Вода вместо солярки. Мотор будущего

[Samurai_Jack]

Д-6, я вот понять не могу.

Ваша схема:
Аккум - Электрокомпрессор (а не турбина, уж извините за занудство) - Дизель с впрыском воды.
С ваших слов выходит, что выходная мощность дизеля больше, чем у электродвигателя компрессора (иначе смысла в этой системе нет). То есть у системы имеется избыток энергии или мощности.
Вопрос - нафейхоа питать компрессор от аккума, если можно крутить механически от вашего дизеля?

И еще. Опыт ковыряния в мото и прочей технике привил такой интересный скилл как поэлементная отработка систем.
Зачем вам городить какую-то турбину для испытания чудо-дизеля? Берете обычный дизельный двигатель (лучше списанный - мало ли), инжекторный например. Вместо горючего заливаете воду, в на впуск втыкаете 120-литровый баллон воздуха. Тут вам и 5 атм, и 20 можно. В худшем случае потребуется несколько параллельных газовых редукторов.
Главное при обработке результатов эксперимента аккуратно вычесть мощность, обеспечиваемую расширяющимся воздухом.

[Vitalson]

Паровозный движок:
при горении топлива (дрова/уголь) выделяется тепловая энергия(тепло). Выделенное тепло нагревает воду, она превращается в пар и при переходе в газообразное состояние повышается давление.

Немного не так.
Кипение воды в паровозном котле - совершенно бесполезный с точки зрения КПД процесс. Кипение нужно только для получения газообразного рабочего тела (пара). А во дальше этот пар нагревается до более высокой температуры и поступает в цилиндр. Именно эта часть нагрева и совершает работу. Если бы рабочее тело не выбрасывалось на улицу, а снова поступало бы в котёл в газообразном виде, то кипечение воды стало бы абсолютно не нужным.
Но это уже будет двигатель Стирлинга, у которого КПД, кстати, намного выше, чем у ДВС.

Добавлено спустя 5 минут 49 секунд:
Д-6
Просто задайте себе вопрос: откуда возьмётся энергия, для того, чтобы повысить давление в цилиндре.
Именно энергия. Для кипения воды, для её нагрева, для чего угодно.
В ДВС она берётся из химической реакции горения топлива. А у вас?

[car5car]

Кипение воды в паровозном котле - совершенно бесполезный с точки зрения КПД процесс. Кипение нужно только для получения газообразного рабочего тела (пара). А во дальше этот пар нагревается до более высокой температуры и поступает в цилиндр. Именно эта часть нагрева и совершает работу. Если бы рабочее тело не выбрасывалось на улицу, а снова поступало бы в котёл в газообразном виде, то кипечение воды стало бы абсолютно не нужным.

`Виталик, ты что-то странное тут рассказываешь. Паровоз едет, потому что идет увеличение обьема воды в пар. Предполагаю, что около 1000 раз идет увеличение.

[Samurai_Jack]

Виталик, ты что-то странное тут рассказываешь. Паровоз едет, потому что идет увеличение обьема воды в пар. Предполагаю, что около 1000 раз идет увеличение.

Паровоз едет, потому что идет пересовывание запасенной химической энергии топливной пары (углеводороды+воздух) в механическую энергию, обеспечивающую движение. Каким именно путем и за счет каких физических процессов сие происходит - не так важно.
Я на спор готов спроектировать "паровоз", в котором ни воды ни пара вообще не будет - прямое пересовывание тепла в механику. С пздцнизким КПД, конечно же =)

Кстати, давление увеличивается НЕ в момент испарения воды в котле. Давление поддерживается балансом прихода воды и тепловой энергии и расхода пара, а вот Создается (если это слово вообще здесь можно применить) давление - маленьким насосом, который закачивает воду в систему из расходного бака или конденсатора.
Д-6, кстати! Vitalson насчет перегрева пара верно подметил. Можно сделать паровоз на равновесном паре, но в случае его перегрева в паро-матьего-перегревателе кпд и удельная мощность ощутимо растут )))

Но это все технические мелочи.
По идее темы главный вопрос - за счет какой энергии вода будет испаряться?

[car5car]

"Изобретатель" нас тут троллит, а мы ведемся. Тема в юморе.

