De hybride turbine...

  • Topicstarter Topicstarter Sjef van Boekum
  • Startdatum Startdatum
Aha, ik zat overigens op de scrapheap site te zoeken. Ik heb deze aflevering waarschijnlijk niet gezien, er staat met niets van bij als ik de site bekijk. Van junkyard heb ik zo'n beetje de helft gemist.

Scrapheap official site:
Scrapheap Challenge 2008 from Channel4.com
 
Meer info op de site van de "Team expert" Mark Nye: Thermojet

Hier hebben we tenminste iets aan :p
fan_14.jpg


exploded_view.jpg


dscn4287.jpg
 
Laatst bewerkt:
Hoi Sjef, leuk idee, én inderdaad zijn er nog maar weinig dingen uit te vinden. Jou "hybride" bestaat eigenlijk al bijna net zo lang als de straalmotor zelf, alleen dan met een zuigermotor aangedreven.

Wie herinnerd zich nog deze Caproni fighter?
cc2.jpg


Die had ook een axiale compressor aangedreven door een vette V12 blok maar rendement was heel ver te zoeken en gecombineerde massa was erg hoog, maar dat was ergens in 1938 of zo.
cc2-engine.gif


Hier een kleine quote uit een van de vele wiki sites;
Though Campini's engine was an interesting innovation, it was not as efficient or effective as the turbojet. The thermojet was most efficient at sea level where the air density and pressure is highest, but generates increasingly less power as altitude increases. In addition, the thermojet was far larger and heavier than a turbojet, and the piston engine needed to power the compressors was quite complicated. Combined with the low efficiency of the burner stage, the maximum power output of the engine was quite low. For these reasons, the turbojet and the related turbofan have become the dominant forms of aviation propulsion while the thermojet faded into obscurity. One of the few applications where the thermojet found a home was in later versions of the Japanese Ohka kamikaze aircraft, but this engine was deemed too underpowered and replaced by a turbojet.
Klik om te vergroten...
zie ook Aerospaceweb.org | Ask Us - Jet Engine Development

Los van het mooie spectakel denk ik persoonlijk dat je niet veel meer rendement uit de straalmotor op zich kan halen, een externe aandrijving als een zuigermotor of electromotor maakt het alleen maar indirecter en moet er veel meer energie aan toegevoegd worden dan er uit komt. Neem bijvoorbeeld het aandrijven dmv een electromotor. Als je met een grote airliner een 7 uur durende vlucht wilt maken op deze manier heb je ontzettend veel accu vermogen nodig wat volgens mij in die hoeveelheden nog niet bestaat. Al die accu cellen zouden de pasagiers moeten vervangen.....;-) Je zou dan op één of andere manier deze accu's dan weer moeten bij-laden ergen in de vlucht maar da's een beetje lood om oud ijzer denk ik.

Maar innoveren en verder denken is altijd leuk en interessant, Whittle onving ook jááren veel kritiek en sceptischi!

Groetjes,
Gerald
 
Ze hebben ook al een afterburner set voor edf te koop. Het levert heel weinig op behalve een mooie vlam. Ook heb je met gas maar een paar seconden booster want het is zo leeg.

Als je het echt wilt proberen neem je een bestaande turbine motor en haal je het turbine wiel achter weg. Dan plaats je een goede brushless motor voorop en kijk je of je netjes het goede toerental haalt. Je moet nog iets overhebben om straks genoeg tegendruk te kunnen leveren voor de ontbranding. Daarna is het een kwestie van starten net als een normale turbine. Dus met gas verwarmen en kero inspuiten. Kero pomp zal nu geregeld moeten worden aan de hand van het toerental en niet andersom zoals normaal. Brushless voorop bepaald toeren en vermogen en de kero pomp moet dan de juiste hoeveelheid kero erin pompen.

Dus graag testen :) Ik ben heel benieuwd hoeveel vermogen je nodig hebt op de compressor en hoeveel het verbruik van kero omlaag gaat.

