Двигатель на углекислом газе

[Ost]

А какова функция насоса высокого давления для перекачки конденсата, по схеме  5:

Насос перекачивает не только конденсат.
После расширения на выходе образуется смесь пар-жидкость.
При перекачке насос совершает работу и нагревает смесь, увеличивая количество пара (на ед. объёма).
Для конденсации пара необходимо внешнее охлаждение.

[FANT]

Вашкевич, Вам все хором твердят про необходимость дополнительного охлаждения газа на выходе из детандера. Без этого охлаждения холодный газ не превратится в жидкость.
Но ваши оппоненты упускают из виду, что в вашей схеме сжиженный газ при подаче его в детандер требует разогрева для испарения. 
Вот вам и недостающий источник холода: отработанный в детандере газ может дополнительно охлаждаться при тепловом взаимодействии с жидким газом, поступающим в детандер.
Срочно добавляйте в свою схему теплообменник и подавайте новую заявку на изобретение.

[Herodotus]

Вашкевич, Вам все хором твердят про необходимость дополнительного охлаждения газа на выходе из детандера. Без этого охлаждения холодный газ не превратится в жидкость.
Но ваши оппоненты упускают из виду, что в вашей схеме сжиженный газ при подаче его в детандер требует разогрева для испарения. 
Вот вам и недостающий источник холода: отработанный в детандере газ может дополнительно охлаждаться при тепловом взаимодействии с жидким газом, поступающим в детандер.
Срочно добавляйте в свою схему теплообменник и подавайте новую заявку на изобретение.

Не поможет. 

[Мастеров АВ]

Задача.
Двигатель работает на углекислом газе.
Давление кипения в балоне \(p_0=65.29~кгс/см^2\) при \(t_b=25^\circ~\)С.
\(1~кгс/см^2=98066.5~Па\).
Перед подачей в цилиндр газ нагревается до \(t_0=500^\circ~\)С.
Степень расширения в цилиндре \(k=10\).
Объём цилиндра \(V_0=2~см^3\).
Процесс в цилиндре адиабатный.

Найти мощность \(P\) при \(n_0=3000~ об/мин\).
Найти расход газа \(q\).

Клапан включается в верхней мертвой точке.
Ходом поршня за время заполнения камеры газом пренебречь.
Учитывать все фазы работы.
Выхлоп в атмосферу, \(p_{a}=1~атм\),   \(1~атм\equiv 101325~Па\).

Параметры газа.
Изобарная теплоёмкость \(CO_2\) в \(\displaystyle \frac{Дж}{моль \cdot K}\) равна
\(\displaystyle c_p=a+b~T+\frac{c}{T^2}\), где \(a=44.14;~~b=9.04 \cdot 10^{-3};~~c=-8.54 \cdot 10^5\)
в диапазоне температур \(298-2500^\circ\)K.

Газовая постоянная \(\displaystyle R=8.314462618~\frac{Дж}{моль \cdot K}\).

Молекулярная масса углекислого газа \(\mu_{co2}=44.01\) грамм.

Свойства углекислого газа  https://tehtab.ru/Guide/GuideMedias/C02/CO2SpecificHeatCp/

В баллоне газ в жидком состоянии.
Т.е., нужно его ещё испарить.
На это нужно потратить энергию.

И правильнее использовать схему не ДВС,
а - паровую турбину.

Греть (до кипения) газ следует теплом асфальта.

Такой двигатель может быть востребован в странах
с жарким климатом.
============================

Плотность углекислоты в жидком состоянии 0.77 от плотности воды (770 кг/м³).
Плотность углекислого газа равна 1,9 кг/м³ при нормальных условиях.
Степень расширения в турбине \(k=\frac{770}{1.9}\approx 400>>10\).

Но нужно помнить: при темпепературе >27^оС углекислота
не может быть жидкостью (т.е. - газ).
И баллон (под крышку заполненный углекислотой)
будет распираться давлением \(\approx 100\) атмосфер.

Если баллон с углекислотой разместить на крыше авто -
кондиционер становится не нужен.

[Мастеров АВ]

Я думаю, что авто нужно делать гибридным:
Двигатель - электрический, а на углекислом газа
должен работать генератор, подзаряжающий батареи.

[Ost]

В баллоне газ в жидком состоянии.
Т.е., нужно его ещё испарить.
На это нужно потратить энергию.

И правильнее использовать схему не ДВС,
а - паровую турбину.

Греть (до кипения) газ следует теплом асфальта.

Такой двигатель может быть востребован в странах
с жарким климатом.
============================

Плотность углекислоты в жидком состоянии 0.77 от плотности воды (770 кг/м³).
Плотность углекислого газа равна 1,9 кг/м³ при нормальных условиях.
Степень расширения в турбине \(k=\frac{770}{1.9}\approx 400>>10\).

