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Motore rotativo a combustione esterna

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  • Motore rotativo a combustione esterna

    A chiunque fosse interessato all'argomento riguardante nuovi motori ecologici, personalmente da anni mi occupo di inventare e progettare nuove macchine in grado di funzionare ad energia "ecologica", tra questi voglio illustrarvi un mio motore, già copetto da brevetto, ma che non ha mai avuto una sua realizzazione concreta.
    Se qualcuno avesse voglia di contattarmi e farsi partecipe alla sua costruzione, ne sarei molto lusingato.
    Un saluto.
    P.s. Mi sono appena iscritto a questo link, ma non so come allegare file...., c'è qualcuno che me lo può spiegare? Grazie.

  • #2
    CITAZIONE (Altarido @ 21/5/2005, 11:46)
    A chiunque fosse interessato all'argomento riguardante nuovi motori ecologici, personalmente da anni mi occupo di inventare e progettare nuove macchine in grado di funzionare ad energia "ecologica", tra questi voglio illustrarvi un mio motore, già copetto da brevetto, ma che non ha mai avuto una sua realizzazione concreta.
    Se qualcuno avesse voglia di contattarmi e farsi partecipe alla sua costruzione, ne sarei molto lusingato.
    Un saluto.
    P.s. Mi sono appena iscritto a questo link, ma non so come allegare file...., c'è qualcuno che me lo può spiegare? Grazie.

    Ciao Altarido e benvenuto!

    Argomento molto interessante... dato che il tuo progetto è già coperto dal brevetto potresti anticiparci alcuni particolari...

    Se vuoi allegare un file, è sufficiente che premi il tasto "Sfoglia..." che trovi in basso a sinistra della pagina di invio del messaggio (quello a destra serve per le immagini...).

    ciao!
    denis.

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    • #3
      Vi presento, sempre che riesca ad allegare il "pesante file"..., il "MOTORE ESOTERMICO ROTATIVO".
      Attendo fiducioso volontari che vogliano, insieme a me, svilupparne un prototipo funzionante.
      Grazie.

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      • #4
        CITAZIONE (Altarido @ 22/5/2005, 14:54)
        Vi presento, sempre che riesca ad allegare il "pesante file"..., il "MOTORE ESOTERMICO ROTATIVO".
        Attendo fiducioso volontari che vogliano, insieme a me, svilupparne un prototipo funzionante.
        Grazie.

        Ciao Altarido,
        credo che ci sia stato qualche problema con l'allegato ...
        potresti riprovare ad allegarlo oppure a frammentarlo in più file?

        denis

        Edited by dede00 - 22/5/2005, 23:51

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        • #5
          Ok, ci riprovo, ma quanti Kb regge l'allegato??

          Download attachment
          IL_MOTORE_ESOTERMICO_ROTATIVO.doc ( Number of downloads: 903 )

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          • #6
            Ciao a tutti,
            ciao Altarido. Complimenti per il bel motore e il documento molto ben fatto.
            Non credo di aver capito, il motore lo hai già brevettato? (spero di si). Quali sono i vantaggi principali che ne vedi ?
            Trovo che sia, però, di difficile realizzabilità per chi non dispone di grossi investimenti e conoscenze di materiali specifici; ma nulla è impossibile.
            Ti saluto, Hike

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            • #7
              Ciao Altarido!

              Premetto di non aver letto completamente il tuo documento tuttavia credo di aver afferrato il principio del tuo motore.
              Pensa che in questi giorni l'avevo pensato anche io questo tipo di motore! anche se la mia idea era di utilizzarlo con una combustione interna che però accuserebbe più o meno gli stessi problemi e limiti del Wankel.

              Ma venendo al tuo progetto ho un appunto da farti:

              lo scambio di calore tra il fluido interno (elio, idrogeno) e quello esterno avviene solamente attraverso l'intercapedine(o statore) che li divide. Essendo quest'intecapedine circolare la superficie di scambio è geometricamente la minore possibile giusto? Il che limita parecchio il rendimento del complesso. Quindi io dico: pur essendo esattamente il contrario del principio che ha condotto la tua progettazione, non sarebbe meglio avere uno scabiatore di calore esterno e quindi ottimizzato per avere la massima efficenza(esattamente come il motore stirling)?

