Motor a reacción pulsante. PuVRD Casero Puvrd Casero

El motor pulsante sin válvulas es el motor a reacción más simple del mundo. Desafortunadamente, su desarrollo quedó en suspenso con el inicio del uso generalizado de los motores turborreactores, pero sigue siendo de interés para los aficionados, ya que se puede construir en un taller doméstico. Construí mi motor después de estudiar la patente de Lockwood de que el dispositivo puede ser de cualquier tamaño, sujeto a ciertas proporciones. El motor no tiene partes móviles, y puede funcionar con cualquier combustible si se vaporiza antes de entrar en la cámara de combustión (usé una mezcla de gasolina y diesel a partes iguales), pero comenzando con gasolina (esto es mucho más fácil). El diseño es simple y relativamente económico de repetir. No sé con qué frecuencia ocurren las explosiones en la cámara de combustión de mi motor, pero supongo que esto ocurre unas 30-50 veces por segundo, el funcionamiento del dispositivo va acompañado de un ruido muy fuerte. Espero medir esta frecuencia algún día.

El motor funciona con propano, que ingresa a la cámara de combustión a través de un tubo largo de metal, en cuyo extremo hay un atomizador que ayuda a vaporizar el combustible líquido. Cuando se usa propano, no es necesario un aerosol, en mi caso el gas fluye directamente a través de un tubo de 4 mm de diámetro interior. El tubo está conectado a la cámara de combustión con un racor de 10 mm. He fabricado tres de estos tubos: uno para propano, los otros dos para diésel y queroseno.

Durante el proceso de arranque, el propano se alimenta a la cámara de combustión, y luego una sola chispa en la bujía es suficiente para arrancar el motor.

Según la patente, se puede construir un motor de este tipo de cualquier tamaño. Mi dibujo muestra mi versión del dispositivo, que es ligeramente diferente a la propuesta en la patente en el diseño del tubo de escape, lo que simplifica la fabricación, sin embargo, como no medí el empuje, esto pudo haber afectado la eficiencia. Los alisadores de flujo generalmente duplican el empuje y los voy a probar.

Abreviaturas en el dibujo:

  • NL - longitud de la boquilla
  • NM - diámetro de la boquilla
  • CL - Longitud de la cámara de combustión
  • CM - diámetro de la cámara de combustión
  • TL - Longitud del tubo de escape
  • TM - Diámetro del tubo de escape

Las bombonas de gas se pueden comprar en cualquier lugar, yo elegí las de 11 kg, con conector industrial. No utilicé ningún reductor, solo instalé una válvula de aguja, ya que el flujo de gas es bastante grande y un reductor regular no dará el flujo requerido. La posibilidad de que el propano en el tubo y el cilindro se incendie es muy pequeña si el cilindro no se vacía por completo. En las imágenes de abajo puedes ver cómo se ve.

La bujía está enroscada en un torno parte soldada a la cámara de combustión. Se puede usar cualquier vela, puse la NGK BP6E S sin resistencia adicional, y usé la canilla de un auto viejo. También realicé un circuito electrónico para obtener una chispa, que solo se debe obtener una vez, en el momento del arranque del motor.

El cuerpo de la tubería está soldado con acero inoxidable 316L. No sabía cómo calcular el grosor, y simplemente tomé una hoja más gruesa con un margen. El motor se arrancó muchas veces y no se encontraron problemas.

En la inmensidad de la red mundial, puede encontrar muchos foros y discusiones que se relacionan con este tipo de motor. Sin embargo, antes de eso, era imposible encontrar una instrucción en ruso para la fabricación de un motor de chorro de aire pulsante, ya que solo todos los videos y materiales de texto estaban en inglés. Afortunadamente, nuestra larga búsqueda se vio coronada por el éxito y le presentamos una reseña del video en ruso sobre la fabricación del motor Reinst.

Presentamos a su atención un video del autor

Qué necesitamos construir:
- tarro de cristal de 400 ml;
- una lata de leche condensada;
- alambre de cobre;
- alcohol;
- tijeras;
- brújulas;
- alicates;
- dremel;
- papel;
- lápiz.


Inmediatamente, notamos que de una lata de leche condensada solo necesitamos una lata lateral. También aclaramos que si no hay un dremel a mano, entonces puede usar un punzón común, ya que necesitamos un orificio de diámetro pequeño. Puede comenzar a ensamblar el motor.


Primero, lo hacemos en la tapa desde jarras de vidrio agujero con un diámetro de aproximadamente 12 mm. ¿Por qué aproximadamente? El hecho es que simplemente no existen fórmulas exactas para ensamblar dicho motor.


