De hybride turbine...

Wat mij nou een interressante study-case lijkt: de hybride straalmotor. Een motor waarbij de compressie wordt opgewekt met een electromotor...daarna wordt er pas brandstof ingespoten en tot ontbranding gebracht. Eigenlijk is het een soort EDF met een afterburner...in principe....

Wat je gaat zien namelijk, is dat electrische aandrijving in de toekomst de méést efficiente manier wordt om een vliegtuig voort te stuwen...een borstelloze electromotor in combinatie met een ultieme batterij...op een gegeven moment zal je daarmee de ultieme power-to-weightratio mee behalen. In de modelbouw is dat moment al aangebroken....in de modelvliegerij al helemaal...er is echter één tak daarvan die nog niet is gezwicht voor al dat LiPo-geweld...en dat zijn de turbinejongens. Jullie dus!

Maargoed, ik dwaal af...terzake: ik wil een turbine bouwen...waarvan het voorste deel een EDF is, en waarbij er in tweede instantie pas verbranding plaatsvindt. Geheel volgens het afterburnerprincipe...door de temperatuur van de gasstroom gigantisch op te voeren zal ie flink uitzetten...volgens mij moet je dan tot duizend graden gaan, dan blaas je het volume van de uitgaande gasstroom op tot 2x dat van koude lucht...in principe zou je daarmee de stuwkracht dus kunnen verdubbelen...

Ik wil het in de praktijk gaan uitproberen, mythbuster-style! En daarbij heb ik een beetje van jullie kennis nodig...want ik ben een beetje aan't experimenteren met manieren om die brandstof onder druk te zetten en te verstuiven en in de fik te zetten...dat alles aangejaagd door een 450W outrunner in een flinke aluminium buis.

Wat denken jullie?

 

ik zou het niet binnen proberen

en aluminium?

niet zo handig he dat kan niet zo goed tegen hitte

 

660 graden toch?

 

Waar heb ik dat idee eerder voorbij zien komen?

Hmmm, even goed nadenken.

 

Ik ben alleen bang dat je géén winst in "energie" haalt, technisch zal het wel werkend te krijgen zijn ... maar de extra energie benodigd voor de compressie win je nergens terug, bij een "normaal" turbine concept krijg je compressie (bijna) cadeau ...

 

Als ik de stuwkracht van een EDF met factor 2 (ofzo) kan vergroten, want in theorie zou dat moeten werken, dan is er toch sprake van een flinke winst?!?

Bij een 'normaal' turbineconcept wordt die compressie toch aardig duurbetaald als je kijkt naar wat daar allemaal bij komt kijken om het werkend te krijgen. Een hybride turbine steekt een stuk simpeler in elkaar....daar zit hem een deel van de winst in: het is veel simpeler om die compressie te bereiken dmv een fan en een electromotor.

 

Waar ik naartoe wil, is een systeem waarbij de EDF in feite niets anders is als een ventiel, waarachter je een hoop energie gaat opwekken door een hoop brandstof in te spuiten en te verbranden. Dat dat ventiel ook nog de helft (of 1/4) van de stuwkracht opwekt, moet je dan als cadeau zien.... ;-D

 

Wat je net "uitgevonden" hebt bestaat reeds als "air turborocket" ... waarbij een soort kleine turbo-prop voor de aandrijving van de compressor zorgt ...

 

mhh ja aluminium smelt bij 660 graden celcius

en verbrandingstempratuur kerosine: 1100 graden Celsius

staal 1535 Celsius of nog beter rvs dat heeft ongeveer dezelfde eigenschappen maar verzwakt minder snel


bedenkt wel dit is het smeltpunt de meganische eigenschappen van staal en aluminium veranderen al veel eerder

hou je ook rekening met het venturi effect

dat als de branstof eenmaal brand hij meer en meer zuurstof aanzuigt
en zo zichzelf gaande probeert te houden waardoor op een gegeven moment de aangeblazenlucht eigenlijk niet meer toereikend is. Waardoor hij op hol kan slaan. Het toerental neemt dan oncontroleerbaar toe tot een punt waarop alles het begeeft.

