Nové rotační křídlové stroje a jejich aplikace

Nové rotační křídlové stroje a
jejich aplikace
Ing. Jiří Frolík
Národní
vzdělávací
fond
Problematika současných pístových strojů
Kapitola 1
a spalovacích motoru
Spalovací motory a jejich účinnosti
Energetické ztráty pístových motoru při použití
Vliv spalovacích motoru s vnitrním spalováním na životní
prostředí a atmosféru
Spalovací motory a jejich emise
Pístové motory s vnitrním spalováním
Pístové motory s vnejším spalováním
Motor teplovzdušný - Stirlinguv motor pístový
Motor parní pístový
2
Národní
vzdělávací
fond
Rotacní stroje v obecném pohledu
Kapitola 2
Klasifikace rotačních pístových motoru(publikace Felix Wankel)
Některé příklady
Koncepty rotačních motoru schopné dalšího vývoje
Rotační motory vzduchové
Rotační motory křídlové klasické
Vznik točivého momentu u motoru křídlových
Provedení miniaturního lamelového motoru
Praktické přístroje na bázi lamelového motoru
Konstrukce malého lamel. motoru a stupeň expanze
Vznik točivého momentu
Točivý moment a výkon v závislosti na otáčkách u lamelového
motoru
Průběh točivého momentu u spalovacího motoru
3
Národní
vzdělávací
fond
Rotační stroje křídlové velkoobjemové
Kapitola 3
Historický parní rotační křídlový stroj – Hultova konstrukce
(r.1901) - Peter Stiestorfer
Konstrukce rotacního parního stroje typu Hult
Konstrukční parametry parního stroje Hult
Výpočet odstředivé síly křídla u parního stroje Hult
Rotační křídlový stroj s křídlem upevněným na výkonové hřídeli
Rotační dvojkřídlový kompresor typu Zoller z r.1928 – Nemecký
a Americký patent udělen
Parametry Zollerova kompresoru
4
Národní
vzdělávací
fond
Rotační stroj typu Wankel
Kapitola 4
Konstrukce Wanklova motoru s převodem 1:2
Konstrukce Wanklova motoru s převodem 2:3
Podélný rez Wanklovým motorem
Kritický odber tocivého momentu u Wanklova motoru
Pokusy o stavbu velkoobjemového Wanklova motoru
Pokus o stavbu vícestupňového motoru
Rotační motor typu Renault
Třecí ztráty Wanklova motoru
Maximální možná velikost jednotky Wanklova motoru
Vícepístové Wanklovy motory
5
Národní
vzdělávací
fond
Rotační stroj křídlový typu Groll
Kapitola 5
Konstrukce Grollova kompresoru jako vývojový předstupňem
nového rotačního stroje
Udelený Evropský patent c. O 102 555 z r. 1987
Konstrukce Grollova kompresoru podle patentu
Praktické provedení Grollova kompresoru
Parametry ze zkušebního provozu Grollova kompresoru
Nevýhody Grollova kompresoru – podmínky pro vysokou účinnost
a rychlotočivost nejsou splněny
Nutné předpoklady pro realizaci rychlotočivého rotačního
křídlového stroje
6
Národní
vzdělávací
fond
Nový rotační stroj s oběžnými křídly
Kapitola 6
(viz patent CZ 290702 a US 6 368 089 B1 ve složce)
Základní konstrukční provedení v podélném řezu
Synchronizace otáček rotoru a výkonové hřídele
Tření v uložení křídel na hřídeli
Příčný rez rotačním motorem
Tvorba rovnoměrného momentu při otáčení
Tabulka dráhových rychlostí na orbitální dráze křídel
Hranice kontaktního těsnění při rychlostech větších než 30m/sek
/diagram
Fyzika smykového tření
Labyrintové těsnění / příklad labyrintového těsnění u pístového
kompresoru
