向左看齐 发表于 2011-1-13 12:19:26

汽转球发动机的效率能达到多少,有高手来算一算吗?

本帖最后由 向左看齐 于 2011-1-13 12:21 编辑

汽转球发动机就是公元前1世纪提出的那种hero's engine.
蒸汽通过一个球体的喷嘴喷出,喷嘴与球体成切线方向,从而推动球体反向旋转。
现在2000多年过去了,技术材料等都进步了,这种汽转球设计是不是会有待发掘的价值呢?
比如:
先通过高效率的换热器加热水,在高压力中达到临界状态。然后通过汽转球结构转换成水蒸气喷出,释放能量,获得机械动力,
喷出的蒸汽通过泵再收集回来,加压重新得到水。
加热水的燃烧系统采用外燃形式,进气通过排出蒸汽的余温首先加热,然后通过燃烧排气再次加热,然后参与燃烧。
通过这样一系列的热能回收再利用,总体热效率应该能够提高不少吧?
只是不知道具体能够达到多高的热效率,有高手能计算的,来给算算吧。
如果热效率能达到35%以上,那么替代内燃机就非常有潜力可挖了。因为它的机械结构可比内燃机简单多了。
由于是外燃形式,所以燃料的多样性就彻底解决了。对脱离石化燃料依赖也有很大帮助。

rowedan 发表于 2011-1-13 12:32:54

等待大侠来解决!:lol

wryp 发表于 2011-1-13 15:47:46

应该不会超过瓦特式蒸汽机,但后者的效率是6%左右。

wryp 发表于 2011-1-13 15:48:55

本帖最后由 wryp 于 2011-1-13 15:54 编辑

外燃机中效率较高的是斯特林发动机,但它的效率仍没能超过现在的汽油机,更不要提柴油机了。

向左看齐 发表于 2011-1-13 17:01:11

本帖最后由 向左看齐 于 2011-1-13 17:02 编辑

看来是一个悲观的结果。怪不得cyclonepower做的那个用蒸汽推动星型发动机的外燃机引擎,号称能达到柴油机效率就已经非常自豪了。
我还以为用飞机发动机这种喷射方式,效率会比气缸活塞式的动力采集方式高呢。

向左看齐 发表于 2011-1-13 17:15:49

本帖最后由 向左看齐 于 2011-1-13 17:56 编辑

其实这个也应该算是斯特林发动机的一种形式吧,它也是工质不参与燃烧,只参与循环。不知道斯特林发动机的理论效率能够达到百分之多少?

wryp 发表于 2011-1-13 19:28:01

斯特林发动机理论上的效率为卡诺循环效率,1-T2/T1,假如C1=40,C2=800,那么效率=1-(273+40)/(273+800)=70%

chenhaowp 发表于 2011-1-13 22:27:02

我觉得 效率 不是很高内燃机是利用热能 爆炸膨胀的力发动 而 这种喷气的 貌似更像是利用蒸汽喷出的动量吧气体的动量 感觉上利用难度大

向左看齐 发表于 2011-1-14 09:51:52

考虑用蒸汽喷射的动量,按动量守恒原理获取动能,是从火箭的原理得来的。
物理动力火箭中,有一种形式就是热水火箭,通过超临界热水气化喷射获取推力。
只是因为要带一个沉重的大水箱而效率很低。我在想这种外燃式汽转球发动机,蒸汽通过外燃燃烧系统获得,不考虑大水箱的重量,是不是效率能够接受呢?这种喷射蒸汽的方法,相当于化学火箭不直接让燃料燃烧喷射,而是加热水,喷射蒸汽,这样转一次手,效率损失肯定是有的。就是不知道能损失多少,剩下多少。
所以觉得关键问题是不知道火箭的热效率到底能达到多少。
按楼上wryp的讲解的斯特林机效率公式,看来斯特林机还是大有可为啊。
那个cyclone公司的发动机是把水加热达到1200F,压力达到3200PSI,让水达到超临界状态,不再用机油,而是用水直接润滑。(机油会炭化,所以不行)。
cyclone这里达到的1200F的工作温度,确实应该能得到更高的效率了。

镜博士滚压刀 发表于 2011-1-14 10:15:18

还有很多技术难题要解决的!水不能润滑怎样保证旋转部件耐磨性?
http://s-n-k.blog.163.com/album/#m=2&aid=197077789&pid=5779756444
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