Volledig axiaal, wat vinden jullie ervan?

Jos van der Werf

Jos van der Werf

Beste iedereen,

Ik heb wat plaatjes opgezocht die ik een hele tijd terug heb gemaakt van mijn inmiddels erg lang lopend project.

Het gaat over een model turbine die een zowel axiale compressor heeft als een axiale turbine. Ik moet er wel bij zeggen dat een aantal dingen inmiddels veranderd zijn in het ontwerp zoals de verbrandingskamer, en de ommanteling van de compressor.

normal_LW%2BGRD%20BCKDRP%20%28REAR%29%20S.JPG


normal_LW%2Bgrd%20bckdrp%20half%20front.JPG


De bijbehorende theoretische gegevens:

Inlaat diameter compressor 80 mm
Buiten diameter turbine 66 mm
Aantal trappen compressor: 5
Aantal trappen turbine: 2
Drukverhouding bij 100.000 rpm 1:2,5
Luchtdoorlaat bij 100.000 rpm 0,75 kg/s
Stuwdruk 200 N
Snelheid uitlaatgassen 270 m/s

Ik ben benieuwd naar jullie reacties. Ik heb overigens nog geen idee of het gehele apparaat gaat functioneren. maar het is zeker een uitdaging.
Groeten Jos
 
Heb je al foto's van je axiale turbine?
Ben wel nieuwsgierig erna. Vooral hoe je al die bladen op je as monteert, en dan ook nog deze als ondersteunt.

Hoe kom je aan die theoretische gegevens?
Een turbine van 80mm met stuwdruk van 20kilo.
De uitlaatstroom is ook iets hoger dan normaal volgens mij. Jouw uitlaatstroom is 972 kilometer per uur. Volgens mij is het normaal iets rond de 850 kilometer per uur
 
Ik heb nog gauw een paar foto's gemaakt.

normal_IMGP2361.JPG


Het witte modelletje links op de foto is een kunstof mal. Deze is gemaakt met behulp van rapid prototyping rechtstreeks van een 3D tekening.
van dit malletje is een siliconen mal gemaakt, en daarin heb ik uiteindelijk het carbon compresorwieltje mee gemaakt.
De as wordt op 4 plaatsen ondersteun door lagers. 2 bij het compressor gedeelte, en 2 bij de turbine's vooral het laatste lager wordt nog een probleem i.v.m. het smeren.

De gegevens heb ik allemaal berekend, en dat was best heel erg veel werk.

IMGP2360.JPG


Deze foto heb ik snel nog even gemaakt. Alle onderdelen zitten nog los en er moet nog het een en ander aan nabewerkt worden. Ook zitten de diffusor wielen er nog niet in evenals de turbinewielen en de gehele verbrandingskamer, deze moeten nog gemakt worden.

Ik zal de volgende keer wat betere fotos uploaden

Groeten Jos
 
Respect man, ben de laatste tijd wat aan het bijlezen over turbines en de bouw ervan, maar een axiale 5-traps compressor begonnen Schreckling en Kamps zelfs niet eens aan.
 
Hey mooie linkjes. Best interessant om te weten dat er meer mensen zijn die ook hier aan begonnen zijn.
Ik hoop de turbine dit jaar nog af te krijgen. Maarja dat zij ik vorig jaar ook

gr. jos
 
Misschien dat er meer axiale discussies op dat forum zijn, ik heb alleen even snel gezocht naar discussies met 'axial' in de titel.
 
De as wordt op 4 plaatsen ondersteun door lagers. 2 bij het compressor gedeelte, en 2 bij de turbine's vooral het laatste lager wordt nog een probleem i.v.m. het smeren.
Klik om te vergroten...

Zijn keramische ("zelfsmerende") lagers niet een idee?
Supermooi trouwens! In welk programma teken jij? en waar heb je dat compresorwieltje laten maken?
 
Mooi ontwerp.

Ik werk aan industriele gasturbines van 1 MW tot 13 MW vermogen op de uitgaande as. Daar begint de compressor altijd met verstelbare inlet guide vanes. Is dit niet nodig bij een luchtvaart turbine?

Wij beginnen altijd met guid vanes en eindige er ook mee.

Is het niet beter om je as maar op 3 punten te ondersteunen dan heb je geen problemen met smering van de lagers. Zeg maar 1 lager bij de luchtinlaat 1 lager net na de compressor (tevens axiaal) en 1 lager net voor de turbine.

Solar gasturbines Titan 130 machine
13000kW vermogen op de powerturbine 9600 toeren.
8900 toeren op de gas turbine. 16 Bar compressor druk.

Saturn 12 1000kW vermogen op de power turbine
 
Voor de liefhebbers nog wat foto's.

IMGP2363.JPG


IMGP2367.JPG


@ ahjwinth:
Inlet guide vanes zouden denk ik voor de eerste trap wel voor verbetering kunnen zorgen. de guide vanes zijn geen van allen verstelbaar, dit omdat het mechanisch erg moeilijk is. in industriele turbines worden verstelbare guide vanes gebruikt om te kunnen regelen hoeveel van de snelheid van de inkomende lucht omgezet wordt in luchtdruk, dit zie ook terug in de vliegtuig motoren.

@ ahjwinth; sietse
ja dat lager verhaal is idd nog even kijken of dat veranderd kan worden.
Ik heb ook al zo hier en daar dingen gelezen over volledig keramische lagers, dus niet met alleen keramische kogels, maar de rest van het lager ook keramisch.