Ik weet alleen wel bijna zeker dat het absoluut geen suc6 wordt. Waarom? Energie dichtdheid van kero is veel hoger dan van een lipo. Dus de energie die je wint door de compressor weg te halen uit de kero ontbranding heb je weer nodig in de lipo en brushless. Nu heeft dat meer rendement dan de verbranding aandrijving edg maar je wint er niets mee. Je setup zal zwaarder worden en dus minder efficient. Ik ben al enorm verbaasd als je op een gelijke prestatie/gewicht verhouding uit komt. En een dynamo op de as en daar de brushless mee aandrijven wil ook niet want dat is nog een stuk slechter rendement dan direct de compressor aandrijven met het turbine wiel.

Het enige voordeel wat ik me kan bedenken is een eenvoudiger turbine ontwerp en dus goedkoper. Wellicht haal je hier nog wat winst qua gewicht maar de boel moet dan wel goed geoptimaliseerd worden.

Dus wie heeft er een turbine motor over met kapot turbine wiel? :)
 
"Heeft een impeller met brushless motor voldoende vermogen om een compressor te vervangen/zijn? Indien ja kun je een verbrandingskamer maken (welke de compressor ook afschermt voor de hitte) en de turbine en as vergeten. Dan ben je de hoogst belastte (thermisch) onderdelen kwijt en houdt je een eenvoudige constructie over waarbij de onderlinge verhoudingen natuurlijk wel belangrijk blijven.

"Een impeller is natuurlijk niet gemaakt om te comprimeren maar om een hogere snelheid aan een medium te geven."

Als verbrandingkamer zou je bijv. een rvs beker kunnen gebruiken met een impeller van 90mm. Je kunt dan experimenteren met verschillende nozzles om de stuwkracht te beïnvloeden.

Niet echt een naverbrander maar meer een turbineloze straalmotor.

Ideetje?"

Quote van mezelf van vorige week uit het EDF forum waar je zelf ook in het draadje zit.

Snap niet dat je daar niet op reageerde, staat toch al veel in van wat je zoekt.

Had het best leuk gevonden zoiets te maken, heb al een toepassing ervoor in gedachten.
 
Daar dacht ik al aan toen ik mijn turbine kist ging ophalen ;) Alleen daarmee liggen de kolen aan het andere eind van de camping ben ik bang....
 
Sjef van Boekum zei:
Wat mij nou een interressante study-case lijkt: de hybride straalmotor. Een motor waarbij de compressie wordt opgewekt met een electromotor...daarna wordt er pas brandstof ingespoten en tot ontbranding gebracht. Eigenlijk is het een soort EDF met een afterburner...in principe....

Wat je gaat zien namelijk, is dat electrische aandrijving in de toekomst de méést efficiente manier wordt om een vliegtuig voort te stuwen...een borstelloze electromotor in combinatie met een ultieme batterij...op een gegeven moment zal je daarmee de ultieme power-to-weightratio mee behalen. In de modelbouw is dat moment al aangebroken....in de modelvliegerij al helemaal...er is echter één tak daarvan die nog niet is gezwicht voor al dat LiPo-geweld...en dat zijn de turbinejongens. Jullie dus!

Maargoed, ik dwaal af...terzake: ik wil een turbine bouwen...waarvan het voorste deel een EDF is, en waarbij er in tweede instantie pas verbranding plaatsvindt. Geheel volgens het afterburnerprincipe...door de temperatuur van de gasstroom gigantisch op te voeren zal ie flink uitzetten...volgens mij moet je dan tot duizend graden gaan, dan blaas je het volume van de uitgaande gasstroom op tot 2x dat van koude lucht...in principe zou je daarmee de stuwkracht dus kunnen verdubbelen...

Ik wil het in de praktijk gaan uitproberen, mythbuster-style! En daarbij heb ik een beetje van jullie kennis nodig...want ik ben een beetje aan't experimenteren met manieren om die brandstof onder druk te zetten en te verstuiven en in de fik te zetten...dat alles aangejaagd door een 450W outrunner in een flinke aluminium buis.