              Ciao, Nemox!

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              • #8
                come hai fatto a brevettare una pompa a palette?
                L'idea è buona, solo che concordo con nemox sul fatto che la bassa superficie di scambio limiterà notevolmente la potenza specifica della macchina. Si potrebbero togliere le molle (per semplificare il disegno), se si accettasse un avviamento esterno della turbina (basterebbe la forza centrifuga agente su di esse). Inoltre a mio parere bisognerebbe spezzare lo statore, per cercare di isolare il più possibile la sorgente calda e la sorgente fredda ed evitare che la conduzione nello statore ammazzi il rendimento.

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                • #9
                  CITAZIONE (nemox @ 26/5/2005, 20:13)
                  Ciao Altarido!

                  Premetto di non aver letto completamente il tuo documento tuttavia credo di aver afferrato il principio del tuo motore.
                  Pensa che in questi giorni l'avevo pensato anche io questo tipo di motore! anche se la mia idea era di utilizzarlo con una combustione interna che però accuserebbe più o meno gli stessi problemi e limiti del Wankel.

                  Ma venendo al tuo progetto ho un appunto da farti:

                  lo scambio di calore tra il fluido interno (elio, idrogeno) e quello esterno avviene solamente attraverso l'intercapedine(o statore) che li divide. Essendo quest'intecapedine circolare la superficie di scambio è geometricamente la minore possibile giusto? Il che limita parecchio il rendimento del complesso. Quindi io dico: pur essendo esattamente il contrario del principio che ha condotto la tua progettazione, non sarebbe meglio avere uno scabiatore di calore esterno e quindi ottimizzato per avere la massima efficenza(esattamente come il motore stirling)?

                  Ciao, Nemox!

                  Ciao Nemox, il progetto che tu hai letto in realtà fa parte di uno studio ben più ampio, nel quale si affrontano anche i problemi di realizzazione concreta della macchina stessa.
                  Premetto che il motore schematizzato nel mio trattato nella realtà si presenterebbe (uso il condizionale in quanto non ancora ultimato...) formato da materiali, dimensioni e scambi termici più complessi ed appropriati per il corretto funzionamento.
                  L'idea dello scambio di calore esterno è in linea di massima quello più consono per un corretto funzionamento, già per altro affrontato in altra sede, ma bisogna soprattutto tener presente la diversa dilatazione che le due pareti interessate (quella calda e quella fredda) subiscono durante l'emissione e l'ssorbimento di calore.
                  La struttura dello statore è realizzata in alluminio, che, grazie alla sua alta capacità di scambio termico, lo rende il materiale più idoneo per questo scopa; diversamente, le pale ed il rotore, dovrebbero essere realizzate con la ceramica.
                  Ponendo a contatto della parete calda dei bruciatori si ottiene in maniera ottimale il riscaldamento di tale parte dello statore, allo stesso modo bisogna comunque realizzare, con uno speciale materiale isolante, un più alto possibile scambio nullo con l'esterno.
                  In attesa di altre tue osservazioni, ti saluto.
                  ALTARIDO

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                  • #10
                    CITAZIONE (Polipone2 @ 27/5/2005, 13:19)
                    come hai fatto a brevettare una pompa a palette?
                    L'idea è buona, solo che concordo con nemox sul fatto che la bassa superficie di scambio limiterà notevolmente la potenza specifica della macchina. Si potrebbero togliere le molle (per semplificare il disegno), se si accettasse un avviamento esterno della turbina (basterebbe la forza centrifuga agente su di esse). Inoltre a mio parere bisognerebbe spezzare lo statore, per cercare di isolare il più possibile la sorgente calda e la sorgente fredda ed evitare che la conduzione nello statore ammazzi il rendimento.

