Перейти к публикации

Изменен п. 12 раздела "Другие ограничения", просьба ознакомиться. Расшифровка и пояснения - тут

denis2

Проект стирлинга (ну, понеслась..)

Рекомендованные сообщения

Можно ещё кучку латунных шариков спрессовать по типу фильтра дешево и сердито.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Деталь прям просится делать на эррозионке, а как вариант есть такой путь - когда-то заказали мне теплообменник для водяного охлаждения процессора. После раздумий была сделана медная чашка диаметром 70 - 80 мм, толщина стенки 5. Затем ровными рядами просверлено и развернуто несколько сотен отверстий д4, в них запресованы штыри из медной проволоки от нефтяного кабеля (концы штырей конечно во внутрь). Сверху залужено, как чисто проточено и на горячую напресована рубашка с нержавейки. Сверху крышка с штуцерами. Причем делалось чуть ли не быстрей чем пишу это. Обдумайте, может поможет в Ваших дерзаниях

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

romka10.06, к лазеру приценился. Да, дёшево, где-то в 10 раз дешевле эрозионки, если не путаю ничего. Но там вроде какие-то наплывы бывают, так что точность размеров паза получится невысокой. Значит, нужен довольно широкий паз. Это уже вопрос оптимизации гидравлики. Далее, если собирать стопкой, то деталь должна быть герметичной. Т.е. их нужно спаять/сварить так, чтобы всё было герметично. Пока не понятно, сколько это может стоить.

 

Затем ровными рядами просверлено и развернуто несколько сотен отверстий д4, в них запресованы штыри из медной проволоки от нефтяного кабеля (концы штырей конечно во внутрь)

Отверстия были не сквозные? Меня здесь пугает тепловой барьер между штырями и отверстиями. По-хорошему, надо пропаивать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Поругайте, пожалуйста, вот это, перед тем как пойду прицениваться. Не совсем ясна технология - как заусенцы из отверстий исчезнут?

 

post-15252-070616800 1425641527_thumb.gif

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Отверстия сквозные были, чашка получилась вроде ежика иглами внутрь. Теплового барьера не должно было получиться т.к. отверстия разворачивались после сверловки и штыри прессовались с приличным натягом

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А внутренность ёжика от наружности была герметично отделена или нет?

Насчёт теплового барьера - может и да, но кто знает. Всё равно оно начнёт корродировать при 350С и барьер может со временем возникнуть. Т.е., такая технология, требующая определённой смелости в моём случае.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Все было герметично, чашка закрытая крышкой со штуцерами, и все это в корпусе компьютера для обработки видео. Если бы были протечки меня бы ...

Но температура там конечно была не выше 50-60 градусов

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Поругайте, пожалуйста, вот это, перед тем как пойду прицениваться

Может и не к месту.

Зачем сверлить отверстия? А если взять медную или алюминиевую трубочку, нарезать ее на кусочки и зажать их между двумя обичайками?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Эммм, влезу с безумной индеей, берем листовое железо, режем в заданный размер и прокладываем его кусочками шлифованными на клин (арка из кирпичей с раствором клинышком похожий пример) по внешней поверхности все это дело облуживаем припоем и протягиваем обжимными кольцами :crazy:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Раз пошли идеи,от меня)Два цилиндра,матрёшкой,на внутреннем фрезеруем рёбра.обычной фрезой без наворотов.Потом запрессовываем внутренний цилиндр с рёбрами в боольщий цилиндр.С натягом.Внутренний диаметр уменьшится,но это можно учесть...Технологически проще.)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А если взять медную или алюминиевую трубочку

Тепло должно уходить по толще материала.

 

арка из кирпичей с раствором клинышком похожий пример

Я думал про это. Многовато припоя, а так ничего. Всё же более простая идея тупо приварить рёбра внутри кажется более жизненной, поскольку не требуется герметичность спая.

