Benodigde Nitro percentages, optimale koeling en ideeën hierover

Ik vond dat over het oliepercentage in die zin verwonderlijk dat jij de 2e bent die ik daar ooit over hoor. Niet perse dat jij zegt dat de olie percentages te hoog zijn maar wel dat hogere percentages olie of verkeerde soort olie juist weerstand kunnen verhogen.
Ik weet niet of verhoogde weerstand samenhangt met verhoogde temperatuur en/of slijtage. En toevallig lees ik net bij Coolpower dat ze een nieuwe "multi viscosity" olie gebruiken
The viscosity or thickness of the oil package determines how it lubricates. Lower viscosity or thinner lubricants disperse easily into the fuel and offer less fluid friction allowing your engine to run cooler and turn up faster. In contrast High-viscosity or thicker lubricants offer superior plating action (minimizing metal to metal contact) requiring a much lower volume of oil which translates to a higher percentage of combustible material in the fuel mixture.

Stel dat het lukt om een 2takt os91 watergekoeld te krijgen zou het olie percentage of type olie dan verminderd kunnen worden?
En zou het mogelijk zijn om met 0% nitro te gaan vliegen op zo goed als het optimale mengsel voor max vermogen en door de waterkoeling toch niet warm te lopen.

Ik ben wel beniewd of het te berekenen valt hoeveel meer/minder vermogen je hebt met de verschillende nitro percentages. En wat evt het olie percentage doet met de efficientie en piekvermogen.
 
Wat het oliepercentage betreft:

Voor een viertakt ligt dat relatief makkelijk: ongeacht de oliesoort (dik of dun) is minder olie, minder vermogensverlies.... TOT het punt waar metaal op metaal contact gaat optreden. Vanaf daar schiet het vermogensverlies opeens omhoog, en de slijtage neemt schrikbarend toe. Om dit weer te herstellen, zul je tijdelijk beduidend méér olie toe moeten voegen bij gereduceerd vermogen om de conditie van de loopvlakken weer te herstellen, vooropgesteld dat dat nog kan. Je zult dus een soort van reserve in moeten bouwen om te voorkomen dat dit gebeurt. Bij een dunne olie heb je meer olie nodig, bij een dikke olie heb je minder olie nodig.... Zo ongeveer. Olie is nodig, want metaal op metaal gaat nu eenmaal niet, maar in principe is olie een noodzakelijk kwaad als je er wat langer over nadenkt....

Er zijn proeven gedaan met een OS FS 40 waarbij met 5% volsynthetische olie een jaar lang geen problemen optraden en na dat jaar geen zichtbare slijtage te zien was. Dit was wel met en vliegtuigmodel, dus ruim voldoend koeling (waardoor de olie iets dikker blijft en dus iets minder kritisch word). Ik weet niet welk Nitropercentage hier gebruikt werd, het is al 20 jaar geleden geloof ik....

Bij een tweetakt geld dit verhaal in grondzaak ook, alleen zijn hier de omstandigheden waaronder metaal op metaal contact gaat ontstaan, veel grilliger en moeilijker voorspelbaar vanwege de spoelpoorten, en het feit dat in de omgeving van het drijfwerk de olie nog verdund is met brandstof.

Theoretisch, als je met (geregelde) waterkoeling gaat werken, zul je op zich niet echt met significante lagere oliepercentages kunnen werken, maar je kunt wel vanwege de beter beheersbare temperatuur dichter bij de kritische hoeveelheid gaan zitten, gewoon omdat je beter in de hand hebt WANNEER dat metaal op metaalcontact gaat plaatsvinden. Je zult echter nog steeds een marge aan moeten houden. Bij een tweetakt zal die grilligheid ook nog steeds meer invloed hebben dan bij een viertakt

Wat Nitro betreft, het valt wel te verwachten dat je met minder of zelfs zonder Nitro toe zult kunnen, omdat je de thermische belasting beter in de hand hebt. Het valt ook te verwachten dat je inderdaad kunt vermageren tot het maximum vermogen, net als wat je met vliegtuigmotoren doet (daar hou je alleen een kleine marge aan voor de vertikale klim en de daardoor veroorzaakte verdere vermagering)

