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Motore di Manson free piston

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  • Motore di Manson free piston

    Sto cercando qualcuno che riesca a convincermi che questa idea di motore non è valida:

    Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Manson free piston - Episodio 10

    Grazie a tutti!
    Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

  • #2
    Qualche considerazione tecnico/pratica sul motore di Manson free piston. Di seguito alcuni dei suoi punti di forza.

    ESSENZIALE E ROBUSTO
    Il motore presenta un unico organo di movimento (il pistone).
    Le criticità costruttive sono limitate alle due valvole a luce e alla tenuta pneumatica "fredda" a carico del pistone.

    AFFIDABILE E DURATURO
    L'assenza di spinte laterali tipiche dei motori con biella e manovella comporta una minore usura e il mantenimento nel tempo della tenuta pneumatica.

    ECONOMICO
    La semplicità della costruzione favorisce l'economicità della macchina.

    L'ultimo parametro, cioè l'economicità della macchina, è il più importante di tutti perchè la spesa per l'acquisto/realizzazione dell'impianto ha senso solo se il recupero dell'investimento avviene in tempi ragionevoli.
    Per altre osservazioni sulla generazione elettrica:
    Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Considerazioni sulla generazione elettrica
    Ultima modifica di Yuz; 22-06-2012, 12:04.
    Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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    • #3
      Ma sicuro che è funzionante? E' stato testao da qualcuno serio?
      A me pare che manchi un pezzo.... e precisamente la fase di recupero a volano in questo caso, visto che è un motore a combustione esterna molto simile allo Stirling che usa tale pezzo proprio per completare il ciclo....
      Qualcuno ha più info in merito?

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      • #4
        @ Adanf
        Il motore di Manson appartiene alla categoria dei motori a gas come lo Stirling, ma non è uno Stirling perchè la quantità di gas contenuta nel motore varia durante il ciclo.

        Il volano non è necessario in quanto la zona sottostante al pistone è una molla a gas che lavora in compressione quando il pistone è al punto morto inferiore (PMI) e in trazione quando il pistone è al punto morto superiore (PMS).

        Una spiegazione dettagliata del funzionamento del motore di Manson free piston è disponibile a questo link

        Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Manson free piston - Episodio 07
        Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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        • #5
          Questo video spagnolo mostra il funzionamento di un piccolo prototipo che però, a mio avviso, non è dotato di rigeneratore di calore

          Free piston Manson engine for use as linear altenator por electricity generation part 1 - YouTube
          Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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          • #6
            Non tutti sanno che una delle maggiori difficoltà con i motori free piston è la realizzazione dell'alternatore lineare, il dispositivo che consente la conversione dell'energia meccanica del moto oscillante del pistone in energia elettrica.
            Il problema è tutt'altro che banale in quanto per garantire buone frequenze di pulsazione è necessario che il pistone resti il più leggero possibile.
            L'obiettivo è riuscire a stabilire se esiste una configurazione che permetta un compromesso accettabile sia in termini di prestazioni che di costi.

            Tanto per dare un'idea delle difficoltà nel passaggio dalla teoria alla pratica, la versione a magneti esterni soffre di un ripple elevato che potrebbe compromettere il funzionamento del motore.

            Da valutare la possibilità di adottare una configurazione in aria con magnetizzazione radiale, ma in questo caso non sono ancora sicuro che le potenze elettriche ottenibili siano adeguate.

            Alcune informazioni sugli alternatori lineari sono disponibili a questo link:

            Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: L'alternatore lineare
            Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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            • #7
              Ti faccio notare che gli alternatori lineari li conosciamo abbastanza da anni , basta che tu segua e legga i link iniziali .
              Il motore di Manson non avrà mai uno sviluppo reale perchè se paragonato allo stirling ha la complicazione di valvole e/o comunque la distribuzione e ti rimando allo stirling free piston e qui ti fai una cultura sui pistoni liberi ma liberi sul serio .

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              • #8
                @Spartano
                Nel caso non si fosse capito, ho aperto questo thread con l'intento di fornire informazioni non banali che spingano ad ulteriori approfondimenti indipendenti.