Después de eso tenemos que enrollar el difusor. Para hacer esto, tome papel y dibuje una plantilla en él, como se muestra en la imagen de abajo. Necesitas dibujar la plantilla con una brújula. Las medidas son las siguientes: el radio cercano desde el medio es de unos 6 cm, el más lejano es de 10,5 cm. Después de eso, medimos 6 cm desde el sector resultante. En el radio cercano y lo cortamos.


Aplicamos la plantilla resultante a una lata de una lata de leche condensada y la rodeamos.


Después de eso, cortamos la parte resultante con unas tijeras.


Doble un milímetro de los dos bordes en diferentes direcciones.


Ahora formamos un cono y unimos las partes dobladas.


Nuestro difusor está listo.

Ahora taladramos agujeros desde cuatro lados en la parte estrecha del difusor.


Hacemos lo mismo en la tapa alrededor del agujero central.

Ahora, con un cable, suspendemos nuestro difusor debajo del orificio de la tapa. La distancia desde el borde superior debe ser de aproximadamente 5-7 mm.

artículo sobre cómo hacer motor a reacción por ellos manualmente.

Atención! Construir su propio motor a reacción puede ser peligroso. Recomendamos encarecidamente que tome todas las precauciones necesarias cuando trabaje con debajo del árbol y también tenga mucho cuidado al trabajar con herramientas. V hecho en casa cantidades extremas de potencial y energía cinética(combustibles explosivos y piezas móviles) que pueden causar lesiones graves cuando el motor de turbina de gas está en funcionamiento. Siempre tenga cuidado y prudencia cuando trabaje con el motor y la maquinaria, y use protección adecuada para los ojos y los oídos. El autor no es responsable del uso o mala interpretación de la información contenida en este artículo.

Paso 1: elabora el diseño básico del motor

Comencemos el proceso de ensamblaje del motor con modelado 3D. La fabricación de piezas con una máquina CNC simplifica enormemente el proceso de montaje y reduce la cantidad de horas que se dedicarán a ajustar las piezas. La principal ventaja al utilizar procesos 3D es la capacidad de ver cómo interactúan las piezas antes de fabricarlas.

Si desea hacer un motor que funcione, asegúrese de registrarse en los foros del tema relevante. Después de todo, una empresa de personas de ideas afines acelerará significativamente el proceso de fabricación. hecho en casa y aumentará significativamente las posibilidades de un resultado exitoso.

Paso 2:

¡Tenga cuidado al elegir un turbocompresor! Necesita un turbo grande con una turbina (no dividida). Cuanto más grande sea el turbocompresor, más empuje tendrá el motor terminado. Me gustan las turbinas con grandes motores diesel.

Como regla general, no es tanto el tamaño de toda la turbina lo que importa sino el tamaño del inductor. Inductor: el área visible de las paletas del compresor.

El turbocompresor de la imagen es un Cummins ST-50 de un gran camión de 18 ruedas.

Paso 3: calcula el tamaño de la cámara de combustión

El paso da Breve descripción los principios de funcionamiento del motor y muestra el principio mediante el cual se calculan las dimensiones de la cámara de combustión (CC), que debe fabricarse para un motor a reacción.

El aire comprimido (del compresor) ingresa a la cámara de combustión (CC), que se mezcla con el combustible y se enciende. Los "gases calientes" salen por la parte trasera de la cámara de combustión moviéndose a lo largo de las palas de la turbina, donde extrae energía de los gases y la convierte en energía de rotación del eje. Este eje hace girar el compresor, que está unido a la otra rueda, que elimina la mayoría de los gases de escape. Cualquier energía adicional que quede del proceso de paso del gas crea un empuje para la turbina. Bastante simple, pero en realidad un poco complicado de construir y ejecutar correctamente.

Cámara de combustión de pieza grande tubo de acero con tapones en ambos extremos. Un difusor está instalado dentro del COP. El difusor es un tubo hecho de un tubo de menor diámetro que recorre todo el CC y tiene muchos orificios perforados. Los agujeros permiten aire comprimido ingrese el volumen de trabajo y mezcle con combustible. Después de que se ha producido un incendio, el difusor reduce la temperatura de la corriente de aire que entra en contacto con las palas de la turbina.

