Применение ДВС в любительском ЖРД.

[Andrey]

На форуме НК уже поднимался вопрос применения ДВС для привода насосов любительского ЖРД.
Основными препятствиями в этом, на мой взгляд, являются недостаточная удельная мощность ДВС
и исльзование в качестве окислителя воздуха.
  Мощность ДВС равна, перемножить объем на обороты и на среднее индикаторное давление.
Увеличивать объем бесполезно, во столько же раз возрастет масса. Увеличивать обороты трудно,
инерционные нагрузки растут пропорционально квадрату оборотов. А вот среднее индикаторное
давление? Есть такой факт, среднее индикаторное давление на порядок меньше максимального
давления,в то время как детали двигателя рассчитаны на максимальное давление.    
Если давление во время рабочего хода поршня поддерживать постоянно максимальное, то мощность
двигателя можно поднять на порядок.
  Как это сделать?
Предлагаю вынести процесс горения из цилиндра в газогенератор. Газогенератор соединяется с
цилиндром клапаном. Клапан приводится в движение коленвалом, и пропускает газ в цилиндр во
время рабочего хода. Если объем газогенератора будет в несколько раз больше объема ДВС,
то давление во время рабочего хода мало изменится. Работа двигателя выглядит так: в ВМТ
открывается клапан,  газ давит на поршень, поршень идет к НМТ. Перед открытием поршнем
выпускного окна клапан закрывается. Поршень доходит до выпускного окна, газ выходит через
дополнительное сопло. От НМТ к ВМТ движение по инерции. Очень удобно за основу брать двухтактный
ДВС. Выбрасываются карбюратор, зажигание и пр. Перекрываются продувочные каналы. Наиболее сложное
изготовление и установка клапана.        
   Какую удельную мощность можно достичь?
Берем за основу, например, авиамодельный двигатель Desert Aircraft DA-85 http://www.desertaircraft.com/engines_detail.php?Page=DA-85
объем 85 см^2, максимальные обороты 9500 об/мин, вес 1,95 кг. Механический КПД считаем 80%, давление 9 МПа.
Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
Для сравнения, возьмем РД-107. Если считать что вес турбины в весе ТНА составляет треть,
то удельная мощность турбины те же 50 кВт/кг.

[Старый]

Предлагаю вынести процесс горения из цилиндра в газогенератор. Газогенератор соединяется с
цилиндром клапаном.

Паровая машина? А чем вам не подходит турбина?

[Andrey]

Предлагаю вынести процесс горения из цилиндра в газогенератор. Газогенератор соединяется с
цилиндром клапаном.

Паровая машина? А чем вам не подходит турбина?

Трудностью изготовления в гараже.
А тут берем готовое изделие и дорабатываем.

[Старый]

Трудностью изготовления в гараже.

Изготовить ДВС труднее.

А тут берем готовое изделие и дорабатываем.

Оййй... :cry:  :cry:  :cry:
 А что вам не даёт взять турбину с какого-нибудь списаного авиадвигателя?

[Andrey]

Трудностью изготовления в гараже.

Изготовить ДВС труднее.

А мы его изготавливать не будем, будем дорабатывать напильником.

А тут берем готовое изделие и дорабатываем.

Оййй... :cry:  :cry:  :cry:
 А что вам не даёт взять турбину с какого-нибудь списаного авиадвигателя?

И сколько весит ваш списаный авиадвигатель?

[Старый]

И сколько весит ваш списаный авиадвигатель?

Поверьте, меньше чем ДВС равной мощности.
Однако зачем вам весь двигатель? Возьмите только турбину, раз вам так тяжело её изготовить самому. Можно и не от двигателя а от какой-нибудь ВСУ.

[Andrey]

И сколько весит ваш списаный авиадвигатель?

Поверьте, меньше чем ДВС равной мощности.

Перичитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.

Однако зачем вам весь двигатель? Возьмите только турбину, раз вам так тяжело её изготовить самому. Можно и не от двигателя а от какой-нибудь ВСУ.

Я сильно сомневаюсь что из авиационой турбины легко сделать ТНА.

[Старый]

Перичитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.

Узнайте удельную мощность турбин и удивитесь.

Я сильно сомневаюсь что из авиационой турбины легко сделать ТНА.

Во всяком случае легче чем из ДВС. По крайней мере все ТНА до сих пор делаются на турбинах.

