При более тщательном изучении схемы турбины, пришел к пониманию правильности конструкции и соответствия ее теории.
Прошу прощения за критические замечания.
Это по мужски.Спасибо.
"VaKula" пишет:
При таком напоре, на мой взгляд, я бы делал такую... полное использование энергии потока
Ну полного использования вряд ли удастся добиться.Достоинства и недостатки водоналивных колёс подробнейшим образом изучены и описаны в л-ре.Возвращаться к ним не буду.Остановлюсь лишь на одном аспекте:Пуск колеса в условиях устойчивых низких температур.В нашей зоне это становится практически невозможным.Кстати,на том месте,где сейчас работает моя турбина,мой прадед использовал именно водоналивное колесо для привода мельничного оборудования,молотилки,дранощепалки и т.п.Тоесть тихоходных механизмов,не требующих бысоких степеней мультипликации.Эксплуатировалось оборудование только в тёплое время года и лишь эпизодически,после длительной предварительной подготовки(очистка от обмерзания в основном,обкалывание льда в подводящем лотке и на подходах к нему),в зимнее время.При крайней необходимости.
При более тщательном изучении схемы турбины, пришел к пониманию правильности конструкции и соответствия ее теории.
Прошу прощения за критические замечания.
Это по мужски.Спасибо.
"VaKula" пишет:
При таком напоре, на мой взгляд, я бы делал такую... полное использование энергии потока
Ну полного использования вряд ли удастся добиться.Достоинства и недостатки водоналивных колёс подробнейшим образом изучены и описаны в л-ре.Возвращаться к ним не буду.Остановлюсь лишь на одном аспекте:Пуск колеса в условиях устойчивых низких температур.В нашей зоне это становится практически невозможным.Кстати,на том месте,где сейчас работает моя турбина,мой прадед использовал именно водоналивное колесо для привода мельничного оборудования,молотилки,дранощепалки и т.п.Тоесть тихоходных механизмов,не требующих бысоких степеней мультипликации.Эксплуатировалось оборудование только в тёплое время года и лишь эпизодически,после длительной предварительной подготовки(очистка от обмерзания в основном,обкалывание льда в подводящем лотке и на подходах к нему),в зимнее время.При крайней необходимости.
Сергей, извини, что не совсем в тему. А не мог бы ты поподробнее рассказать про своего прадеда? Откуда сведения о нем? Вообще, все, что знаешь. Я думаю, что был бы потрясающе интересный рассказ!
Сергей, извини, что не совсем в тему. А не мог бы ты поподробнее рассказать про своего прадеда?
А я как-то побоялся спросить, хотя вопрос тоже вертелся на языке.
Сергей, а правда? Думаю небольшое отступление не испортит тему. Решать конечно Вам, но...
применительно к микро ГЭС с двумя метрами располагаемого напора.
При таком напоре, на мой взгляд, я бы делал такую... полное использование энергии потока
В том варианте, который представлен на вашей картинке, КПД - не более 50%. Причина - глухие ковшы.
Лучшие верхнебойные колеса со сквозными ковшами и с окружной скоростью, превышающей скорость подлива воды, выдавали КПД до 80% при тонкой настройке, но только в летнее время.
Кроме тех недостатков водяного колеса, о которых рассказал Сергей, верхнебойному колесу свойственна тихоходность. От силы - один оборот за 2 - 3 секунды. Повышающий редуктор при таких оборотах становится камнем преткновения.
Теперь понятно.В принципе не думаю,что на этом изломе возникнут какие то неприятные явления именно из-за снижении скорости в подводящей трубе
Дело тут не в потере скорости потока, а в том, что возникающий на такой кромке вихрь создаст низкочастотные колебания. Подводящую трубу вихрь будет потряхивать, разбалтывая крепеж. Если ты сгладишь поворот пологим радиусом, то условия для вихря просто исчезнут.
По поводу нижнего "трамплинчика" в подводящей трубе: не надо ничего опускать. Просто можно увеличить радиус поворота. Когда поворот трубы делается с радиусом, меньшим диаметра трубы, то неравномерность потока (по эпюре скоростей) гарантирована. Плюс вихревая вибрация.
Желательно, чтобы радиус поворота был в 1,5 – 2 раза больше диаметра трубы.
Дело тут не в потере скорости потока, а в том, что возникающий на такой кромке вихрь создаст низкочастотные колебания. Подводящую трубу вихрь будет потряхивать, разбалтывая крепеж. Если ты сгладишь поворот пологим радиусом, то условия для вихря просто исчезнут.
Ну в принципе установить там сглаживающую врезку не составит большого труда.
Сергей, ничего не понимаю в этих турбинах, но поражен: неужели в домашних условиях можно добиться изготовления деталей с точностью до сотых и углов до минут???
Слава,привет.
Не во всём конечно.Базовые детали в этот раз изготовляли в заводских условиях(опорные диски,вал).Для деталей корпуса делаю сначала шаблоны из картона,по ним с макс.точностью перевожу в металл.Свариваю сам.Главное не спешить и делать аккуратно.Отклонения в сотках как правило,особых проблем не создаёт.Есть такая присказка:Делай хорошо,а плохо само получится.
Основная проблема даже не в точности изготовления,а в верно подобранной схеме.Рассчитать,а чаще даже интуитивно предвидеть результат - вот основа "народного" творчества в механике.У Кулибина не было компьютера,а мы помним о нём до сих пор.
"Сергей Бодров" пишет:
Ну вот так изменил
Нет.Так не годится.Слишком велик угол встречи с первой лопастью.Если сделать,как ты предлагал - эта лопасть выпадает на подаче.Нужно сохранить угол между вектором скорости потока и касательной к лопасти(хотя бы в диапазоне 11-15град).Поэтому при увеличении радиуса придётся всё ж опустить дно подводящей трубы.Но это тоже не шибко страшно.