7
Národní
vzdělávací
fond
Nový rotační stroj s oběžnými křídly
Kapitola 6
(viz patent CZ 290702 a US 6 368 089 B1 ve složce)
Konstrukce Cink
Špatná konstrukce křídla Cink (axiální asymetrie)
Výpočet odstředivé síly křídla Cink
Výpočet odstředivé síly hmotnostního převisu křídla Cink
Pohled na radiální mezery ROTOR-STATOR
Rotační kompresor v přímém spojení s generátorem
Pohon kompresoru pres řemenici
Konstrukce rot.křídlového stroje s dělenou hřídelí
Konstrukce spalovacího motoru
Funkce spalovacího motoru
Prodloužená expanze
8
Národní
vzdělávací
fond
Vícestupňové aplikace rotačního stroje
Kapitola 7
s oběžnými křídly
Vícestupňový
rotační křídlový kompresor
Vícestupňový rotační expanzní křídlový motor
Referenční třístupňový pístový parní stroj
TS-diagram třístupňového parního stroje
Třístupňový expanzní stroj se synchronizací otáček jednotlivých
modulu
Převodovka synchronizační s ozubenými řemeny
Postupné odbourávání tlakového gradientu - násobný odběr
točivého momentu
Redukce otáček
Synchronizační převodovka pro stroj s protiběžnými moduly
Expanzní stroj v podélném řezu se synchronizační převodovkou
9
Národní
vzdělávací
fond
Vícestupňové aplikace rotačního stroje
Kapitola 7
s oběžnými křídly
Expanzní
stroj se synchronizací otácek s generátory o ruzné
frekvenci
Teplovzdušný rotacní motor s uzavreným obehem
Srovnání s HHT-turbin
Vertikální provedení kompaundního stroje
Horizontální provedení kompaundního stroje s možným využitím
sluneční energie
Soustava strojů k využití nízkopotenciálního tepla s otevřeným
oběhem
Soustava strojů k využití nízkopotenciálního tepla s uzavřeným
oběhem
Projekt IEA - Energy Cascading prostřednictvím turbin
10
Národní
vzdělávací
fond
Vícestupňové aplikace rotačního stroje
Kapitola 7
s oběžnými křídly
Kaskádový
motor jako analogie projektu Energy Cascading /
Přenos energie na dálku
Využití nízkopotenciálního tepla z chladící vody tepelných a
jadrných elektráren a jiných zdrojů např. projekt OTEC
11
Národní
vzdělávací
fond
Nový rotační stroj s oběžnými dvojkřídly
Kapitola 8
(viz Užitný vzor CZ 15 406 U1 ve složce)
Konstrukce
v podélném řezu
Konstrukce v příčném řezu
Stroj s 8-mi dvojkřídly
Konchoidální dráha konců dvojkřídel
Konstrukce konchoidy
Parametrické odvození konchoidy
Deskriptivní konstrukce konchoidy
Zobrazení diference konchoidy a srovnávací kružnice
Funkce dvojkřídlového stroje
Hypocykloidní převod - inherent balance
12
Národní
vzdělávací
fond
Nový rotační stroj s oběžnými dvojkřídly
Kapitola 8
(viz Užitný vzor CZ 15 406 U1 ve složce)
Konstrukce
konchoidální křivky a její transformace do
kartézských souřadnic
Vahadlové těsnení
Poloha křídel podle otočení excentru
Těsnění vnitrního prostoru
Aplikace mnhokřídlového stroje na využití sluneční tepelné
energie
13
Národní
vzdělávací
fond
Kapitola 9
Možnosti využití rotačního stroje
s oběžnými dvojkřídly
Aplikace
jsou obecne stejné jako u predešlého stroje
Prezentace konstrukce prototypu nového rotačního stroje s
oběžnými dvojkřídly s možným využitím v Organickém Rankinove
Cyklu s uzavřeným oběhem
(autor konstrukce Ing. Jan Sedlák)
END
14
Národní
vzdělávací
fond