Keildiffusor (II)

Hallo Gerald .

Sorry dat ik het even overneem van je Gerrit Jan .

Ik heb deze motor zien en horen draaien.

Want Gerrit Jan is een poosje geleden bij mij op bezoek geweest met de formost, plus motor.

er zat surge in ,en dat begon al vrij snel ,dus niet pas bij 110.000 ,maar veel eerder .
Ik begreep daar niets van ,want er zit een jetmax ngv en turbine wiel in ,prima toch.

Toen hebben we besloten om de stuwcone eraf te halen ,en je zal het niet geloven ,maar de surge was kompleet weg.

Ik heb toen de cone opgemeten ,maar die was exact het zelfde als op de tekening.

Toen Gerrit Jan de motor open haalde ,om mij mee te laten genieten van zijn techniek, vielen mij twee dingen op
De eerste was het grotere huis , kamps maat, en ten tweede de afstand , en dat is dus wat jou ook opviel Gerald ,tussen de compressor en en het begin van de wiggen .

Toen begreep ik gelijk dat de motor zoveel stuw had .
Op Jetpower heb ik een gesprek gehad met de heren van de Hawk turbine.
Ik vond dat de afstand tussen de compressor ,en de wigjes , zo groot was bij hun , en ik dacht dat dit niet werkte , maar na dat gesprek begreep ik het heel goed.
Ook de grote turbine van Wren heeft dit principe , en werkt super goed.
Veel betere lucht verdeling ,en ook rustiger , dat is het geheim, werkt alleen bij grote motoren ,en niet bij kleintjes

He he , dat was een heel verhaal, maar ik denk wel dat het duidelijk is.
Gerrit Jan heeft precies de goede dingen gedaan , en daarom loopt dat motortje zo goed.

Mvg,

Martin.

 

Aha, dat snap ik....of toch weer niet....

Van school uit had ik altijd begrepen dat je een bepaalde vaneless space nodig hebt voor maximale effect. Ik geloof dat theoreticus Thomas Kamps daar zelfs wat formules over had, iets van 1,12 x compressor diameter. Ik kan me voorstellen dat meer vrijheid in de transitie zone de motor wat toleranter maakt indien de hoeken niet helemaal juist zijn, soort equalizer dus. Aan de andere kant mag die afstand ook weer niet té klein zijn omdat dan een soort "buffeting" zou kunnen gebeuren, lucht bots hard tegen de statorschoepen en weerkaats een soort schokgolf terug naar de compressor met alle nadelige gevolgen van dien. Dat zegende...., ik wil binnenkort beginnen aan een 18kg motor en heb twee tekeningen liggen, UT160 en een setje van Alfred Kittelberger ook wel de combustor doktor genoemd in duitsland. Allebei hebben een vortex diffuser maar hier is bijna geen vaneless space te vinden..... nog geen milimeter! Dit zijn allebei high-power motoren nog steeds uit het cv470 camping gas fleske, alles in deze motor moet optimaal zijn om zoveel vermogen uit de kleine diameter te halen...... Nu weet ik dus niet meer wat het beste is....proeven zullen het uitsluiten maar tis wel leuke materie om over na te denken.

Trouwens van dat gegrommmel met de uitlaat geinstalleerd heb ik ook vaak last van gehad, de lucht stagneerd dan in de diffuser sectie omdat hij achter té veel wordt tegen gehouden, temperaturen lopen dan niet per defenitie op. Heb namelijk wel eens wat testen gedaan met een normale KJ66 en een 70mm compressor met 56 (!) mm inlaat diameter, véél te veel bleek achteraf (joh....!) Maar deze turbine liep echt rete koud, 350 (jawel, driehonderdvijftig) graden zonder uitlaat tot 100.000rpm, daarna vette surge maar géén hoge temperaturen. De motor kon de lucht gewoon niet verwerken. Uitlaat erop en surge bij 80.000rpm, nog steeds onder 450 graden..... Uiteindelijk bij een normale diameter wielenstelsel heefd het te maken met een slechte efficienty in compressor diffuser zoals ik het begrepen heb.

Hoopjes theorie.....

