Hybridní motory

Ahoj Michale ,

tuto Brianovu přednášku poznám , mám ji i staženou jako flv. Je to pěkný materiál, ale jde o pokročilé materiály a technologie, které jsou jak se obávám mimo amatérské možnosti. Pro nás je asi použití LOX-u nemyslitelné (.

Csaba Boros používá v rámci svého projektu také parafín a N2O a má tam Isp cca 220-240?! Ono u hybridů ta míra využití paliva a okysličovadla je jiná než jsme zvyklý u motorů na TPH. Obvykle pro nedostatek okysličovadla končí spalování a i z toho relativně mála paliva tam dost zůstane.

Dobré motory na KPH mají Isp hodně přes 400!! (ale mimo atmosféru kde se expazní efekt velkých trysek s velkým expanzním poměrem ...)

Mirek

Ahoj,
tady je odkaz na video týkající se hybridních motorů.



Je to záznam přednášky Briana Cantwella z amerického institutu SETI. Bohužel, je to tedy anglicky, ale uvidíte i obrázky prezentace, které jsou srozumitelné. Neměl jsem zatím čas se na to v klidu podívat, jen bych upozornil na čas 42:30, kde je vidět prezentace se srovnáním různých motorů na kapalné palivo s hybridem použivajícím jako palivo parafín a kapalný kyslík jako okysličovadlo. Specifický impulz je 340s a tedy zcela srovnatelný s motory na KPH.

Michal

Zde podrobně popíši jak plním do motoru N2O.
Jak je patrno používám painbalovou Al lahev 20 oz do této lahve se bez problémů vejde 750g plynu,více rozhodně ne ,750g je vyzkoušeno ,že je bezpečné a v letních měsících nedojde k prasknutí bezpečnostní pojistky na této flašce. předpisi říkají,že všechny zkapalněné plyny jenž nejsou hořlavé,toxické musí tuto bezp.pojistku mít. Tomu vyhovují jen dva plyna a to N2O a CO2 /neberu v potaz nějaké exoty / Shodou okolností tyto dva plyny mají velmi podobné fyzikální vlastnosti. Navíc předpisy /norma / do objemu 5 l na Al lahve s CO2 a N2O jsou naprosto identické.
Pro jistotu jsem pojistku ještě vyměnil za silnější s označením 4,5K původní je 3K kdy se občas stalo že z nepochopitelných příčin prdla a plyn unikl.
Na plnění těchto Al flašek je možno koupit tzv redukci viz třeba zde:
www.paintball-shop.cz/co2-vzduch/co2-pln...ni-co2-lahvi-hlinik/
A k tomu je třeba si nechat zhotovit podobnou redukci s vnitřním závitem 3/4" na 3/8" což je závit lahne s N2O. Já to mám takto možná trochu krkolomněji uděláno ale to je tím ,že mám různé redukce na spoustu i jiných plynů.
Na fotografii je vše patrné .
Velice důležité je před plněním lahev dát na několik hodin do mražáku na -18stC ,při pokojové teplotě se přepouštění nepovede a lahev se naplní pouze na pouhých 50% !!
Podchlazenou lahev co nejrychleji našroubuji do plnící redukce jenž je na plnící flašce tu celou otočím ventylem k zemi a otevřu hlavní ventyl. Já tam mám ten pákový ventyl navíc kdy jen otevřu kohot na flašce a potom až ten pákový ventyl.
Otočením plnící lahve dojde k tomu že se přepustí kapalný plyn což je stěžejní a né jen plynná složka pokud by se to plnilo v běžné poloze. Do hybridního motoru MUSÍ jit rozhodně kapalný plyn aby obsah energie byl co největší,pokud by tam proudila jen plyná složka motor by měl jen nepatrný výkon !!!
Lahev po naplnění zvážím,pokud je málo celý proces i s podchlazením opakuji,pokud je tam více tak plyn dodatečně odpustím aby hmotnost byla 750g ,dopouštění jde pěkně pákovým ventylem regulovat ,proto ten.

