汽转球发动机的效率能达到多少，有高手来算一算吗？

向左看齐 · 发表于 2011-1-13 12:19:26

本帖最后由向左看齐于 2011-1-13 12:21 编辑

汽转球发动机就是公元前1世纪提出的那种hero's engine.
蒸汽通过一个球体的喷嘴喷出，喷嘴与球体成切线方向，从而推动球体反向旋转。
现在2000多年过去了，技术材料等都进步了，这种汽转球设计是不是会有待发掘的价值呢？
比如：
先通过高效率的换热器加热水，在高压力中达到临界状态。然后通过汽转球结构转换成水蒸气喷出，释放能量，获得机械动力，
喷出的蒸汽通过泵再收集回来，加压重新得到水。
加热水的燃烧系统采用外燃形式，进气通过排出蒸汽的余温首先加热，然后通过燃烧排气再次加热，然后参与燃烧。
通过这样一系列的热能回收再利用，总体热效率应该能够提高不少吧？
只是不知道具体能够达到多高的热效率，有高手能计算的，来给算算吧。
如果热效率能达到35%以上，那么替代内燃机就非常有潜力可挖了。因为它的机械结构可比内燃机简单多了。
由于是外燃形式，所以燃料的多样性就彻底解决了。对脱离石化燃料依赖也有很大帮助。

rowedan · 发表于 2011-1-13 12:32:54

等待大侠来解决！

wryp · 发表于 2011-1-13 15:47:46

应该不会超过瓦特式蒸汽机，但后者的效率是6%左右。

wryp · 发表于 2011-1-13 15:48:55

本帖最后由 wryp 于 2011-1-13 15:54 编辑

外燃机中效率较高的是斯特林发动机，但它的效率仍没能超过现在的汽油机，更不要提柴油机了。

向左看齐 · 发表于 2011-1-13 17:01:11

本帖最后由向左看齐于 2011-1-13 17:02 编辑

看来是一个悲观的结果。怪不得cyclonepower做的那个用蒸汽推动星型发动机的外燃机引擎，号称能达到柴油机效率就已经非常自豪了。
我还以为用飞机发动机这种喷射方式，效率会比气缸活塞式的动力采集方式高呢。

向左看齐 · 发表于 2011-1-13 17:15:49

本帖最后由向左看齐于 2011-1-13 17:56 编辑

其实这个也应该算是斯特林发动机的一种形式吧，它也是工质不参与燃烧，只参与循环。不知道斯特林发动机的理论效率能够达到百分之多少？

wryp · 发表于 2011-1-13 19:28:01

斯特林发动机理论上的效率为卡诺循环效率，1-T2/T1，假如C1=40，C2=800，那么效率=1-（273+40）/（273+800）=70%

chenhaowp · 发表于 2011-1-13 22:27:02

我觉得效率不是很高内燃机是利用热能爆炸膨胀的力发动而这种喷气的貌似更像是利用蒸汽喷出的动量吧气体的动量感觉上利用难度大

向左看齐 · 发表于 2011-1-14 09:51:52

考虑用蒸汽喷射的动量，按动量守恒原理获取动能，是从火箭的原理得来的。
物理动力火箭中，有一种形式就是热水火箭，通过超临界热水气化喷射获取推力。
只是因为要带一个沉重的大水箱而效率很低。我在想这种外燃式汽转球发动机，蒸汽通过外燃燃烧系统获得，不考虑大水箱的重量，是不是效率能够接受呢？这种喷射蒸汽的方法，相当于化学火箭不直接让燃料燃烧喷射，而是加热水，喷射蒸汽，这样转一次手，效率损失肯定是有的。就是不知道能损失多少，剩下多少。
所以觉得关键问题是不知道火箭的热效率到底能达到多少。
按楼上wryp的讲解的斯特林机效率公式，看来斯特林机还是大有可为啊。
那个cyclone公司的发动机是把水加热达到1200F，压力达到3200PSI，让水达到超临界状态，不再用机油，而是用水直接润滑。（机油会炭化，所以不行）。
cyclone这里达到的1200F的工作温度，确实应该能得到更高的效率了。

镜博士滚压刀 · 发表于 2011-1-14 10:15:18

还有很多技术难题要解决的！水不能润滑怎样保证旋转部件耐磨性？

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