Grtz,
Gerald

 

als je 6 jaar geleden zij je haalt binnenkort 19 kilo uit een 110mm behuizing geloofde je ook niemand..en toch is het nu al normaal.

ik heb hier een prototype Merlin 90 liggen met de laaste nieuwe stand onderdelen erin.
vandaag bij 13 graden buiten er 10,4 kilo uitgehaald bij 158000 toeren.
en 11 kilo bij 162000 , dat verschil was te klein dus weer terug gezet.
behuizing groote als wren 54.

blijven proberen en er nooit van uitgaan dat iets niet werkt.
ik heb ook al een simjet in elkaar gedraait omdat de tegendruk achter zo groot werd.
dat de smering weer retour ging in de tunnel.
resultaat de gehele achtekant gesmolten binnen 20 seconden.
wel een whopping 14,5 kilo bij 127000

 

hoi gerald en gerrit
ff comentaar

het probleem zit hem in verhouding tussen divigered van de dif en configerend ngv
Als de ngv meer configerend staat als de dif difigerend staat dan krijg je surge om er dan toch meer stuw er uit te willen halen moet je je dif meer difigeren maar daar heb je meer ruimte voor nodig maar daar zijn een paar truukjes voor
Maar ff over die de dif zelf iedereen is zo gek over die keildiffusor!
maar ff een paar dingen over een dif
het eerste wat je eigen lijk niet in een dif wil hebben zijn wiggen-bladen
want dat is aleen maar weerstand en het laat geen lucht door
waar heb je ze dan wel voor nodig!!!!
nauw om deluch liniar tehouden maar daar heb je helemaal niet van die dikken wiggen voor nodig!
waar om zitten dan in een Kj van die dikken wiggen nauw voor de boutjes en voor leidingen door te voeren daar kunnen ze dan mooi door heen
Waar om hebben ze de Kj dif dan zo gemaak ik denk dat dat komt toen de motoren in produktie zijn gegaan
het was veel werk om dif met lamelen temaken met dunnen bladen en je kan er ook geen leidingen door heen voeren
van daar dat ze er een hebben ontworpen die je kan freezen en niet om dat die beter is want het ding zit vol met hoeken en met dikken wiggen die je niet hebben
(niks mis mee makelijk te maken voor de verkoop en het werkt!!!)
en dit geld ook voor de kieldiffuser maar wel minder is al beter

Dit is ff wat om over na tedenken!!

Groetjes Limme

 

hmm interesante stof

maar ik heb nog een paar vraagjes, wat is precies een surge?

@Gerald

18 kilotjes?, kun je al een tipje van de sluier oplichten in welke kist je dit gaat bouwen?
Groeten Gertjan

 

Hoi Gertjan.
Surge? dat is het stadium waarbij de 'tegendruk' hoger wordt bij de uittrede van de compressor, ook wel stall genoemd, door deze te hoge 'tegen' druk zal de ideale luchtstroom over de compressor schoepen, net als een vleugel, loslaten en is het zogenaamde rendement of opbrengst van de compressor weg, de luchtstroom zal gedeeltelijk terugbotsen tegen de uittrede van de compressor en dit geeft het grommende geluid, goh dat ik het allemaal nog weet na 94' het jaar waarin ik dit gehad heb op school. :wink:
Een en ander niet vergelijken met high speed stall want dat is een hele andere tak van deze theorie.
Groet Ger.

 

Kijk, dat ziet er perfect afgewerkt uit. Zo dacht ik dat het allemaal moest zijn afgewerkt om de lucht netjes in lijn naar binnen te kloppen. Hoe minder wervelingen hoe meer lucht er naar binnen kan.

@wpkees, ik heb hier de tekening liggen van een lamellen diffusor, die zit bij de tekening van een T-66. Deze is in mijn ogen met beperkte kennis van draai en freeswerk toch vrij eenvoudig te maken op een cncfrees/draaibank. Als die beter zou zijn waarom wordt die dan niet door iederen gebruikt, je krijgt er meer lucht doorheen en de luchtstroom blijfft mooier lineaar hierdoor. Helaas heb ik geen scanner en kan ik die niet inscannen om hem hier te zetten, misschien vanavond eens kijken of ik dat via de fotocamera ook duidelijk krijg.

Voordat ik nu ga beginnen ga ik mij eens inlezen in de materie, dus op zoek naar dat "beroemde" boek waar jullie het over hebben. Heeft iemand de ISBN nummers van het boek van Kurt Schreckling?

 

ISBN

Theo het ISBN nummer is 3-88180-131-6.

gr Gerrit Jan

 

By riksma at 2008-11-14

By riksma at 2008-11-14

 

Zoals al aangegeven, een foto van die pagina in de bouwbeschrijving van een keildiffusor met lamellen.