                    Ciao, nella tua "scherzosa" osservazione iniziale che dice :"come hai fatto a brevettare una pompa a palette?" in realtà si nasconde una cosa grandissima e cioè quella che ogni macchina, sia essa di natura meccanica, elettrica o quant'altro, può essere convertita da macchina generatrice a macchina operatrice e viceversa.
                    Qualsiasi "cosa" in natura ha la sua conversione, nella fattispecie delle macchine, intese come motori, possono essere convertite, così, come tu giustamente hai fatto notare, il MOTORE ESOTERMICO ROTATIVO assomiglia ad una pompa a palette, allo stesso modo un motore a vapore assomiglia ad una pompa a doppio effetto, solo che una genera, l'altro opera...
                    La superficie dello statore per lo scambio termico è fondamentale (ho a tal proposito già risposto a Nemox) così com'è fondamentale il raffreddamento ed i materiali impiegati per la costruzione di tale macchina.
                    Le molle potrebbero anche essere omesse perchè, come giustamente fai notare, un avviamento generato da un motore esterno porrebbe per forza centrifuga le pale a contatto con lo statore, ma lo schema base di funzionamento non lo prevede, queste comunque sono tutte osservazioni che potrebbero essere affrontate in via sperimentale.
                    Aggiungo che in effetti che l'idea delle pale aderenti per forza centrifuga non è nuova, lo stesso mio motore è stato oggetto di tesi universitaria applicato ad un sottomarino e propio in quell'occasione si suppose di avviare il motore inizialmente attraverso un moto-generatore elettrico, facendo così in modo di eliminare le molle a compressione.
                    Attendo altre osservazioni e magari qualcuno intenzionato a costruire insieme a me il motore in esame.
                    Ciao.
                    ALTARIDO

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                    • #11
                      Diavolo d'un Altarido come pretendi che si discuta assieme un progetto quando ci dai la possibilità di vedere un semplice schemetto meccanico tenendoci celato tutto il resto?!

                      Scherzi a parte non ho ancora capito se lo scambio termico tra i fluidi avviene all'interno del complesso statore-rotore o in apppositi scambiatori esterni. Se il caso corretto fosse quest'ultimo allora le differenze di temperatura tra le due zone del motore dovrebbero essere
                      più facilmente gestibili. Nell'altro caso non riesco ad immaginare una costruzione che possa limitare al minimo gli scambi termici tra le due zone dello statore: tu parli di ceramica ma questo materiale possiede caratteristiche tecnologiche adatte?

                      Mi piacerebbe molto concorrere alla realizzazione del prototipo ma non possiedo macchine utensili e realizzare le lavorazioni presso un'officina penso costrebbe decine di migliaia di €.
                      Purtroppo non credo di poter fare altro che analizzare quanto hai già ideato

                      Ciao, Nemox!

                      Commenta


                      • #12
                        CITAZIONE (nemox @ 31/5/2005, 22:18)
                        Diavolo d'un Altarido come pretendi che si discuta assieme un progetto quando ci dai la possibilità di vedere un semplice schemetto meccanico tenendoci celato tutto il resto?!

                        Scherzi a parte non ho ancora capito se lo scambio termico tra i fluidi avviene all'interno del complesso statore-rotore o in apppositi scambiatori esterni. Se il caso corretto fosse quest'ultimo allora le differenze di temperatura tra le due zone del motore dovrebbero essere
                        più facilmente gestibili. Nell'altro caso non riesco ad immaginare una costruzione che possa limitare al minimo gli scambi termici tra le due zone dello statore: tu parli di ceramica ma questo materiale possiede caratteristiche tecnologiche adatte?

                        Mi piacerebbe molto concorrere alla realizzazione del prototipo ma non possiedo macchine utensili e realizzare le lavorazioni presso un'officina penso costrebbe decine di migliaia di €.
                        Purtroppo non credo di poter fare altro che analizzare quanto hai già ideato

                        Ciao, Nemox!