Para calcular el tamaño del difusor, simplemente duplique el diámetro del inductor del turbocompresor. Multiplique el diámetro del inductor por 6 y eso le dará la longitud del difusor. Mientras que la rueda del compresor puede tener 12 o 15 cm de diámetro, el inductor será mucho más pequeño. El inductor de la turbina (modelos ST-50 y BT-50) tiene un diámetro de 7,6 cm, por lo que las dimensiones del difusor serán de 15 cm de diámetro y 45 cm de longitud. Quería hacer el COP un poco más pequeño, así que decidí usar un difusor de 12 cm con una longitud de 25 cm. Elegí este diámetro principalmente porque las dimensiones del tubo son las mismas que las del tubo de escape de un camión diesel.

Dado que el difusor estará ubicado dentro del COP, recomiendo tomar como punto de partida el espacio libre mínimo de 2,5 cm alrededor del difusor. En mi caso, elegí 20 cm de diámetro del COP, porque encaja en los parámetros preestablecidos. El espacio interior será de 3,8 cm.

Ahora tienes las dimensiones aproximadas que ya se pueden utilizar en la fabricación de un motor a reacción. Junto con las tapas en los extremos y los inyectores de combustible, estas partes juntas formarán la cámara de combustión.

Paso 4: Prepare los anillos de los extremos KS

Fije los anillos de los extremos con pernos. Este anillo sostendrá el difusor en el centro de la cámara.

El diámetro exterior de los anillos es de 20 cm y los diámetros interiores son de 12 cm y 0,08 cm, respectivamente. El espacio extra (0,08 cm) facilitará la instalación del difusor y también actuará como un amortiguador para limitar la expansión del difusor (mientras se calienta).

Los anillos están hechos de chapa de acero de 6 mm. El grosor de 6 mm permitirá que los anillos se suelden de forma segura y proporcionará una base estable para colocar las tapas de los extremos.

Los 12 orificios para pernos que se encuentran alrededor de la circunferencia de los anillos proporcionarán un ajuste seguro al instalar las tapas de los extremos. Suelde las tuercas a la parte posterior de los orificios para que los pernos puedan simplemente atornillarse directamente en ellos. Todo esto fue inventado solo por el hecho de que la parte trasera será inaccesible para llave inglesa... Otra forma es roscar los agujeros en los anillos.

Paso 5: suelde los anillos de los extremos

Primero, debe acortar el cuerpo a la longitud deseada y alinear todo correctamente.

Comencemos envolviendo una hoja grande de papel Whatman alrededor de una tubería de acero para que los extremos se junten y el papel quede tenso. Formemos un cilindro a partir de él. Deslice el papel Whatman sobre un extremo de la tubería de modo que los bordes de la tubería y el cilindro Whatman queden al ras. Asegúrese de que haya suficiente espacio (para hacer una marca alrededor de la tubería) para que pueda esmerilar el metal al ras con la marca. Esto ayudará a alinear un extremo de la tubería.

El siguiente paso es medir las dimensiones exactas de la cámara de combustión y el difusor. Asegúrese de restar 12 mm de los anillos a soldar. Dado que el COP tendrá 25 cm de largo, vale la pena considerar 24,13 cm. Ponga una marca en la tubería y use un papel Whatman para hacer una buena plantilla alrededor de la tubería, como lo hizo antes.

Corta el exceso con un molinillo. No se preocupe por la precisión del corte. En realidad, deberías dejar algunas cosas y limpiarlas más tarde.

Bisel en ambos extremos de la tubería (para obtener buena calidad soldar). Usaremos abrazaderas de soldadura magnéticas para centrar los anillos en los extremos de la tubería y asegurarnos de que estén al ras con la tubería. Agarre los aros por los 4 lados y déjelos enfriar. Haga una soldadura, luego repita en el otro lado. No sobrecaliente el metal, esto evitará que el anillo se deforme.

Cuando ambos anillos estén soldados, mecanice las costuras. Esto es opcional, pero hará que la cofia sea más agradable desde el punto de vista estético.

Paso 6: hacer los talones

Para completar el trabajo en la estación de compresores, necesitamos 2 tapas de extremo. Una tapa estará ubicada en el costado del inyector de combustible y la otra dirigirá los gases calientes a la turbina.

Haremos 2 platos del mismo diámetro que el KS (en mi caso, 20,32 cm). Taladre 12 orificios para pernos alrededor de la circunferencia y alinéelos con los orificios de los anillos de los extremos.

Solo es necesario hacer 2 orificios en la tapa del inyector. Uno será para el inyector de combustible y el otro para la bujía. El proyecto utiliza 5 boquillas (una en el centro y 4 alrededor). El único requisito es que los inyectores deben estar ubicados de tal manera que después montaje final terminaron dentro del difusor. Para nuestro diseño, esto significa que deben caber en el centro de un círculo de 12 cm en el medio de la tapa del extremo. Taladraremos agujeros de 12 mm para el montaje de los inyectores. Muévase un poco fuera del centro para agregar un agujero para la bujía. El orificio debe perforarse para una rosca de 14 mm x 1,25 mm que se ajuste a la bujía. La estructura de la imagen tendrá 2 velas (una de reserva si la primera falla).

