Кондиционер в авто на основе вихревой трубке Ранка-Хилша

[Gisteresis]

Kotofil, опишите пожалуйста как вы предлагаете сделать турбину? Непонял она от тепла выхлопной трубы будет работать?
Читал ваши сообщения выше, но к сожалению непонял.

[Kotofil]

Kotofil, опишите пожалуйста как вы предлагаете сделать турбину? Непонял она от тепла выхлопной трубы будет работать?
Читал ваши сообщения выше, но к сожалению непонял.

у вас есть два поршня на одном коленвалу оппозитного компресора-двигателя
но диаметры у них разные, допустим что большой в полтора раза больше маленького
если врашать вал двигателя то маленький поршень накачивает воздух в длинную трубу которая проходит через
горячую среду (допустим магма у вулкана или тепло ядерного реактора) и возврашается и другим концом подключена
к цилиндру с большим поршнем (через систему клапанов)
когда клапана открывают подачу воздуха в цилиндры, то давление в цилиндрах одинаковое,
но из-за разной площади поршней(диаметры поршней разные) большой поршень пересиливает малый
(заставляя его закачивать холодный воздух в трубу)
а после того как большой поршень под силой давления горячего воздуха достигает НМТ клапана от трубы закрываются и открываются те что выпускают горячий воздух из цилиндра с большим поршнем в атмосферу,
(при этом коленвал врашаясь по инерции выталкивает большой поршеньдо положения ВМТ)
далее цикл повтроряется пока есть тепло или пока не сломается двигатель.
с турбиной тоже самое, но у неё нет клапанов и она работает без циклов.
выхлопная труба автомобиля если будет греть воздух в другой трубе
сможет также вырабатывать дополнительную энергию выбрасываемую в атмосферу.
(кпд у автомобильного ДВС в городском цикле 15-20%, на трассе до 25-30, у дизелей до 40% а остальная энергия греет выхлопную трубу)
простая двухлопастная и двухсекционная турбина

два разных вида надеюсь понятно (нарисовал по быстрому )

более широкий для выхлопа нагретого воздуха
более узкий для закачивания холодного в трубу
третья секция не нужна,
потому что вы для своей вихревой трубки можете отбирать часть сжатого воздуха
который нагнетает узкая секция
можно поступить ещё проще, пропустить сжатый воздух через теплообменник чтобы он остыл до температуры окружаюшего воздуха и после этого его выпустить через тонкое сопло в салон,
он при расширении сильно охладится и вам не потребуется вихревая трубка,
причём холода такой воздух даст больше вихревой трубки,
так как у ней низкий кпд.
получаете бесплатный холод без возни с неэфективной вихревой трубой и устранением от неё свиста.

зы турбина приведена не оптимизированная, а просто для понимания принципа
(в рабочей лучше две секции разделить перегородкой и поток горячего воздуха запускать от края к центру и т.д.)
как турбина от пылесоса примерно , но в несколько раз выше обороты и значительно лучше по качеству.

[Gisteresis]

Это двигатель Стирлинга чтоли?

[Kotofil]

двигателей подобных двигателю Стирлингу и гораздо лучше как по параметрам, так и по технологичности изготовления пруд пруди, Стирлинг просто чаще упоминается в сми.
это пример теплового двигателя чтобы паказать принцип работы, к двигателю Стирлинга это отношения не имеет.
(просто многие не понимают как работает тепловой двигатель)

[Ramzezka]

Интересно!

У меня не хвататет знаний чтобы понять - насколько это эффективно.

Поправлю - не все тепло от двс выходит в выхлоп. Есть еще радиатор.

Про подобную технологию впервые слышу и если она так эффективна, то где ее еще применяют ?

Можно вас попросить показать подобный "мини кондиционер" размером с сумку ? где они вообще применяются?

[Kotofil]

Ramzezka
У меня не хвататет знаний чтобы понять - насколько это эффективно.

что мешает их пополнить?

Про подобную технологию впервые слышу и если она так эффективна, то где ее еще применяют ?

везде гле используют тепловые двигатели (геотермальное тепло земли например)

Можно вас попросить показать подобный "мини кондиционер" размером с сумку ? где они вообще применяются?