Waar je niet van uit kunt gaan is dat je met hoge Nitro percentages schraler kunt gaan draaien. Want: Nitro is een versneller, en bij "schrale" mengsels met hoge Nitropercentages zal de verbranding zéér snel gaan verlopen. Dit gaat leiden tot enorm hoge piekdrukken, zéér hoge maximale verbrandingsdrukken en dus tot een vorm van thermische en mechanische belasting die niet weg te koelen of te smeren valt. Of je motor stopt gewoon met draaien, het beruchte "detoneren" wat viertakten vroeger vertoonden als je ze te schraal zette.... Om dat te tegen te gaan, zul je een veel nauwkeuriger controle over het ontstekingstijdstip moeten gaan hanteren, en dan kom je op vonkontsteking o.i.d. uit. Dan gaat de ene oplossing het andere probleem veroorzaken, en dat is vast niet de bedoeling
Mocht je die weg in gaan, dan valt wel te verwachten dat je behoorlijk hoge vermogens kunt gaan bereiken, met een veel gunstiger brandstofverbruik als dat nu het geval is. Of je echter dezelfde of hogere vermogens kunt bereiken zonder Nitro.... Ik durf het niet te zeggen. Bij gloeplug ontsteking word Nitro gebruikt om het begin en het verloop van de verbranding te beïnvloeden. Als je die functie wegneemt door toepassing van een externe ontsteking, dan gaat alleen maar de stookwaarde van Nitro meetellen, en die weet ik niet..... (en dat Nitro een explosief goedje is, zegt niks over die stookwaare, alleen maar over de reactiviteit van het spul)

Groet, Bert
 
Ben eens wat aan het rekenen gegaan. De uitwerkingen heb ik nog niet digitaal (hopelijk vanavond tijd voor)
Paar opmerkingen. Brandstofverbruik is gemiddelde tijdens vliegen. Je hebt nooit continu max power dus eigenlijk moet brandstofverbruik hoger zijn en is dus rendement nog lager. Hoe dit uitwerking heeft op lambda durf ik even niet te zeggen (misschien zitten we toch dichter bij het optimum dan deze berekeningen doen geloven)

Maar met de volgende gegevens
Voor 30% nitro
Pmax=3,5pk
8 minuten =>600cc verbruik

Voor 15% nitro
Pmax=3pk
12 minuten =>600cc verbruik.

Uitkomsten
voor 30% nitro
thermisch rendement 0.131
Lambda=0.48 (hier zit grote fout in door aanname dat volumetrisch rendement 0,8 is. Waarschijnlijk is dit lager omdat het 2 takt motor is. Wanneer dit lager is zal lambda nog lager zijn (en in principe slechter))

Voor 15% nitro
Thermisch rendement 0.22
Lambda=0.638 (opmerking zelfde als bij 30%)

Conclusie, volgens de link in voorgaande post is optimale power bij lambda van 0.86. Dit zou een armer mengsel betekenen. Dus wanneer we beter kunnen koelen kunnen we armer gaan draaien en hebben we meer power (kort door de bocht) MITS die lambda=0.86 ook voor onze type motoren en brandstoffen het optimum is.
Wel is het opmerkelijk dat we een dramatisch laag rendement behalen, zeker met 30% nitro.

Kwam wel een hele simpele watercooled motor tegen
Attachment browser: res149.jpg by Kmot - RC Groups

volgende berekeningen gaan hopelijk over benodigde hoeveelheid koeling/koeloppervlak.
In eerste instantie wilde ik een rendement van 30% nemen, maar is dus maar goed dat ik het daadwerkelijke rendement eerst heb uitgerekend.

Misschien dat uiteindelijk een turbo charged watercooled 4 takt motor mogelijk is in een heli. zal nog wel ff duren.

Waarom zijn er overigens geen grotere motoren beschikbaar dan de 0.91 voor heli's? Is koeling de beperking of power/weight ratio?
 
Laatst bewerkt:
Momenteel grotendeels de standarisering van de inbouwmaten, heli afmetingen, en Rotorbladafmetingen vermoed ik.
Dus commercieel verhaal, het moet betaalbaar blijven voor een groot publiek.
Er zijn wel wat fabrikanten met een 110 motor bezig, die heeft dan dezelfde inbouwmaten als een .90.
 