 

Hey Limme, hier wordt een beetje na gedacht, daar hou ik van. Wat je zegt klopt een heel eind, die keildiffuser is inderdaad zo heilig nog niet.... Echter die KJ diffuser van Theo's tekeningen ken ik en die is ook niet goed, hij zal wel werken maar ik zal eea proberen uit te leggen; (Ben ook niet de geleerde hier, probeer alleen mee te geven wat mij geleerd is....., ga er eens effe voor zitten...c

Een ideale diffuser is helemaal zónder schoepen zoals in de auto turbo, echter dan heb je een hele grote minimale eind diameter nodig wat totaal onpraktisch is voor onze toepassingen. Dus gaan we de diameter flink verkleinen, zetten er een paar schoepen in om de lucht wat te helpen om voor die diameter te compenseren, vanaf nu is alles een compromie, proberen er het beste van te maken maar het ideale halen we nooit meer uit de compressor. Aan deze schoepen zitten wat aerodynamische natuurkundige wetten om dat goed te doen. (let wel, het gaat nu om efficientie, heel wat slechte diffusers kunnen ook goed werken tot een bepaald vermogen....) Er zijn een aantal voorwaarden waar de schoepen natuurkundig aan moeten voldoen, zie tekening hieronder wat ik bedoel, schrijvend uitleggen is altijd lastig...;
De intree hoek moet juist zijn om de uitgeslingerde lucht goed op te vangen, deze kan per type compressor (KKK/Garrett/Schwitzer etc.) verschillen maar moet precies 0 graden zijn van het gaspad, in onze gevallen meestal ongeveer 17 graden vanuit het loodrechte bekeken, zie gele maten links onder de tekening. (kleur is een beetje flets geworden) Daarnaast mag de differgerende hoek niet te klein of te groot zijn, zie rode maten op de tekening. Deze mag maximaal 18 graden zijn en liever niet minder dan 12 graden. Groter dan 18 graden en de lucht zal stallen bij hogere drukken/snelheden, kleiner dan 12 zal de lucht té weinig differgeren en blijft de lucht snelheid véél te hoog.
Laatste belangrijk item is dat de individuele doortocht monding niet te klein/groot mag zijn, zie blauwe lijn in de tekening. Dit kan ik lastig uitleggen maar turbine guru's hebben mij dit berekend waaronder enkele experts van de GTBA. In ons geval is deze het beste bij ongeveer 6mm. Veel kleiner dan dit zal de motor gaan surgen, compressor kan de lucht niet kwijt. Veel groter dan dit en de lucht gaat té makkelijk weg en zal er nooit sprake zijn van diffusie en werkt het ding niet......



Na bovengenoemde komt nu pas het interessante....(pfeww). Nu kun je elke vorm diffuser verzinnen als hij maar aan bovengenoemde voldoet. Neem nu de originele Schreckling diffuser met plaatjes zoals de tekening van Theo. Hier zal al snel de differgerende hoek véél te groot worden terwijl de ind. doortocht nog ok is, stall als gevolg. Toevoegen van schoepen zal de hoek relatief verkleinen naar 18 graden maar dan wordt de ind. doortocht weer veel te klein, surge als gevolg. (hier hebben ze later kleine tussen schoepen geplaatst maar blijft een lap middel) Om dit te corrigeren zullen bij rechte hoeken de schoepen dikker moeten worden zoals bij de standaard KJ66 diffuser en ook bij de "volkeil"/vortex diffuser. Dit werk goed tot op zekere hoogte, alle hoeken lijken nu goed zoals je op mijn tekening kan zien. Er was nóg een kleine voorwaarde waar een diffuser beter van wordt, het ideale gaspad volgen.... Deze loopt bij een kleinere buitenmantel in een boog. Het niet volgen van deze boog kost de lucht ook weer energie hoewel sommige geleerden zeggen dat deze te verwaarlozen is. Zelf denk ik dat het wel beter is om dat te doen dus moeten de schoepen een curve hebben. Nu kunnen we wél een plaatjes diffuser gebruiken omdat we met deze opstelling de differgerende hoek kunnen afstellen en tegelijk de ind. doortocht op maat houden.

Heel verhaal maar het blijkt dus dat Kamps het in het begin nog aardig goed had met zijn plaatjes diffuser:


Nogmaals, er zijn meerdere wegen naar Rome maar deze diffuser lijkt zo'n beetje het ideaalste van allemaal te zijn. Frank turbines die tot 19kg gaan in een standaard Kj blikkie gebruiken ook zo'n diffuser;




Maar zo'n diffuser is niet eenvoudig te maken wil je hem vol aluminium hebben, ik kan het niet zonder cnc spul. De manier van jou Limme, is waarschijnlijk gelijmd? Daar durf ik niet zo goed aan. Bij gematigd vermogen zal het niet zo'n probleem zijn maar bij high-power (boven 10kg stuwdruk én langdurig gebruik ben ik bang dat het ding op ten duur uit elkaar rammelt.....daar zijn mijn modellen iets te kostbaar voor. Maar het zou wél een hele goede weg zijn om mee te experimenteren.