 

Потом запрессовываем внутренний цилиндр с рёбрами в боольщий цилиндр

Та же проблема - тепловой барьер. Может, он и не так страшен.

 

На самом деле я уже уменьшил размеры до того, что и эрозионка стала более-менее подъёмной по цене. Вопрос теперь в другом: как подвести/отвести тепло вовне машины.

 

Теперь встаёт вопрос: блин получается слишком тонким и его надо делать из меди или алюминия. Не могу найти данных по скорости коррозии меди и алюминия на воздухе при 350С. Кто-нибудь может помочь? И по прочности алюминия. Хотя алюминий вызывает наибольшие сомнения. Если нагреватель сделан из нормального материала, дальше можно растить температуру, а алюминий, наверное, совсем раскиснет. Но для начала можно даже до такого опуститься.

 

В целом это всё равно времянка, по-хорошему надо всё делать из стали. Но на первый раз может и прокатить. Стоимость болванки получилась не запредельная, обработка тоже.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Если времянка,то может не париться с фрезами и эрозионками.Площадь рёбер у Вашего двигателя колеблется от 6000 см до 2500,в зависимости от технологии...Эм,строго не судите,перемножил..возможно криво))Зачем упихивать стирлинг в объём банки пива,не на формулу 1 движок))Пусть будет большим и красивым)))

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И с теплообменом полегче будет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
более мощных самопалов в сети не нашёл... Изменено пользователем Riba1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Площадь рёбер у Вашего двигателя колеблется от 6000 см до 2500,в зависимости от технологии..

Честно сказать, мысль не понял. Да, площадь колеблется,но это не для компактности, а в попытке удешевить и решить проблемы с изготовлением. Нельзя глубокие отверстия - пробуем мелкие. Дорогая эрозионка - пробуем уменьшить площадь. И т.п.

 

Я планирую (пока ещё) диаметр 15см, ход 7,5см (гамма) - около 1 литра. 720 об/мин, 150 ватт индикаторной мощности. Можно, конечно, сделать и 4 литра... Но у меня будет температура нагревателя 350С, это принципиальное решение, потому что я хочу нагреть кучу камней и потом вентилятором гнать воздух на нагреватель. Греть камни слишком выше 500С плохо, потому что теплоизоляция при такой температуре плохо работает, и нагреть их до такой температуры тоже тяжело огнём. Обычно все делают нагреватели из нержи и там гораздо выше. Раз температура снижена, нужны гораздо более хорошие теплообменники. 2500см2 - это не от хорошей жизни, а компромисс с технологиями. Лучше 6000. Как эти 6000 ты предлагаешь разместить даже в этом французском монстре, не прибегая к рёбрам? Допустим, диаметр 30см, длина 15см - это всего 1400см2. Даже до 2500 ещё далеко.

 

У француза явно температура нагревателя гораздо выше, поэтому там проще с теплообменом. Ему не нужна такая большая площадь, как мне.

 

Частоту вращения я хотел бы в звуковом диапазоне. Потому что есть частоты типа 6 или 7 герц, вредные для здоровья. У меня лично иногда сердце перехватывает, когда в километре от меня поезд по мосту едет, например (хотя я этот поезд слышу только потом). Монстр тяжёлый, и эти частоты будет тяжело заглушить. Чем выше частота, тем легче заглушить вибрацию. Кроме того, чем выше частота - тем дешевле генератор.

 

Выйти на 20 герц пока не получается, но ясно, что машина должна быть маленького объёма, чтобы быстро крутиться.