Momenteel grotendeels de standarisering van de inbouwmaten, heli afmetingen, en Rotorbladafmetingen vermoed ik.
Dus commercieel verhaal, het moet betaalbaar blijven voor een groot publiek.
Er zijn wel wat fabrikanten met een 110 motor bezig, die heeft dan dezelfde inbouwmaten als een .90.

Hmmm, dan worden de problemen alleen nog maar nog groter. Die zijn namelijk begonnen toen de 90-ers dezelfde inbouwmaten kregen als de 60-ers, en daarmee de koeling fors in het gedrang kwam want meer vermogen met ongeveer hetzelfde beschikbare koeloppervlak=> veel Nitro....

Groet, Bert
 
tja de vraag is wat voor verkoopaantallen ze willen verwachten voordat het opstarten van een nieuw model de moeite waard is.
Maar willen ze het niet verliezen van de elektro motoren dan moeten ze toch echt meer dan 3,5pk gaan maken.
Als je kijkt hoeveel elektro conversiekits er zijn voor de Trex700N dan moet het mogelijk zijn om een conversiekit te maken om een 1.10 in een Trex700 te passen.
Ze krijgen zelf een benzine motor erin T-Rex 700 gasser - HeliFreak

Met een veranderde overbrenging en genoeg koeling is dit misschien interesant
O.S. Ducted Fan Engines
Weet niet op hoeveel nitro deze de 4,8pk haalt.
 
Ben eens wat aan het rekenen gegaan. De uitwerkingen heb ik nog niet digitaal (hopelijk vanavond tijd voor)
Paar opmerkingen. Brandstofverbruik is gemiddelde tijdens vliegen. Je hebt nooit continu max power dus eigenlijk moet brandstofverbruik hoger zijn en is dus rendement nog lager. Hoe dit uitwerking heeft op lambda durf ik even niet te zeggen (misschien zitten we toch dichter bij het optimum dan deze berekeningen doen geloven)

Maar met de volgende gegevens
Voor 30% nitro
Pmax=3,5pk
8 minuten =>600cc verbruik

Voor 15% nitro
Pmax=3pk
12 minuten =>600cc verbruik.

Uitkomsten
voor 30% nitro
thermisch rendement 0.131
Lambda=0.48 (hier zit grote fout in door aanname dat volumetrisch rendement 0,8 is. Waarschijnlijk is dit lager omdat het 2 takt motor is. Wanneer dit lager is zal lambda nog lager zijn (en in principe slechter))

Voor 15% nitro
Thermisch rendement 0.22
Lambda=0.638 (opmerking zelfde als bij 30%)

Conclusie, volgens de link in voorgaande post is optimale power bij lambda van 0.86. Dit zou een armer mengsel betekenen. Dus wanneer we beter kunnen koelen kunnen we armer gaan draaien en hebben we meer power (kort door de bocht) MITS die lambda=0.86 ook voor onze type motoren en brandstoffen het optimum is.
Wel is het opmerkelijk dat we een dramatisch laag rendement behalen, zeker met 30% nitro.

Kwam wel een hele simpele watercooled motor tegen
Attachment browser: res149.jpg by Kmot - RC Groups

volgende berekeningen gaan hopelijk over benodigde hoeveelheid koeling/koeloppervlak.
In eerste instantie wilde ik een rendement van 30% nemen, maar is dus maar goed dat ik het daadwerkelijke rendement eerst heb uitgerekend.

Misschien dat uiteindelijk een turbo charged watercooled 4 takt motor mogelijk is in een heli. zal nog wel ff duren.

Waarom zijn er overigens geen grotere motoren beschikbaar dan de 0.91 voor heli's? Is koeling de beperking of power/weight ratio?

Om met je laatste vraag eerst te beginnen: Ik weet het niet helemal zeker, maar volgens mij zit het ongeveer zo: hoofdzakelijk hebben de wedstrijdregelementen hier een grote invloed op gehad. Er is een tijd lang een limiet geweest van 10 cc. Dus alle wedstrijdheli's waren ontworpen voor 10 cc. Toen werd 15 cc toegestaan, en moesten die 15 cc's in een heli voor 10 cc geperst worden (was geloof ik een geluidsmaatregel: met meer cc's kun je lagere motortoerentallen draaien), en omdat er in wedstrijd opzicht weinig voordeel is om met een grotere motor ook een grotere heli aan te drijven, is dat eigenlijk een beetje een standaard gebleven. Grotere heli's zijn ook minder geschikt voor kunstvlucht, omdat de optredende krachten in het mechaniek met de afmetingen kwadratisch toenemen, terwijl de prestaties (roll rate, climbrate manouvreerbaarheid) afnemen. Voor schaalheli's zijn er wél grotere motoren, maar dan praat je over de grote benzine heli's of de turbine aangedreven machines