Maar nu om effe terug te komen op het commentaar van Theo over het precies en nauwkeurig maken van onderdelen , Als er in de diffuser ergens wat vijl krassen zitten of zelfs wat hapjes of zoiets, daar kan die wel tegen, een hele lelijk uitziende diffuser zou ook een hele goede werkingsgraad kunnen hebben. Echters als de bovengenoemde hoeken niet juist zijn kan het vermogen inkakken of zelfs niet meer lopen. Ik hoor vele nu al zeggen, "maar mijn turbine loopt prima met m'n plaatjes diffuser". Dat kan kloppen, hij zal het ook doen maar er zal nooit het maximale uit gehaald worden. Zo zal de rechte plaatjes diffuser bij een standaard 66mm compressor wiel nooit meer dan 6kg kunnen produceren terwijl er 9,5kg uit te halen valt bij 120.000rpm. Als je daar genoegen mee neemt is er helemaal niets aan de hand. Zo kunnen ook twee vortex diffusers hele verschillende resultaten hebben waarbij de één net de goede hoeken heefd er er dus bij zweert terwijl een andere niet zo optimaal hoefd te zijn....

@Limme, ben wel erg benieuwd hoe jou diffuser gaat werken. Mocht het niet helemaal naar wens zijn stel ik voor om je aantal schoepen te verminderen. Je hebt er nu 19 waardoor de individuele doortocht wel marginaal lijkt te zijn (4,5mm??) Ik denk dat als je er 15 of 13 neemt dat je diffuser meer zal ademen en meer rendement geeft. Maar ja..., da's experimentere hé.

Zo, een heel verhaal, nu maar weer eens gaan bouwen of het me zelf ook lukt. Ga van de week weer verder aan m'n MW54 upgrade.

Groetjes,
Gerald

 

Dank je Gerald voor de perfecte uitleg.

Ik bekijk het vanuit de impeller, daar moet alles "glad" en schoon zijn om de inkomende lucht als ook de uitgaande lucht met zo min mogelijke verstoring door te laten. Elke vorm van verstoring of turbulentie in de impeller zorgt voor verlies. Ik ging er van uit dat dit bij dit soort motoren ook het geval zou zijn. Ook was ik van mening dat die keil de lucht aanvoer deed comprimeren waardoor de lucht na de diffusor een versnelling zou krijgen bij het weer uitzetten. Schijnbaar zit daar toch een groter verschil in dan ik dacht.

 

Dat is sowieso het geval, onvolkomenheden zijn nooit wenselijk maar een verkeerde hoekenstelsel kan een veel averechtser effect hebben. Maar bij mij geld ook altijd, een mooi product is het halve werk maar je moet er wel de middelen voor hebben.

Bijna goed, in een divergerende doortocht neemt de luchtsnelheid af en de druk toe. De naam 'compressor' is dan eigenlijk ook fout want hier wordt niets gecomprimeerd, de lucht wordt hier juist versneld. De diffuser zet deze vervolgens pas om in een druk door de lucht weer af te remmen.

Het verhaal wat ik besschreven heb is meer van toepassing als je zelf diffusers wil gaan bedenken, is misschien wat complex voor de beginnende bouwer maar geeft een aardig beeld waar we mee te maken hebben. Dit verhaal gaat alleen nog maar over de compressie sectie, zo zijn er weer een aantal variabelen in de verbrandings sectie en nog meer in de turbine sectie wat uiteindelijk een heel belangrijk samenspel geeft.

Ik heb zelf ook gemerkt dat het niet zo moeilijk is om een lopende turbine te bouwen met redelijk wat vermogen. De problemen komen pas als je het onderste uit de kan wil halen. De motor gaat bijvoorbeeld "brommen"....dat kan dus aan meerdere componenten liggen en niet simpel aan ngv of diffuser wat sommige beweren. Lastig is echter om dan te zoeken waar het aan ligt, waar begin je mee. (Vooral als je al weinig tijd hebt om iedere keer nieuwe componenten te maken...)

Theo, ik zou in jou geval gewoon die plaatjes diffuser maken als je beperkte middelen hebt, de motor zal gewoon goed lopen alleen zal je nooit het hoge vermogen halen maar ik denk dat dat ook geen prio bij jou is. Met 6kg kun je al aardig wat de lucht in sleuren, bijvoorbeeld de thundertail die aan 4kg al genoeg heefd, 6kg loodrecht omhoog. Kun je later alsnog onderdelen aanpassen als je wat meer in de materie zit en dan wel de middelen hebt ...of "the need for speed" zullen we maar zeggen...