[Vitalson]

`Виталик, ты что-то странное тут рассказываешь. Паровоз едет, потому что идет увеличение обьема воды в пар. Предполагаю, что около 1000 раз идет увеличение.

Это типичная ошибка.
Смотри не в котёл, а в цилиндр. В цилиндре перегретый пар совершает работу, не превращаясь в воду, то есть, не переходя в жидкое состояние. Следовательно, энергия, затраченная на переход из жидкого состояния в газообразное, улетает в трубу, не преобразуясь в механическую работу.
Смотри: если нагреть воду в котле до 100 градусов и поддерживать давление близко к атмосферному, принудительно прокручивая коленвал с расходом пара равным его прибавлению за счёт кипения, то поршень толкать будет нечему, хотя вода кипит. И работу пар совершать не будет.
Что нужно, чтобы пошла работа? Увеличить приход энергии, чтобы повысить давление в котле. Предположим, мы добавили угля на 10% и притормозили коленвал так, чтобы расход пара остался таким же.
Температура и давление поднимется. Пар начнёт совершать работу, давя на поршень, но его расход (условие эксперимента) останется тем же.
Получается, что работу совершает не та энергия, которая заставляет воду кипеть, а только те 10%, которые позволили нам перегреть пар и повысить давление.
И КПД паровой машины будет тем выше, чем выше температура и давление в котле.

[Д-6]

Д-6, я вот понять не могу.

Ваша схема:
Аккум - Электрокомпрессор (а не турбина, уж извините за занудство) - Дизель с впрыском воды.
С ваших слов выходит, что выходная мощность дизеля больше, чем у электродвигателя компрессора (иначе смысла в этой системе нет). То есть у системы имеется избыток энергии или мощности.
Вопрос - нафейхоа питать компрессор от аккума, если можно крутить механически от вашего дизеля?

Так большая часть мощности водяного дизеля будет расходоваться на вращение самой турбины,точнее компрессора.Прикиньте, какой нужен компрессор для подачи воздуха под давлением 5 атм и выше в 2х литровый двигатель на 2-3 тыс оборотах.
В итоге, на выходе останется малая часть мощности.
С электротурбиной же(+аккумулятор) вся энергия выработанная паром будет сохранятся. Но такой двигатель будет работать только до разрядки аккумулятора.
Замкнутого цикла не получится, потому что мощности не будет хватать и на движение и на зарядку аккумуляторов одновременно.
В итоге, повторюсь, "чистый" дизель на воде невозможен. Он может работать только в связке с аккумулятором+электротурбина. В итоге получается нечто среднее между электрокарами и дизелем на воде. Гибрид, требующий подзарядки аккумуляторов(но более редкой чем на Тесле, в этом и преимущество).

Зачем вам городить какую-то турбину для испытания чудо-дизеля? Берете обычный дизельный двигатель (лучше списанный - мало ли), инжекторный например. Вместо горючего заливаете воду, в на впуск втыкаете 120-литровый баллон воздуха. Тут вам и 5 атм, и 20 можно. В худшем случае потребуется несколько параллельных газовых редукторов.
Главное при обработке результатов эксперимента аккуратно вычесть мощность, обеспечиваемую расширяющимся воздухом.

Хорошее замечание!
Это намного проще, чем компрессор,но в дальнейшем без него никак.
Чем выше обороты, тем больше нужно давления и объема подаваемого воздуха.
Логика подсказывает, что дизель на воде должен иметь короткий ход поршней(степень расширения пара небольшая относительно сгорающих нефтепродуктов).
Но,одновременно, высокую степень сжатия,что достижимо только при помощи накачки воздуха в цилиндры.

Добавлено спустя 10 минут 6 секунд:

Д-6
Просто задайте себе вопрос: откуда возьмётся энергия, для того, чтобы повысить давление в цилиндре.
Именно энергия. Для кипения воды, для её нагрева, для чего угодно.
В ДВС она берётся из химической реакции горения топлива. А у вас?

Вы похоже не знаете как устроен дизель.
В цилиндре дизельного двигателя воздух сжимается с нагревом до 700 градусов,и в этот момент впрыскивается топливо.Оно воспламеняется,повышая давление в поршневой камере.Это приводит в движение поршень,толкая его вниз.