Ik kan je berekeningen nog niet zien, dus het is lastig om er direkt wat over te zeggen.
Een volumetrisch rendement van 0.8 is redelijk aannemelijk bij vol geopende gasklep en niet al te hoge toerentallen, maar dat is nu net de onbekend factor. Ga er maar vanuit dat dat volumetrisch rendement fors slechter is (schatting tussend e 0.5 en 0.6 ergens), en dat de stand van de gasklep een grote invloed heeft op de sloklijn, en het nóg lager kan doen uitkomen

Je thermische rendementen lijken redelijk in de buurt te zitten. Toen ik het uitrekende lang geleden, (tijdens en vlak na de pleiding rekende ik dit soort dingen nog wel eens door) kwam ik vrijwel onveranderlijk op totaalrendementen uit van rond de 10 %, voor de viertakt een ietsiepietsie hoger, ergens in de buurt van de 12~15 % . Gevoelsmatig leek het verschil nog groter, maar dat word wat vertekend doordat een viertakt grotere props kan draaien, waardoor dat ook nog wat effectiever word. Je kunt bij een vliegtuig met iets minder vermogen toe hierdoor.

De ontwikkelingen van de motorfabrikanten hebben eigenlijk altijd de nadruk gehad op veel vermogen en/of betere levensduur, niet op rendement of brandstofverbruik. want daar heeft de consument nooit om gevraagd.... Blijkt ook wel, want iedereen klaagt (een beetje) over de brandstofprijs, maar iedereen gooit ook zonder dralen 30% Nitro in zijn heli, en "F#(k the fuelconsumption...."
Daar is dus nooit veel ontwikkeling in geweest, maar algemeen met wat ik van motoren weet, verwacht ik niet, dat een Methanol motor ooit echt boven de 15% uit zal komen. Simpelweg omdat je daar andere brandstof voor nodig hebt, met andere chemische en natuurkundige eigenschappen, zodat je ze in een ander motorprincipe kunt gebruiken.
Voor ons is alleen het Otto-proces een alternatief (vonkontsteking en explosieve verbranding) want een ECHT dieselproces (gecontroleerde verbranding bij min of meer gelijke druk) is mechanisch gewoon nog niet haalbaar.

Turbocharged zal nooit gaan lukken. Dat laat de natuurkunde niet toe omdat de fysieke afmetingen een rol gaan spelen (vergelijkbaar met reynoldsgetallen bij modelvleugels versus echte vleugels) en een turbo met de benodigde kleine afmetingen nooit KAN werken.
Hoewel ze dat van model-turbines vroeger ook zeiden, geld dit eigenlijk nog steeds. Toegegeven, modelturbines werken, maar het rendement daarvan is ECHT bedroevend laag!
(voor een asvermogen van 5 kW heb je een brandstofverbruik waarmee je met een dieselmotor 50 kW op de been brengt, en die dieselmotor heeft al een rendement van minder dan 35%)
Dat houd in de praktijk in, dat een turbo in dergelijke kleine afmetingen gewoon noit een bruikbare vuldruk zal kunnen leveren omdat het aandrijvend vermogen beperkt is in tegenstelling tot die modelturbine.

Persoonlijke noot: dat dramatisch lage rendement is voor mij een reden om me niet met turbine's bezig te houden. Zuigermotoren presteren al slecht, maar turbines.... da's me echt te gek voor woorden. En hoewel de techniek niet stil staat, het is niet te verwachten dat microturbines erg veel zullen verbeteren qua rendement.

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Met een veranderde overbrenging en genoeg koeling is dit misschien interesant
O.S. Ducted Fan Engines
Weet niet op hoeveel nitro deze de 4,8pk haalt.