                Gli alternatori lineari sono un argomento complesso e il tallone d'Achille dei motori free piston.
                Non segnalarlo sarebbe stata una mancanza grossolana nei confronti di chi si avvicina per la prima volta a questo tipo di motori.
                Per quanto mi riguarda non ho nessuna pretesa di scoprire qualcosa di nuovo nel campo degli alternatori lineari.
                Al momento ho solo la necessità di accertarne la fattibilità nel caso del motore di Manson free piston.

                Il motore di Stirling è un ottimo motore sulla carta, ma poi in pratica una sua realizzazione professionale risulta economicamente insostenibile.
                Credo che molti frequentatori di questo forum potrebbero darti testimonianza in tal senso.

                Il motore di Manson porta un barlume di speranza: nella versione free piston ha grandi potenzialità per la sua estrema semplicità costruttiva.
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                • #9
                  In linea di massima il motore che vorrei realizzare assieme a Mac-giver avrà un pistone da 40mm di diametro e pulsando a circa 10Hz con una corsa di 30mm svilupperà una potenza di 10W.
                  La parete del cilindro potrebbe essere di circa 5 decimi (di meno è impossibile, più probabile che sia anche di più).

                  Diametro pistone: 40mm
                  Diametro esterno del cilindro: 41mm
                  Corsa del pistone: 30mm
                  Frequenza: 10Hz
                  Potenza: 10W

                  Il peso del pistone deve rimanere il più basso possibile. Per questo motivo la parte "magnetica" ancorata al pistone deve essere estremamente leggera (il target è a 50 grammi con un valore massimo di 100 grammi).

                  Abbiamo qualche possibilità di riuscire a realizzare un alternatore in aria che tiri fuori quelle potenze oppure è impossibile?
                  Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                  • #10
                    bravo Yuz !

                    ma un Rankine supercritico (senza caldaia) ?
                    adesso si potrebbe fare anche "in casa"

                    i magneti lo sai dove li devi prendere ?



                    P.S.
                    picchia duro di là che fanno il copy and paste

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                    • #11
                      eccomi!! ben felice di realizzare e sperimentare qualche cosa di veramente innovativo..ne discutevamo da tempo con yuz, mi ha stimolato a prendere in considerazione questo motore, sarò ben felice di mettergli a disposizione tutta la mia competenza tecnica, poi cmq se abbiamo postato qui, è per condividere con voi l'esperimento, cercando più le critiche che i complimenti.

                      per i magneti sempre ben accetti nuovi indirizzi a prezzi umani, quindi proponi pure qualche link..il problema è realizzare un sistema molto compatto, privo ci coccing , molto efficiente e leggero..(ho detto niente) abbiamo qualche idea che vi proporremo.. dato che con i magneti ci sguazzo da un pò di tempo

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                      • #12
                        e dove li prendi ?

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                        • #13
                          Originariamente inviato da a2000 Visualizza il messaggio
                          ma un Rankine supercritico (senza caldaia) ?
                          adesso si potrebbe fare anche "in casa"
                          Mi sono perso qualcosa. Di cosa stai parlando?
                          Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                          • #14
                            super magnete o hkcm.de se voglio misure particolari.. solo che i tedeschi ti spennano..

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                            • #15
                              allora sei già imparato.

                              ciao Yuz, era solo una proposta "alternativa" , non ti interessa il Rankine supercritico fatto in casa ?
                              (senza caldaia)

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                              • #16
                                Originariamente inviato da a2000 Visualizza il messaggio
                                ciao Yuz, era solo una proposta "alternativa" , non ti interessa il Rankine supercritico fatto in casa ?
                                (senza caldaia)
                                L'argomento si presenta interessante, ma off-topic. Sempre ammesso che tu sappia realmente di cosa stai parlando. Perchè vieni a proporlo a me?
                                Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                • #17
                                  OK allora apriamo un altro topic.
                                  io intanto sono già avanti con il lavoro: 350 bar, 450°C.

                                  a te lascio la ciliegina sulla torta: giusto l'espansione e la raccolta di lavoro come piace a te (magari free piston)



                                  P.S.
                                  più di un chimico (only) sicuro, per legge.
                                  Ultima modifica di a2000; 10-08-2012, 08:13.