Наверно так(показано пунктиром) и сгладить доп.вставкой(красное).Иначе конструктивно будет сложно соединить турбину и подводящую трубу.
Нормально получилось. Но доп вставку внизу можно будет увеличить в реалии (с бОльшим радиусом), если всё же будет рождаться никому не нужный в этом раскладе вихрь.
Сергей у меня всё нормально по нынешним меркам.
Сделал безлопастной насос, но он для меня не конечная цель. Сам понимаешь.
Колдую с турбиной на базе этого насоса.
Но скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается.
Нормально получилось. Но доп вставку внизу можно будет увеличить в реалии (с бОльшим радиусом), если всё же будет рождаться никому не нужный в этом раскладе вихрь.
Да.Мне тож вроде теперь всё нравится.Но может ещё кто чего наглядит....
"FANT" пишет:
Но скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается.
Игорь,спасибо.
С праздником тебя и твоих близких.
Удачи и здоровья.
Почти всё подготовил для новой турбины.Осталось сварить и воткнуть на место.....Но,честно говоря,такого мандража ещё не испытывал.Даже не понимаю причины такой неуверенности.Может от того,что прорабатывал на компе,а не как всегда - интуитивно...
.....Но,честно говоря,такого мандража ещё не испытывал.Даже не понимаю причины такой неуверенности...
Сергей, и у меня тоже тревожное предчувствие. Твоя новая турбина - более высокооборотная, чем прежние варианты.
Кавитационные эффекты на лопастях резко возрастают. Я, кстати, не считаю что кавитационные эффекты вызваны рождением и схлопыванием пузырьков пара. Я уверен. что кавитация - электродинамический эффект, сродни капельнице Кельвина. Разрушение металла происходит из-за микроразрядов электричества в воде (эффект Юткина).
Если бы твоя турбина была бы сделана из полипропилена или другого изолятора, то никаких проблем с кавитацией не было бы.
Так что я советую тебе повременить с заменой турбины до весны, если конечно старая модель "нормально фунциклирует".
Самолет, большой Вам респект за хорошо проделанную работу.
Но мне думается, что дисковый насос Теслы не оправдывает таких серьезных усилий с Вашей стороны.
Дело в том, что КПД современных промышленных насосов очень высок. Например, Оседиагональные насосы имеют КПД в районе 80 %. Это значительно больше, чем у дискового насоса Теслы. На прикрепленной картинке видно, что рабочим элементом в таком насосе является шнек, навитый на конусе.
Эти насосы компактны и сравнительно дешевы в производстве.
Еще более высокий КПД у насосов, поднимающих воду на гидроаккумуляторных ГЭС. Он близок к 90 %. Но у этих супер-насосов очень сложный и дорогостоящий "винт". Фактически, это обращенная радиально-осевая турбина Френсиса. Производство единичное и поэтому цена заоблачная (четвертая картинка).
Надо сказать. что для меня многие изобретения Теслы кажутся странными по причине своей очевидно низкой эффективности. Его дисковый насос относится к таким странным изобретениям. В сравнении с его знаменитой "коробочкой для автомобиля" с помощью которой он часами колесил на Форде по территории промышленной выставки, дисковый насос - какая-то нелепость. Но Тесла с небывалым упорством пытался выиграть конкурс министерства ВМФ США на поставку турбин, в которых он реализовал тот всё тот же конструктив - пачки тонких дисков.
При сходе водяного потока с диска образуется мощное завихрение, от которого насос трясет. По этой причине ресурс такого насоса будет очень скромным. Его (Теслы) дисковые турбины ломались после наработки всего 100 часов.
Последние десятилетия в насосной индустрии идет возврат от лопаточного винта к шнеку. Но щнек этот несколько необычен тем, что спиральная лопасть наклонена относительно оси шнека. То есть в дополнении к наклону самой спирали вводится второй наклон. Когда спираль навита на конусе, то ее спиральная лопасть перпендикулярна конической поверхности ступицы (вторая картинка).
Есть и комбинированные шнеко-центробежные насосы для очень больших напоров и расходов. В них первая ступень - простой шнек, а вторая - лопатки ЦБ насоса (третья картинка). Эти насосы практически лишены проблем кавитации.
Лучшим насосом всех времен и народов я считаю шнеково - винтовой насос Архимеда. Но только не в том убогом виде, в котором его преподносят в современных энциклопедиях, а в своем первоначальном виде.
На этой ветке я уже писал об этом насосе и о его достоинствах (сообщение 68).
Надо сказать. что для меня многие изобретения Теслы кажутся странными по причине своей очевидно низкой эффективности. Его дисковый насос относится к таким странным изобретениям. В сравнении с его знаменитой "коробочкой для автомобиля" с помощью которой он часами колесил на Форде по территории промышленной выставки, дисковый насос - какая-то нелепость. Но Тесла с небывалым упорством пытался выиграть конкурс министерства ВМФ США на поставку турбин, в которых он реализовал тот всё тот же конструктив - пачки тонких дисков.
При сходе водяного потока с диска образуется мощное завихрение, от которого насос трясет. По этой причине ресурс такого насоса будет очень скромным. Его (Теслы) дисковые турбины ломались после наработки всего 100 часов.
На мой взгляд, не корректно о чем-либо так уверенно заявлять без наличия на то весомых оснований. "Очевидно" и "подтверждено опытом" - разные вещи. Вязкое трение - далеко не очевидное явление, которое лежит в основе как дискового насоса, так и дисковой турбины. И если лично вы не сталкивались с силой этого явления в определенных условиях, и не имеете не малейшего понятия о порядках величин в проявлении этой силы, то как можно об этом что-либо говорить?
Далее, нужно так же понимать и уметь различать правду от выдумки. В частности, история о "волшебной коробочке" - чистейшая выдумка газетчиков. И если найти точные источники этой информации - все станет на свои места, но на это же нужно тратить время... Куда проще поверит на слово, верно?