                        Ciao Nemox, non voglio tener nulla di nascosto, in realtà ho preparato un progetto per la realizzazione del motore, formato da una base di appoggio nella quale è ricavata una fornace all'interno della quale si dovrebbe bruciare della semplice brace; mentre la parete fredda è costituita da un serbatoio nel quale viene fatta circolare, per mezzo di una pompa centrifuga, dell'acqua raffreddata da un comune radiatore esterno.
                        Gli schemi li ho qui ma non salvati su PC, se riesco li scannarizzo e te li mando.
                        Per quanto riguarda lo scambio termico, questo avviene all'interno del motore stesso, durante la fase in cui il rotore è posto a 45° (prova ad immaginartelo...)il volume posto in alto cambia i suoi valori di temperatura (il volume resta invariato - minimo ) cambia la temperatura da fredda a calda e la pressione tende ad aumentare leggermente, ma non ancora a valori considerevoli dato lo scambio termico ancora nella fase iniziale.
                        Allo stesso modo il volume massimo in basso (ore 6 per intenderci...)subisce la medesima azione di temperatura e pressione ma con segno opposto.
                        Il lavoro lo creano i volumi quando sono termicamente isolati dal passaggio descritto sopra, la spinta è notevole, maggiore rispetto ad un comune motore a pistoni.
                        Rispetto poi al motore Stirling (al quale il motore rotativo si basa) non ci sono spazi morti di passaggio del fluido, una miglior compattezza ed una migliore resa termodinamica.
                        Al prossimo messaggio ti invio un altro progetto riguardante un motore a combustione esterna a pistoni, ma mi piacerebbe continuare comunque a studiare insieme il MOTORE ROTATIVO a C.E. in modo da poterne realizzare presto un prototipo.
                        Mi sono già informato sul suo costo, utilizzando materiali semplici (acciaio per il motore e l'aria come gas di lavoro) il suo prezzo dovrebbe essere inferiore a 1000,00 Euro.
                        A presto.
                        ALTARIDO

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                        • #13
                          CITAZIONE (Altarido @ 1/6/2005, 12:13)


                          Per quanto riguarda lo scambio termico, questo avviene all'interno del motore stesso, durante la fase in cui il rotore è posto a 45° (prova ad immaginartelo...)il volume posto in alto cambia i suoi valori di temperatura (il volume resta invariato - minimo ) cambia la temperatura da fredda a calda e la pressione tende ad aumentare leggermente, ma non ancora a valori considerevoli dato lo scambio termico ancora nella fase iniziale.
                          Allo stesso modo il volume massimo in basso (ore 6 per intenderci...)subisce la medesima azione di temperatura e pressione ma con segno opposto.

                          Fin quì d'accordo. Quello che mi lascia perplesso è il tempo che il fluido di lavoro ha a disposizione per scambiare calore con il fluido esterno.
                          Voglio dire che più aumenta il numeri di giri e quindi la potenza erogata dal motore minore sarà il tempo dedicato allo scambio termico tra i fluidi, il che è un controsenso...

                          Attendo repliche e sopratutto schemi!

                          Ciao, Nemox!

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                          • #14
                            se il collo di bottiglia sono gli scambi termici (flussi di calore entranti e uscenti), il motore potrebbe avere potenza circa costante per un certo intervallo di regime dipendente dall'eccentricità, dimensioni etc etc. a basso regime la potenza diminuirebbe per i trafilamenti, ad alto regime diminuirebbe per gli attriti. Per costruire un prototipo a costo molto ridotto, io prenderei un cilindro pneumatico estruso in alluminio a norma, che costano niente e tirano 10 bar senza problemi. Ci toglierei lo stelo (se a stelo passante ho già i fori su entambe le calotte) e allargherei il foro in modo da ricavarci l'eccentricità, ci pianto due boccole per l'albero (niente cuscinetti ne tenute per ora, tanto i trafilamenti interni saranno molto maggiori!!!). l'unico pezzo lavorato sarebbe l'albero, che andrebbe tornito e fresato. Potresti risparmiarti la fresatura (lavorare una sede per la lamina del genere con precisione deve essere costoso), se le lamelle (in acciaio armonico) invece di farle scorrevoli fossero attaccate tangenzialmente al rotore e flettessero invece di scorrere. Pensavi di pressurizzare il gas interno per aumentare la potenza specifica?

                            Edited by Polipone2 - 2/6/2005, 10:15

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                            • #15
                              Ciao Polipone.

