Discussione: Turbogeneratore Brayton per Scarico Motore

per stranamore

Secondo te e poco "pratica" associazione che mi viene guardando questa immagine?

Ho visto che i worm gear vengono usati anche per delle turbine a vapore. Ho letto che hanno grosse inefficienze a base dell fatto che lavorano a "frizione" ma non ho trovato nessun dato che mi da qualche indicazione piu precisa. Le forze assiali neutralizzerebbero in parte quelle della turbina, giusto?

Secondo te su quale velocita sarebbe giusto puntare con un ingranaggio "classico" a due o tre salti per realizzare un gruppo che corrisponde ai flussi riportati da Nuke dell suo motore?

A me in ogni caso piace l´uscita a 90 gradi.

Frank

Originariamente inviata da masterlegnano

Leggo bene, penso e rispondo

grazie

Originariamente inviata da masterlegnano

comunque non credo che bastino macchine sviluppate per l'automobilismo

automobilismo forse no, ma qui si e parlato di turbo per grossi camion e mezzi pesanti industriali che hanno un gruppo proprio fatto per i flussi di cui stiamo parlando qui.

Frank

rispondo ad ambedue insieme

automobilismo è anche camion e macchine da cantiere, come lo definiresti senno, ciclismo?

perchè non si può chiamre un riduttore a vite senza fine col suo nome?

chiamiamolo per quello che è: una vite senza fine
inadatta a causa degli scarsi rendimenti, dovuti agli attriti, non alla frizione, che non hanno, forse hanno il cambio automatico.........

ma voi veramente volete sviluppare un turbogruppo a depressione senza sapere come funzionano gli ingranaggi?

vabbe, vado al mare, in spiaggia leggerò e penserò

ci si rilegge lunedì

automobilimo suonava un po da fiat panda, cmq hai ragione automotive = automobilismo.

"perchè non si può chiamre un riduttore a vite senza fine col suo nome?"
si puo, si puo. Ma io non lo sapevo. Grazie a te adesso lo so.

riduttore a vite senza fine = worm gear

credo che usero worm gear anche in futuro.

Col cambio automatico mi hai fatto ridere molto. In effetti ce una bella differenza tra friction e frizione sia all mare che anche in cita con e senza nutella.

Per quanto la totale in adeguatezza vedi il documento allegato

Per il mare mi rimane solo di esprimerti la mia invidia al proposito.

Ciao divertiti!

Frank

Solo una nota, proprio la voith che hai citato fa dei turbocompound per camion

Voith Turbo - TurboCompound

Originariamente inviata da Il Crucco

Per quanto la totale in adeguatezza vedi il documento allegato

Per il mare mi rimane solo di esprimerti la mia invidia al proposito.

Ciao divertiti!

Frank

ho fatto in tempo a leggere...

che cosa vuol dire "per quanto riguarda ........il documento allegato"?

che cosa vorresti dire con questo
che stando alla Voith i riduttori a vite senza fine sono adatti a turbine a gas?

spero di no, nel caso mi farei delle grasse risate per tutta la settimana prossima, non solo fino a domenica
non è ironia la mia, solo la verità

spiegami per cortesia, grazie

Questa discussione è nata per valutare la realizzazione di un Turbogeneratore Brayton,
e la prima soluzione era proprio un Turbocompound riadattato.
Fa piacere vedere persone allegre sul forum, buone vacanze.

Ciao HAMMURABY mi dai maggiori dettagli?

Originariamente inviata da Nuke

.
Fa piacere vedere persone allegre sul forum, buone vacanze.

temo di essere stato offensivo ieri

chiedo scusa

a mia discolpa posso solo addurre fretta e caldo

Mamma mia avete scritto tanto in 2 giorni che mi trovo anni luce indietro.
Ho letto di un fiato e provo a rispondere a memoria.

