Комментарии 32
Продается в любом гастрономе. Называется — зажигалка.
В зажигалке много энергии, но она одноразовая.
Как говорит нам вики: «современные сосуды Дьюара имеют низкие потери от испарения: от 1,5 % в сутки для больших ёмкостей до 5 % в сутки для малых объёмов.»
А двигатель использовать — пневматический. Перед двигателем (или даже прямо в нём) — некий эффективный быстрый испаритель. Который переводит жидкий газ — в газовую фазу.
Вполне реально это всё. Несколько муторно и не для массовой эксплуатации, но для «себя любимого» можно организовать вполне.
На следующей неделе выйдет моя статья про движки. Забегая вперед, скажу, что в некоторых из них — давление в момент вспышки = 60 бар (примерно 60 атмосфер).
Испарением жидкого газа — можно создать еще более эффективный двигатель. Например, у которого в верхней мёртвой точке — впрыскивается газ, под давлением 600 бар. И эта малютка будет ездить «на дыбах» постоянно. И с прокрутами стартовать с места :-))))
Такие проекты есть, с использованием пещер и подводных шариков-мебран(на глубине в 20+м).
Но есть куча проблем.
В статье не описано, но эта техника отвода- подвода тепла требует компрессоров, которые суть точные и требующие обслуживания машины. Что всю экономику на корню убивает.
Проще сжатым воздухом толкать поршни или крутить турбины, были такие автобусы уже и в СССР тоже.
Эх, жаль что это корпоративный блог, а то было бы интересно получить ответы на вопросы.
Что будет, если охладить, допустим, азот до температуры ниже критической, повысить давление и сделать его сжиженным, а затем в герметичном баллоне нагреть его обратно до комнатной?
И метку tutorial лучше убрать, не соответствует она содержанию.
И, в целом, любой неудачный опыт (если экспериментатор до этого не занимался исследовательской деятельностью и не умеет бороться с «психологией после неудачи») — заставляет опустить руки и забросить.
Поэтому, на мой взгляд, оптимальнее всего — «сразу делать хорошо». Чтобы был заряд позитива для дальнейших опытов. Соответственно: берем правильную конфигурацию лопаток, уменьшаем в размерах(скажем, крыльчатка, диаметром в 1см). Далее- 3D печать и литьё металла по выжигаемой/выплавляемой модели.
При таком ходе эксперимента, шанс что «сразу получится»- весьма велик. Ну и, соответственно, что самодельщик не опустит руки и закончит начатое ;-)
простите, если не в тему,
можете подсказать модели или расчётные формулы турбин?
для активно-реактивных турбин, турбодетандеров.
можно ли использовать турбодетандер чтобы построить автомобильный кондиционер без хладагента -- который будет сжимать забортный воздух компрессором, прогонять через радиатор, а потом дросселировать через турбодетандер (совмещенный с компрессором) прямо в салон машины?
Затея интересная, не слышал про такое...Можете попробовать, наверняка интересный опыт будет!
Можно, но не нужно.
КПД турбодетандера автомобильного размера будет максимум 10%.
КПД автомобильного компрессора порядка 300%.
И если автомобильный компрессор за 400 часов наработки израсходует 200 литров топлива (примерно годовая эксплуатация автомобиля), то турбодетандеру понадобится 6.000 литров.
В финансовом исчислении по тарифам РФ, это 10.000₽ и 300.000₽.
При этом конструкция турбодетандерной системы существенно сложнее, большие габариты компрессора, да и 400 часов наработки примерно будет равняться необходимости капитального ремонта турбодетандера (как минимум замена подшипников).
Именно поэтому, турбодетандеры в принципе не применяются в качестве систем охлаждения.
В DIY криогеника непопулярна по двум причинам, самой главной: высокий порог входа. Из бутылок и баночек такое не соберешь. И демоверсию не соберешь. Даже не у всякого любителя есть токарный станок, а если даже есть, то турбодетандер или турбину изготовить может далеко не всякий, тут и точность станка роль играет, и прямота рук любителя. Негода на тв-4 точит интересные штуки, но много ли таких? К тому же, если у тебя есть станки и интерес, всегда можно заняться более интересными темами. И вот тут мы подходим к второй причине: допустим, реально. Но зачем? Показывать опыты с жидким азотом? Это быстро надоест. Сверхпроводники? Допустим, но опять же маглев любитель не сделает, томограф тоже, разве что сильный магнит куда применить. И опять же куда, кроме томографа или всяких научных приборов он не сильно то и нужен. Куда как интереснее (не проще, а именно так) залезать в области высоких температур - от турбин до плавки интересных металлов типа вольфрама. Мне вот например, техника вакуума интересна, хотя она не проще криогеники по сути. Просто вакуум - это как минимум, лампы, напыления-покрытия, в конце концов на фазовых переходах жидкости при низком давлении можно делать интересные вещи типа тепловых трубок или холодильника на околобытовые температуры. А жидкий воздух\азот - куда его? Не ну опять же для демонстрации магнитной левитации или разбивания в осколки всяких фруктов и овощей - эффектно но и только. Вот и не делают любители. Потому что подготовка и охлаждение воздуха это только одна стадия процесса, допустим чтобы получить чистый азот, это еще одна стадия процесса, чистый кислород без примесей - еще одна. И каждая такая стадия это как минимум еще по человеку, если не по целому цеху на каждое. В любительской практике высокие давления встречаются например в PCP оружии. Но так и их получение не требует особых точностей обработки, турбин, подшипников на 200 000 об\мин, довольно просто делают и много. Потому что можно пострелять. Или вот гидроабразив. Это все можно в жизни применять. А криогеника это имхо, или промышленная - кислород водород для ракет, гелий для томографов, для химпроизводства различные газы выделяют, ну или - наукоемкие отрасли типа разработки сверхпроводников, где нужны не вещества а именно сверхнизкие температуры.
Теплообменник машины Линде нынче называется рекуператором.
И на схеме чрезвычайно не хватает насоса, который из давления в 1 атмосферу делает в камере компрессора давление в 200. Или это насос так изображён - пустой сквозной камерой? Закрасить его тогда, что-ли, чтоб был похож не на пустой резервуар-накопитель, а хотя бы на чёрный ящик... И кран на входе воздуха не помешал бы, а то втрой и далее циклы вряд-ли случатся, при открытом выходе в атмосферу-то?..
При дросселировании газа охлаждение достигается за счёт внутренней работы, совершаемой газом против сил притяжения между молекулами. Как известно, охлаждение газа происходит и в том случае, когда он адиабатно расширяется, совершая внешнюю работу. Газ, расширяясь и совершая при этом работу, уменьшает свою внутреннюю энергию, а значит, и температуру. Это в равной мере относится и к идеальному, и к реальному газам. Причиной охлаждения газа при совершении им внешней работы является уменьшение скоростей молекул при их ударах об удаляющийся от них поршень, которому они передают часть своей кинетической энергии. Охлаждение при адиабатном расширении с совершением внешней работы должно быть более эффективным, чем при дросселировании, так как адиабатное расширение – процесс обратимый, в то время как эффект Джоуля – Томсона – процесс необратимый. А, как известно, обратимость процессов в машине обеспечивает большой коэффициент полезного действия.
Значит ли это, что если на место дросселя поставить турбинку, то тут можно снимать механическую энергию без вреда (а то и с пользой) для процесса охлаждения, не добавляя затрат энергии на сжатие в компрессоре? И что такую турбинку можно поставить на место дросселей в каждый кондиционер, холодильник и во все прочие тепловые насосы?
Как «получить всё» — из «ничего», когда очень хочется, но нельзя