Hoeveel Nitro is de vraag nog niet eens.... Deze motor haalt zijn opmerkelijk hoge vermogen puur uit toerentallen. En hoge toerentallen=> slecht rendement. Dat rendment boeit niemand, en dat begint hier onverstandige vormen aan te nemen, want het valt te verwachten dat je met een dergelijke motor serieus aan een tank van een liter of groter moet gaan denken voor een beetje bruikbare vliegtijd. Dan gaat het gewicht toch echt meespelen (en de kosten ook....).
Hoge toerentallen is ook veel geluid, en daar gaat de schoen nog veel meer wringen.

Het klinkt mischien wat tegenstrijdig, maar een verbeterde koeling KAN inderdaad die veel betere Lambda waarden mogelijk maken. Daarmee hogere vermogens bij minder brandstofverbruik (lagere tankvolumes is lager startgewicht) en een hoger rendement KAN bij de juiste ontwerpparameters OOK een hoger vermogen betekenen.
Een van de redenen waarom luchtkoeling in onbruik is geraakt in de grote motorenbouw, is dat de vermogens die nodig zijn om de benodigde hoevelheid lucht te leveren, de pan uit rezen (en dat gaat ten koste van wat er overblijft voor aandrijving) maar ook de haalbare vermogens i.v.m. temperatuurbeheersing bleven achter....

En voorts: als je motor 3.5 pk levert, maar 0.3 tot 0.5 daarvan gaat al verloren in de aandrijving van de koelfan (en dat is echt een realistische waarde), dan win je al heel veel als je een vermogensvrije waterkoeling weet te realiseren, bij gelijkblijvend asvermogen, en word opeens brandstof al een stuk interessanter als het om puur vermogen gaat....

Groet, Bert
 
Laatst bewerkt:
Hierbij de berekeningen. Op de 2e pagina is het wat chaotischer en staan ook wat foute dingen tussen. Ergens in het midden en onderaan worden de lambda waardes berekend. 1e pagina is wel wat overzichtelijker
http://img694.imageshack.us/img694/1456/engineperformance1.jpg
http://img16.imageshack.us/img16/3020/engineperformance2.jpg

als het voorgaande wordt goedgekeurd :D
Zal ik eens kijken of er iets te zeggen valt over de te behalen voordelen met hogere lambda waardes.

Hoi Djamgils,

Ik heb je berekeningen niet op getalsmatige juistheid nagerekend, maar ik zag er zo gauw geen gekke dingen in staan. Kan echter niet alles helemaal goed lezen (heb maar klein scherm) dus mogelijk dat ik wat over het hoofd gezien heb. Ik keur ze voorlopig goed:cool:.

Paar vraagjes, gewoon uit interesse: waar heb je je vermogensgegevens vandaan? Komen die gewoon uit opgave fabrikant of uit tests van een of ander blad of zo? Ik bedoel te vragen: zijn dat aangenomen waardes of heb je een eigen vorm van meting hiervoor?

Verder: je brandstofverbruik, is dat bij een "vaste vliegtoestand" gemeten of zijn het gewoon twee willekeurige vluchten met willekeurige vliegstijl waarvan je de tijd opgenomen hebt?

Niet als commentaar bedoeld, maar als aanvullende informatie waarmee we de cijfers beter kunnen interpreteren, want als je tijdens het vliegen een varierend vermogen hebt, denk ik dat je gauw als geleverd vermogen ongeveer 60 ~70 % van het max kunt gaan stellen om op realistischer wardes uit te komen. Ik weet nl niet wat jouw vliegstijl is, maar je zult niet continue volgas gaan denk ik....

Ik heb wat dat betreft mogelijk een aardigheidje wat je er naast kunt leggen:

OS viertakt. Brandstof 10% nitro, 80% Methanol 10% olie.
Brandstofverbruik iets minder dan 300 cc per 12 minuten (helemaal exact kan ik het niet meten, maar ik kom meestal rond de 1.4~1.5 liter per uur uit).
Opgegeven vermogen (fabrikant) 1.6 PK bij 11000 RPM
In werkelijkheid draait deze motor tijdens het vliegen een vrijwel constant vermogen, naar schatting 80~90% van maximaal.
Ben benieuwd waar Lambda en rendement van deze motor op uitkomen.

