Červen 2010

Vojtěch Čermák

28. června 2010 v 10:24 | J Toman |  Poznámky pro výrobu
Milí přátelé
Tento příspěvek je opět nazván po výrazném konstruktérovi, který chrlí jednu novátorskou myšlenku za druhou a úžasné je, že se je snaží realizovat a v případě svého motoru se mu několik věcí povedlo. Jeden prvek, který si usmyslil, teoreticky zdůvodnil a nakonec vyrobil jsem krátce popsal v příspěvku z 5.4.10. Je to ten kulisový mechanismus, který umožní krátkou prodlevu v krají úvrati přehaněče a tím i větší výměnu tepla - viz foto 5.4.
Další novinkou jsou kanálky, kterými expandující a smršťující se vzduch přímo směřuje k pracovnímu pístu. Ještě do nich vložit materiál s velkou měrnou tepelnou kapacitou a regenerátor je na světě.


Největší součástí motoru je radiální ventilátor, který žene vzduch k žebrované základové desce. Ventilátor je poháněný čtyřčlenným mechanismem. Dlouhé, zkružované lopatky jsou pájené zinkem (Sn 70, Zn 30), stejně jako žebrování chladiče. Na soutěži nebyla představena spirální skříň, usměrňující vzduch k žebrům, která je nyní dokončena. Vojtovi bylo od počátku jasné, že tak veliký ventilátor brání vysokým otáčkám, (a stejně tak i těžký kulisový mechanismus), on si však chce realizovat nápad a jak říká, staví svůj motor pro dlouhodobý chod a velký kroutící moment.
Budu se těšit, co Vojta představí v příštím roce. A chystá prý velké, principiální překvapení.

A tady ještě jednou motorek v chodu na You Tube:

Pěkný start prázdnin, hodně inspirace a dobrých nápadů pro Vaše šikovné ruce Vám přeje

Jiří Toman

David Kolář

24. června 2010 v 12:25 | J Toman |  Poznámky pro výrobu
Milí přátelé
Nazval jsem tento příspěvek takto proto, že se chci ještě více věnovat Davidovu příspěvku do naší soutěže a zároveň opravit jednu chybu.
Ano, jedná se o plnění motorku Heliem, které přineslo skokové navýšení otáček - a připomeňme bez Helia v prvním rozběhu 751ot/min a s Heliem 1080ot/min ve druhém.

Ta chyba vnikla přeslechnutím při soutěži - tlak Helia není 6 at, je to pouze mírný přetlak. David použil bombičku s Heliem pro plnění balónků. a pro otevření objemu komory běžný malý kohout.

Pojďme si vytáhnout na světlo něco z tepelné mechaniky třetího ročníku.
Nejprve ještě jednou teoretický oběh Stirlingova motoru:

Jak je vidět, tvoří pracovní oběh dvě izochory (při přehánění vzduchu z jedné strany přehaněče na druhou) a dvě izotermy (předávání tepla na teplé a studené straně).

Pro vzduch - jako dvouatomový plyn platí :
měrné teplo za stálého tlaku . . . cp = 1,005 kJ/kg.K
měrné teplo za stálého objemu . cv = 0,714 kJ/kg.K

Pro Helium jako jednoatomový plyn platí:
cp = 5,324 kJ/kg.K
cv = 3,202 kJ/kg.K

Pro izochorickou změnu (za stálého objemu) platí:
V1 = V2 a tudíž p1/T1 = p2/T2 a přírůstek entropie (teplo sdělené při určité teplotě)

delta s = 2,3 . cv . log T2/T1

a jestliže platí, že cvHe / cvvzduch = 3,202/0,714 = 4,48, potom bude změna entropie skoro 4,5 x větší u Helia.

Pro izotermickou změnu platí:
T1 = T2 a tudíž p1. v1 = p2 . v2 a přírůstek technické práce:

aT = T.(s2 - s1)T = 2,3.r.T.logp2/p1 kde r = cp - cv což pro Helium činí 2,032 a pro vzduch 0,287 kJ/kg.K. Podíl rHelium / rvzduch = 2,032/0,287 = asi 7 tudíž technická práce u Helia je asi 7x větší

Na otáčkách motoru se tato čísla 4,5 a 7 neprojeví lineárně, ale rozhodně je více energie na překonávání ztrát. Kdybychom nějakým způsobem měřili výkon, nebo kroutící moment, pak rozhodně heliový motorek bude na tom mnohem lépe.

Závěr tedy zní - pokusit se o motorek plněný Heliem stojí za to!

Hodně zdaru
Jiří Toman

Pavel Vokřál

3. června 2010 v 17:47 | Jiří Toman
Milí přátelé
Omluvte, prosím, tu pauzu při hodnocení soutěže. Když se počítač zaviruje tak, že nelze pohnout kurzorem a když do toho přijdou maturity, nelze jinak, než se učit sebeovládání a trpělivosti.

Tak, jako předcházející příspěvek se mohl nazývat David Kolář, je nazván tento po dalším vynikajícím konstruktérovi Pavlu Vokřálovi z Hradce Králové. Upozornil na sebe už v prvním kole svojí precizní konstrukcí. A ta obnáší:
- Izolace tepla proudícího vzduchu
- Izolace tepla vedením !! -výborné
- ojnice ve valivých ložiskách
- Pracovní píst z plastu a utěsněný O-kroužkem
- Mazání petrolejem
- Přehaněč z pájeného plech 0,2mm!  -běžný je 0,5mm  Čím jsi pájel, Pavle?
- Původní vzduchem chlazená verze motoru se v druhém kole objevila chlazená vodou s kostkami ledu. Výborné.  Ještě lepší by byla ledová tříšť - pak je 0°C na studené straně zaručena.
- Celkové provedení lahodí oku - posuďte sami:

Pavel Vokřál 540 ot/min
 ....


JT