Сайт малая энергетика Розин М.Н. Будяк Д.В.


Главная

Пара слов об авторе

Что такое киловатт-час?

Потребление энергии в частном доме

Правда жизни: без топлива - никак

Возможен ли вечный двигатель?

Как искать патенты

Энергия ветра

Самодельный генератор на постоянных магнитах

Самодельный ветряк с лопастями из шпона

Статья о древесных гранулах и сравнении их с другими видами топлива

Самодельная ветроустановка с вертикальной осью вращения

Самодельный трех лопастный ветряк с автомобильным генератором переделанным на постоянные магниты

Самодельный автоматический котел на древесных гранулах

Самодельный ветряк с лопастями из алюминиевой трубы с самодельным генератором

Самодельный тихоходный ветряк

Схема электрическая тихоходного ветряка

Самодельный ветряк с самодельным генератором

Ветряк в сельском доме - опыт и раздумья

Книги, архивы метеоданных

Наш ветряк с задней ступицей от ВАЗ-2109, доклад, авг 2012, pdf

Наш ветряк - доклад, фотографии и смета (zip)

Возобновляемая энергетика на Родосе

Теория идеального ветряка или в чем ошибка Владимира Сидорова

Знак вопроса

Перевод инструкции к программе Profili

Быть или не быть?

Ветрогирлянды

Что такое число Рейнольдса?

Теория паруса

Теория идеального ветряка

Расчет лопастей ветряка

Старинный ветряк, сохранившийся в курском областном музее.

Вопросы по расчету лопастей

Расчет минимального ветра, необходимого для страгивания ветряка

Концентраторы ветрового потока

Ветровая энергия для дома

Оптимальный угол атаки в ветряке

Винт-турбина

Поляры плоской пластины и желобков, а также GOE417A

Как изготовить деревянные лопасти для ветряка

Программа для трансформации профилей

Идеальный коэффициент использования энергии ветра.

Г. X . САБИНИН ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ВЕТРЯКА

Программа для расчета потерь напора

Парашютный ветряк

Энергия воды

Энергия равнинных рек - что ждать?

Самодельная мини гидроэлектростанция Кимкетовых

Принцип работы гидротарана и расчетные формулы.

Статья из довоенной технической энциклопедии про гидротаран.

Самодельная микро ГЭС. Часть 1. Напорная установка

Теория и расчет напорной микро ГЭС

Теория и расчет пропеллерной проточной микро ГЭС

Турбина Пельтона. Физика работы и основные формулы.

Энергия Солнца

Несколько слов об энергии Солнца

Возобновляемая энергетика на Родосе

Электрооборудование

Сложности при изучении магнетизма.

Как измерить характеристики неизвестного магнита?

Расчет магнитного поля в железе генератора.

Расчет бандажа для постоянных магнитов

Электрогенераторы ВИНДЭК для ветряков и микро ГЭС

Электрические характеристики велосипедного генератора

Электрические характеристики генератора Г303В

Определение внутреннего сопротивлениия генератора

Устройство автомобильных генераторов

Книги и ссылки

Авторское право

Карта сайта

__________

 


>Проектируем свой стирлинг

Собрал кое-какие сведения о работе графита в качестве уплотнений.
На ныне исчезнувшей странице http://www.volnovoidvigatel.ru/kushul-vankel/index-112.htm даны оценочные расчёты для поршневых колец ДВС по аналогии с расчётом щёток электрических машин, а именно

Таблица 2.

Сравнение затрат энергии нан предоление трения в цилиндро-поршневой группе единичного цилиндра с поршневыми кольцами традиционного типа и в "сухом цилиндре с уплотнением в виде кольца из медно-графитового материала.
Параметры Традиционная
смазка
На основе
графита
Число колец    
  - компрессионных 2 1
  - маслосъмных 1 -
Высота колец, мм    
  - компрессионных 2,5 -4x6=24
  - маслосъмных (с маслоотводящей канавкой) 1x2 -
Площадь контакта кольцо-поршень, кв.см    
  - компрессионных (комплекта на поршень) 1,57D 7,536D
  - маслосъёмных 0,628D -
Удельное давление, кг/кв.см    
  - для компрессионных 5 0,2 (см. табл. 6.5 - 1)
  - для маслосъёмных 10 -
Коэффициент трения 0,07 (для условий смазки) 0,20
Усилие на сдвиг комплекта колец, кг 1,0255D 0,2D
Затраты энергии на трение за один ход поршня 1,0255DS 0,30144DS
Относительная величина затрат 100% 29,39%