                              Avevo preso anch'io in considerazione le lamelle in acciaio armonico per costruirmi una pompa a palette flessibili(attualmente esistono solo in gomma) ma ho scartato l'idea per la grande quantità di potenza che andrebbe perduta nel piegare le alette. Inoltre l'acciaio armonico non me lo vedo molto a strusciare sulle pareti dello statore in alluminio.
                              Poi c'è da considerare lo sforzo ciclico a cui sarebbero sottoposte le alette con la conseguente ed inevitabile rottura a fatica. Certo quest'ultimo è un parametro di progettazione ma per aumentare la durata a fatica occorre diminiure lo sforzo specifico
                              (sigma) ovvero diminuire la loro flessione e questo andrà certamente a discapito del rendimento volumetrico del motore.
                              Cosa ne pensi riguardo queste considerazioni?

                              Ciao, Nemox!

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                              • #16
                                ciao, Nemox.

                                avevo indicato come premessa l'aspetto del costo minimo (prototipo) e della massima semplicità. Una lamina di acciaio mi "scava" l'alluminio senza pietà, inoltre per rendere meno "rigida" la lamina pieghevole per aumentare così il rapporto di espansione dovrei allungarla, per fare ciò dovrei inclinarla di più aumentanto la componente di forza che si scarica ortogonalmente alla direzione di moto... E' un gatto che si morde la coda, non è sicuramene la soluzione ottimale. Si potrebbe cercare di incernierare l'estremità solidale con il rotore per ridurre gli sforzi di flessione, ma allora addio semplicità.

                                Però non è semplice trovare un materiale che scorra molto bene sull'alluminio, non si usuri e soprattutto resista a temperature ALTE.

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                                • #17
                                  CITAZIONE
                                  Però non è semplice trovare un materiale che scorra molto bene sull'alluminio, non si usuri e soprattutto resista a temperature ALTE.


                                  non ho capito bene cosa dovete fare ma rispondo solo a questa domanda

                                  furse la grafgfite puo' andar bene? si autolubrifica...

                                  Commenta


                                  • #18
                                    CITAZIONE (nemox @ 2/6/2005, 09:01)
                                    CITAZIONE (Altarido @ 1/6/2005, 12:13)


                                    Per quanto riguarda lo scambio termico, questo avviene all'interno del motore stesso, durante la fase in cui il rotore è posto a 45° (prova ad immaginartelo...)il volume posto in alto cambia i suoi valori di temperatura (il volume resta invariato - minimo ) cambia la temperatura da fredda a calda e la pressione tende ad aumentare leggermente, ma non ancora a valori considerevoli dato lo scambio termico ancora nella fase iniziale.
                                    Allo stesso modo il volume massimo in basso (ore 6 per intenderci...)subisce la medesima azione di temperatura e pressione ma con segno opposto.

                                    Fin quì d'accordo. Quello che mi lascia perplesso è il tempo che il fluido di lavoro ha a disposizione per scambiare calore con il fluido esterno.
                                    Voglio dire che più aumenta il numeri di giri e quindi la potenza erogata dal motore minore sarà il tempo dedicato allo scambio termico tra i fluidi, il che è un controsenso...

                                    Attendo repliche e sopratutto schemi!

                                    Ciao, Nemox!

                                    Osservazione esatta, ma lo scambio termico è pressochè immediato, le molecole del gas recepiscono immediatamente la variazione di temperatura e la loro espansione o compressione, a seconda se si tratta di riscaldamento o raffreddamento, avviente in tempi molto brevi.
                                    Ti sei mai posto la stessa domanda sulla macchuna di Stirling, esistono motori Stirling che girano a più di 5.000 giri al minuto (più di 80 cicli al secondo...), e lo scambio termico, a differenza del MOTORE ESOTERMICO ROTATIVO, è più lungo ed articolato...
                                    Io penso che non ci dovrebbero essere problemi a tal proposito, a mio avviso trovo invece più complicato realizzare il sistema di lubrificazione interna tra le parti in movimento e quelle statiche, una buona lubrificazione risulta fondamentale per ridurre al minimo gli attriti e di conseguenza l'eventuali perdite termo-cinetiche che farebbero frenare notevolmente le prestazioni del motore.
                                    Ho realizzato, come già anticipato, degli schemi, ma per mancanza di tempo non li ho ancora scannarizzati, volevo comunque ringraziarti per il tuo interessamento ed aiuto che mi stai offrendo, così ti allego un'altra parte di trattato che sto ultimando in merito ai motori a combustione esterna, dove il MOTORE ESOTERMICO ROTATIVO fa parte, nel quale sono sicuro troverai cose interessanti e sicuramente saranno oggetto di discussione da parte tua e di qualcun' altro...
                                    A presto.
                                    ALTA RIDO

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                                    • #19
                                      CITAZIONE (nemox @ 3/6/2005, 13:12)
                                      Ciao Polipone.