@ sietse
Ik teken in Autodesk Inventor versie 10, Ik heb de plaatjes alleen gerenderd in Lightwave, was wel een beetje moeilijk moest alle 3D onderdelen apart overzetten, en dan in lightwave weer inelkaar prutsen.

De compressorwieltjes, de kunstof modelletjes dan, zijn gemaakt bij Amitek (http://www.amitek.nl) ik had totaal 10 wieltjes, dit koste ongeveer 160 Euro voor zover ik het me nog kan herinneren.


groeten Jos
 
Hoi Jos,

het is een prachtig project waar je mee bezig bent, graag zien we allemaal hier er meer van.

Het bedrijf Amitek ken ik wel, prachtig en snel maken ze een prototype ergens van.


Mvg Jaap
 
Jos,

Het hangt er natuurlijk vanaf hoeveel extra stuwkracht je krijgt door er inlet guide vanes voor te plaatsen. Bij de turbines waar ik aan werk kunnen de eerste 7 trappen van de guide vanes versteld worden.
Dit verstellen is nodig tijdens het opstarten van de turbine. Met lage toerentallen hebben de eerste trappen een hoger rendement en verplaatsen ze meer lucht dan de achterste trappen in de compressor. Als deze teveel lucht krijgen krijg je een stal op de bladen. Dit is hetzelfde als het overtrekken van een vliegtuigvleugel dit gaat gepaard met vibraties waardoor bladen kunnen afbreken. Aangezien jezelf al een turbine heb uitgerekend zal je dit allemaal wel weten maar mischien intressant voor degene die niks van turbines weten.
Bij de turbines die een constant toerental draaien voor generatoren (50 of 60 hz) wordt de massaflow door de compressor geregeld met de verstelbare guide vanes. Daardoor kan onafhankelijk van het vermogen de temperatuur constant blijven waardoor de emmissies laag blijven.

Blijf alsjeblieft foto's posten want ik vindt het erg intressant om te zien en een mooi stukje vak werk. Ik hoop dat hij naar behoren gaat werken.
 
Ik weet nog dat ik een keer op mijn werk een één of ander foldertje kreeg over volledig keramische lagers. zoals hieronder is afgebeeld. het waren volgensmij lagers van NSK die gewoon in nederland verkrijgbaar waren.

misschien een oplossing voor de lagers in het turbine gedeelte

B-ALL.jpg


Ik heb zo hier en daar gelezen dat deze lagers ingezet kunnen worden in extreme omstandigheden, zoals hoge temperaturen, zware belastingen, hoge toerentallen, en zelfs zonder ze te smeren. Nadeel is echter dat de passingen er nauwkeurig komen.

Nog wat linkjes:

http://www.bearings-china.com/main-products/Ceramic-bearings.htm
http://www.qbcbearings.com/RFQ/Default.asp?Page=B610Main.htm&gclid=CPuWmMXY14cCFQ8RXgodUxT0qQ
http://www.bearingsworld.com/right_ceramicbearing.htm
http://www.nonmental-bearing.com/products1.htm
http://www.netbearing.com/products/b/index.html
http://www.xlbearings.com/pro_stai.htm
http://www.bocabearings.com/

Zit trouwens wel een prijskaartje aan, maar dan heb je ook wat.

groeten jos
 
Jos van der Werf zei:
Ik weet nog dat ik een keer op mijn werk een één of ander foldertje kreeg over volledig keramische lagers. zoals hieronder is afgebeeld. het waren volgensmij lagers van NSK die gewoon in nederland verkrijgbaar waren.

misschien een oplossing voor de lagers in het turbine gedeelte

B-ALL.jpg


Ik heb zo hier en daar gelezen dat deze lagers ingezet kunnen worden in extreme omstandigheden, zoals hoge temperaturen, zware belastingen, hoge toerentallen, en zelfs zonder ze te smeren. Nadeel is echter dat de passingen er nauwkeurig komen.

Nog wat linkjes:

http://www.bearings-china.com/main-products/Ceramic-bearings.htm
http://www.qbcbearings.com/RFQ/Default.asp?Page=B610Main.htm&gclid=CPuWmMXY14cCFQ8RXgodUxT0qQ
http://www.bearingsworld.com/right_ceramicbearing.htm
http://www.nonmental-bearing.com/products1.htm
http://www.netbearing.com/products/b/index.html
http://www.xlbearings.com/pro_stai.htm
http://www.bocabearings.com/

Zit trouwens wel een prijskaartje aan, maar dan heb je ook wat.

groeten jos
Klik om te vergroten...
ik ben er mee bezig geweest , ze draaien zelfs goed onder zout water.
waar ze helaas NIET tegen kunnen zijn trillingen en abrubte torsie.
dus helaas niets voor ons , dit zou een druppel olie per minuut nodig hebben.
 
ziet er allemaal mooi uit ,maar heeft het ook voordelen tov conventionele modelturbines?
of doe je het alleen maar voor de uitdaging?
 
nijsinkgj zei:
ziet er allemaal mooi uit ,maar heeft het ook voordelen tov conventionele modelturbines?
of doe je het alleen maar voor de uitdaging?
Klik om te vergroten...

Klinkt mij alsof er een hoger rendement komt uit deze (eerste) axiale turbine motor als uit de (eerste) radiale versies.
Bij 100.000 toeren al 200N stuwdruk klinkt intressant.
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top