И ещё оттуда же цитатка: Имеется определенный опыт использования графитовых уплотнений как в поршневых машинах (компрессорах), так и непосредственно в двигателях. Так, в многоступенчатом углекислотном компрессоре ТС3Sp100/150 фирмы «Мафа Вурцер» (ГДР) в качестве поршневых уплотнений были применены графитовые кольца. Компрессор имеет цилиндры диаметром 150, 100 и 45 мм при ходе поршней 100 мм, частота вращения 560мин-1, максимальное давление 100 кг/см2. В роторно-поршневом двигателе (РПД) ККМ-502 фирмы NSU (ФРГ) уплотнения ротора было выполнено из материала на угольно-графитовой основе. Двигатель имел мощность 50 л.с. при 6000 об./мин. Если в отмеченном выше компрессоре скорость скольжения в ЦПГ на порядок ниже, чем применяется в поршневых двигателях, кроме того, температура газа также существенно ниже, чем в ДВС, то во втором примере использования уплотнений на графитовой основе они испытывали воздействие давления и температуры характерные для поршневых двигателей
И ещё:Что же касается интенсивности износа, то усилия прижатия колец, выбранные по опыту прижатия щеток электрических машин, и опыт эксплуатации графитовых щеток электрических машин (включая щетки автомобильных стартеров и генераторов) свидетельствует, что ресурс работы такого уплотнения будет исчисляться тысячами часов.

http://grafi.ru/prod081.html- данные о предельных температурах работы и скорости износа вращающихся уплотнений, например, вот такая табличка,

Скорость износа графитовых уплотнений

для условий:Материал уплотнений - графит; Скорость вращения - 1м/с; Режим трения - сухой.
Во-первых, похоже, что они неправильно нарисовали шкалу. Либо внизу должно быть не 0.01мкм, а 0.1мкм, либо остальную шкалу нужно поделить на 10. Короче, ценность графика оказалась нулевой. Во всяком случае, если нагрузка на шток составляет 1500Н, то, при условии, что радиальная нагрузка составит 1% от осевой (реалистично?), получим 15Н боковой нагрузки. При нагрузке 0.5Н/мм^2 это достижимо при площади поверхности 15/0.5=30мм^2 - весьма умеренно.

http://www.graphitel.ru/index.php?id=346- - цитируюДля деталей материала АГ-1500 рекомендуемый материал контртела - стали всех марок и твердостей, хромовое покрытие; предельно допустимое удельное давление 10-15 кгс/см2, предельно допустимая скорость 30 м/с. Для деталей из материала АГ-600 рекомендуемый материал контртела аналогичен деталям из материала АГ-1500, предельно допустимое удельное давление 10-12 кгс/см2, предельно допустимая скорость 20 м/с. Допустимая рабочая температура при эксплуатации изделий из материалов АГ-1500 и АГ-600 составляет: в окислительной среде 400-450°С; в восстановительной и нейтральной средах 2300-2500°С. Величина износа при предельно допустимых удельных давлениях и скоростях в условиях сухого трения на воздухе при комнатной температуре за 100 часов работы составляет не более 50 мкм.Из последней фразы следует, что на вышеприведённом графике шкала всё же должна читаться как 0.01, 0.1, 1 мкм/ч. Значит, при минимальной нагузке износ будет порядка 0.02мкм/ч, что для износа в 100мкм составляет время работы 5000 часов. И самое приятное, что температура тут выше и достигает 400-450С даже в среде воздуха. В среде гелия она вроде бы ничем не ограничена, правда тут будут другие проблемы, связанные с неравенством коэффициентов термического расширения графита и металла.