В водяном дизеле аналогично,можно впрыснуть воду в цилиндр. Вода испарится, НО! Давление будет намного меньше.Даже если впрыскивать воду одновременно с нескольких форсунок. Образовавшегося пара все равно не будет хватать для вращения коленвала.
Другое дело, если воздух в цилиндры будет подаваться под давлением, а ход поршней уменьшится до 4см как в спортбайке.В этом случае, впрыскиваемая в камеры вода уже будет создавать более высокое давление, достаточное для получения мощности.
Ход поршня рассчитывается под степень расширения впрыскиваемой испаряющейся воды.
Водяной дизель, в отличие от угдеводородного, должен быть высокооборотистым и многоцилиндровым. На литр объема - наверное не менее 8 цилиндров.
Абсолютно нестандартная вещица получается

[SvirepiyBambr]

Как я понимаю французскую академию наук .

[Vitalson]

Вы похоже не знаете как устроен дизель.
В цилиндре дизельного двигателя воздух сжимается с нагревом до 700 градусов,и в этот момент впрыскивается топливо.Оно воспламеняется,повышая давление в поршневой камере.Это приводит в движение поршень,толкая его вниз.

В водяном дизеле аналогично,можно впрыснуть воду в цилиндр. Вода испарится, НО! Давление будет намного меньше.Даже если впрыскивать воду одновременно с нескольких форсунок. Образовавшегося пара все равно не будет хватать для вращения коленвала.
Другое дело, если воздух в цилиндры будет подаваться под давлением, а ход поршней уменьшится до 4см как в спортбайке.В этом случае, впрыскиваемая в камеры вода уже будет создавать более высокое давление, достаточное для получения мощности.
Ход поршня рассчитывается под степень расширения впрыскиваемой испаряющейся воды.
Водяной дизель, в отличие от угдеводородного, должен быть высокооборотистым и многоцилиндровым. На литр объема - наверное не менее 8 цилиндров.
Абсолютно нестандартная вещица получается

Дорогой мой гуманитарий (ну может и не гуманитарий, но технического образования у Вас ноль).
В дизеле топливо сгорает, повышая давление за счёт многократно возросшей температуры. Загуглите "Цикл Карно".
Если же Вы впрыснете в разогретый воздух воду (теплоёмкость которой в 4 раза больше воздуха), то она охладит его. Плюс удельная теплота парообразования воды, которая настолько велика, что эффект от охлаждения воздуха за счёт поглощения тепла на кипение, в разы превысит эффект от образования пара.
Какие бы Вы поршни не делали, короткоходные, длинноходные - пофиг. Вода, попавшая в цилиндр ОХЛАДИТ воздух и в разы понизит давление. Испарится же её мизерно мало, чтобы как то повлиять...

Добавлено спустя 2 минуты 2 секунды:

Как я понимаю французскую академию наук .

Да кошмар!

Добавлено спустя 1 минуту 19 секунд:

Логика подсказывает, что дизель на воде...

К сожалению, в технике работает физика, а не логика!

[Д-6]

Дорогой мой гуманитарий (ну может и не гуманитарий, но технического образования у Вас ноль).
В дизеле топливо сгорает, повышая давление за счёт многократно возросшей температуры. Загуглите "Цикл Карно".
Если же Вы впрыснете в разогретый воздух воду (теплоёмкость которой в 4 раза больше воздуха), то она охладит его. Плюс удельная теплота парообразования воды, которая настолько велика, что эффект от охлаждения воздуха за счёт поглощения тепла на кипение, в разы превысит эффект от образования пара.
Какие бы Вы поршни не делали, короткоходные, длинноходные - пофиг. Вода, попавшая в цилиндр ОХЛАДИТ воздух и в разы понизит давление. Испарится же её мизерно мало, чтобы как то повлиять...

У вас с образованием что то тоже не ахти.
Давление при сгорании солярки в цилиндре повышается не за счет "многократно возросшей температуры", а из за расширения газа внутри цилиндра при сгорании.Но бывает, при хим. реакциях давление возрастает почти без изменения температуры,см пиропатрон в подушках безопасности. С испарением воды как раз такая ситуация.
Вода,при испарении увеличивается в объеме в 1300-1700 раз.

Представьте баллон в котором находится воздух под давлением 30 атмосфер и под температурой 700 град. В баллон через форсунку впрыскивается вода(определенное количество).
Как вы думаете, при этом давление в баллоне повысится или понизится?