Il ferro, il ferro. Confermo purtroppo la mia prima diagnosi. E' un materiale pessimo. Sennò perchè avrebbero inventato gli acciai? Il ferro dolce, oltre ad ossidarsi a ritmi superveloci, ha un grosso difetto: un peso specifico pari a ben 7800 Kg/m3. Cosa vuol dire? Che pesa. E quando lo faccio ruotare a velocità alte la forza centrifuga a cui è sottoposto è superiore alle possibilità di resistenza del materiale. Infatti le giranti dei turbocompressori sono solitamente di alluminio.
Se prendo una provetta d'alluminio e la sollecito a trazione si rompe molto ma molto prima di una di ferro della stessa sezione.
E perchè allora faccio le giranti in alluminio? Perchè ruotano. E siccome l'alluminio ha un peso specifico di 2800 Kg/m3 esso si comporta molto meglio del ferro e riesco anche a farlo girare a velocità periferiche supersoniche. Dove la temperatura non mi permette di usare l'alluminio al ferro si preferisce il titanio.
E, direte voi, gli acciai legati? Vanno molto meglio del ferro ovviamente. Pesano uguale ma resistono molto di più. PEccato che siano amagnetici e quindi per i nostri generatori non ci aiutano.
Per il rame valgono considerazioni simili.
E quanto al non avere rame rotante, è possibile, a patto di avere il magnete rotante. Ma l'unico materiale magnetico economico è a base di ferro e si ricade nel caso precedente.
Da questo breve escursus credo che si sia capita la linea di sviluppo dei magneti ad alte prestazioni. MA questo passa per materiali "esotici".
Per esempio uno di fornitori dei KERS della F1 ha brevettato un materiale composto da una dispersione di terre rare in una matrice di Kewlar.
La fibra aramidica è la espressione estrema del concetto espresso sopra: Massima resistenza ma associata alla massima leggerezza. Diversamente per le applicazioni rotanti sarebbero problemi.
Ovvio che per applicazioni statiche (la torre Eiffel ne è uno splendido esempio, ma anche tutti i grattacieli della terrra) il ferro è impagabile.

Originariamente inviata da Stranamore

E quanto al non avere rame rotante, è possibile, a patto di avere il magnete rotante.

Puoi avere un generatore dove non ruote ne il rame ne il magnete

Sono già stati linkati in questo 3d documenti su generatori di questo tipo

Se poi fai distinzione tra ferro e sue leghe...

Mi copro la testa di cenere...

OK il ferro stimola funzioni corporali da espletare seduti, hai ragione

Scusa, questa poi mi era sfuggita

acciai legati amagnetici?
vedo che di queste cose te ne intendi

umilmente lascio la parola a te.........
mi tiro da parte e aspetto

PEr le turbine.
Ovvio che a pressioni più basse una turbina di data dimensione darà meno potenza. Ma è un po come dire che un motore di data cilindrata se gli abbasso la pressione nel collettore di aspirazione darà meno potenza.
Cioè è una ovvietà.
MA una turbina di dimensioni più grandi è per definizione una turbina a maggiore rendimento. Infatti i giochi tra parti rotanti e fisse sono praticamente costanti e con questi le perdite fluidodinamiche associate.
In una turbina più grande esse peseranno percentualmente meno.
Le sezioni di passaggio del fluido viaggiano con il quadrato delle dimensioni lineari. Anche piccoli incrementi di queste danno grandi aumenti di sezione e quindi di portate. E' un po il motivo per cui non si trovano in giro turbine sotto una certa taglia.
Il ciclo in depressione è stato studiato proprio per andare incontro a tale tipo di problemi. Se mi serve una turbina di potenza bassa e mi serve un rendimento alto una possibile soluzione è prendere una turbina di dimensioni grandi e farla girare con un fluido a pressione e densità basse per arrivare alla potenza finale desiderata. LA stessa di una turbina piccola e a pressione più alta, ma con un rendimento più alto.
Per chi ama i numeri, ma solo gli adulti che non sanno sognare amano questi senza amare il bello del fenomeno che c'è dietro, dirò che la piccola turbina di un turbosovralimentatore rende tra il 65 ed il 75% nell'occhio di massimo rendimento, mentre una turbina da turbofan aeronautico (parliamo di Megawatt almeno) arriva al 94%.
In aggiunta voglio precisare una cosa.
Qui nel forum non si è discusso mai di fare una nuova tubina a combustione interna. Qui si discute del recupero del calore allo scarico inuilizzato dagli MCI. Dopo aver utilizzato i gas per muovere il sovralimentatore di pressione non ne rimane più, ma di temperatura si.
E qui non c'è nulla da fare per una turbina tradizionale.
Lo stesso compound, cioè la seconda turbina tradizionale, normalmente comporta una contropressione al motore. Il delta è comunque positivo, ma solo per l'alta temperatura altrimenti inutilizzata.
Qui è dove una turbina in depressione potrebbe fare la differenza.
Fino ad adesso si è discusso solamente di questo.