Wat denken jullie?
Klik om te vergroten...


wat ik denk?

de beste en goedkoopste manier om hybride te gebruiken is nog altijd een turboprop principe.
met een gemiddelde vermogen van 5 kw per gemiddelde 120ml per minuut is het de beste aandrijving om electro aan te drijven.
een van onze klanten gebruikt een stationaire turboprop om 16kw op te wekken.
om hier mee 2 borsteloze motoren aan te drijven voor in een UAV.
 
@Sandor,

Bedoel je een turbine met een as naar een generator oid?

mvg
 
Ja. Je hebt dan gewoon een flinke generator zegmaar. Dus ipv een prop een dynamo op de secundaire as plaatsen en hiermee 2 electro motoren aandrijven.

Je zou zeggen dat dit minder efficient is dan direct een prop aandrijven? Sandor, weet jij waarom dit zo is gedaan? Iets zegt me dat die overgang van uitgaande kracht op de secundaire as naar electrischiteit en weer naar roterende kracht toch verlies moet hebben. Zoiezo heb je het gewicht van de motoren en regelaren weer extra toch? Het enige voordeel wat ik zie is dat je minder vertraging hoeft toe te passen op de secundaire as en daar heb je dus minder verlies op. Of dat opweegt tegen het gewicht en de complexiteit......
 
Als ik me niet vergis komt dat, omdat een turbine het meest efficient werkt op maximum toerental. Je kunt dus beter de turbine op een constant (maximum) toerental laten draaien en deze een dynamo aan laten drijven, dan de turbine rechtstreeks voor de aandrijving gebruiken, waarbij je te maken hebt met toerentalwisselingen en/of langdurig draaien op een lager toerental.
Correct me if I'm wrong.
 
Daar zit wat in inderdaad maar met een spoed verstelling kan de turbine vrij aardig op een vast toerental draaien.
 
@ tandango: Dat is idd wat voor de efficientie zorgt. Een constant speed prop, met spoedverstelling dus.

Maar ik zou denk ik als eerste test gewoon voor een soort pulse-jet gaan, dan heb je geen gedoe met assen,turbine en reducties e.d. alleen maar spullen die het ingewikkelder maken.
Wat je dan in eerste instantie nodig hebt is een verbrandingskamer met een straalpijp.
Mocht je die aan de praat krijgen, dan kan je een turbine met uitgaande as proberen. Die wordt dan al een stuk ingewikkelder door de turbine.
 
Pulsjet werkt ook weer met kleppen edg. Makkelijker dan een compressor, dat wel. Pulsjet heeft geen eigen compressor en loopt hij dus niet op zoveel vermogen. Hij moet door de vacuum werking de aanzuiging verzorgen. Pulsjet is ook niet zo intressant want dat werkt wel maar heeft weinig rendement. Het ging er juist om om een motor te maken met een los aangedreven compressor.
 
Ik bedoelde ook niet een echte pulse-jet, maar meer alleen de straalpijp die erop zit.
De pulse-jet kwam bij mij op omdat deze ook geen turbine heeft.

Wat ik voor ogen heb is deze opstelling:

EDF-Verbrandingskamer-Straalpijp.

Zomaar een ideetje, heb verder geen ervaring met het bouwen van turbines. Alleen met het werken ermee.
 
Dat hebben al meerdere geprobeerd met relatief weinig resultaat. Probleem met een edf is dat het geen compressor is. Edf kan wel lucht versnellen maar als je de luchtstroom tegenwerkt dan gaat de werking al heel snel achteruit. Een simpele compressor is al een stuk beter. Kijk eens naar een compressor wiel uit zo'n kruimelzuiger. Lijkt erg veel op een echte turbine compressor. Deze flink optoeren en de lucht aanvullen met brandbaar goedje en dan ontsteken moet werken.
 
Kon me ook al niet echt voorstellen dat die EDF de druk hoog genoeg kon krijgen,
Zoals je zegt, met een elektromotor en compressorwiel zou dat zeer zeker moeten kunnen.

Lijkt mij ook een vrij eenvoudige modificatie op een bestaande motor.

Mijn vraag is dan weer zou je dan ook voor de simpele versie zonder turbine gaan in eerste instantie a-la afterburner dus. Lijkt mij voor een eerste test het makkelijkst.

Het proberen te maken is 2/3 van het plezier denk ik!
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top