Groetjes,
Gerald

 

Gerald, dat is perfecte info waar ik wat aan heb, ik wou dat iedereen zo behulpzaam was. Tot nu toe maar enkele mensen hier in die turbinegroep die mij aanwijzingen en hulp geven. Ik wou dat iedereen hier zo behulpzaam zou zijn als ik altijd geweest ben op dit gehele forum.

 

Hee turbine jongens,

Al is het voor mij zeker nog "ver van mijn bed show" voor ik zelf al aan een turbine bouw zou beginnen.

Ik volg het op de voet zodat ik meer van de materie te weten komt wat later alleen maar van pas kan komen bij m`n eerste turbine en wie weet ooit, heel ver weg ooit, een eigen bouw turbine.

Dus blijf maar komen met al die info

En voord e bouwers succes met de bouw

 

theorie diffusor

Gerald .bedankt voor de goede uitleg ik zal er eens goed voor gaan zitten om de theorie later in de praktijk hoop ik toe te kunnen passen.
Ik weet van de achter liggende theorie weinig af.

Maar van middag heb ik mijn nieuwe diff mogen uit testen op de proef stand.
De pomp kan niet meer brandstof geven dan 90 a 100k gewone regelaar hand matig op starten met pers lucht. geen temperatuur en toeren tal meting gewoon laten draaien en weten dat vol gas tussen 90 en 100k ligt en dat is een veilige waarde om het even snel uit te proberen. zo doe ik het bij de eerste start.
Hij heeft de eerste test goed door staan.
De motor starte vlot op en was over het hele gebied stationair volgas >90k op merkelijk rustig .
Het was donker dus kon ik eens goed de verbrandings kamer in kijken een blauwe kegel .
Met twee net iets op lichtende plekjes op de uitlaat het was donker met dag licht zal het niet te zien zijn.
Tot zo ver moet het goed zijn .
Dus binnen kort automatische start, ik wil er nog even over denken hoe ik de start motor ga bevestigen op de nieuwe inlaat conische
Dus binnen kort meer over de diff in praktijk .
gr gerrit Jan

 

Da's een goed begin!

Nog een kleine opmerking op die T66 diffuser tekening, ik zie dat ze de radiale vloer een hoek van 4 graden hebben gegeven. Dit maakt het stall gedrag vanwege de grotere hoek van 18 graden alleen nog maar erger, ik zou deze vloer dus gewoon 90 graden vlak houden, maakt het alleen maar makelijker om te maken toch?

Grt,
Gerald

 

@ gerald bedank voor de toevoeging ik wau ijgenlijk ook zeggen dat kams niet gek was
daar heb ik mijn dif op gebaazeerd .
maar hij heefd al gedreit met goed resultaat en ik durf bijna te zegen dat ik een van de stilste motoren heb mij motor hoor je bijna niet lopen als ik vlieg en ik denk dat ik rond de 8>10 stuw zit met een 2038 en gegoten wiel denk niet geheel verkeerd maar ik ben nog niet kaar met ontwikkelen ik heb zo meteen weer tijd om te gaan bouwen want ik heb nog veel meer ideen .
Groetjes Limme

PS ik zal ook niet voor de T66 dif gaan hij klop iderdaat niet

 

He ,Gerrit Jan , das goed nieuws.
Ja dat is te begrijpen dat de motor rustiger is , de lucht botst nu minder,en gaat beter de hoek om.

ik denk ook dat je nu nog meer uit de motor haalt.

Groetjes,

Martin.

 

diff

Ik heb net de turbine met de ecu op gestart.
Ik denk dat de lucht snelheid te hoog is voor de verbrandings kamer.
Met starten brande hij toch wel behoorlijk buiten , hij had iets meer moeite met op starten , met 116 k iets meer als 500 graden, liep rustig , maar op 1 plaats werd de uit laat donker rood .
dus niet te vreden, acceleren nee ook niet zo geweldig , naar buiten branden.

Als je de hoeken in auto cad na kijkt van de 66 diff, inder daad dan klopt het niet, met de berekeningen van Gerald met 12 schoepen zou het beter moeten gaan, dan klopt het .
Misschien heeft iemand een idee om de motor met deze diff toch goed aan het draaien te krijgen,

anders niet erg maak ik er één met twaalf schoepen. gr Gerrit Jan