Ok, dammi potenza in ingresso, numero di giri ed applicazione

vedrò la fattibilità della parte elettrica, mi interesso dei costi di sviluppo

Ciao Masterlegnano. Una turbina ruota. Il generatore usa questo movimento per generare variazioni in un campo magnetico che possano creare per induzione movimenti di elettroni in un conduttore.
Un generatore in cui non ruota ne il magnete ne il conduttore io non rieco ad immaginarlo.
E non parliamo neanche dei generatori lineari alternati. A parte che l'accoppiamento con una turbina sarebbe fantascienza, il loro rendimento è mlto basso per le dispersioni di estremità del flusso magnetico. E le loro sollecitazioni ancora peggiori. Le forze alterne di inerzia sono legate al peso ancora di più delle sollecitazioni centrifughe.

Ciao, se la richiesta è rivolta a me, io non ho attualmente, purtroppo per me, un cogeneratore da cui recuperare i gas di scarico.
Nuke invece mi è parso di capire che ce l'ha.
Se poi ti servono dei dati attendibili per fare un esercizio te li posterò nei giorni seguenti prendendo quelli dei generatori che abbiamo in produzione.
Ma molte case automobilistiche (compreso la mia) stanno lavorando sul tema in programmi di ricerca, e nessuna ha tirato fuori qualcosa che sia economicamente proponibile. Funzionante si. MA costosissimo per il discorso dei materiali esotici per i magneti.

PEr il Crucco.
L'accoppiamento vite senza fine-ingranaggio è un ottimo riduttore, ma ha una particolarità che ne confina l'applicazione ai motori elettrici.
E' unidirezionale. L'ingranaggio, a meno di disegni un po tirati degli angoli di inclinazione dei denti di questo, non può trasmettere il moto alla vite.
Questo fa si che l'inerzia di un oggetto pesante come il generatore in caso di rallentamenti improvvisi si scarichi d ibotto sui denti con ovvie conseguenze.
PEr questo non lo trovi utilizzato nei cambi di velocità o trasmissioni meccaniche autmobilistiche (unica eccezione i differenziale Torse prima maniera, ma qui lo scopo era di ottenere l'effetto autobloccante).
E' di uso generalizzato negli assi comandati, dove un motore elettrico manda avanti e indietro qualche cosa, ma è sempre lui che muove.
E' spiegata da cani ma spero che si sia capita la differenza tra un asse comandato ed un asse di trasmissione di potenza.

scusate il ritardo nell rispondere ma dopo le cattiverie legnose mi sono preso una terribile FIFA che ho dovuto prima scaricare con una bella vite infinita di gol riducendo di un quarto i giri dei boccali di birra fatto con il riso. Ovviamente per un rapporto di 4:0 si prestanno di piu altri tipi di ingranaglie. I calcoli dell 4:0 si sono rilevati piutosto difficili.

@stranamore
L´aspetto dell inerzia citato da te e ovvio. E proprio quello il motivo che in quei grossi riduttori della voith ci sono i dispositivi neccessari al riguardo.

Per quanto riguarda un ipotetico generatore a velocita di turbina e i problemi che ne derivano per la realizzazione dell rotor, dovresti leggerti il documento linkato da me in precedenza.

Il generatore ad induzione sposta i problemi sulla gestione elettronica che secondo me e sempre un bell gatto da pelare. Tanto e vero che il tale che ha scritto il trattato ha realizzato il controllo "solo" fino a velocita di 40.000 rpm. L´importanza di andare oltre questo mi pare palese in base alla logica dei flussi.