Итак, на счет дискового насоса и турбины - эффективность данного типа машин, должным образом сконструированных ничем не отличается от лопаточных собратьев. Дисковый насос - это аналог центробежного насоса с назад загнутыми лопастями, его эффективность в диапазоне малых расходом выше, чем у лопаточного, а в диапазоне больших расходов немного ниже. Но отличительной особенностью дисковой машины является отсутствие пульсаций на выходе, более высокая кавитационная стойкость, а так же возможность работы с высоковязкими жидкостями, чего по определению не способен делать лопаточный собрат. Есть еще много дополнительных возможностей дискового насоса, но и того, что уже перечислено - вполне достаточно.
Как видно, насос вовсе не трясет... И ваше умозаключение о том, что "при сходе водяного потока с диска образуется мощное завихрение, от которого насос трясет" - не имеет опытного подтверждения. Как раз наоборот, одним из свойств дискового насоса является ламинарный характер потока, что подразумевает под собой отсутствие турбулентности, т.е. завихрений. Если вас эта тема все же заинтересует, буду рад помочь с изучением этой темы.
Что касается турбин - история примерно такая же. Дисковая турбина - это аналог радиальной центростремительной лопаточной турбины, а при определенной модификации и радиально-осевой турбины. Если диски выполнены из соответствующих материалов, и ротор тщательно сбалансирован, то никакой вибрации не возникает, и диски не разрывает.
ГЛОУ, так это оказывается, я вас в лице "самолета" похвалил за хорошо сделанную работу.
И что я получил в ответ ?
Я получил чванливую отповедь в типично украинском стиле. Вы же ведь украинский хлопчик.
Скажите, зачем нужно "мучиться" с дисковым насосом, ели его КПД в полтора раза уступает ЦБ насосам и вдвое уступает оседиагональным насосам. Может быть, из уважения к великому Тесле ?
Ответ тут очевиден - в жизнь пойдет тот насос, у которого больше КПД и ресурс, ну и у которого меньше себестоимость.
Дисковый насос Теслы проигрывает современным насосам по всем трем позициям. причем проигрывает безнадежно.
Значит ли это, что поиск новых принципов работы насосов не нужен ? Нет, конечно, поиск нужен. Но сейчас такое время, что повышение КПД насоса на 5-10 % мало кого интересует. Вот если бы кто-то предложил насос с КПД больше 100 %. тогда совсем другое дело !
Замах Теслы именно в том и состоит, что механизмы с КПД более 100 % - могут быть созданы.
Но замах без удара - это "по-русски" в воду пукнуть.
Вот вы с чего-то взяли, что дисковый насос и дисковая турбина Теслы основаны на эффекте вязкостного трения.
Допустим, самому Тесле такое заблуждение простительно, он "академиев не кончал", но вы-то могли бы поинтересоваться характером физических явлений, возникающих при взаимодействии погружного ротора с жидкостями различной вязкости. Перекачивание цементного раствора, масел, мазутов, а также молока, сливок, сиропов, меда и прочей экзотики - это реальная практика строительного и пищевого насосостроения.
Так вот, при перекачивании маловязких, вязких и сильновязких жидкостей основной движущей силой является градиент давления (или разрежения), создаваемый на поверхности погружного ротора. Ваше вязкостное трение является фактором, понижающим эффективность работы насоса. То есть вязкость - не причина разгона жидкости, а лишь помеха этому разгону. Вы этого, почему-то, не поняли, но решили что ваше видение - это и есть истина в последней инстанции.
Для прочищения ваших мозгов сообщу вам, что большинство насосов, успешно работающих с вязкими жидкостями, столь же успешно работают с сыпучими материалами, у которых явление вязкостного трения вообще отсутствует.
Впрочем, это ваше личное дело: искренне заблуждаться или, все же, докопаться до истины.
Мой основной тезис предыдущего сообщения состоял в том, что дисковые насосы Теслы проигрывают по всем техническим показателям насосам шнекового типа (УОДН). Вы решились мое утверждение опровергнуть. Ну, тогда возьмите типовой насос типа УОДН и сравните его с дисковым насосом в некотором диапазоне рабочих режимов. Тогда будет о чем поговорить.
ГЛОУ, как вы думаете, почему в я обвинил вас в украинской чванливости ?
Потому что с первых строк вашего сообщения стало очевидно, что вы не в состоянии слышать и уважать доводы оппонента.
И даже если вы не знаете глубоко предмета разговора, вы всё равно будете всех поучать, вместо того, чтобы самому учиться. Это характерная черта почти всех украинцев и самое большая их слабость.
Только, ради бога, не обижайтесь, я с симпатией отношусь к Украине и к украинцам, но в то же время, считаю, что современные события с уклоном вашей страны в майданутость - это прямое следствие вашей гипер уверенности в своей правоте и в своей гипер исключительности.
Все, что хотел сказать - я сказал. Спорить не буду - дело это бестолковое. Кому интересно разобраться - тот разберется и без меня с вами. А вот причем тут национальность, и гипер исключительность - честно, не понимаю... Использованные контрацептивы есть везде, и на Украине, и в России, как и вполне адекватные люди.
Моя уверенность в том, что я говорю основана на опыте, а ваша, по всей видимости - на умозаключениях. Да, и добавлю, почитал эту ветку и ваши посты, даже не подумаю усомниться в вашей компетентности в сфере гидротурбин - по все видимости вы знаете, о чем говорите, хотя и некоторые спорные моменты конечно есть (на счет сверхединичности). Однако, что касается дисковых машин - сомневаюсь, что у вас есть достаточный опыт именно в этой сфере.
Вот стоит на минутку отлучиться......Сразу споры начинаются,выходящие за рамки темы(а иногда и приличий)."Вы ещё подеритесь,горячие финские парни."