Но нужно помнить: при темпепературе >27^оС углекислота
не может быть жидкостью (т.е. - газ).
И баллон (под крышку заполненный углекислотой)
будет распираться давлением \(\approx 100\) атмосфер.

Если баллон с углекислотой разместить на крыше авто -
кондиционер становится не нужен.

Степень расширения в турбине \(k=\frac{770}{1.9}\approx 400>>10\).

И какие параметры газа будут на входе и выходе турбины?
 

[Мастеров АВ]

И какие параметры газа будут на входе и выходе турбины?

Нормальные.
Т.е., давление 1 атм и температура градусов 20.

Тут важно то, что давление в баллоне
совершает работу в 400 раз меньшую,
чем газовая турбина.

Давление на изменение объёма и будет работа.

Давление создаёт баллон, а увеличение объёма
происходит в турбине.

[Ost]

Нормальные.
Т.е., давление 1 атм и температура градусов 20.

Тут важно то, что давление в баллоне
совершает работу в 400 раз меньшую,
чем газовая турбина.

Давление на изменение объёма и будет работа.

Давление создаёт баллон, а увеличение объёма
происходит в турбине.

Имеются ввиду параметры газа в зоне лопаток турбины: p, T, V - объём моля, v - скорость потока?

[Мастеров АВ]

Имеются ввиду параметры газа в зоне лопаток турбины: p, T, V - объём моля, v - скорость потока?

От конструкции зависит.

Я могу привести простые формулы
для расчёта реактивной силы газа/жидкости,
исходящего через дырку в баллоне под давлением.

[Мастеров АВ]

Водяная ракета

Сколько воды и сколько воздуха должно быть,
чтобы ракета поднялась как можно выше ?

Базовые формулы реактивного движения водяной ракеты
Реактивная сила
\(F=\frac{d(mv)}{dt}=m\frac{dv}{dt}+v\frac{m}{dt}=ma+V\dot{m}\)

\(m\) - масса ракеты

\(v\) - скорость ракеты
\(a\) - ускорение ракеты

\(V^2=\frac{P}{\rho}\) - скорость струи

\(P\) - давление внутри ракеты

\(\dot{m}=V\rho s=\frac{Ps}{V}\) - расход воды/газа
\(s\) - площадь сечения сопла

\(F_v=Kv^2\) - сила сопротивления воздуха

\(F=\dot{m}V=V^2\rho s=Ps\) - реактивная сила

\(ma=F-F_v=\dot{m}V-Kv^2=V^2\rho s-Kv^2=Ps-Kv^2\)

\(m(t)=m_o-\dot{m}t=m_o-V\rho st=m_o-\frac{Ps}{V}t\)

\(a=\frac{F-F_v}{m_o-V\rho st}=\frac{\dot{m}V-Kv^2}{m_o-V\rho st}=\frac{V^2\rho s-Kv^2}{m_o-V\rho st}=\frac{Ps-Kv^2}{m_o-V\rho st}\)

[Ost]

Водяная ракета

https://4.bp.blogspot.com/-DqDj_f4mFmM/UP8ZiQTJJRI/AAAAAAAAR5M/cQUOq32XeCg/s1600/%25D0%259D%25D0%25B0%25D1%2588%25D0%25B0+%25D1%2580%25D0%25B0%25D0%25BA%25D0%25B5%25D1%2582%25D0%25B0.tif.jpg

Сколько воды и сколько воздуха должно быть,
чтобы ракета поднялась как можно выше ?

Базовые формулы реактивного движения водяной ракеты
Реактивная сила
\(F=\frac{d(mv)}{dt}=m\frac{dv}{dt}+v\frac{m}{dt}=ma+V\dot{m}\)

\(m\) - масса ракеты

\(v\) - скорость ракеты
\(a\) - ускорение ракеты

\(V^2=\frac{P}{\rho}\) - скорость струи

\(P\) - давление внутри ракеты

\(\dot{m}=V\rho s=\frac{Ps}{V}\) - расход воды/газа
\(s\) - площадь сечения сопла

\(F_v=Kv^2\) - сила сопротивления воздуха

\(F=\dot{m}V=V^2\rho s=Ps\) - реактивная сила

\(ma=F-F_v=\dot{m}V-Kv^2=V^2\rho s-Kv^2=Ps-Kv^2\)

\(m(t)=m_o-\dot{m}t=m_o-V\rho st=m_o-\frac{Ps}{V}t\)

\(a=\frac{F-F_v}{m_o-V\rho st}=\frac{\dot{m}V-Kv^2}{m_o-V\rho st}=\frac{V^2\rho s-Kv^2}{m_o-V\rho st}=\frac{Ps-Kv^2}{m_o-V\rho st}\)

У меня есть подобная тема.
http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=600655.msg8535465#msg8535465
http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=600655.msg8548429#msg8548429

[Мастеров АВ]

Работа (мощность), которую совершает газовая турбина,
легко посчитать по формуле:
\(A=P\Delta V=100_\dot{}400\) атм_˙м³

Авто на углекислом газе я представляю себе так:
Под задним сидением в салоне - термос с УК.
Компьютер, управляющий подзарядкой батарей
открывает и закрывает доступ жидкой УК в ёмкость на крыше.
В емкости газ закипает, давление доходит до 90..100 атм.
После этого начинает работать газовая турбина,
вырабатывающая электричество для подзарядки батарей.