Groet, Bert
 
Het vermogen van 3,5pk is de fabrieksspecificatie, weet dus niet zeker met hoeveel nitro dit is en of ze wel of niet met uitlaat hebben gemeten.
De 3pk is een gemiddelde van een dyno test die ik had gevonden van de os91 op 15%nitro.
De verbruiken zijn tijdens het vliegen. Het verbruik met 15% nitro heb ik afgelopen weekend gemeten. Het verbruik bij 30% nitro is hoe ik me de meting van paar weken terug herinner. Het zal idd niet continu vol vermogen zijn en dus vallen de rendementen nog meer tegen.

Zal eens kijken of ik het in excel ofzo kan zetten. Kunnen we makkelijk dingen toevoegen en veranderen.

Het lijkt erop dat we heel veel rendement en vermogen opofferen vanwege de koeling. Dus het doel van waterkoeling zou zijn om hoger rendement, lager verbruik en met wat geluk meer vermogen te krijgen.
Ik zou er zelf niet vies van zijn om toch electronica oid te gaan gebruiken in het koelproces. Op dit moment heb ik nog geen flauw idee van benodigde oppervlakken en hoeveelheden koelvloeistof en dergelijke.

Hoeveel groter zou een OS160FX (4takt) zijn dan een OS91(2takt)? ze maken beide vergelijkbaar vermogen maar de 4takter heeft meer koppel/lagere toeren.
 
Laatst bewerkt:
Het vermogen van 3,5pk is de fabrieksspecificatie, weet dus niet zeker met hoeveel nitro dit is en of ze wel of niet met uitlaat hebben gemeten.
De 3pk is een gemiddelde van een dyno test die ik had gevonden van de os91 op 15%nitro.
De verbruiken zijn tijdens het vliegen. Het verbruik met 15% nitro heb ik afgelopen weekend gemeten. Het verbruik bij 30% nitro is hoe ik me de meting van paar weken terug herinner. Het zal idd niet continu vol vermogen zijn en dus vallen de rendementen nog meer tegen.

Zal eens kijken of ik het in excel ofzo kan zetten. Kunnen we makkelijk dingen toevoegen en veranderen.

Het lijkt erop dat we heel veel rendement en vermogen opofferen vanwege de koeling. Dus het doel van waterkoeling zou zijn om hoger rendement, lager verbruik en met wat geluk meer vermogen te krijgen.
Ik zou er zelf niet vies van zijn om toch electronica oid te gaan gebruiken in het koelproces. Op dit moment heb ik nog geen flauw idee van benodigde oppervlakken en hoeveelheden koelvloeistof en dergelijke.

Hoeveel groter zou een OS160FX (4takt) zijn dan een OS91(2takt)? ze maken beide vergelijkbaar vermogen maar de 4takter heeft meer koppel/lagere toeren.

Ik weet niet hoeveel groter die FS 160 is, maar ik denk dat het loopgedrag een beetje anders is. Door die lagere toerentallen krijgt je koppeling het wel fors zwaarder te verduren (bij mijn eerste expirimenten met viertakt smolt bij mijn Bell 47 de koelfan, omdat ik de overbrengingsverhouding verkeerd had en de koppeling continue slipte.... Bij het optoeren krijgt de hele aandrijftrein ook wat grotere klappen.

Bij mijn OS heb ik als schatting van de inhoud van het koelsysteem iets tussen de 75 en 100 cc maximaal, warschijnlijk minder. De oppervlakte heb ik geen idee van, want ik weet niet hoeveel koeloppervlak de motor zelf heeft (moet ik nog opmeten, maar een ruwe schatting zegt 3 vierkante dm. mijn 10 cc Rossi 2 takten hebben nauwelijks meer effectief koeloppervlak) maar een goed geconstrueerde radiator van de afmetingen van e pak speelkaarten zit al zo aan de 8 a 10 vierkante decimeter., en daar komt je motor lang niet aan.
Vanwege de lagere overdrachtstemperatuur zul je uiteraard meer oppervlak moeten hebben dan de motor heeft, maar ik denk dat een factor 5 al voldoende is. ruw geschat zit je daar met dat genoemde "pak speelkaarten" ruim aan....