Виталий.Я понимаю Ваше желание впиться в глотку любому,кто выскажет сомнения,после проделанной Вами работы.Но давайте понимать: Мы(собравшиеся в этой теме) все немножко долбанутые.Мы готовы совершать ошибки и снова начинать с нуля,ошибаться,заблуждаться,достигать и радоваться ....Давайте постараемся быть полезными друг другу,а не усложнять жизнь........Игорь хороший парень.Но Майдан всёж можно было и не привлекать в обсуждение технических вопросов.Хотя я его понимаю : Мы сейчас все за вас переживаем.Всёж не чужие.
Удачи.С.Б.
Сергей, спасибо за участие. Я не в коей мере не хотел кого-либо обидеть, и в частности, Игоря. Так же не хочу вгрызаться кому-либо в глотку на защиту своей работы. Я прекрасно знаю как плюсы, так и минусы этой технологи, и хочу, что бы это понимали другие, те, кому интересна эта тема, не более. Я искренне прошу прощения, если кого-то обидел. Но и молчать, когда говорят неправду - не буду. Всем желаю удачи в достижении задуманного! Больше тему засорять не буду. Ведь тема действительно интересная, и лично меня интересует возможность использования дисковой турбины в качестве гидротурбины. Правда как мне удалось выяснить на сегодняшний день, такая турбина будет эффективна при относительно большом напоре, и умеренном расходе воды.
Спасибо,Виталий.Мы здесь парни не обидчивые.Технари вообще народ покладистый и стараемся больше делать,а если говорить,то аргументированно.
Было бы интересно услышать Ваше мнение по моим последним попыткам улучшить свою поперечно-струйную турбину .Мы с Игорем чёта в сомнениях......Слишком всё гладко выглядит.
Виталий, я тоже сожалею о своей излишней эмоциональности в технической полемике.
Майдан тут к слову пришелся, поскольку вы там у себя на родине слишком много воли дали отпетой шпане. Причем не той шпане, которая сейчас буйствует на Крещатике, а той, что правит этим хулиганьем и вашей оппозицией и вашим правительством.
У нас тоже также хреново всё было в девяностых, но слава богу, переболели мы этой детской болезнью с высокой температурой, чего и вам - нашим братьям, от души желаем.
Про дисковые гидромашины я впервые узнал в семидесятых годах, когда был бум дезинтеграторов. Среди них были и чисто дисковые конструкции без "пальцев", работающие на повышенных оборотах. У нас в авиации родилась идея предполетной подготовки топлива для самолетов - разведчиков, но в реальную жизнь это не пошло, поскольку "возбужденное" состояние керосина сохранялось недолго.
В конце 90 -х появились теплогенераторы Потапова. Фактически это дисковый (многодисковый) ротор, провоцирующий эффект кавитации. Иногда диски делаются с отверстиями, иногда и без них.
Мои хорошие знакомые закупили потаповские генераторы и поставили их под Серпуховом на большой строительный склад на испытания. Это была сплошная череда неудач и аварий. Основная причина - разрушение дисков. Точно также, как у Теслы.
Законы бизнеса в то время были суровы, и поставщики дисковых теплогенераторов с трудом и с потерями унесли ноги из под Серпухова.
Еще одна область, где применяются дисковые ускорители потока - это всякого рода сепараторы растворов и распылители воды и питательных растворов. Главная их болезнь - низкочастотная вибрация, вызванная неустойчивым режимом обтекания.
Но последние десять, а то и более лет дисковые погружные ротоы повсеместно вытесняются коническими роторами. У последних огромное преимущество перед дисковыми, благодаря более устойчивому характеру обтекания. Угол раскрытия конических роторов колеблется в очень широком диапазоне от 60 до 150 градусов. У распылителей и увлажнителей угол много меньше - от 10 до 30 градусов. Есть и составные роторы, в которых конусы вложены "дружка в дружку", как матрешки.
На конических роторах проблема кавитации (следовательно, вибрации агрегата) практически снята.
Вы же, Виталий, пока экспериментируете исключительно с дисковыми роторами, не подозревая. что можете сделать резкий рывок вперед с переходом на конические формы.
Меня, собственно, из-за этого и "понесло", я увидел, что вы мучаетесь с устаревшей и отжившей свой век технологией и искренне вам посочувствовал. Но в ответ вы мне заявили, что я не имею "не малейшего понятия ..."
Это знаете, как протягиваешь руку помощи незнакомому человеку, а он тебе в ответ - под дых...
Естественно, после этого, "будучи в сердцах", я провел небольшую воспитательную беседу.
Сейчас понимаю, что можно было бы и помягче, потому и прошу на меня, на ветерана, не серчать.
Приветствую всех!
Было свободное время - изучал данную тему. С гидротурбинами практически не работал, но в близких и смежных областях некоторый опыт имеется. Конкретно на счет вашего варианта турбины Банки, Сергей, ничего сказать не могу. Лично я делал бы в соответствии с "классическими" рекомендациями. Возможно теория во многом и не точна, но если есть построенные варианты подобных турбин с известными параметрами, и они вас устраивают - почему нет? По крайней мере риск минимальный. По доброму завидую вам, так как сам мечтаю иметь собственную ГЭС, и возможность экспериментировать.
Что касается "чудес", описанных Игорем на счет движения лопасти, или паруса поперек потоку, соображения следующие:
При движении парусника в режиме галфвинд (хотя правильнее было бы сказать ХалфВинд, half - по английски - половина), на парусник действуют несколько сил, и одна из них, та самая "волшебная" - давление атмосферы.