Изменено пользователем denis2

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И ещё вопрос ко всем, кто предлагал составные конструкции. Если взять воздушный зазор 0,1мм, то он оказывает такое же сопротивление теплопередаче, как слой железа толщиной 200мм. У меня на это один ответ - надо всё залить припоем. Ткните носом в книжку или веб-страничку, где я могу понять, насколько реально плотно воткнуть один стальной цилиндр в другой и спаять их так, чтобы тепло спокойно проходило из одного цилиндра в другой. Сколько я затрачу припоя в килограммах на квадратный метр поверхности и сколько будет стоить такая работа. Есть ли способ гарантировать, чтобы припой везде затёк и не осталось воздушных мешков. В принципе вариант с составными рёбрами я с самого начала имел в виду, но теперь можно его взять в более детальную проработку. Думаю про составной круг типа той четверти кольца, которую я рисовал раньше. Но не четверть, а 1/12 кольца. Дальше все эти сегменты собираем в одно кольцо, впихиваем в трубу и припаиваем. Вот и готов нагреватель с внутренними рёбрами.

 

... хотя можно и без трубы... надо подумать...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Какие там зазоры при посадке на горячую. Вы загляните через вики о производстве лейнерных стволов для артиллерии. При посадке там на молекулярном уровне сцепление идет

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ну вот это я посмотрел, ничего не нашёл. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B5%D1%80

 

Как я представляю себе, у нас есть две горных страны с картинки про Ra и Rz. Одна горная страна на Земле, другая на астероиде. Астероид падает на Землю по касательной и останавливается. При этом часть гор стирается, часть образует бороздки и получается Карелия. Но я не вижу гарантии, что при этом одни горы полностью сотрутся и станут слепком других. Если два материала разной прочности, то ещё есть такая возможность. Но по-моему, тут будет груда обломков (морены), часть гор останется и воздух тоже будет присутствовать между материалами. Единственный вариант - если в одном из материалов наступит текучесть. Т.е., по сути пайка, но давлением.

 

Тут надо видимо искать специфическую информацию про тепловые барьеры при посадке или запрессовывании или чём-то таком подобном.

Далее, если есть доступ воздуха между поверхностями, возникает возможность их коррозии. Поверхностный слой будет неравномерно распухать ввиду образования окалины и теплоизолирующий слой может возникнуть со временем, даже если его изначально не было.

 

Это всё, конечно, мои фантазии пока что, но варианты пока выглядит как-то ненадёжно без наличия известных прототипов. Видимо, надо посмотреть про биметаллические радиаторы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
http://ctirling.ru/s...ateli-stirling/Ваш двигатель низкотемпературный получается...350-эмм...150.Японцы сделали так Диаметр вытеснителя 80 см,площадь нагреваемая никак не меньше 5000 с небольшим,можно больше,при желании.Мощность 140 ватт.В Вашем случае больше,потому что начальная температура 350 и до 150,к примеру.

post-115131-007406700 1425740666_thumb.png

Изменено пользователем Riba1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

denis2, горячая посадка с натягом герметична, никакого воздуха (и соответственно окисления) быть не может, тепловое сопротивление ничтожно мало. По работе часто приходится собирать валы с шестернями на горячую, нагретую шестерню (грею в бытовой электродуховке для пирожков 20 - 30 минут) надеваешь на вал свободно, она еще долго свободно крутиться, а вал остаётся холодным, потом резко её прихватывает и вал моментально нагревается, а шестерня теряет температуру. Обратно снимается только прессом с усилием от 5 до 15 тонн при диаметре вала около 40мм. На больших валах мой двадцатитонный пресс не справляется, приходиться отдавать распрессовывать на большой пресс.

Так что можно нарезать лазерной резкой толстых колец с рёбрами внутри, собрать их в пакет под прессом, прихватить слегка сваркой, затем проточить весь пакет в нужный размер, и охладить его углекислотой. ну и засунуть потом в подготовленную нагретую втулку (трубу), будет практически монолитная деталь.

Изменено пользователем romka10.06

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

.350-эмм...150

40. При такой температуре ещё не очень проблематично сбросить тепло в окружающую среду.