                                      Avevo preso anch'io in considerazione le lamelle in acciaio armonico per costruirmi una pompa a palette flessibili(attualmente esistono solo in gomma) ma ho scartato l'idea per la grande quantità di potenza che andrebbe perduta nel piegare le alette. Inoltre l'acciaio armonico non me lo vedo molto a strusciare sulle pareti dello statore in alluminio.
                                      Poi c'è da considerare lo sforzo ciclico a cui sarebbero sottoposte le alette con la conseguente ed inevitabile rottura a fatica. Certo quest'ultimo è un parametro di progettazione ma per aumentare la durata a fatica occorre diminiure lo sforzo specifico
                                      (sigma) ovvero diminuire la loro flessione e questo andrà certamente a discapito del rendimento volumetrico del motore.
                                      Cosa ne pensi riguardo queste considerazioni?

                                      Ciao, Nemox!

                                      Ciao Polipone 2 e Nemox, vi ringrazio per le osservazioni tecniche altamente competenti che mi state dando, io il progetto l'ho già in mente, ma per mancanza di tempo non l'ho ancora scannarizzato e quindi non posso farvelo avere, si tratta comunque di un motore semplice all'atto pratico, con le palette comunque scorrevoli all'interno del rotore e aderenti per mezzo di 2 molle per pala disposte in asse.
                                      Prometto tra poco di riuscire a trasmettervi il tutto (comprese le quote di costruzione), nel frattempo vi invio un'altra parte del trattato che sto scrivendo riguardante i motori a combustione esterna, mi auguro possano essere di vostro interessamanto ed eventuale oggetto di nuove discussioni.
                                      Per quanto riguarda lo scambio termico tra i passaggi tra zona calda e quella fredda, rilevati dall'amico Nemox, posso evidenziare il fatto che le molecole di un gas recepiscono in maniera pressochè immediata la variazione di temperatura e di conseguenza mutare il loro stato, espandendosi o comprimendosi.
                                      Pensate che esistono motori stirling che girano a più di 5.000 giri al minuto ( più di 80 cicli al secondo...) con funzionamento assolutamente regolare, anche se hanno uno scambio termico più complesso e lungo rispetto al MO.R.C.E.
                                      A presto e grazie.

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                                      • #20
                                        QUOTE (ag_smith @ 7/6/2005, 10:50)
                                        QUOTE
                                        Però non è semplice trovare un materiale che scorra molto bene sull'alluminio, non si usuri e soprattutto resista a temperature ALTE.


                                        non ho capito bene cosa dovete fare ma rispondo solo a questa domanda

                                        furse la grafgfite puo' andar bene? si autolubrifica...

                                        la grafite viene usata proprio per le sue caratteristiche autolubrificanti nelle palette fatte per le pompe. Non sono però sicuro per le alte temperature . Io stavo pensando però ad un'aletta elastica in quel momento non ad un dispositivo scorrevole.

                                        Edited by Polipone2 - 9/6/2005, 23:55

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                                        • #21
                                          per l'alta temperatur ala gragfite resiste ma per l'elasticita' ...

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                                          • #22
                                            Io rimango dell'idea che 4 pale scorrevoli all'interno del rotore, con teste lucidate a dovere secondo me andranno benissimo, l'unica cosa mi rimane il problema della lubrificazione continua che, a mio parere, dev'essere fatta entrare nella parte frontale dello statore, in almeno 4 punti, e poi, per forza centrifuca verrebbe distribuita in tutto il motore.
                                            Forse oggi Vi invio lo schema completo di come avrei pensato di realizzare un prototipo del M.e.r. con quote incluse...
                                            A + tardi.

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