С одной стороны паруса давление воздуха равно давлению в потоке, а с другой стороны давление ниже, так как с этой стороны возникает турбулентность. Направление силы давления перпендикулярно основному потоку, а величина этой силы пропорциональна разности давлений, площади паруса, и угла установки паруса. Чем выше скорость паруса в перпендикулярном направлении относительно набегающего потока, тем выше турбулентность. Как я понимаю, эта турбулентность, а вместе с ней и разряжение не будут возрастать постоянно. И плюс ко всему "классическая" передача кинетической энергии парусу. Это в самом общем виде, естественно. Как с эффектом Магнуса, максимальный перепад давлений возникнет тогда, кода угловая скорость ротора будет равна скорости потока, тогда с одной стороны противоположные потоки с одинаковой скоростью взаимно компенсируются, а с другой складываются. И в данном случае скорость движения этого вращающегося ротора зависит от перепада давлений. И как я понимаю, вполне может превышать скорость основного потока. Вдаваться в подробности не буду, так как не обладаю достаточными знаниями, но в общем виде идея такова. Интересно узнать мнение Игоря.
На счет отсасывающих труб - это вполне изученная и используемая технология.
В книге "Гидравлические турбины и насосы" ст. 137, к примеру. Но хочу так же сказать, что сам лично не занимался исследованиями в этих областях, и практического опыта не имею. Так что могу ошибаться конечно.
Это по мужски.Спасибо.
Ну полного использования вряд ли удастся добиться.Достоинства и недостатки водоналивных колёс подробнейшим образом изучены и описаны в л-ре.Возвращаться к ним не буду.Остановлюсь лишь на одном аспекте:Пуск колеса в условиях устойчивых низких температур.В нашей зоне это становится практически невозможным.Кстати,на том месте,где сейчас работает моя турбина,мой прадед использовал именно водоналивное колесо для привода мельничного оборудования,молотилки,дранощепалки и т.п.Тоесть тихоходных механизмов,не требующих бысоких степеней мультипликации.Эксплуатировалось оборудование только в тёплое время года и лишь эпизодически,после длительной предварительной подготовки(очистка от обмерзания в основном,обкалывание льда в подводящем лотке и на подходах к нему),в зимнее время.При крайней необходимости.
Сергей, извини, что не совсем в тему. А не мог бы ты поподробнее рассказать про своего прадеда? Откуда сведения о нем? Вообще, все, что знаешь. Я думаю, что был бы потрясающе интересный рассказ!
А я как-то побоялся спросить, хотя вопрос тоже вертелся на языке.
Сергей, а правда? Думаю небольшое отступление не испортит тему. Решать конечно Вам, но...
Тему портить и не надо! Лучше написать блог.
В том варианте, который представлен на вашей картинке, КПД - не более 50%. Причина - глухие ковшы.
Лучшие верхнебойные колеса со сквозными ковшами и с окружной скоростью, превышающей скорость подлива воды, выдавали КПД до 80% при тонкой настройке, но только в летнее время.
Кроме тех недостатков водяного колеса, о которых рассказал Сергей, верхнебойному колесу свойственна тихоходность. От силы - один оборот за 2 - 3 секунды. Повышающий редуктор при таких оборотах становится камнем преткновения.
Я понял. Просьбу снимаю.
Да думаю,ребята,небольшой оффтоп будет даже полезен.Напишу чуток позже.Сейчас занят малехо.
Дело тут не в потере скорости потока, а в том, что возникающий на такой кромке вихрь создаст низкочастотные колебания. Подводящую трубу вихрь будет потряхивать, разбалтывая крепеж. Если ты сгладишь поворот пологим радиусом, то условия для вихря просто исчезнут.
По поводу нижнего "трамплинчика" в подводящей трубе: не надо ничего опускать. Просто можно увеличить радиус поворота. Когда поворот трубы делается с радиусом, меньшим диаметра трубы, то неравномерность потока (по эпюре скоростей) гарантирована. Плюс вихревая вибрация.
Желательно, чтобы радиус поворота был в 1,5 – 2 раза больше диаметра трубы.
Ну в принципе установить там сглаживающую врезку не составит большого труда.
Так пойдёт?
Ну вот так изменил
Сергей, ничего не понимаю в этих турбинах, но поражен: неужели в домашних условиях можно добиться изготовления деталей с точностью до сотых и углов до минут???
Слава,привет.
Не во всём конечно.Базовые детали в этот раз изготовляли в заводских условиях(опорные диски,вал).Для деталей корпуса делаю сначала шаблоны из картона,по ним с макс.точностью перевожу в металл.Свариваю сам.Главное не спешить и делать аккуратно.Отклонения в сотках как правило,особых проблем не создаёт.Есть такая присказка:Делай хорошо,а плохо само получится.
Основная проблема даже не в точности изготовления,а в верно подобранной схеме.Рассчитать,а чаще даже интуитивно предвидеть результат - вот основа "народного" творчества в механике.У Кулибина не было компьютера,а мы помним о нём до сих пор.
Нет.Так не годится.Слишком велик угол встречи с первой лопастью.Если сделать,как ты предлагал - эта лопасть выпадает на подаче.Нужно сохранить угол между вектором скорости потока и касательной к лопасти(хотя бы в диапазоне 11-15град).Поэтому при увеличении радиуса придётся всё ж опустить дно подводящей трубы.Но это тоже не шибко страшно.
Наверно так(показано пунктиром) и сгладить доп.вставкой(красное).Иначе конструктивно будет сложно соединить турбину и подводящую трубу.
Нормально получилось. Но доп вставку внизу можно будет увеличить в реалии (с бОльшим радиусом), если всё же будет рождаться никому не нужный в этом раскладе вихрь.
Сергей у меня всё нормально по нынешним меркам.
Сделал безлопастной насос, но он для меня не конечная цель. Сам понимаешь.
Колдую с турбиной на базе этого насоса.
Но скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается.
Да.Мне тож вроде теперь всё нравится.Но может ещё кто чего наглядит....