Спойлер

https://www.google.ru/search?q=%D0%BC%D ... d=0CAUQ_AU

[Korrmet]

В инсте нам показывали такие штуки. Сами по себе они маленькие и даже очень... Но только воздух в них движется с первой нефигической скоростью - раз, компрессор был размером с комнату в общаге - это два. В ресивере вообще жить можно. Вы бы еще детандер пытались повторить.

Суть эффекта - воздух закручивается и под действием центробежной силы создается разница в давлении. Там, где оно больше - горячее, там, где оно меньше, соответственно холоднее. Но и давления там просто чудовищные, чем выше перепад - тем выше разница. Хорошего снижения достигают путем многократного прохождения одного и того же воздуха по этой самой воронке, причем проходит он достаточно хитро, там целая система радиаторов и теплообменников. В конечном итоге получается, что этот воздух охлаждает сам себя. Детандер в этом плане выгоднее в разы, с помощью него можно получать азот из воздуха в жидком виде

А теперь по поводу того, почему воздух, который горячий, который у краев, вылетает из кольцевого сопла, а холодный выходит из большой дырки. Объяснение на пальцах, зато картину в голове сложит. Представьте себе метро или жд станцию, час пик, из вагонов все ломанулись к выходу по кратчайшему пути, а вы стоите в самом центре платформы и очень хотите хоть куда-нибудь пойти, но медленно и спокойно. В бурный поток вам не ворваться, оттуда наоборот даже многих выкидывает. Что вам остается? Правильно, пройтись спокойно до начала станции. И вы тут обнаруживаете, что народ активно прет из дверей вагонов (это будет входное отверстие), вам идти, получается, некуда. И если бы в этом торце платформы была бы дверь - вы вышли бы именно через нее.

[Ramzezka]

Забил на это пока, либо совсем, ибо принтер не особо помог, доступа к станкам нет, понятной теоретической основы тоже нет, ну и примера с параметрами и размерами тоже нет. диплом надо писать

Korrmet, продаются промышленные трубки под давление от 1.5 до 8 атмосфер, это обеспечаивает обычный компрессор, размером с обычный компрессор))

не исключено, что в вашем инсте чем богаты тем и рады.
детандер я не знаю что такое, но получать жидкие газы в автомобиле не требуется.
вы так просто все объяснили, при этом не объяснив ничего. ваши домыслы не имеют какой то обоснованности, как почти все, что было сказано в этой теме. если бы все было так просто, теория вихревых трубок не считалась бы недоказанной.
обычная вихревая трубка без каких либо теплообменников прекрасно работает, выдавая и холодный и горячий воздух.

простое объяснение типа воздух сжался и разогрелся, другой разжался и остудился не прокатит, ибо на выходе имеем все ту же 1 атмосферу.

я вижу единственное объяснение - обмен теплом между воздушными массами с разницей в давлении и температуре. получается подобие теплового насоса. но почему разные воздушные потоки не смешиваются при этом - не понятно. поэтому все это и мутно.

[neon]

но почему разные воздушные потоки не смешиваются при этом - не понятно. поэтому все это и мутно.

разная энергия и малое время взаимодействия.

[Gisteresis]

Доказывать нам, что то ни к чему, тут чисто практическое применение.

Суть эффекта ясна. Дополню немного Korrmet

Суть эффекта - воздух закручивается и под действием центробежной силы создается разница в давлении. Там, где оно больше - горячее, там, где оно меньше, соответственно холоднее.

Про закручивание думаю всем уже ясно. Так вот когда поток только вошел в трубу, его энергия высока, соответственно от центробежной силы он размазывается по стенкам настолько что в центре образуется давление ниже атмосферного (как минимум ниже сжавшегося слоя. Зависит от скорости поступления потока в ТВ), соответственно все что в центре (по оси трубы) охлаждается. А размазанный поток сжимается, и вероятно отдает тепло стенкам трубы. (это дополнительный плюс) По мере прохождения потока по трубе, поток теряет энергию и разница давлений падает. Соответственно с другого конца трубы разница давлений уже не такая как на входе, а меньше. Поэтому там поток теряет кинетическую энергию и ему нужно куда то деваться. Так как на входе центральное отверстие свободно (весь поток размазывается по краям да еще в центре образуется отрицательное давление) то поток начинает поступать туда. Соответственно он пока крутился по стенкам трубы, мог отдать тепло стенкам трубы и когда выходил охладился от разряжения.
По эффекту мне кажется все понятно. Думаю ясно из пояснения почему потоки не смешиваются? Потому что там четкое направление движения потока.
Повторю еще раз.
Когда поток вошел, у него высокая кинетическая энергия и он полностью размазывается по стенкам (то есть в центр трубы поток мало поступает или не поступает вовсе. Поток имеет форму трубы с толстой стенкой. В центре пустота.), если посмотреть на геометрию входа, то видно, что потоку есть место для расширения только в бок. Вот он и движется в начале в бок, теряет энергию завихрения, и тогда уже начинает выходить по траектории оси трубы к выходу.
На вашей картинке
http://cs623218.vk.me/v623218304/4d8/ZCvWoZqt6Xw.jpg
Сбивает с толку квадратная камера. Она по идее с тем же диаметром должна продолжаться в бок. А мы наблюдаем резкое сужение, что является серьезным сопротивлением.
Насколько я помню, в видео, у чела камера была такого же диаметра как и труба и это верно.