 

вал моментально нагревается, а шестерня теряет температуру. Обратно снимается только прессом с усилием от 5 до 15 тонн при диаметре вала около 40мм

Ну ладно, почти убедил :) Но резать точно не лазером, там конус и точность низкая. Концевой фрезой, к примеру. И как можно более толстые листы, поскольку на каждой границе всё равно будет ступенька, лишнее сопротивление.

 

Вроде с "ядром" теплообменника более-менее есть ясность: есть набор технологий, пока неясно со стоимостью.

 

Я перешёл к рассмотрению подвода тепла снаружи. Там всё чуть ли не хуже, чем при отводе внутри. Грубо говоря, если сделать такие же рёбра или отверстия наружи, то стоимость надо помножить примерно на два.

 

Дальше вопрос такой: вот вышел у нас воздух из этих рёбер или отверстий. Теперь он должен как-то завернуть и попасть в горячую полость двигателя.

 

Если эти два вопроса вместе рассмотреть, то наилучшее решение подозрительно похоже по виду на трубчатый теплообменник, вырезанный из болванки металла. Маразм.

 

Следующяя естественная мысль отсюда: а почему бы тогда вообще не сделать трубчатый теплообменник именно из трубок. Получаются приемлемые результаты (если программа не врёт) с 240 трубками внутренним диаметром 5мм и длиной 20см. Как-то это дико для 150 ватт. Но такова расплата за высокий КПД при низкой температуре.

 

Здесь пока неясна опять же стоимость изготовления, а также подвод тепла снаружи: трубки совершенно точно придётся снаружи оребрять.

 

В общем, пока нет ясности.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я говорил про температуру теплоаккумулятора, от 350 до 150. Ниже кпд совсем невеликий.Какое давление в двигателе планируете?

Изменено пользователем Riba1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Из того что я прочитал в сети про лазерную резку, рез расширяется к низу на 1 градус, точность позиционирования в сотых долях мм, в крайнем случае можно просто из большего количества более тонких пластин нарезать.

Какая ширина паза нужна? и какая ширина ребра?

Концевой фрезой я думаю такую вещь не нарезать вообще. Насчёт теплопроводности границ между наборными пластинами вообще не за чем заморачиваться, тепло ведь пойдёт изнутри наружу, во втулку, между пластин ему идти как бы и некуда. Температурный градиент между внутренней и наружной поверхностью теплообменника есть, а вдоль его почти нет.

Варить теплообменник из сотен тонких трубок нереально, чисто физически сварщик между ними не просунет горелку, вот пайка твёрдым припоем вполне реальна.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Варить теплообменник из сотен тонких трубок нереально

Да вы что? Серьезно? А я и не знал! Последние 12 лет думал что все зависит от стенки трубки и квалификации сварного. А диаметр трубки (КАПИЛЯРА) - переменная вторична, чем меньше диаметр - меньше длина шва - легче варить. (варим постоянно 10х0,5 по 37 шт в ф100 и по 85 в ф150 трубной доски)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Я говорил про температуру теплоаккумулятора, от 350 до 150.

Нет, температура камней по плану падает с 450 до 350, температура металла нагревателя - с 350 до 250-300. Но это ещё требует уточнения: надо проверить всю цепочку теплообмена на предмет потерь. Всё же есть чувство, что запас в 100С вполне достаточен даже при тех стальных нагревателях, к-рые я рисовал. В принципе, двигатель и дальше будет работать, но мощность будет сильно падать.

 

Давление атмосферное.

 

Из того что я прочитал в сети про лазерную резку, рез расширяется к низу на 1 градус

Я где-то здесь на чипмейкере в лазерном разделе прочитал о том, что реальная точность невысока, и конус вполне себе заметный. Не знаю как по стали, а по оргстеклу могу подтвердить на личном опыте. Говоря про ступеньки, я имел в виду гидравлическое, а не тепловое сопротивление.

 

Я на пайку и рассчитываю. Вроде как раз "массовая" технология, позволяющая одним движением запаять все трубки сразу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×