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                                  • #18
                                    Originariamente inviato da a2000 Visualizza il messaggio
                                    io intanto sono già avanti con il lavoro: 350 bar, 450°C.
                                    Pensare di operare a quelle pressioni e a quelle temperature non ha alcun senso.
                                    Per quanto mi riguarda, è già troppo pericoloso lavorare con il vapore saturo a 10-20bar.
                                    Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                    • #19
                                      beh per definizione è supercritico ... possiamo scendere un po'.
                                      è tutto confinato su piccoli volumi e quasi tutto l'holdup è a bassa temperatura.

                                      e mac-giver che è più abituato ?
                                      Ultima modifica di a2000; 10-08-2012, 09:37.

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                                      • #20
                                        Originariamente inviato da a2000 Visualizza il messaggio
                                        e mac-giver che è più abituato ?
                                        ai magneti alle bobine i motori elettrici e tutta la meccanica in generale..

                                        su calore ed espansione sono un novizio

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                                        • #21
                                          Sono convinto che se gli portiamo a Yuz un ugello da cui escono diciamo 5 kg/h di acqua fluida a 300 bar e 550°C, si invoglia e ci pensa lui a farla espandere

                                          Yuz puoi accettare come tuo battery limit l'ugello e fare solo l'espansione ?
                                          (mi piacerebbe lenta-lenta, quasistatica)

                                          (anche la condensazione la facciamo noi)
                                          Ultima modifica di a2000; 10-08-2012, 14:42.

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                                          • #22
                                            Originariamente inviato da a2000 Visualizza il messaggio
                                            Yuz puoi accettare come tuo battery limit l'ugello e fare solo l'espansione ?
                                            (mi piacerebbe lenta-lenta, quasistatica)
                                            Dal punto di vista teorico, un ciclo Rankine fra il punto critico e la pressione di 1 bar potrebbe offrire un rendimento teorico del 31%. Un ciclo Rankine supercritico dovrebbe avere qualche punto percentuale in più.
                                            Secondo i miei canoni è troppo basso per giustificare anche la sola realizzazione di un prototipo perchè nella migliore delle ipotesi si potrà sperare di arrivare al massimo a un rendimento effettivo del 15%.

                                            Lavorare in prossimità del punto critico è troppo pericoloso e troppo complesso. Non mi interessa.

                                            Se invece riesci a produrre vapore saturo a 10-20bar, nel blog ho presentato qualche giorno fa un'idea di motore che dovrebbe fare al caso tuo. Si chiama Colibrì.
                                            Ultima modifica di Yuz; 10-08-2012, 16:14.
                                            Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                            • #23
                                              I cicli Rankine supercritici esistenti (a 2 surriscaldamenti) arrivano a rendimenti del 47%.
                                              Lavorare senza cambiamento di fase (a parte le condizioni PT più drastiche) è meglio per molti aspetti, non ultimo l'eliminazione del corpo cilindrico.
                                              La configurazione che ti vorrei proporre è molto molto semplice.
                                              Se poi lo vuoi a 20 bar te lo posso dare anche a 20 bar (anche in questo caso senza caldaia).

                                              Saluti
                                              Ultima modifica di a2000; 10-08-2012, 16:27.

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                                              • #24
                                                a2000, magari apri un altra discussione con il rankine supercritico, così non siamo OT su questa, e possiamo vagliare distintamente le cose..

                                                aspetto con curiosità cosa proponi

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                                                • #25
                                                  OK.

                                                  P.S.
                                                  scommetto che lo step 1 bar >> 20 bar >> 200 bar ce l'hai già bello che pronto in cantina.

                                                  Yuz finalmente ti sei liberato.
                                                  Ultima modifica di a2000; 10-08-2012, 18:10.

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                                                  • #26
                                                    Yuz come va ? Sei a posto ?

                                                    hai riempito il rettangolo ?
                                                    Ultima modifica di a2000; 13-08-2012, 14:04.

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                                                    • #27
                                                      Questa è l'animazione di un motore MANSON.

                                                      LTD Manson Hot air engine. Air chaud - YouTube

                                                      Da questa si capisce bene il principio di funzionamento.
                                                      Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

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                                                      • #28
                                                        @Stranamore

                                                        Per capire il principio di funzionamento del Manson consiglio anche questo link:

                                                        Heat Engine - Manson Engine

                                                        Il manovellismo permette di capire meglio come funziona il motore.

