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標題: 汽轉球發動機的效率能達到多少，有高手來算一算嗎？ [打印本頁]

作者: 向左看齊 時間: 2011-1-13 12:19
標題: 汽轉球發動機的效率能達到多少，有高手來算一算嗎？
本帖最后由向左看齊于 2011-1-13 12:21 編輯

汽轉球發動機就是公元前1世紀提出的那種hero's engine.
蒸汽通過一個球體的噴嘴噴出，噴嘴與球體成切線方向，從而推動球體反向旋轉。
現在2000多年過去了，技術材料等都進步了，這種汽轉球設計是不是會有待發掘的價值呢？
比如：
先通過高效率的換熱器加熱水，在高壓力中達到臨界狀態。然后通過汽轉球結構轉換成水蒸氣噴出，釋放能量，獲得機械動力，
噴出的蒸汽通過泵再收集回來，加壓重新得到水。
加熱水的燃燒系統采用外燃形式，進氣通過排出蒸汽的余溫首先加熱，然后通過燃燒排氣再次加熱，然后參與燃燒。
通過這樣一系列的熱能回收再利用，總體熱效率應該能夠提高不少吧？
只是不知道具體能夠達到多高的熱效率，有高手能計算的，來給算算吧。
如果熱效率能達到35%以上，那么替代內燃機就非常有潛力可挖了。因為它的機械結構可比內燃機簡單多了。
由于是外燃形式，所以燃料的多樣性就徹底解決了。對脫離石化燃料依賴也有很大幫助。

作者: rowedan 時間: 2011-1-13 12:32
等待大俠來解決！

作者: wryp 時間: 2011-1-13 15:47
應該不會超過瓦特式蒸汽機，但后者的效率是6%左右。

作者: wryp 時間: 2011-1-13 15:48
本帖最后由 wryp 于 2011-1-13 15:54 編輯

外燃機中效率較高的是斯特林發動機，但它的效率仍沒能超過現在的汽油機，更不要提柴油機了。

作者: 向左看齊 時間: 2011-1-13 17:01
本帖最后由向左看齊于 2011-1-13 17:02 編輯

看來是一個悲觀的結果。怪不得cyclonepower做的那個用蒸汽推動星型發動機的外燃機引擎，號稱能達到柴油機效率就已經非常自豪了。
我還以為用飛機發動機這種噴射方式，效率會比氣缸活塞式的動力采集方式高呢。
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作者: 向左看齊 時間: 2011-1-13 17:15
本帖最后由向左看齊于 2011-1-13 17:56 編輯

其實這個也應該算是斯特林發動機的一種形式吧，它也是工質不參與燃燒，只參與循環。不知道斯特林發動機的理論效率能夠達到百分之多少？

作者: wryp 時間: 2011-1-13 19:28
斯特林發動機理論上的效率為卡諾循環效率，1-T2/T1，假如C1=40，C2=800，那么效率=1-（273+40）/（273+800）=70%

作者: chenhaowp 時間: 2011-1-13 22:27
我覺得效率不是很高內燃機是利用熱能爆炸膨脹的力發動而這種噴氣的貌似更像是利用蒸汽噴出的動量吧氣體的動量感覺上利用難度大

作者: 向左看齊 時間: 2011-1-14 09:51
考慮用蒸汽噴射的動量，按動量守恒原理獲取動能，是從火箭的原理得來的。
物理動力火箭中，有一種形式就是熱水火箭，通過超臨界熱水氣化噴射獲取推力。
只是因為要帶一個沉重的大水箱而效率很低。我在想這種外燃式汽轉球發動機，蒸汽通過外燃燃燒系統獲得，不考慮大水箱的重量，是不是效率能夠接受呢？這種噴射蒸汽的方法，相當于化學火箭不直接讓燃料燃燒噴射，而是加熱水，噴射蒸汽，這樣轉一次手，效率損失肯定是有的。就是不知道能損失多少，剩下多少。
所以覺得關鍵問題是不知道火箭的熱效率到底能達到多少。
按樓上wryp的講解的斯特林機效率公式，看來斯特林機還是大有可為啊。
那個cyclone公司的發動機是把水加熱達到1200F，壓力達到3200PSI，讓水達到超臨界狀態，不再用機油，而是用水直接潤滑。（機油會炭化，所以不行）。
cyclone這里達到的1200F的工作溫度，確實應該能得到更高的效率了。

作者: 鏡博士滾壓刀 時間: 2011-1-14 10:15
還有很多技術難題要解決的！水不能潤滑怎樣保證旋轉部件耐磨性？

作者: 向左看齊 時間: 2011-1-14 10:43
水的潤滑問題我沒有看懂。cyclone確實用的水潤滑，說這是他們對60年來蒸汽機技術的最大改進。
資料專業性有點強，我沒看懂。

。
我主要是對他們采用星形發動機采集能量的的方式有些想法，
覺得用汽轉球這種火箭原理可能更好。如果再鉆一點牛角尖，就是燃氣輪機了。
好像還是燃氣輪機效率高，但是小型化較難吧。
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