 kW, jednocześnie ogłaszając, że opracowuje również turbinę o mocy 100 kW do napędu pojazdów i stacjonarnej kogeneracji. Turbina ta będzie wyposażona w rekuperator na spalinach, który podgrzeje powietrze do spalania w celu uzyskania sprawności elektrycznej większej niż 30%: jest to koncepcja „turbiny regeneracyjnej”.

Koncepcja ta jest przyjęta przez wszystkich producentów mikroturbin. Pozwala na obniżenie temperatury na wlocie do wartości poniżej 1 OOOOOO a także współczynnik kompresji (ok Aby 3 3,5) w celu zwiększenia niezawodności i żywotności turbiny przy zachowaniu zadowalającej sprawności elektrycznej.

Tak jest na przykład w przypadku turbin opracowanych przez Allied Signal (50 kW) i Capstone Turbine Corporation (24 kW): z temperatury na wlocie odpowiednio 980°C i 885°C, temperatury spalin 250°C i stopnie sprężania odpowiednio 3,5 i 3,25, oba osiągają sprawność elektryczną 26% (oczekuje się 29% w ciągu jednego roku), przy ogłoszonym koszcie inwestycji 300 USD /kW. Wyposażone są w ciche łożyska powietrzne oraz pojedynczy wał, na którym osadzona jest turbina, sprężarka i generator, w celu zmniejszenia strat mechanicznych.

Taką koncepcję przyjęto również dla zakresu 50 - 270 kWe opracowanego przez NREC pod nazwą PowerWorks w ramach programu badawczo-rozwojowego wspieranego przez amerykański GRI (Gas Research Institute). Warto przy tej okazji zaznaczyć, że już na początku lat 80. GRI uruchomił program badawczy mający na celu opracowanie małej turbiny o mocy 50 kW do kogeneracji, ale program ten, zatytułowany Advanced Energy System, został porzucony. w tamtym czasie udało się wystarczająco obniżyć koszt tych małych turbin. Modele opracowane przez NREC zostały zaprojektowane na żywotność 80 000 godzin, MTBFO na poziomie 8 godzin (średni czas między wymuszoną awarią) i sprawność na poziomie 000%. Rozwiązanie: konfiguracja z dwiema turbinami, która zmniejsza nakłady mechaniczne (patrz diagram obok), temperatura na wlocie ograniczona do 30°C, temperatura na wylocie 870°C oraz szczególnie wydajny rekuperator opracowany przez samą firmę NREC zgodnie z bardzo wymagającymi kryteriami odporności na zmęczenie i cykle termiczne. Ponadto sucha komora spalania ogranicza emisję NOx do mniej niż 204 ppmv we wszystkich warunkach pracy, co jest niezwykłą wartością nawet dla dużej turbiny wyposażonej w selektywną katalizę lub wtrysk wody. NREC zamierza oferować pakiety dostosowane do różnych tradycyjnych zastosowań kogeneracji: produkcja pary, zaopatrzenie w ciepłą wodę, produkcja energii elektrycznej, napęd maszyn wirujących (pompy, sprężarki), produkcja chłodu poprzez absorpcję. Zbudował pięć prototypów odpowiadających tym różnym zastosowaniom, aby przetestować ich wytrzymałość. Pierwsze pokazy przemysłowe odbędą się w przyszłym roku i planowana jest komercjalizacja rok 2000.

Sami Japończycy wkroczyli na tor wysokich osiągów. 11-letni program badawczo-rozwojowy wspierany przez NEDO ma na celu opracowanie turbiny o mocy 300 kW, w której zastosowanie materiałów ceramicznych pozwoliłoby wytrzymać temperatury wlotowe rzędu 1 3500 ° C w celu uzyskania wydajności co najmniej 42%.