Ik theorie zou een straalmotor trouwens zonder compressor moeten kunnen werken

nasa doet dat al jaren met een scramjet dat is een bijzonder gevormde venturi met brondstof inspuiting hij word op snelheid gebracht met een raket en houdt zichzelf dan gaande zonder mechanische compressor en turbine

 

niet te vergeten dat materialen eventueel gaan vervormen al voor het smeltpunt. een warm stuk kunststof buig je ook sneller dan dat ie bevroren is.
The mechanic zei dit dus ook, alleen minder duidelijk . Er zitten toch redelijke krachten op zoiets te werken hoor...

 

Ja...die herrinner ik me heel goed: was een soort dekselloze prullenbak...oersimpel op het eerste gezicht.

Maargoed: kerosine geeft 1300 graden. Da's veel ja...dat zou dus een behoorlijke boost moeten geven aan die gasstroom!

Welke onderdelen heb ik nodig? Waarmee ga ik die brandstof op de juiste druk brengen? Waarmee ga ik het verstuiven? Hoe ga ik het verstuiven? Hoe ga ik het aansteken? Vragen, vragen...

 

Je wilt eigenlijk een turbine bouwen, met als enige verschil dat de compressor wordt aangedreven door een externe motor. Het lijkt mij dat je de rest van je motor net zo kunt opbouwen als een conventionele modelturbine?

 

welke diameter buis moet je hebben? ik meen me te herinneren dat ik nog ergens een paar dunwandige RVS buizen heb liggen van zeer goede kwaliteit... zijn slechts 40mm diameter ofzo, misschien wat weinig voor jou.

aansteken zou ik gewoon oldskool met een gloeiplug proberen, voor het verstuiven zou je sproeiers kunnen gebruiken. als je op bijv 3 plaatsen een gat tapt waar precies een dell'orto kleine sproeier inpast, dan kun je ideaal experimenteren met verschillende maten.

ik verwacht dat het door de snelstromende lucht wel zal verstuiven.

 

bestaat al kan het alleen niet vinden.

 

mhh alleen zit zo'n sproeier te dicht op de wand

en voor ontsteking zou ik een piezo onsteking toepassen, (je weet wel zo'n ding uit het gasfornuis niet zo'n losse maar een die op 230 werkt) verder zou je het beste de sproeier in het midden van de buis kunnen plaatsen net na de ventilator. Hou je trouwens rekening met de wervelingen. Die slingeren de brandstof erg snel tegen de wand. Zorg je er ook voor dat je de fan ook los kan aandrijven zonder brandstoftoevoer dit om de buis na gebruik door te blazen om de resten brandstof af te blazen

branstof kan je ook op druk brengen met stikstof of een ander inert gas gewoon een druktank met een ventiel en een drukmeter gas erbij tot een bepaalde waarde en gaan

kan je meteen experimenteren met de juiste brandstofdruk zoder al teveel aan te passen

en ik zou het buiten doen kerosine damp in een niet goed geventileerde ruimte is op meerdere manieren ongezond

hou er trouwens ook rekening mee dat dit waarschijnlijk 1000 maal mislukt voordat je het goed hebt het mengsel kerosine/ lucht is erg kritisch

mischien een rare gedachte maar heb je al gedacht aan gewoon aardgas of lpg oid dat is een stuk makkenlijker te verstuiven en tot ontbranding te brengen

 

Ik heb weleens zoiets gebouwd zien worden bij scrapheap challenge of junkyard wars. Deze was toen in een soort dragster gemonteerd. Kan alleen zo gauw de aflevering niet terugvinden

 

Het staat mij bij dat toen beide teams op een V1 achtige motor uitkwamen die met een elektrische aanjager werden gestart.

Volgens mij was het in scrapheap challenge. (die ik mooier vind dan junkyard wars)

Maar het kan ook zijn dat ik op mijn beurd weer 2 afleveringen door elkaar haal.

 

Ik was al even aan het zoeken geweest en toen kwam ik dus ook op deze aflevering uit (een valveless pulsejet tegen een turbine gemaakt van een vrachtwagenturbo), maar dat is dus niet de aflevering die ik bedoel. De andere kan ik niet zo snel vinden

 

Die je niet bedoeld moet dan de aflevering van deze link zijn?

Scrapheap Challenge Jet Car Episode

Kan je het jaar nog herinneren?

Ik zal mijn hersenen (tot zover aanwezig, ik geef geen enkele garantie) ook nog even pijnigen.

 

Hebbes! Junkyard Wars - Jet Trike