Импульсный реактивный двигатель

Импульсный реактивный двигатель (или импульсно-реактивный двигатель ) — разновидность реактивного двигателя , в котором сгорание происходит импульсами . Импульсные реактивные двигатели представляют собой низкотехнологичную и малоэффективную форму реактивного движения, в отличие от турбореактивных или ракетных двигателей. Из-за небольшой сложности их часто изготавливают домашние строители . Проще говоря, импульсная струя (безклапанная) представляет собой трубу, открытую с обоих концов; Топливо впрыскивается и воспламеняется, а поток воздуха в основном выходит через (большую) выхлопную трубу. Однако некоторая часть потока воздуха идет и в другом направлении (через небольшой воздухозаборник). Благодаря этому в бесклапанном импульсном жиклере воздухозаборник и выхлопная труба выходят в одном направлении. ^[1]

Зачем нужен

Импульсные форсунки можно использовать для решения самых разных задач:

• Их можно использовать в качестве отопительного прибора (т.е. для нагрева воды, размораживания и т. д.); в этом типе применения он полностью раскрывает свой потенциал (наивысшая эффективность) ^[2]
• Их можно использовать для привода турбины (т. е. турбины Тесла , ...); это позволяет выполнять механическую работу, транспортировать, вырабатывать электроэнергию... В отличие от использования топки, цикл преобразования энергии не включает использование воды для выработки пара. За счет исключения этой цепочки эффективность устройства повышается, а устройство упрощается.
• Их можно использовать в транспортных целях (без использования турбины); хотя двигатели внутреннего сгорания, двигатели Стирлинга, ... более эффективны в этом отношении, но у них есть некоторые преимущества перед ними (см. ниже)

Преимущества перед аналогичными устройствами

По сравнению с двигателем внутреннего сгорания/двигателем Стирлинга импульсный реактивный двигатель имеет следующие преимущества:

• Чрезвычайно низкие технологии; они могут быть изготовлены с небольшим количеством ^[3] или вообще без движущихся частей , ^{[4] [5] [6]}
• В отличие от двигателя внутреннего сгорания/двигателя Стирлинга, он может работать практически на любом топливе (включая жирное топливо, биотопливо и т. д.). Однако обратите внимание, что в зависимости от используемого топлива может потребоваться размер (диаметр трубы) и тип импульсной струи. быть измененным
• Топливо сгорает очень эффективно, так как оно дефлагрируется.
• Высокая удельная мощность ; по сравнению с двигателем внутреннего сгорания/двигателем Стирлинга он генерирует большую мощность при небольшом весе. Для некоторых автомобилей... это огромное преимущество.
• он может работать на большой высоте. Пропеллерные самолеты обычно ограничены возможностью оставаться на определенной высоте, поскольку воздух на большой высоте становится очень разреженным. Например, из соображений эффективности (из-за разреженного воздуха сопротивление воздуха очень низкое) коммерческие пассажирские самолеты обычно летают на больших высотах. Аэрокосмический корабль также требует способности двигателя работать на больших высотах (а также требует, чтобы двигатель не был воздушно-реактивным двигателем, последнее является проблемой, но, возможно, может быть решено путем замены топлива)

Недостатки

• Чрезвычайно шумный (до 140 дБ); эта серьезная проблема делает устройство непригодным для использования в пилотируемых транспортных средствах, а также в любых транспортных средствах, эксплуатируемых рядом с людьми.
• Энергонеэффективный: по сравнению с двигателем внутреннего сгорания/двигателем Стирлинга и используется для выполнения механической работы или транспортировки. Следует еще раз отметить, что он все же может быть весьма эффективным, поскольку соотношение мощности к весу настолько велико и поскольку его можно использовать для работы на больших высотах (последнее, очевидно, является только преимуществом для самолетов).
• Несколько сложно запустить устройство: хотя бесклапанным импульсным жиклерам во время работы даже не нужна свеча зажигания, она нужна для запуска. Так как при беге это становится препятствием, то его лучше всего снять с прибора. Кроме того, он обычно запускается хуже, чем, скажем, двигатель внутреннего сгорания.

Полезные типы

В зависимости от применения могут использоваться несколько типов бесклапанных импульсных форсунок:

Преобразователь тепловой энергии (отопление)

• Импульсный реактивный двигатель Локвуда-Хиллера; наиболее часто используемый строителями-любителями импульсный водомет
• импульсная струя НРЛ; как сообщается, уже зарекомендовал себя как вентилятор горячего воздуха

Использование с турбинами

• Импульсная струя Хольцварта; в настоящее время проходит повторную оценку для использования в недорогих газотурбинных двигателях.

Транспортировка (без использования турбины)

• Импульсный реактивный двигатель Локвуда-Хиллера; наиболее часто используемый строителями-любителями импульсный водомет
• CS SJP-1 и CS SJP-2: в основном полезны для небольших радиоуправляемых транспортных средств.
• Импульсная струя Фоа и Сондерса-Роу: в основном полезна для больших радиоуправляемых транспортных средств.

Улучшение импульсной струи

Импульсные жиклеры можно сделать более эффективными и их легче запускать (или вообще запускать), добавив турбокомпрессор. ^[7] Это увеличивает количество всасываемого воздуха. В зависимости от типа бесклапанного импульсного двигателя это может даже оказаться необходимым. Однако если это не критично, то от него лучше отказаться, так как турбокомпрессоры являются слабым звеном конструкции (могут выйти из строя в процессе эксплуатации); Кроме того, они являются очень дорогим компонентом и/или их очень сложно изготовить.

Больше информации

• Импульсная струя Локвуда
• Сайт Эрика Бека
• Сайт небольшого реактивного двигателя Брюса Симпсона
• Сайт Пола Шермана «Огонь и гром»
• Лаборатории исследования выживания
• Ракета_движение с нулевым уровнем выбросов

Смотрите также

• Турбина, работающая на топливе : аналогичное устройство для сжигания с добавленным ротором и лопастями, используемое в основном для выработки электроэнергии (хотя и с низким КПД; т.е. 15-30%).

Рекомендации

Данные страницы

Ключевые слова	отопление , транспорт
Авторы	КВДП
Лицензия	CC-BY-SA-3.0
Язык	английский (англ.)
Связанный	0 подстраниц , 2 ссылки на страницы здесь
Влияние	5692 просмотра страниц
Созданный	2 февраля 2012 г. , автор: КВДП
Модифицированный	23 октября 2023 г. , сценарий технического обслуживания
Цитировать как	КВДП (2012–2023). «Импульсный реактивный двигатель» . Аппропедия . Проверено 11 марта 2024 г.
API-запросы	базовый , семантический , HTML , файлы и многое другое