Свежие комментарии

Паровой инжектор

Итак, паровая машина весело попыхивает паром, попаданец лежит под пальмой(или дубом) и считает бабки. Но… Запас воды в котле не бесконечен. Еще пара часов и вам придется останавливать машину, разбирать котел, заливать воду и запускать все заново. Если только у вас нет насоса, способного выдавать 10-20 атмосфер и легко присоединяемого к паровику… Не надо тянуться к формам для отливки поршней! Наш выбор — паровой инжектор.

Это крайне простое устройство. Выпускайте пар из котла в узкую трубку с расширением на конце(там пар будет расширяться и увеличивать скорость движения) и поставьте напротив вторую трубочку, чуть шире, с сужением в середине. Погрузите все это в воду. Готово — из второй трубочки течет вода под давлением! Никаких движущихся частей, никакого износа, никакой смазки!

inzhektor

Паровой инжектор — несколько парадоксальное устройство. Он использует давление пара из котла, для того чтобы закачать воду в тот же котел. То есть, с учетом потерь, он развивает давление большее чем давление пара! Это происходит благодаря конденсации пара. Поэтому подаваемую воду нельзя подогревать выше 40 градусов — инжектор не сможет пропихнуть теплую воду в котел. На схеме инжектора вы можете видеть что вода постоянно циркулирует по насосу — это предохраняет ее от нагрева. Впрочем можно закачать и горячую воду из конденсатора, помучившись с многоступенчатым инжектором — в нем повышенное давление можно создать не за счет конденсации, а за счет дополнительной кинетической энергии водяной струи. Многоступенчатый инжектор можно запитывать уже не паром из котла, а отработавшим свое паром из цилиндров.

Внимание! Сильная вибрация от паровой машины может нарушить работу инжектора.

Такие же устройства применялись для откачки воздуха из тормозной системы поездного состава. Это устройство можно использовать и в качестве обычного насоса для подъема воды, хотя оно менее экономично чем обычные насосы.

Интересна возможность использовать инжектор в качестве водометного двигателя. Как показывает практика, в этом случае нам понадобится двухступенчатая схема — первый насос закачивает воздух, второй использует закачан. Одноступенчатый инжектор будет плохо работать из-за больших объемов прокачиваемой воды — пар будет конденсироваться слишком быстро. Закачиваемому первой ступенью воздуху конденсация не грозит. Этот двигатель имеет ограниченную мощность. Как показала практика — при мощностях больше нескольких десятков лошадиных сил КПД резко падет. Он весьма чувствителен к скорости потока воды, ее температуре, температуре и давлению воздуха. Теоретически его КПД может быть немного выше КПД обычного двигателя. На практике он весьма неэкономичен. Зато крайне прост в устройстве: котел и одна металлическая трубка. Все остальные трубки и сопла можно сделать из дерева или керамики.

Так где нам может понадобится неэкономичный, но крайне простой в производстве, водометный двигатель в несколько десятков лошадиных сил? Кто угадает — получит шоколадку. ^_^

18 комментариев Паровой инжектор

  • YaGoshan!

    >Так где нам может понадобится неэкономичный, но крайне простой в производстве, водометный двигатель в несколько десятков лошадиных сил?
    Для торпеды??

    • vashu1

      Молодец. Вот шоколадка и котики. ^_^

      Торпеда или катер-брандер. Осталось придумать управление.

  • Значит практического применения тут почти ноль ?! Нет ли возможности использования, кроме водомёта?

    • Hludens

      А по назанчению? Ведь других вменяемых способов пополнить котел раз два и обчелся…
      ну и как насос он тоже не так плох, с учетом отсутсвия движущихся частей…

  • RomanN

    Как насос воды?
    Возврат воды в котёл все же не такая большая проблема…

    Я просто не в курсе его применения сейчас, хоть теоретического. Тогда зачем он в прошлом ?

    • vashu1

      Устроен он куда проще насоса. Это и позволяло ему применяться вместо насоса. А для попаданца простота особенно важна.

      Плюс у него неплохой кпд так что интересен вариант маломощной паровой машины с водяным колесом и инжектором.

      • Ясно. Тогда в статье нужно привести варианты схем, отсылку на опыт и так далее. Иначе эта заметка не дает понятия о применении.

        • dan14444

          Ага, и ссылки на реферируемые журналы. И отзывы трёх рецензентов. 🙂

        • Hludens

          Статья написана по принципу sapienti sat.
          Дан чертеж, объяснено как работает. Где применять? Умному человеку и так понятно, применять везде где нужен насос. Да и приведены примеры то — подъем воды, откачка воздуха, водомет… Что еще нужно?

        • Grue

          Ясно. Тогда в статье нужно привести варианты схем, отсылку на опыт и так далее. Иначе эта заметка не дает понятия о применении.

          Эта статья была писана в 12 году, а использование инжектора в качестве самостоятельного двигателя пробегало где-то в 15 году в комментариях, то-ли к какой-то теме, то-ли на форуме.

  • dan14444

    Вот что было бы неплохо — так все подобные устройства на Бернулли и К (тромпу/водоструй, вихревики, сопло Лаваля, профиль крыла (неоднократно любимый нашими планерофилами), этот инжектор и т.п.) — свести в общий раздел или дать кросс-ссылки.

  • RomanN

    Да, надо разжевать!
    Иначе это только для весьма умного и опытного человека. А если он знает — ему и статья не нужна! В общем налицо разрыв между наполнением текста и целевой аудиторией…..

    • dan14444

      Ну вот я например не знал про такую схему, мне статья интересна была «как есть».

      • RomanN

        Про водоструй слышали? так принцип один на все виды. Но есть тонкости, где то такой работает, а где то — нет. Тут только один момент указан — разбалансированность при изменении условий. Но как это в конкретике выражается надо еще самому искать ((

        • dan14444

          Хех, на голом эффекте Бернулли, как в водоструе, инжектор не сделать — этот инжектор ещё и тепловая машина, в этом-то и интерес.

  • mx

    > Как показала практика — при мощностях больше нескольких десятков лошадиных сил КПД [инжектора] резко падет.
    Что мешает масштабировать инжекторный (точнее, эжекторный) двигатель сборкой батареи из двигателей в десяток лошадиных сил каждый?
    Горная энциклопедия (http://www.mining-enc.ru/e1/ezhektor/) уверяет, что КПД эжектора достигает 30%. Это бешеная экономичность по сравнению с 9% парового двигателя. И никаких вообще движущихся деталей (кроме, разве что, руля), ни малейшего шанса намотать на винт сети, бешеная проходимость по мелководью (для плоскодонок, разумеется) и т.д.

    • // Горная энциклопедия (http://www.mining-enc.ru/e1/ezhektor/) уверяет, что КПД эжектора достигает 30%.

      Когда называют высокий КПД эжектора всегда имеют в виду закачку воды в котел. При этом нагрев воды — полезная работа. Оттого он и получается высоким.

      Чисто механический кпд меньше процента.

    • // Чисто механический кпд меньше процента.

      Потому что тут идет прямой обмен импульсом.

      1 кг на 10 м/с = 50 Дж. Он сталкивается с 4 кг, они движутся со скоростью 2 м/с. Кинетическая энергия упала до 10 Дж = кпд 20%

      Как нетрудно увидеть, чем больше разница масс/скоростей, тем ниже кпд.

      В паровом инжекторе мы имеем дело с паром — легкий газ под давлением, как нетрудно прикинуть он истекает из сопла со скоростями в сотни м/с. Вода в движителе судна должна истекать со скоростями на порядок с лишним меньше, так что низкий кпд неизбежен.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>