Program ten obejmuje dwa odrębne projekty realizowane przez dwie grupy przemysłowców, jeden dotyczący turbiny jednowałowej („CGT 301”) realizowany przez lshikawajima-Harima Heavy Industries Co., drugi dotyczący turbiny dwuwałowej realizowany przez Kawasaki Heavy Branże („CGT 302”). Wszystkie części narażone na wysokie temperatury są wykonane z ceramiki. W projekcie 301 ceramiczne ostrza są przymocowane do metalowego rotora, podczas gdy w 302 rotor jest całkowicie ceramiczny.

W ostatnich znanych testach CGT 301 pracował w temperaturze 1C z mocą 2000 kWe i sprawnością 186%; CGT 30 przy 302°C z mocą 1 kW i sprawnością 280%, oba przy emisji NOx poniżej 240 ppm. NEDO ogłasza, że ​​37 kW i 13% sprawności zostaną osiągnięte przed końcem 300 roku. Szacunkowy koszt szacuje się na 42 1999 jenów/kW dla rynku przemysłowego i 150 000 jenów/kW dla rynku krajowego (250 jenów = około 000 F) oraz potencjalny rynek tych jednostek o mocy 100 kW szacuje się na 4,6 300 do 15 000 w latach 16-000.

Temperatury na niebiesko są więcej niż fantastyczne...

[Alain G]

Próba zainstalowania turbiny w samochodzie nie jest nowa, oto turbina pochodząca z lat pięćdziesiątych XX wieku, w sumie bardzo wydajna jak na tamte czasy:


http://www.allpar.com/mopar/turbine.html (English)

Z francuskim tłumaczeniem:

http://cf.babelfish.yahoo.com/translate ... l=Traduire

[chatelot16]

sprzęt: kto powiedział, że strata wynosi 5%?

jak zwykle zależy...

zależy to głównie od ilości zębów: przy bardzo dużej ilości bardzo małych zębów sprawność jest tak bliska 100% jak chcesz, ale te koła muszą być bardzo duże

jeśli chcesz, aby był lżejszy, potrzebujesz małej liczby zębów: jak koło zębate rozrusznika: ociera się dużo bardziej, a wydajność jest kiepska

w przekładni, gdy punkt styku znajduje się na średnicy podziałowej, tarcie wynosi zero

[Hic]

[...] Za każdym razem, gdy zmieniasz bieg na inny, tracisz co najmniej 5% mocy. Jest to zatem zły punkt dla TAG, który z natury rzeczy obraca się zbyt szybko.[...]

Uh ...
Jesteś tego pewien?
Wydawało mi się, że to raczej około 0.98-0.99 sprawności przekładni między dwoma dobrze wykonanymi zębatkami?

Jeśli Twoje 5% jest prawidłowe, to znaczy, że w skrzyni biegów tracimy już około 20% mocy?

Dobry wieczór Drwal... małe kursy z energii przekładni...

W mechanice uważa się, że przekładnia czołowa zwykle traci 5% mocy w wyniku tarcia.

Dobrze nasmarowany bez rozpryskiwania, ze spiralnymi zębami, można zejść do 98%, poza tym staje się fałszywą reklamą.

Z 10 litrów benzyny 9 jest bezpośrednio rozpraszanych gdzieś w samochodzie, pozostały litr staje się energią kinetyczną, która sama ostatecznie rozprasza się w powietrzu poruszanym przez samochód...

Cześć Remundo
na najbliższą przyszłość,
będą systemy beztarciowe,
węglowe, diamentowe i smarowane.
proces ten był orbitowany i używany przez japońskiego producenta samochodów.
żegnaj Hic

[Remundo]

Mech chcę.

Diamentowe koło zębate, to byłby prawdziwy klejnot

[Leo Maximus]

Próba zainstalowania turbiny w samochodzie nie jest nowa, oto turbina pochodząca z lat pięćdziesiątych XX wieku, w sumie bardzo wydajna jak na tamte czasy:

http://www.allpar.com/mopar/turbine.html (English)

Z francuskim tłumaczeniem:

http://cf.babelfish.yahoo.com/translate ... l=Traduire

Absolutnie, to nic nowego! Pamiętam 24-godzinny wyścig Le Mans z 1963 roku i BRM/turbine Rover: http://www.rover.org.nz/pages/jet/jet5.htm Był też Renault „L'Etoile Filante”, który wykorzystywał turbinę Turbomeca. (L'Etoile Filante musi być zawsze w pubie Renault): http://www.renault.com/fr/PassionSport/ ... lante.aspx .