Er is niks op tegen om electronica te gebruiken, echter, voor mij (en voor niemand anders, puur persoonlijke keuze) is een van de ontwerpdoelen een volledige onafhankelijkheid van externe energie of regelingen. Dat is nu eenmaal iets wat ik ten allen tijde probeer te bereiken (ik vlieg ook geen V-stabi, hahaha). Ik denk overigens, gezien de ervaring met waskleppen, dat het ook niet nodig zal zijn om een electronische regeling te hebben. Daar zit de eventuele winst ook niet in, de koelwatertemperatuur mag gerust een graad of tien, twintig op en neer. Dat is nog steeds stukken beter dan de wel 100 graden verschil die je met luchtkoeling kunt hebben. Ik zie met mijn tamelijk bedaarde vliegstijl al temperatuurverschillen van dik 50 graden voorbijkomen....

Groet, Bert
 
Ik hoop eerlijk gezegd dat ik iets fout heb berekend, zie link
http://img137.imageshack.us/img137/6265/heattransfer.jpg
Maar het lijkt erop dat er een flow van 32liter per seconde nodig is om genoeg warmtecapaciteit in je koelwater te hebben. Dit is wel uitgaande van een 3d setup.
Deze flow krijg je zeker niet met natuurlijke flow door temperatuurverschillen en op mijn gevoel heb je ook al een behoorlijke pomp nodig.
 
Als ik de berekening goed lees dan werk je nu een DeltaT van 80 graden weg in 1 sec?.
Dat zal niet nodig zijn toch, je temperatuur zal stijgen en dalen maar de werkelijke DeltaT van het systeem zal tijdens het proces aanmerkelijk lager liggen.
De bedrijfstemperatuur van de motor mag toch ook wel hoger komen dan 40 gr?
De vraag is wat voor koelend vermogen je nodig zal hebben om de maximale stijgingen onder vermogens pieken het hoofd te bieden?.
 
Laatst bewerkt:
Ik zit even te twijfelen of het klopt maar mijn idee achter de berekening was als volgt.

Je hebt een oneindig groot vat water van 40graden (uitgang koelradiator in zomer) Vervolgens heb je een motor die 11kW warmte uitstraalt en je wilt een maximum uitstroomtemperatuur van 120graden (eigenlijk 100 of 110)
Om de uitstroomtemperatuur op 120graden te krijgen heb je 32Liter per seconde nodig. Met meer flow is je uitstroomtemperatuur lager en omgekeerd.
Punt is dan wel dat op de plaats waar je koelvloeistof instroomt je meer koeling hebt dan aan het eind van je koelkanaal.

Het is misschien voor te stellen als een leiding waar je een aansteker onderhoudt. Als je de vloeistof er heel langzaam doorheen laat lopen wordt de vloeistof na de aansteker warmer dan wanneer je de vloeistof er snel doorheen laat lopen.
 
Laatst bewerkt:
Zomaar wat gebrabbel om het zelf te begrijpen :)
In de praktijk heb je een verwarmend gedeelte met een in en uitgangstemperatuur(motor koel kanalen)
en een koelend gedeelte met een in en uitgangs temperatuur(radiator)
De koelvloeistofsnelheid is in beide hetzelfde, ze hebben wel een verschillend oppervlak/warmte afname/afgave...
Hoe belangrijk is de snelheid...
Het koellichaam moet de temperatuur net zo snel laten dalen als dat de motor de koelvloeistof opwarmt.

Heb trouwens nog een linkje gevonden:
http://www.ornl.gov/sci/de_materials/documents/ATE26-Yuetal.pdf
 
Nog even goed nieuws zo net op de woensdagmiddag. Had de dichtheid van lucht genomen in plaats van water dus ik zit er een factor 1000 naast. Gelukkig scheelt dat niet zoveel.
Benodigde waterflow komt dan opeens op 0,032L/s en dat is een stuk realistischer.

Je gebrabbel klopt wel. ;)
Met mijn berekening ga ik ervan uit dat de warmteoverdracht direct plaatsvindt. Met wat jij in gedacht hebt kun je gaan berekenen hoeveel oppervlak je nodig hebt om de warmte goed over te dragen.
Om weer het aansteker voorbeeld te gebruiken. Wanneer je een alu buisje om de slang doet en met de aansteker het alu buisje verwarmt vergroot je het oppervlak waarop warmteoverdracht plaatsvind en ben je dus in staat om daadwerkelijk die warmte over te brengen. (klinkt logisch in mijn oren maar weet niet zeker of het klopt)
 