[Ost]

Работа (мощность), которую совершает газовая турбина,
легко посчитать по формуле:
\(A=P\Delta V=100_\dot{}400\) атм_˙м³

Авто на углекислом газе я представляю себе так:
Под задним сидением в салоне - термос с УК.
Компьютер, управляющий подзарядкой батарей
открывает и закрывает доступ жидкой УК в ёмкость на крыше.
В емкости газ закипает, давление доходит до 90..100 атм.
После этого начинает работать газовая турбина,
вырабатывающая электричество для подзарядки батарей.

\(A=P\Delta V=100_\dot{}400\) атм_˙м³

Есть такое понятие как работа проталкивания. Её дифференциал равен

\(d(p~V)=p~dV+V~dp\).

\(p~dV~-\) работа для поршневых систем.

\(V~dp~-\) работа для потоковых систем.

Поэтому в нашем случае, располагаемая работа запишется в виде интеграла
\(\displaystyle \int \limits_{p_1}^{p_2} V~dp\).

В емкости газ закипает, давление доходит до 90..100 атм.

Надо задать температуру.

[Мастеров АВ]

Интеграл нужен для более точного расчёта,
а для понимания - интеграл лишний,
и большинство людей
интеграл только запутывает.

Иии...
Давление зависит от количества жидкости,
которая превратилась в газ и
от температуры на крыше авто.

Сейчас достаточно грубых оценок,
чтобы определиться: "Игра стоит свечи ?"

[Ost]

Интеграл нужен для более точного расчёта,
а для понимания - интеграл лишний,
и большинство людей
интеграл только запутывает.

Иии...
Давление зависит от количества жидкости,
которая превратилась в газ и
от температуры на крыше авто.

Сейчас достаточно грубых оценок,
чтобы определиться: "Игра стоит свечи ?"

Давление зависит от количества жидкости,
которая превратилась в газ и
от температуры на крыше авто.

Мы можем задать температуру, например \(70^\circ\). Это равновесная температура солнечного коллектора без концентратора и парникового эффекта.
И давление 100 атм. Количество жидкости считаем из уравнения состояния.

[Мастеров АВ]

Если поставить газовую турбину простой конструкции,
то газ (проходя через неё) будет сильно остывать,
и такая турбина будет вырабатывать половину мощности.

Но если газ подогревать (наружным теплом)
мощность турбины увеличится.

А если подогревать лопатки турбины с одной стороны -
мощность ещё увеличится.

Можно использовать воду в качестве
аккумулятора тепла и нагревать воду в паузах.

Мощность, вырабатываемая турбиной:
\(W=P\frac{dV}{dt}\) атм_˙м³/c = ватт
Для оценки этой формулы будет достаточно.

[Ost]

\([v]=дм^3/кг\); \([{i}]=кДж/кг\).

Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972.- 720 с. ст. 179.

http://thermalinfo.ru/spravochniki-skachat/vargaftik-spravochnik-po-teplofizicheskim-svojstvam-gazov-i-zhidkostej

[Вашкевич Виктор]

Вашкевич, Вам все хором твердят про необходимость дополнительного охлаждения газа на выходе из детандера. Без этого охлаждения холодный газ не превратится в жидкость.
Но ваши оппоненты упускают из виду, что в вашей схеме сжиженный газ при подаче его в детандер требует разогрева для испарения. 
Вот вам и недостающий источник холода: отработанный в детандере газ может дополнительно охлаждаться при тепловом взаимодействии с жидким газом, поступающим в детандер.
Срочно добавляйте в свою схему теплообменник и подавайте новую заявку на изобретение.

Не городите ерунды.
И не слушайте, что там хором твердят. Это либо мафия с круговой порукой,  либо  профаны.

[Вашкевич Виктор]

Я думаю, что авто нужно делать гибридным:
Двигатель - электрический, а на углекислом газа
должен работать генератор, подзаряжающий батареи.

Выкинь ты из своей башки всю хуцпу, которой тебя жиды зомбировали.
Глупости все это.

[Мастеров АВ]

Витя, я вычистил свои темы от твоего дерьма,
так ты тут присел, чтобы срать.

Ты, Витя, своим глупым скоморошеством,
достал всех.