Ну будем потихоньку сказки делать былью.
Сергей, с Новым Годом!
Здоровья, удачи, успешной реализации твоих смелых проектов !!!
Игорь,спасибо.
С праздником тебя и твоих близких.
Удачи и здоровья.
Почти всё подготовил для новой турбины.Осталось сварить и воткнуть на место.....Но,честно говоря,такого мандража ещё не испытывал.Даже не понимаю причины такой неуверенности.Может от того,что прорабатывал на компе,а не как всегда - интуитивно...
Сергей, и у меня тоже тревожное предчувствие. Твоя новая турбина - более высокооборотная, чем прежние варианты.
Кавитационные эффекты на лопастях резко возрастают. Я, кстати, не считаю что кавитационные эффекты вызваны рождением и схлопыванием пузырьков пара. Я уверен. что кавитация - электродинамический эффект, сродни капельнице Кельвина. Разрушение металла происходит из-за микроразрядов электричества в воде (эффект Юткина).
Если бы твоя турбина была бы сделана из полипропилена или другого изолятора, то никаких проблем с кавитацией не было бы.
Так что я советую тебе повременить с заменой турбины до весны, если конечно старая модель "нормально фунциклирует".
Интересная штука этот дисковый насос..
http://teslatech.com.ua/index.php?option=com_content&view=article&id=21&...
Самолет, большой Вам респект за хорошо проделанную работу.
Но мне думается, что дисковый насос Теслы не оправдывает таких серьезных усилий с Вашей стороны.
Дело в том, что КПД современных промышленных насосов очень высок. Например, Оседиагональные насосы имеют КПД в районе 80 %. Это значительно больше, чем у дискового насоса Теслы. На прикрепленной картинке видно, что рабочим элементом в таком насосе является шнек, навитый на конусе.
Эти насосы компактны и сравнительно дешевы в производстве.
Еще более высокий КПД у насосов, поднимающих воду на гидроаккумуляторных ГЭС. Он близок к 90 %. Но у этих супер-насосов очень сложный и дорогостоящий "винт". Фактически, это обращенная радиально-осевая турбина Френсиса. Производство единичное и поэтому цена заоблачная (четвертая картинка).
Надо сказать. что для меня многие изобретения Теслы кажутся странными по причине своей очевидно низкой эффективности. Его дисковый насос относится к таким странным изобретениям. В сравнении с его знаменитой "коробочкой для автомобиля" с помощью которой он часами колесил на Форде по территории промышленной выставки, дисковый насос - какая-то нелепость. Но Тесла с небывалым упорством пытался выиграть конкурс министерства ВМФ США на поставку турбин, в которых он реализовал тот всё тот же конструктив - пачки тонких дисков.
При сходе водяного потока с диска образуется мощное завихрение, от которого насос трясет. По этой причине ресурс такого насоса будет очень скромным. Его (Теслы) дисковые турбины ломались после наработки всего 100 часов.
Последние десятилетия в насосной индустрии идет возврат от лопаточного винта к шнеку. Но щнек этот несколько необычен тем, что спиральная лопасть наклонена относительно оси шнека. То есть в дополнении к наклону самой спирали вводится второй наклон. Когда спираль навита на конусе, то ее спиральная лопасть перпендикулярна конической поверхности ступицы (вторая картинка).
Есть и комбинированные шнеко-центробежные насосы для очень больших напоров и расходов. В них первая ступень - простой шнек, а вторая - лопатки ЦБ насоса (третья картинка). Эти насосы практически лишены проблем кавитации.
Лучшим насосом всех времен и народов я считаю шнеково - винтовой насос Архимеда. Но только не в том убогом виде, в котором его преподносят в современных энциклопедиях, а в своем первоначальном виде.
На этой ветке я уже писал об этом насосе и о его достоинствах (сообщение 68).
На мой взгляд, не корректно о чем-либо так уверенно заявлять без наличия на то весомых оснований. "Очевидно" и "подтверждено опытом" - разные вещи. Вязкое трение - далеко не очевидное явление, которое лежит в основе как дискового насоса, так и дисковой турбины. И если лично вы не сталкивались с силой этого явления в определенных условиях, и не имеете не малейшего понятия о порядках величин в проявлении этой силы, то как можно об этом что-либо говорить?
Далее, нужно так же понимать и уметь различать правду от выдумки. В частности, история о "волшебной коробочке" - чистейшая выдумка газетчиков. И если найти точные источники этой информации - все станет на свои места, но на это же нужно тратить время... Куда проще поверит на слово, верно?
Итак, на счет дискового насоса и турбины - эффективность данного типа машин, должным образом сконструированных ничем не отличается от лопаточных собратьев. Дисковый насос - это аналог центробежного насоса с назад загнутыми лопастями, его эффективность в диапазоне малых расходом выше, чем у лопаточного, а в диапазоне больших расходов немного ниже. Но отличительной особенностью дисковой машины является отсутствие пульсаций на выходе, более высокая кавитационная стойкость, а так же возможность работы с высоковязкими жидкостями, чего по определению не способен делать лопаточный собрат. Есть еще много дополнительных возможностей дискового насоса, но и того, что уже перечислено - вполне достаточно.
Как видно, насос вовсе не трясет... И ваше умозаключение о том, что "при сходе водяного потока с диска образуется мощное завихрение, от которого насос трясет" - не имеет опытного подтверждения. Как раз наоборот, одним из свойств дискового насоса является ламинарный характер потока, что подразумевает под собой отсутствие турбулентности, т.е. завихрений. Если вас эта тема все же заинтересует, буду рад помочь с изучением этой темы.
Что касается турбин - история примерно такая же. Дисковая турбина - это аналог радиальной центростремительной лопаточной турбины, а при определенной модификации и радиально-осевой турбины. Если диски выполнены из соответствующих материалов, и ротор тщательно сбалансирован, то никакой вибрации не возникает, и диски не разрывает.