                                                        Ribadisco che l'idea di fare a meno del manovellismo non è un capriccio, ma serve per tenere bassi i costi di un ipotetico impianto.

                                                        L'obiettivo da centrare è di 1 euro/W (o anche meno), al di sopra si è fuori mercato.
                                                        Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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                                                        • #29
                                                          @Yuz
                                                          Il principio del motore Manson è sacrosanto. Semplice, senza valvole comandate, solo delle luci sul cilindro.
                                                          Un po come un 2 tempi.
                                                          Però ricambia questa semplicità con un rendimento miserrimo.
                                                          E poi volevo che tu mi chiarissi un dubbio.
                                                          Da quello che posso capire io un motore Manson, per poter funzionare, deve poter raggiungere i suoi punti morti.
                                                          E' li infatti che effettua i ricambi di fluido.
                                                          Questa certezza però poco si accorda con un free piston, la cui ampiezza di oscillazione dipende dal rapporto tra la potenza termica entrante ed il carico.
                                                          Un po ci si può ovviare prevedendo un funzionamento "overdriven" del pistone tipo RINGBOM, ma ad ulteriore discapito del rendimento.
                                                          Come pensi di aver risolto il problema?
                                                          Il calore è una gran cosa se non ti trovi nel deserto e sai come utilizzarlo.

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                                                          • #30
                                                            @Stranamore

                                                            Ti confermo che il pistone deve raggiungere i suoi punti morti per funzionare.
                                                            Bella l'analogia con il 2 tempi.
                                                            Rispetto ad altre configurazioni free piston in cui ci sono due parti mobili che devono essere sfasate opportunamente fra loro affinchè il sistema possa funzionare, il Manson free piston si comporta come un "mulo".
                                                            E questo è un altro grosso punto di forza a favore di questo motore.
                                                            Spiego meglio il concetto.
                                                            Sul pistone agiscono forze meccaniche (spinta della molla a gas e della pressione nel motore) e forze elettromagnetiche (che derivano dal generatore lineare).
                                                            Ammettendo che le perdite pressorie per trafilamento tra pistone e cilindro siano trascurabili, risulta che se il pistone non si muove, la forza dovuta alle pressioni nel motore resta invariata nel tempo.
                                                            Per quanto riguarda le forze elettromagnetiche, la loro intensità risulta grossolanamente proporzionale alla velocità del moto (possono quasi essere considerate una sorta di forza di attrito dinamico). Se il pistone si dovesse fermare, le forze elettromagnetiche si annullerebbero e quindi il pistone per effetto delle forze meccaniche ripartirebbe per la sua corsa fino al punto morto.
                                                            Per il funzionamento, l'unica condizione da rispettare è che le luci restino aperte per un tempo sufficientemente lungo da "resettare" la pressione prima dell'inversione del moto del pistone.

                                                            Per quanto riguarda i rendimenti, la mia opinione è diversa dalla tua.
                                                            Nel blog ho analizzato approfonditamente la termodinamica di questo motore e risultano rendimenti assolutamente rispettabili per una macchina essenziale come questa. Trovi tutte le spiegazioni negli episodi da 1 a 6 dedicati al motore di Cayley (che sarebbe più opportuno chiamare motore di Manson in configurazione alfa).

                                                            Non sarei affatto sorpreso se un giorno si scoprisse che il rendimento pratico (reale) del motore di Manson free piston riesce a superare quello di una macchina Stirling operante alle stesse temperature.

                                                            Di seguito i link ai 6 episodi del motore di Cayley free piston. I primi 4 sono introduttivi, nel 5 e 6 vengono tirate le somme.

                                                            Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Cayley free piston - Episodio 01

                                                            Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Cayley free piston - Episodio 02

                                                            Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Cayley free piston - Episodio 03

                                                            Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Cayley free piston - Episodio 04

                                                            Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Cayley free piston - Episodio 05

                                                            Scienza Laterale: Conoscere, Capire, Approfondire: Il motore di Cayley free piston - Episodio 06
                                                            Sperimentazioni di fusione fredda e LENR - www.scienzalaterale.blogspot.com

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