Laatst bewerkt:
Djamgils,

Ik denk gevoels matig, dat je er nu behoorlijk naast zit

De toegevoerde hoeveelheid energie zal wel ongeveer kloppen, maar bij mijn weten rekende je bij de rendementen van de motoren met 3 en 3.5 PK, en nu met 3 KW. (of ik heb het vverkeerd gelezen)

Verder ga je uit van een radiated heat van dik 50% en een uitlaatverlies van maar 30 %

Die getallen vertrouw ik niet helemaal, want ik denk dat je ergens "aangenomen" waardes vandaan gehaald hebt. Voor dat ik weet waar die vandaan komen kan ik hier overigens weinig van zeggen.
Wat ik echter absoluut niet vertrouw, is die verhouding tussen radiated en exhaust.
De warmte die je verliest vanwege het slechte thermische rendement, gaat namelijk normaal gesproken in de uitlaat zitten, NIET in het koelwater of lucht....
Ik vermoed dat je namelijk met een veel lagere koelwaterflow toe kan. De speedboten werken nl ook met behoorlijk kleinere koelwater flow.

Ik ben nét thuis, en ik heb voorlopig (de komende 2 a 3 weken helaas)helemaal niet de tijd om me er echt diepgaand mee bezig te houden, maar gebaseerd op ervaring kun je ongeveer stellen dat de verliezen in koelwater, meestal gerelateerd zijn aan het asvermogen, en ongeveer rond de 50% van het asvermogen, voor kleine laag rendement motoren bedragen, tot ongeveer 20% van het asvermogen voor GROTE hoogrendement diesels Zelfs als het koelverlies gelijk zou zijn aan het asvermogen, dan heb je nog maar iets in de orde van grootte van 2.5 kw weg te koelen.

Ik heb zojuist even gekeken, maar mijn warmwaterkraan geeft een flow van 250 cc/sec, en die haalt met 28 kW brander vermogen een temperatuurverschil van ongeveer 45 graden (15 in, 55~60 uit)....ofwel bij rond die 30 cc/sec (jouw berekende waarde), kun je prima 2.5 kW wegkoelen, waarbij ik opmerk, dat het waarschijnlijk veel minder warmte is die je weg moet koelen.

Ik denk dat dat heel realistische waardes zijn.
Hoe die flow op te wekken.... Eeen in het carterdeksel gemonteerde membraanpomp, die per "slag" 0.2 cc verplaatst (moet haalbaar zijn), heeft bij 12.000 RPM al een opbrengst van 40 cc/sec

Groet, Bert
 
Om weer het aansteker voorbeeld te gebruiken. Wanneer je een alu buisje om de slang doet en met de aansteker het alu buisje verwarmt vergroot je het oppervlak waarop warmteoverdracht plaatsvind en ben je dus in staat om daadwerkelijk die warmte over te brengen. (klinkt logisch in mijn oren maar weet niet zeker of het klopt)


Daar zou ik me niet al te veel zorgen over maken.... Water is net een spons als het om warmte gaat, daar hoef je geen ingewikkelde berekeningen te maken over overdrachtsoppervlak. Eerder oppassen dat het oppervlak niet te groot is....

Zowel MAN B&W als Sulzer (fabrikanten van Scheepsdiesels) hebben namelijk op een gegeven moment in plaats van koelwater mantels, gebruik moeten maken van heel dunne geboorde koelkanaaltjes, omdat anders de warmteopname té groot was op kritieke plekken.

Het probleem is niet om voldoende overdrachtoppervlak te creëren, maar om te voorkomen dat binnen één ondedeel, té grote temperatuurverschillen ontstaan.

Groet, Bert
 
Ik heb in het verleden het een en ander gedaan met spuitgietmatrijzen.
En daar is het inderdaad ook de kunst om je koelboringen op de juiste plaats te krijgen.
Logischerwijs zal je rondom de verbrandingskamer meer koel oppervlak nodig hebben en daaronder veel minder.
Daar zal je mee moeten expirimenteren.
Er bestaat dacht ik analyse software voor, maar weet niet of dat ook geschikt/gemaakt is voor dit soort toepassingen.
Nog wat linkjes:
http://www.springerlink.com/content/c1247347vwx3x8q3/fulltext.pdf
http://old.vrvis.at/scivis/laramee/jacket/
 
Laatst bewerkt:
Back
Top