А более подробно с дисковыми машинами можно ознакомится на моем сайте - http://www.teslatech.com.ua
А так же на моем YouTube-канале - http://www.youtube.com/user/vitglow
ГЛОУ, так это оказывается, я вас в лице "самолета" похвалил за хорошо сделанную работу.
И что я получил в ответ ?
Я получил чванливую отповедь в типично украинском стиле. Вы же ведь украинский хлопчик.
Скажите, зачем нужно "мучиться" с дисковым насосом, ели его КПД в полтора раза уступает ЦБ насосам и вдвое уступает оседиагональным насосам. Может быть, из уважения к великому Тесле ?
Ответ тут очевиден - в жизнь пойдет тот насос, у которого больше КПД и ресурс, ну и у которого меньше себестоимость.
Дисковый насос Теслы проигрывает современным насосам по всем трем позициям. причем проигрывает безнадежно.
Значит ли это, что поиск новых принципов работы насосов не нужен ? Нет, конечно, поиск нужен. Но сейчас такое время, что повышение КПД насоса на 5-10 % мало кого интересует. Вот если бы кто-то предложил насос с КПД больше 100 %. тогда совсем другое дело !
Замах Теслы именно в том и состоит, что механизмы с КПД более 100 % - могут быть созданы.
Но замах без удара - это "по-русски" в воду пукнуть.
Вот вы с чего-то взяли, что дисковый насос и дисковая турбина Теслы основаны на эффекте вязкостного трения.
Допустим, самому Тесле такое заблуждение простительно, он "академиев не кончал", но вы-то могли бы поинтересоваться характером физических явлений, возникающих при взаимодействии погружного ротора с жидкостями различной вязкости. Перекачивание цементного раствора, масел, мазутов, а также молока, сливок, сиропов, меда и прочей экзотики - это реальная практика строительного и пищевого насосостроения.
Так вот, при перекачивании маловязких, вязких и сильновязких жидкостей основной движущей силой является градиент давления (или разрежения), создаваемый на поверхности погружного ротора. Ваше вязкостное трение является фактором, понижающим эффективность работы насоса. То есть вязкость - не причина разгона жидкости, а лишь помеха этому разгону. Вы этого, почему-то, не поняли, но решили что ваше видение - это и есть истина в последней инстанции.
Для прочищения ваших мозгов сообщу вам, что большинство насосов, успешно работающих с вязкими жидкостями, столь же успешно работают с сыпучими материалами, у которых явление вязкостного трения вообще отсутствует.
Впрочем, это ваше личное дело: искренне заблуждаться или, все же, докопаться до истины.
Мой основной тезис предыдущего сообщения состоял в том, что дисковые насосы Теслы проигрывают по всем техническим показателям насосам шнекового типа (УОДН). Вы решились мое утверждение опровергнуть. Ну, тогда возьмите типовой насос типа УОДН и сравните его с дисковым насосом в некотором диапазоне рабочих режимов. Тогда будет о чем поговорить.
ГЛОУ, как вы думаете, почему в я обвинил вас в украинской чванливости ?
Потому что с первых строк вашего сообщения стало очевидно, что вы не в состоянии слышать и уважать доводы оппонента.
И даже если вы не знаете глубоко предмета разговора, вы всё равно будете всех поучать, вместо того, чтобы самому учиться. Это характерная черта почти всех украинцев и самое большая их слабость.
Только, ради бога, не обижайтесь, я с симпатией отношусь к Украине и к украинцам, но в то же время, считаю, что современные события с уклоном вашей страны в майданутость - это прямое следствие вашей гипер уверенности в своей правоте и в своей гипер исключительности.
До побачения.
Все, что хотел сказать - я сказал. Спорить не буду - дело это бестолковое. Кому интересно разобраться - тот разберется и без меня с вами. А вот причем тут национальность, и гипер исключительность - честно, не понимаю... Использованные контрацептивы есть везде, и на Украине, и в России, как и вполне адекватные люди.
Моя уверенность в том, что я говорю основана на опыте, а ваша, по всей видимости - на умозаключениях. Да, и добавлю, почитал эту ветку и ваши посты, даже не подумаю усомниться в вашей компетентности в сфере гидротурбин - по все видимости вы знаете, о чем говорите, хотя и некоторые спорные моменты конечно есть (на счет сверхединичности). Однако, что касается дисковых машин - сомневаюсь, что у вас есть достаточный опыт именно в этой сфере.
Удачи :)
Вот стоит на минутку отлучиться......Сразу споры начинаются,выходящие за рамки темы(а иногда и приличий)."Вы ещё подеритесь,горячие финские парни."
Виталий.Я понимаю Ваше желание впиться в глотку любому,кто выскажет сомнения,после проделанной Вами работы.Но давайте понимать: Мы(собравшиеся в этой теме) все немножко долбанутые.Мы готовы совершать ошибки и снова начинать с нуля,ошибаться,заблуждаться,достигать и радоваться ....Давайте постараемся быть полезными друг другу,а не усложнять жизнь........Игорь хороший парень.Но Майдан всёж можно было и не привлекать в обсуждение технических вопросов.Хотя я его понимаю : Мы сейчас все за вас переживаем.Всёж не чужие.
Удачи.С.Б.
Сергей, спасибо за участие. Я не в коей мере не хотел кого-либо обидеть, и в частности, Игоря. Так же не хочу вгрызаться кому-либо в глотку на защиту своей работы. Я прекрасно знаю как плюсы, так и минусы этой технологи, и хочу, что бы это понимали другие, те, кому интересна эта тема, не более. Я искренне прошу прощения, если кого-то обидел. Но и молчать, когда говорят неправду - не буду. Всем желаю удачи в достижении задуманного! Больше тему засорять не буду. Ведь тема действительно интересная, и лично меня интересует возможность использования дисковой турбины в качестве гидротурбины. Правда как мне удалось выяснить на сегодняшний день, такая турбина будет эффективна при относительно большом напоре, и умеренном расходе воды.