Pěkné video,u hybridních motorů obecně platí že zvyšování zahrazení se nezvyšuje výkon. Hybridní motory pracijí v určitém rozmezí zahrazení,zvyšování tété hodnoty spíše výkon snižují a zvyšují dobu chodu. Navíc jak jsem se přesvědčil a je to má doměnka, zvýšením zahrazení roste ryziko exploze. A že mě to párkrát zatím jen puflo!!
Výcekanálové hoření nepoužívám ,uvažoval jsem sice o něm také ,ale nevýhodou je možnost odtavení nějaké střední části paliva která vletí do trysky a je tu možný malér. Samozřejmě je možnost to navrhnout tak aby se celý středový segment děr totálně nezbortil,výhodu je tak akorát zmenšení motoru,zmenšení jeho hmotnosti a o něco větší ISP. Na druhou stranu je to pracnější a bohužel nemám děličku. Program Hybrid desing to také dovede spočítat a navrhnout. Používám osvědčený 4 kanálkový vstřikovač fí1,6 mm a středový kanál 15 mm u palivového segmentu kde mám 30% AP jsem středový kanál zmenšil ještě na 10mm tryska je 9,5 a lítá to jak drak!!

Ahoj Pavle ,
Myslím, že by bylo dobré dát tento příspěvek do skupiny „Hybridní motory“ a tuto skupinu ponechat jen pro tribridní motory, ať se to nemíchá.

Video je zajímavé a ukazuje zajímavé detaily. Aspoň pro mne jako hybridního laika.
Jsem ale přesvědčen , že to co tam bylo vidět nebyly vstřikovací kanálky, ale spíše difuzor.
Hybridní motory používané modeláři , zatím používají pouze jeden centrální injektor (vstřikovací ventil či dávkovač). Průměr vrtání vstřikovače určuje i maximální průtok N2O do spalovací komory (za daných podmínek – tlak, teplota …) a tím podstatně ovlivňuje okamžitý tah motoru.
Tento „děrovaný plech“ kraje zvrchu zrno paliva a napomáhá tak usměrňovat N2O z injektoru do jednotlivých spalovacích kanálů zrna TPH. Pandyho motor používá zrno s jedním centrálním spalovacím kanálkem (tedy menší plocha spalování), co má vliv na velikost i na velikost tahu – let modelu není tak divoký. Současně je ale jeho motor spolehlivější ,výrobně jednodušší a i méně nespálených zbytků paliva. Pandy si zase vypomáhá přísadou cca 20% AN- NH4NO3 do plastového zrna paliva, čím zvyšuje rychlost hoření (jak je rafinovaný).
Zmiňovaný difuzor či clonka může ještě napomáhat lepšímu promícháni směsi par N2O a odpařeného tuhého paliva. Turbulení proudění par a plynů nad povrchem paliva napomáha zvýšení rychlosti spalování. Tuhé palivo totiž nehoří přímo na svém povrchu , ale hoří odpařené plastové palivo v jisté vzdálenosti od povrchu paliva( závislé na termodynamických podmínkách ve spalovací komoře).
Testovaný motor je proto poněkud odlišný od motoru Pandyho.
Má vícekanálové zrno paliva a tedy i relativně větší tah, ale zřejmě nepoužívá přísadu NH4NO3 nebo práškového kovu do paliva. Vícekanálové zrno má také poměrně více nespáleného paliva – co je pěkně vidět na videu. Dalším faktorem je zde ovšem jistá míra neurčitosti provozních a spalovacích podmínek :
- nestabilita průtoku N2O injektorem
- vliv okolní teploty a tlaku na N2O v nádrži motoru
- proměnlivost směšovacího poměru a jeho vliv na Isp ( u N2O je naštěstí je tato křivka hodně plochá )
- otázka dostatku či přebytku N2O v motoru
které mají vliv jak na průběh tahu , tak i na velikost zbytku nespáleného paliva.
Zde je velký rozdíl v porovnání s motory na TPH, kde toto téměř řeší složení palivového zrna a podmínky spalování .

Právě procházení tohoto videa a některé odlišnosti mne pomohli trochu lépe pochopit souvislosti. Co bylo cílem cvičení.
Mirek