Первое же
прочтение научно-популярной Википедии дает основательное сомнение в
приложимости "уравнения Менделеева-Клапейрона" в данном случае.
quote: Уравнение состояния идеального газа (иногда уравнение Клапейрона или уравнение Клапейрона - Менделеева)
Отмечу фразу "Уравнение Состояния". Т.е. без учета динамики переходных процессов.
Далее по источникам следуют множество уточнений про реальные газы. В стиле:
quote: Реальные
газы удовлетворяют уравнению состояния идеального газа при не слишком
высоких давлениях (пока собственный объем молекул пренебрежительно мал
по сравнению с объемом сосуда, в котором находится газ) и при не
слишком низких температурах (пока потенциальной энергией
межмолекулярного взаимодействия можно пренебречь по сравнению с
кинетической энергией теплового движения молекул)
quote: Эмиль
Амага обнаружил, что при высоких давлениях поведение газов отклоняется
от закона Бойля - Мариотта. И это обстоятельство может быть прояснено
на основании молекулярных представлений.
quote: Про забивку баллонов ответ прост: разная температура газа после дросселей-вентелей.
Уточни. Слишком "вообще" ответ. Ударно
- бъем без дросселя. Газ проскакивает быстрее. Меньше время и площадь
контакта газа с дросселями-вентилями. Попадающий в резик газ холоднее.
А вот резик после забивки горячее... Или я где-то напутал?
quote: Про насосы требуется уточнение: насос закипел целиком или только в районе какого-то узла?
А ето важно? Качалось одинаковое общее время, достаточно продолжительное чтоб тепло "разнесло" по железу.
quote: Ответь на эти вопросы и твоя теория треснет пополам
Вряд ли треснет так легко. Пример с насосами дал только толчок к наблюдениям и размышлениям... Но попробуй меня разубедить. А разубедить меня можно, если не верить слепо в формулы про идеальные вещи.
ADF 27-07-2011 11:37
Опять - набор умных сугубо теоретических слов, а конкретики нет!
По пунктам:
Процесс
считается статическим - если волновые процессы в газовой среде не
учитываются и не влияют на конечный результат - а у нас как раз такие
процессы.
Высокие давления - это когда плотность молекул газа
приближается к жидкому состоянию - для воздуха это в районе 600 или 800
атмосфер. У нас давления до 200 атмосфер - с точки зрения физики
процессов и практических рассчетов это есть низкие давления.
Так
или иначе - термодинамиа при рассмотрении и расчете компрессоров
работает и применяется в полный рост и не надо выдумывать отмазок и
отговорок.
Далее. То, что ты не понял (или не хочешь понять)
замечание про эксперимент с двумя насосами - еще больше убеждает меня,
что ты далек от науки и понимания методики постановки экспериментов.
Поясняю:
чтобы исключить возможность факта, что насосы все-же разные (разное
техническое состояние, разная степень износа и т.п.) - необходимо
провести еще один опыт: когда вы также забиваете свои винтовки, но при
этом меняетесь насосами. Если греться будет также тот насос, которым
дрочат быстро - значит дело действительно в режиме работы. А может
оказаться, что греться будет тот-же насос, что и в первом опыте -
значит проблема в насосах, а режим накачки не причем. И целая россыпь
возможных промежуточных вариантов результатов, вероятность которых не
нулевая.
братушка 27-07-2011 11:59
quote: Поясняю: чтобы исключить возможность факта, что насосы все-же разные
Пясню
еще раз, прямым текстом: пример с насосами - капля в море моих
наблюдений. Не зацикливайся на чистоте данного конкретного експеримента.
quote: Высокие
давления - это когда плотность молекул газа приближается к жидкому
состоянию - для воздуха это в районе 600 или 800 атмосфер.
Тем
не менее закон Бойля-Мариотта (прямое следствие уравнения состояния
идеального газа Клапейрона - Менделеева) для воздуха реально не
работает уже при 100бар. А может и меньше... Но при 100бар точно уже не
работает. А какие разхождения получаются при 300бар так просто ужас.
И от ответа про забивку снова улизнул
братушка 27-07-2011 12:04
А, да...
quote: Процесс
считается статическим - если волновые процессы в газовой среде не
учитываются и не влияют на конечный результат - а у нас как раз такие
процессы.
А ты действительно уверен, что в цилиндре компрессора при 200об/мин и в резике при ударной забивке нет тех "волновых процессов"?
ADF 27-07-2011 12:32
Волновые процессы
есть всегда. Но на итоговое состояние газа в объеме они в
рассматриваемых случаях не влияют - так как затухают волны гораздо
быстрее, чем открываются-закрываются вентели.