По сути процесс кстати похож на процесс в компрессоре от холодильника, только все телодвижения происходят иначе. А суть та же. Охлаждение от стенок и за счет расширения.

Но и давления там просто чудовищные

Это вы просто пугаете

чем выше перепад - тем выше разница

Это верно. Даже при небольшой разнице эффект будет наблюдаться. Поэтому пугать давлениями не стоило.

Про компрессор и ресивер согласен "в вашем инсте чем богаты тем и рады". Их размер к ВТ не имеет никакого отношения.

Про шероховатость уже писал. Она сильно отнимает кинетическую энергию у вошедшего потока.

Для практического применения по моему достаточно материала. Для обоснования теории и формул конечно мало, но оно и не надо.

[Korrmet]

Никого я не пугаю.

Немного из истории создания трубки Ранка. Изначально было замечено, что когда крутится некислый такой смерч, который дома как пылинки сдувает, разница температур между центром и внешней трубой - 2-3 градуса Цельсия.

Далее: все решает скорость потока воздуха. Создайте хорошую скорость с маленьким давлением в ресивере, да еще и чтобы поток на входе былмаксимально возможно ламинарным.

Ну и еще. У этих трубок есть свои фиксированные габариты. Наилучшее сочетание уже рассчитано, их и выпускают по-серьезному в одном размере. Если память мне не изменяет, то длина что-то около метра, а внутренний диаметр 50 мм, но лучше пошуршать по инету за размерами. Там же будет написан диаметр входного отверстия и остальные параметры. Милипизерные трубки лучше не делать - КПД резко падает от отступления от идеальных размеров. Также трубка нормально работает лишь в диапазоне скоростей потока.


Далее. Трубка стенкам тепла отдает мало, так как есть прямой выхлоп. А вот греются стенки от трения воздуха. В итоге имеем от трубки и печку и кондиционер.

И напоследок: в центре давление выше атмосферного! Из дырки дуть должно, а не затягивать в неё!

[neon]

в данной теме с такой лёгкостью объясняют эффекты, которые протекают в ВТ, только вот до сих пор нет единой теоретической основы, в т. ч. для расчётов. В большей части всё выведено эмпирически и лишь некоторые моменты разложили по полочкам. Можно даже остановиться на том, что потоки вращаются в разные стороны, а об остальном и говорить нечего, т. к. всё ещё сложнее.

[Korrmet]

Трубка ранка изъезжена вдоль и поперек, все уже рассчитано давным давно.

[FANTASTRON]

Мощность автокондиционера 2 - 5 кВт. Сколько вихрей для этого нужно?

[neon]

все уже рассчитано давным давно.

наивный финский парень. Все соотношения в основном выведены эмпирическим путём и если я поменяю геометрические размеры со своими соотношениями, то будете считать очень и очень долго и результат скорее всего не совпадёт с экспериментальными данными. В ВТ много аномальностей, которые нельзя объяснить с точки зрения существующих теорий вихревого эффекта. До сих пор проводятся исследования и это видно по новым статьям.

Только вчера читал статью этого года и там есть такие слова как «возможный», «предложили гипотезу» и т. п.

[Gisteresis]

Наилучшее сочетание размеров может быть рассчитано? И то они будут зависить от входных и выходных параметров. Но есть удобные параметры для использования. Вот для этих наверное расчитано.