[Штуцер]

И сколько весит ваш списаный авиадвигатель?

Поверьте, меньше чем ДВС равной мощности.

Перичитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.

Показать не значит иметь работающий экземпляр. Никогда удельная мощность реального работающего ДВС  не достигнет удельной мощности реальной работающей турбины. По ресурсу - обратный вариант. Вспомните танк Т-80 или скажем, автомобили для рекорда скорости.

[Andrey]

Перичитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.

Узнайте удельную мощность турбин и удивитесь.

Перечитайте начало еще раз и удивитесь.

Я сильно сомневаюсь что из авиационой турбины легко сделать ТНА.

Во всяком случае легче чем из ДВС. По крайней мере все ТНА до сих пор делаются на турбинах.

Старый вы мне открыли великую истину.
Почему только любители так не делают.

[Старый]

Перечитайте начало еще раз и удивитесь.

Какое место перечитать?

Старый вы мне открыли великую истину.

Я рад за вас.

Почему только любители так не делают.

Наверно из-за того что делают с ДВС...

[Andrey]

Берем за основу, например, авиамодельный двигатель Desert Aircraft DA-85 http://www.desertaircraft.com/engines_detail.php?Page=DA-85
объем 85 см^2, максимальные обороты 9500 об/мин, вес 1,95 кг. Механический КПД считаем 80%, давление 9 МПа.
Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
Для сравнения, возьмем РД-107. Если считать что вес турбины в весе ТНА составляет треть,
то удельная мощность турбины те же 50 кВт/кг.

Вот это.
Пичем мощность Desert Aircraft DA-85 8,5 л.с.

[Andrey]

Мне вот это понравилось:

Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.

50 кВт ЕМНИП это где-то 1,5 литровый автомобильный двигатель весом 100-150 кг. А вы насчитали вес двигателя в 1 кг? Очень сомнительный расчет. Куда смотрят производители автомобилей? )

Производители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.

[Monoceros]

Производители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.

Тогда ДВС перегреется в момент. У готового ДВС охлаждение воздушное, а у вас какое будет? :roll:

[Andrey]

Мне вот это понравилось:

Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.

50 кВт ЕМНИП это где-то 1,5 литровый автомобильный двигатель весом 100-150 кг. А вы насчитали вес двигателя в 1 кг? Очень сомнительный расчет. Куда смотрят производители автомобилей? )

Производители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.

А почему? :wink:
Можно попросить вас по вашей формуле посчитать мощность обычного 1,5 литрового двигателя? интересно сколько получится? Т.е. без всяких кислородов. Просто, как вы будете считать мощность обычного двигателя на воздухе.

Прочитайте внимательно первый пост.
Я предлагаю использовать не адиабатный процесс а изобарный.
Это скажется на КПД отрицательно.
Никому, кроме ракетчиков, это не надо

[Andrey]

Производители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.

Тогда ДВС перегреется в момент. У готового ДВС охлаждение воздушное, а у вас какое будет? :roll:

Готовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.

[Старый]

Берем за основу, например, авиамодельный двигатель Desert Aircraft DA-85 http://www.desertaircraft.com/engines_detail.php?Page=DA-85
объем 85 см^2, максимальные обороты 9500 об/мин, вес 1,95 кг. Механический КПД считаем 80%, давление 9 МПа.
Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
Для сравнения, возьмем РД-107. Если считать что вес турбины в весе ТНА составляет треть,
то удельная мощность турбины те же 50 кВт/кг.

Вот это.
Пичем мощность Desert Aircraft DA-85 8,5 л.с.

То есть гдето есть ДВС массой 2 кг и мощностью 100 кВт? Вы открыли способ повысить удельную мощность ДВС в 20 раз?
Что касается РД-107 то вес турбины никак не может составлять трети веса ТНА.

[Старый]

Я предлагаю использовать не адиабатный процесс а изобарный.
Это скажется на КПД отрицательно.
Никому, кроме ракетчиков, это не надо

Ракетчикам вовсе не нада увеличивать расход газа через ГГ. Во всяком случае и удельная мощность и кпд и простота изготовления окажутся на стороне турбины.

[Старый]

Готовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.

Где вы будете охлаждать жидкость? Увеличит это массу системы и соответственно снизит удельную мощность?

[Старый]

Кстати, турбореактивные двигатели для моделей тоже продаются. Можно взять турбину с них.