http://www.avs.zp.ua/prop.php?ic=50 - графитосвинцовые материалы, их предельная нагрузка, предельная температура, предельная скорость
АГ-1500-С05 - графитосвинцовые заготовки. Рекомендуются для использования при сухом трении по сталям и хромовому покрытию. Рекомендуемый материал контртела - чугун, сталь, хромовое покрытие; предельно допустимое удельное давление 20-25 кгс/см2; предельно допустимая скорость 25 м/с. Допустимая рабочая температура при эксплуатации изделий из указанных материалсв в окислительной, восстановительной и нейтральной средах составляет 300°C.
Если всё действительно так хорошо, то можно думать о другой конструкции двигателя, без "горячей шапки", вместо неё ставятся просто два уплотнения - холодное и горячее. При этом уменьшается вес движущейся горячей части, уменьшаются челночные потери. Поскольку не будет вредного пространства в зазоре между горячей частью и цилиндром, можно увеличить расстояние между холодной и горячей частью и существенно уменьшить потери теплопроводностью. Эти потери - вовсе не мелочи. В нашем случае "низкотехнологичного" двигателя, потери теплопроводностью и челночные потери могут быть равны механической мощности или даже превышать её, сильно снижая КПД двигателя. Вполне возможно, что даже при снижении температуры нагревателя до 250-300С двигатель с горячим уплотнением будет лучше, чем двигатель на 350-400С, но с горячей шапкой. Также можно будет сильно увеличить отношение хода к диаметру. При этом возрастёт линейная скорость, т.е. улучшатся условия работы генератора.

Мораль - можно пытаться делать поршневые кольца из графита, работающие при высокой температуре, и надеяться на достижение ресурса в несколько тысяч часов.

И ещё некоторые ссылки по графиту:

http://www.vigosmit.ru - делают разные изделия из графита. Контора маленькая, т.е. могут быть снисходительны к нам

http://www.eavangard.ru/rus/production/carbon.htm - уплотнительные материалы на основе графита

http://www.unichimtek.ru/publications/publications_55.html - то же, отечественная разработка

Библиотека, там есть что-то про графит тоже - нужно подписываться за деньги. Где спонсоры? http://www.oglibrary.ru/data/faq.htm

Будяк Д.В.

 

Аккумулирование

Аккумулирование и локальные энергосети

Электроэнергия из теплоаккумулятора

Газовые аккумуляторы

Энергия смешивания воздуха с водой

Энергия из воздуха: список ссылок и патентов"

Моя модель энергетической башни (видео)

Дождливые башни - не всё так страшно

Дождливая башня превращается в ледянящую

Электричество из тепла

Правда жизни: без топлива - никак

Промышленно выпускавшиеся двигатели Стирлинга

Двигатель стирлинга мощностью 44 вт

Моя программа расчёта Стирлинга

Книга Уолкера по двигателям Стирлинга

Расчёт криокулера с циклом Стирлинга (djvu)

Модельный Стирлинг из пробирки

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Как сделать маленькую паровую машину, 1913 год

Как сделать мощную паровую машину, 1913 год

Мощные промышленные паровые машины Spilling, pdf

Термоэлектричество

Теория вихревых турбомашин, tif

Сайт Дубинина В.С.

ДВС

Вода в бензине - из истории вопроса

Взрыв пыли - к вопросу о твёрдотопливном ДВС

Проектируем свой Стирлинг

Заглавная страница проекта Стирлинга

Про уплотнения из графита

Отчёт о состоянии проекта – июнь 2015

Техническая концепия системы

Экономическая концепия проекта

Водород в двигателе Стирлинга

Журнал изменений проекта

Ищем активные сообщества по Стирлингам

Моя программа расчёта Стирлинга

Самодельные топливные элементы

Топливные элементы с прямым окислением угля (DCFC)

Оригинальная статья автора изобретения (1896 год) в Русском переводе

Опыты фирмы SARA

Обзор зарубежных публикаций

Мои опыты по DCFC в 2005 г.

Состояние работ на сентябрь 2010 года

Лабораторная работа N1 (Open Office)

Дневники некоторых опытов

Методичка по изготовлению уголька(Open Office)

Программы для управления экспериментом

Программирование

Программы для опытов по DCFC/УТЭ

Введение в Common Lisp для профессионалов Delphi/SQL

Мой старый .emacs (utf-8)

Примеры метапрограммирования в программе Mathematica

__________


К началу страницы