Течение должно быть ламинарным, да. Я не зря указал на шероховатость трубы. График Никурадзе как раз связывает гидравлическое сопротивление шероховатости и число Рейнольдса.

Ну если вихрь раскрутить в центре давление понизится? Думаю чтобы в ВТ давление понизилось ниже атмосферного, действительно нужно бешеные скорости. Поэтому я пояснил, что оно как минимум ниже плотного слоя. По сравнению с ним это разряжение. И проходя через него поток охлаждается.

Кроме того про критерии гидравлического подобия слыхали?
Поэтому я не понимаю откуда берутся эти идеальные размеры? Есть идеальные пропорции, но габариты можно сделать разные. Вы сами говорите что в огромном смерче тоже наблюдается этот эффект. Габариты огромные, потоки тоже огромные.
Тогда по вашему должны быть некие идеальные размеры гидротурбин? Откройте ОСТ посмотрите. Турбины верт ПЛ и РО ОСТ 108.023.15-82
Испытания делают на модели диаметра примерно 1м, а потом полученный результат переносят на реальную 5..10м

То, что все формулы имперические не сомневаюсь. В гидравлике все довольно сложно и много нерешенных вопросов.
Как я уже говорил можно например симулировать в том же аксисе, флюенте или подобной проге методом конечных элементов.

[Korrmet]

Не только размеры, но и скорость потока уже рассчитана. Серьезно, полуркай, я свою тетрадку с лекциями еще в 2009-м выбросил. Просто так ты еще больше разочаруешься в этой идее. Заодно поймешь откуда свист от трубки.

[neon]

Думаю чтобы в ВТ давление понизилось ниже атмосферного, действительно нужно бешеные скорости.

Для этого есть самовакуумирующиеся ВТ и именно на них обратите внимание.

Поэтому я не понимаю откуда берутся эти идеальные размеры? Есть идеальные пропорции, но габариты можно сделать разные. Вы сами говорите что в огромном смерче тоже наблюдается этот эффект. Габариты огромные, потоки тоже огромные.

дело в том, что в ВТ нельзя так просто взять и изменить размеры с неизменными пропорциями, сохранив при этом эффективность на приемлемом уровне. Поэтому ВТ большой мощности делают из нескольких ВТ малой мощности. Это вам не турбины и про аномалии я писал выше. Да и очень мало экспериментальных данных по ВТ большой единичной мощности, а программы моделирования не сильно помогают.

[Korrmet]

А зачем такая трубка в качестве кондея? Задача в салон нагнать прохладный воздух, а не добыть из него тепло чтобы выбросить в атмосферу.

[Kotofil]

Установка оконного кондиционера в автомобиль

В начале небольшая предыстория: иногда приходится ездить в командировки на автомобилях, и, как правило, в крупных городах зачастую приходится постоять пару часов в пробках. Если в остальное время года это не так жарко, то летом вообще шляпа, туда настоишься в жару, потом отработаешь, потом возвращаясь опять постоишь в жаре и потом километров 800 ехать домой.

После года таких мучений меня начала посещать мысль о необходимости иметь в машине кондиционер! Поиск готовых решений типа WAECO и прочих принес только одни расстройства, цена слишком заоблачная, да и крышу пилить придется. Но принцип работы на заметку был взят. Комплекты с приводом компрессора от ремня двигателя тоже недешевы, и инсталляция от других (например битых) машин также вызывает много трудностей.

В итоге случайно наткнулся в М-видео на распродажах на бытовой оконный кондиционер ценой вопроса около 1400 рублей. Сначала я его решил установить в кабинет в офисе, где он удачно простоял целый сезон. К слову сказать, шум от него такой, что к обеду начинает болеть голова. Поэтому он в зиму был благополучно демонтирован и спрятан в гараже.

Так вот, замой снова посетила мысль, как бы хорошо было установить кондициоенр в инет, и наткнувшись в один прекрасный день в гараже на этот оконный кондиционер было принято решение инсталлировать его для нужд автомобиля. За прототип были взяты кандиционеры типа Waeco, или АС-05 (http://www.tdb-1.ru/ac05.htm) так там тоже реализваон принцип преобразования энергии 12(24) в переменное 220В. Схема размещения, приментильно к моей машине, мне наиболее понравилась (конечно, с некоторыми переделками).

http://murlo.ucoz.ru/index/avtomobilnyj ... onnogo/0-6