Спасибо,Виталий.Мы здесь парни не обидчивые.Технари вообще народ покладистый и стараемся больше делать,а если говорить,то аргументированно.
Было бы интересно услышать Ваше мнение по моим последним попыткам улучшить свою поперечно-струйную турбину .Мы с Игорем чёта в сомнениях......Слишком всё гладко выглядит.
Виталий, я тоже сожалею о своей излишней эмоциональности в технической полемике.
Майдан тут к слову пришелся, поскольку вы там у себя на родине слишком много воли дали отпетой шпане. Причем не той шпане, которая сейчас буйствует на Крещатике, а той, что правит этим хулиганьем и вашей оппозицией и вашим правительством.
У нас тоже также хреново всё было в девяностых, но слава богу, переболели мы этой детской болезнью с высокой температурой, чего и вам - нашим братьям, от души желаем.
Про дисковые гидромашины я впервые узнал в семидесятых годах, когда был бум дезинтеграторов. Среди них были и чисто дисковые конструкции без "пальцев", работающие на повышенных оборотах. У нас в авиации родилась идея предполетной подготовки топлива для самолетов - разведчиков, но в реальную жизнь это не пошло, поскольку "возбужденное" состояние керосина сохранялось недолго.
В конце 90 -х появились теплогенераторы Потапова. Фактически это дисковый (многодисковый) ротор, провоцирующий эффект кавитации. Иногда диски делаются с отверстиями, иногда и без них.
Мои хорошие знакомые закупили потаповские генераторы и поставили их под Серпуховом на большой строительный склад на испытания. Это была сплошная череда неудач и аварий. Основная причина - разрушение дисков. Точно также, как у Теслы.
Законы бизнеса в то время были суровы, и поставщики дисковых теплогенераторов с трудом и с потерями унесли ноги из под Серпухова.
Еще одна область, где применяются дисковые ускорители потока - это всякого рода сепараторы растворов и распылители воды и питательных растворов. Главная их болезнь - низкочастотная вибрация, вызванная неустойчивым режимом обтекания.
Но последние десять, а то и более лет дисковые погружные ротоы повсеместно вытесняются коническими роторами. У последних огромное преимущество перед дисковыми, благодаря более устойчивому характеру обтекания. Угол раскрытия конических роторов колеблется в очень широком диапазоне от 60 до 150 градусов. У распылителей и увлажнителей угол много меньше - от 10 до 30 градусов. Есть и составные роторы, в которых конусы вложены "дружка в дружку", как матрешки.
На конических роторах проблема кавитации (следовательно, вибрации агрегата) практически снята.
Вы же, Виталий, пока экспериментируете исключительно с дисковыми роторами, не подозревая. что можете сделать резкий рывок вперед с переходом на конические формы.
Меня, собственно, из-за этого и "понесло", я увидел, что вы мучаетесь с устаревшей и отжившей свой век технологией и искренне вам посочувствовал. Но в ответ вы мне заявили, что я не имею "не малейшего понятия ..."
Это знаете, как протягиваешь руку помощи незнакомому человеку, а он тебе в ответ - под дых...
Естественно, после этого, "будучи в сердцах", я провел небольшую воспитательную беседу.
Сейчас понимаю, что можно было бы и помягче, потому и прошу на меня, на ветерана, не серчать.
Давно не бывал на форуме. Все так же горячо спорим и трудимся..
Приветствую всех!
Было свободное время - изучал данную тему. С гидротурбинами практически не работал, но в близких и смежных областях некоторый опыт имеется. Конкретно на счет вашего варианта турбины Банки, Сергей, ничего сказать не могу. Лично я делал бы в соответствии с "классическими" рекомендациями. Возможно теория во многом и не точна, но если есть построенные варианты подобных турбин с известными параметрами, и они вас устраивают - почему нет? По крайней мере риск минимальный. По доброму завидую вам, так как сам мечтаю иметь собственную ГЭС, и возможность экспериментировать.
Что касается "чудес", описанных Игорем на счет движения лопасти, или паруса поперек потоку, соображения следующие:
При движении парусника в режиме галфвинд (хотя правильнее было бы сказать ХалфВинд, half - по английски - половина), на парусник действуют несколько сил, и одна из них, та самая "волшебная" - давление атмосферы.
С одной стороны паруса давление воздуха равно давлению в потоке, а с другой стороны давление ниже, так как с этой стороны возникает турбулентность. Направление силы давления перпендикулярно основному потоку, а величина этой силы пропорциональна разности давлений, площади паруса, и угла установки паруса. Чем выше скорость паруса в перпендикулярном направлении относительно набегающего потока, тем выше турбулентность. Как я понимаю, эта турбулентность, а вместе с ней и разряжение не будут возрастать постоянно. И плюс ко всему "классическая" передача кинетической энергии парусу. Это в самом общем виде, естественно. Как с эффектом Магнуса, максимальный перепад давлений возникнет тогда, кода угловая скорость ротора будет равна скорости потока, тогда с одной стороны противоположные потоки с одинаковой скоростью взаимно компенсируются, а с другой складываются. И в данном случае скорость движения этого вращающегося ротора зависит от перепада давлений. И как я понимаю, вполне может превышать скорость основного потока. Вдаваться в подробности не буду, так как не обладаю достаточными знаниями, но в общем виде идея такова. Интересно узнать мнение Игоря.
На счет отсасывающих труб - это вполне изученная и используемая технология.
В книге "Гидравлические турбины и насосы" ст. 137, к примеру. Но хочу так же сказать, что сам лично не занимался исследованиями в этих областях, и практического опыта не имею. Так что могу ошибаться конечно.