А вот что может влиять
- если пропускная способность клапанов-дросселей в компрессоре
ограничена и при быстрой накачке воздух не успевает перетечь из одной
ступени в другую. Тогда может настать ситуация, когда в конце ступени
(-ей) "застаивается" сжатый нагретый воздух. такой эффект, в частности,
у ножного автомобильного насоса ярко выражен - при быстром каче область
в районе обратного клапана под манометром нагревается очень сильно и по
звуку хорошо слышно, что сжатый воздух не успевает пройти. А вот если
каждый раз дожидаться окончания шипения, чтобы весь (почти весь) воздух
пролез на выход - то нагрев существенно слабее.
братушка 27-07-2011 12:37
Подумал я немного и решил данный спор больше тут не продолжать, а вернуться к основной теме топика.
Даже если не верить, что при меньшей скорости меньше % выделяемого тепла остаются множество других факторов в пользу тихоходу: - на меньшей скорости меньше трение уплотнений поршней; - тепло разносится по бОльшей площади на бОльшую массу деталей конструкции; - уменьшает вибрации и ексцентрическое биение быстрокрутящихся елементов конструкции; - само количество быстрокрутящихся ексцентриков уменьшается или даже отсутствует вообще.
Как следствие можно обойтись без принудительно циркулирующей смазки и намного проще отвести тепло (охладить). Т.е. в гаражных условиях получить достаточно простое и надежное "качалово" намного реальнее именно по схеме "пузатого тихохода".
братушка 27-07-2011 12:52
quote: А вот что может влиять - ...
Ну вот. Если
разбить процесс на части, а не рассматривать всю массу процессов как
одно, под одну формулу - сразу выресовывается рациональное зерно. Может ты и прав: неравномерное распределение тепловых процессов по всему объему сжимаемого газа.
Результат, однако, не радостный: повышенное выделение тепла в конкретной точке при скоростном сжатии цилиндра.
Я же говорил, что меня можно переубедить, если не слепо по формулам... Я
еще не отказался полностью от мысли разного % выделения тепла в
зависимости от скорости сжатия при неидеальных условиях в неидеальных
газах, но уже ты породил во мне сомнения и буду их обдумывать...
ADF 27-07-2011 13:24
Естественно
тиходод лучше с т.з. нагрузки на все элементы - но проблема то в том,
что хочется заиметь малый компрессор, который бы не уступал по
производительности большому. В этом вся загвоздка.
братушка 27-07-2011 13:58
Ты видимо сам не понял, что нашел обяснение явления?
После размысла видится такая картинка: Давим
медленно - сперва сжимаем до какой-то степени воздух непосредственно в
самом цилиндре. Далее открывается клапан и если проходимость клапана и
шлангов достаточная мы жмем уже весь объем воздуха целиком: и в
цилиндре, и в шлангах, и в резике. После открытия клапана сам процесс
выделения тепла распределяется на абсолютно весь объем газа. Т.е. во
второй половине цикла греем воздух не только в насосе, но и напрямую в
самом резике. При быстром сжатии такого не происходит. Все тепло от
сжатия "дозы" одного качка выделяется непосредственно в цилиндре
насоса/компрессора и уже после горячий газ начинает просачиваться через
клапан и шланги к резику. Соттветсвенно при быстром сжатии вполне
возможна ситуация, когда давление в цилиндре (соответственно и
температрура) подскакивает значительно выше "номинала" и уже после
открытия клапана начинает стравливаться в шланги с понижением
температуры. Даже если клапан быстрый, дросселирование на клапане
создаст такой же еффект.
Вот ету разницу сжатия "только насос" или "насос + резик комплект" мы видимо и наблюдаем, причем весьма ощутимо.
Разница
в % выделения тепла от скорости думаю все-таки тоже будет
присутствовать, но будет пренебрежимо мала на фоне "перераспределения
объемов сжатия".
quote: но проблема то в том, что хочется заиметь малый компрессор
Так давал же пример: 15х15х30см - думаю по-божески. Причем ето с самым большим донором на 1-ю степень. Думаю можно и слегка поменьше при той же производительности.
ADF 27-07-2011 14:43
Но если компрессор
изначально проектируется как быстроходный - так и клапана у него будут
бОльшей пропускной способности! А может и вовсе не обратные клапана, а
синхронные, с приводом от газораспределительного вала - яки в ДВС-ах.
братушка 27-07-2011 14:51
quote: с приводом от газораспределительного вала - яки в ДВС-ах.