Wracając do hybryd, w latach 70. istniała seria hybryd Toyoty z turbiną gazową:







Masa całkowita 1000 kg, napęd silnikiem elektrycznym z 2 prędkościami, prędkość maksymalna 120 km/h, wydajność podana dla 75% (!).

http://jalopnik.com/382555/toyota-hybrid-circa-1977
http://japanesenostalgiccar.com/blog/20 ... 00-hybrid/

Mimo to Toyota wybrała blok F5, zwykły 4-cylindrowy silnik o pojemności 1497 cm3, wyprodukowany już w milionach egzemplarzy dla swojego pierwszego Priusa. To łatwe i tanie Dodatkowo pozwoliło to na dokonanie porównań zużycia/odrzutów z samochodami wyposażonymi w ten sam blok (Tercel, Paseo itp...)

[chatelot16]

[...] Za każdym razem, gdy zmieniasz bieg na inny, tracisz co najmniej 5% mocy. Jest to zatem zły punkt dla TAG, który z natury rzeczy obraca się zbyt szybko.[...]

Uh ...
Jesteś tego pewien?
Wydawało mi się, że to raczej około 0.98-0.99 sprawności przekładni między dwoma dobrze wykonanymi zębatkami?

Jeśli Twoje 5% jest prawidłowe, to znaczy, że w skrzyni biegów tracimy już około 20% mocy?

Dobry wieczór Drwal... małe kursy z energii przekładni...

W mechanice uważa się, że przekładnia czołowa zwykle traci 5% mocy w wyniku tarcia.

Dobrze nasmarowany bez rozpryskiwania, ze spiralnymi zębami, można zejść do 98%, poza tym staje się fałszywą reklamą.

Z 10 litrów benzyny 9 jest bezpośrednio rozpraszanych gdzieś w samochodzie, pozostały litr staje się energią kinetyczną, która sama ostatecznie rozprasza się w powietrzu poruszanym przez samochód...

Cześć Remundo
na najbliższą przyszłość,
będą systemy beztarciowe,
węglowe, diamentowe i smarowane.
proces ten był orbitowany i używany przez japońskiego producenta samochodów.
żegnaj Hic

zwykła stalowa lub drewniana zębatka jest już beztarciowa, gdy punkt styku znajduje się na średnicy podziałowej: gdy się obraca, punkt styku trochę się odchyla i trochę ociera, ale rozwiązanie jest proste: więcej zębów jest małych i jest ich więcej, im mniejsze szczelina o oryginalnej średnicy i tym mniej się ściera

[oiseautempete]

Niektóre „precyzje” dotyczące turbiny Capstone i jej „wysokoobrotowego” alternatora.

http://www.energie-plus.com/news/fullstory.php/aid/1353

http://www.energie-plus.com/news/fullst ... LQUES_INST



Temperatury na niebiesko są więcej niż fantastyczne...

t° na niebiesko to oczywiście błędy przy wprowadzaniu: jest tylko jedno „0” za dużo, patrz zgodność z t° tuż poniżej pod adresem
„1°C”… czyli 280°C w piśmie „domowym”, jest to prawdopodobnie dokument pochodzenia północnoamerykańskiego, ponieważ w Europie cyfry nie pisze się spacją ani kropką, ani „C” bez „°” ...ale w USA i Kanadzie, jeśli...

[Cuicui]

Ciekawostki: szybowiec o napędzie paralotniowym i turbinowym.
http://www.youtube.com/watch?v=y7xm4YE7y24
http://www.youtube.com/watch?v=_AXuy2-YoQY