Sono molto curioso sentire cosa ne pensi tu, masterlegnano, al riguardo.

Nell caso che si opta per una soluzione meccanica simile a quello che ha fatto la voith per Iveco e daimler, come realizzeresti tu stranamore l´ingranaggio? Quali rapporti sceglieresti? Come faresti la lubbrificazione, che e un bell problema a quelle velocita? Per i flussi della motore di nuke come specificheresti turbina e compressore?

Io credo che per un primo run andrei con la soluzione meccanica, nonostante che sono convinto che l´integrazione dell generatore e l´approccio migliore.

Frank

Originariamente inviata da Stranamore

Ciao Masterlegnano. Una turbina ruota. Il generatore usa questo movimento per generare variazioni in un campo magnetico che possano creare per induzione movimenti di elettroni in un conduttore.
Un generatore in cui non ruota ne il magnete ne il conduttore io non rieco ad immaginarlo.

Non venirmi a spiegare come funzionano le turbomacchine
Franco Tosi Legnano ti dice qualcosa?

E per quanto riguarda la tua immaginazione, risparmiala pure:
basta che leggi i documenti linkati, generatori dove non ruota ne il magnete ne il rame esistono, e sono stati citati in questo 3d, ripeto!

Originariamente inviata da Il Crucco

Per quanto riguarda un ipotetico generatore a velocita di turbina e i problemi che ne derivano per la realizzazione dell rotor, dovresti leggerti il documento linkato da me in precedenza.

Il generatore ad induzione sposta i problemi sulla gestione elettronica che secondo me e sempre un bell gatto da pelare. Tanto e vero che il tale che ha scritto il trattato ha realizzato il controllo "solo" fino a velocita di 40.000 rpm. L´importanza di andare oltre questo mi pare palese in base alla logica dei flussi.

Sono molto curioso sentire cosa ne pensi tu, masterlegnano, al riguardo.

Secondo me non ci arriva a 40000 giri, la turbomacchina che abbiamo in idea

perchè non ci arriva?
molto semplice, la dimensione delle turbomacchine scende con l'aumento di pressione, lo ho già detto e sembrava che avessi detto una banalità

a bassa pressione quindo sono più grandi

la velocità periferica delle palette sale con l'energia (vabbè entalpia) del gas, e questo è gas esausto, palette lente quindi

la velocità angolare dell'albero turbina scende all'aumentare del diametro delle palette, albero lento, quindi

se ci mettiamo gas esausto e palette grandi.....

secondo me non ci arriva a 40000 giri, semplificando il problema generatore

Quando ho creato questa discussione non credevo di generare un tale movimento di neuroni...
Grazie a tutti per gli interventi...

Ricordo solo a chi è interessato le grandezze del mio motore
su cui fare i conti :-)

Scarico GAS a 560°C portata 850litri/s

@masterlegnano

Mi fa molto piacere annoverare tra di noi un rappresentante di un nome italiano cosi celebre. Chissa di che parco giochi disponi?

I principi esposti da te non fanno una piega. A me farebbe un enorme piacere se facessi passare i dati dell motore di Nuke nei tuoi modelli e mi dici cosa viene fuori come specifiche per la turbina e il compressore ed a quanti giri.

Le tue battute ironiche sono divertenti. Se riusciresti a limare quell legero tocco di arroganza sono quasi perfette.

Gli indiani sono immune al´ironia quanto i cinesi?

Frank

Originariamente inviata da Nuke

Scarico GAS a 560°C portata 850litri/s

Ci vai proprio pesante con i dati

Frank

Si forse ho esagerato un po' con i font...

Originariamente inviata da Il Crucco

Mi fa molto piacere annoverare tra di noi un rappresentante di un nome italiano cosi celebre. Chissa di che parco giochi disponi?

Le tue battute ironiche sono divertenti. Se riusciresti a limare quell legero tocco di arroganza sono quasi perfette.


Frank

Non ho mai detto di rappresentarli, me ne sono andato tempo fa

problemi di elefantiasi.....

ora faccio macchine utensili
per l'ironia, non pensavo trasparisse arroganza, me ne scuso...