В гараже ?! Опасаюсь, что при достаточно большой скорости все-равно будет происходить "локализация нагрева".
братушка 27-07-2011 14:53
К тому же чем
больше "пропускательная способность" клапана - тем больше его
физические размеры => как следствие больше МО и нагрузка на части
самого клапана.
ADF 27-07-2011 15:03
Чтобы сделать компактный
производительный компрессор - компромиссы, нестандартные технические
решшения и бесчисленные испытания-доводки неизбежны! В словах и болтая
его не сделать совершенно точно.
RICCI 27-07-2011 15:23
quote:Originally posted by братушка: К
тому же чем больше "пропускательная способность" клапана - тем больше
его физические размеры => как следствие больше МО и нагрузка на
части самого клапана.
братушка не
обязательно, качёк что я собрал на скорую руку, вообще не имеет МО, и
пропускная у него, как диаметр цилиндра. Сейчас я закину суда всем
известную схему, посмотрите как там клапана сделаны.
братушка 27-07-2011 15:24
quote: Чтобы сделать компактный производительный компрессор
Покумекать перед етим тоже не лишним будет.
Для "производительного" компрессора нужен движок соответствующей мощности. Если для автонома, то и источник питания соответствующий. Компактный движок и источник не всегда соответствуют понятию "производительный компрессор".
Предпочитаю плясать от движка и его питания. И уже под них производительность скока получится.
братушка 27-07-2011 15:37
Схемка знакомая. Есть там пара моментов, которые мне не по душе: - коленвал сомнительного качества и ресурса, явно без никакой балансировки, от которого трясется вся конструкция; - то, что обе степени работают в "одной фазе"; -
связь между степенями работает как ресивер. Воздух во 2-ю степень
подается только после отвода поршней назад, а до етого накапливается в
трубке между степенями как в ресивере здорово влияя на работу клапана
1-й степени и уменьшая производительность всей системы; - ну и живучесть колечек (левые у подачи воздуха, по которым торец поршня каждый раз проезжает).
ADF 27-07-2011 15:47
quote:Originally posted by братушка: ...движок соответствующей мо... источник питания со...
Уверяю
- в данном случае это совершенно не проблема! Какая мощность нужна:
100Вт, 200, 300? Херова туча электрических бесколлекторных двигателей
для авиамоделей, цена вместе с китайским контроллером около 50 баксов -
только редуктор присобач. Батареи для них также дешевы и достаточно
компактны: к примеру 4,4 А*ч 12 вольт стоит около 25 баксов и весит
~350 грамм.
Проблема - именно и только в самом компрессоре.
ADF 27-07-2011 15:52
quote:Originally posted by братушка: - коленвал сомнительного качества и ресурса, явно без никакой балансировки, от которого тря...
Посрать: ведь скорость работы низкая.
quote:Originally posted by братушка: - то, что обе степени работают в "одной фазе";..
Посрать: ведь скорость работы низкая.
quote:Originally posted by братушка: - связь между степенями работает как ресивер.
Еще и как радиатор! Нет значительных давления на входе второй ступени, лишнее тепло уходит - красота.
quote:Originally posted by братушка: живучесть колечек
Отличная
живучесть! Вдали от места нагрева, полированные стержни движутся
медленно, а сами кольца - стандартные и легко заменяемые.
братушка 27-07-2011 15:55
Вот-вот: для автонома потолок 14-15А (от прикуривателя не более 10А или до 20МАХ напрямую прищепками от аккумулятора авто 55Ач). Или 15А * 12В = 180Вт. Аккумулятор 4,4Ач чтоб не сдох замертво через 10мин потребление не более 4,4А или 4,4А * 12В = 53Вт.
И о какой "производительности" идет речь, когда народу 3КВт мало кажется?
RICCI 27-07-2011 16:00
quote:Originally posted by братушка: Схемка
знакомая.Есть там пара моментов, которые мне не по душе:- коленвал
сомнительного качества и ресурса, явно без никакой балансировки, от
которого трясется вся конструкция;- то, что обе степени работают в
"одной фазе";- связь между степенями работает как ресивер. Воздух во
2-ю степень подается только после отвода поршней назад, а до етого
накапливается в трубке между степенями как в ресивере здорово влияя на
работу клапана 1-й степени и уменьшая производительность всей системы;-
ну и живучесть колечек (левые у подачи воздуха, по которым торец поршня
каждый раз проезжает).
Согласен со всеми твоими доводами, если эти ступени развести в разные стороны, будет другой коленкор.