Los tubos sobresalen de la tapa del inyector. Están hechos de tubos con un diámetro de 12 mm (exterior) y 9,5 mm (diámetro interior). Se cortan a una longitud de 31 mm, después de lo cual se hacen biseles en los bordes. Habrá hilos de 3 mm en ambos extremos. Posteriormente se soldarán entre sí con tubos de 12 mm que sobresalen de cada lado de la placa. El combustible se suministrará por un lado y los inyectores se enroscarán por el otro.

Para hacer una campana extractora, deberá hacer un agujero para los "gases calientes". En mi caso, las dimensiones son las mismas que las de la entrada de la turbina. La brida pequeña debe tener las mismas dimensiones que la turbina abierta más cuatro orificios para pernos para asegurarla. La brida del extremo de la turbina se puede soldar entre sí desde una caja rectangular simple que corre entre ellos.

La curva de transición debe estar hecha de chapa de acero. Soldamos las piezas juntas. Es necesario que las soldaduras corran a lo largo de la superficie exterior. Esto es necesario para que el flujo de aire no tenga obstáculos y no se creen turbulencias en el interior de las soldaduras.

Paso 7: ponerlo todo junto

Comience conectando la brida y los tapones (colector de escape) a la turbina. Luego asegure la carcasa de la cámara de combustión y finalmente la tapa del inyector del cuerpo principal. Si hiciste todo bien, entonces tu artesanía debería verse como la segunda imagen a continuación.

Es importante tener en cuenta que las secciones de turbina y compresor se pueden girar entre sí aflojando las abrazaderas en el medio.

Según la orientación de las piezas, será necesario hacer una tubería que conecte la salida del compresor a la carcasa de la cámara de combustión. Esta tubería debe tener el mismo diámetro que la salida del compresor y eventualmente estar unida a ella con un conector de manguera. El otro extremo deberá estar al ras con la cámara de combustión y soldado en su lugar una vez que se haya cortado el orificio. Para mi cámara, utilizo un trozo de tubo de escape doblado de 9 cm. La siguiente figura muestra un método para hacer una tubería que está diseñada para ralentizar el flujo de aire antes de ingresar a la cámara de combustión.

Se requiere un grado significativo de estanqueidad para el funcionamiento normal, verifique las soldaduras.

Paso 8: hacer el difusor

El difusor permite que el aire ingrese al centro de la cámara de combustión mientras mantiene y mantiene la llama en su lugar para que salga hacia la turbina en lugar de hacia el compresor.

Los agujeros tienen nombres y funciones especiales (de izquierda a derecha). Los pequeños agujeros del lado izquierdo son primarios, los del medio son secundarios y los más grandes del lado derecho son terciarios.

  • Los orificios principales suministran aire, que se mezcla con el combustible.
  • Las rejillas de ventilación secundarias suministran aire, lo que completa el proceso de combustión.
  • Los orificios terciarios refrigeran los gases antes de que salgan de la cámara, para que no sobrecalienten las palas de la turbina.

Para realizar el proceso de cálculo agujeros de pulmón, a continuación se muestra lo que hará el trabajo por usted.

Dado que nuestra cámara de combustión tiene 25 cm de largo, será necesario acortar el difusor a esta longitud. Me gustaría sugerir que sea casi 5 mm más corto para tener en cuenta la expansión del metal durante el calentamiento. El difusor aún podrá agarrarse y flotar dentro de los anillos de los extremos.

Paso 9:

Ahora que tiene un difusor terminado, abra la caja KS e insértela entre los anillos hasta que encaje perfectamente. Instale la tapa del inyector y apriete los pernos.

El sistema de combustible debe utilizar una bomba capaz de suministrar un flujo de alta presión (al menos 75 l / h). Para suministrar aceite, debe utilizar una bomba capaz de proporcionar una presión de 300 tejos. Pa con un caudal de 10 l / h. Afortunadamente, el mismo tipo de bomba se puede utilizar para ambos propósitos. Mi propuesta para Shurflo es # 8000-643-236.

Les presento un diagrama para el sistema de combustible y el sistema de suministro de aceite para la turbina.

Para un funcionamiento confiable del sistema, recomiendo usar un sistema de presión regulada con una válvula de derivación. Gracias a él, el caudal que están bombeando las bombas siempre estará lleno y cualquier líquido no utilizado volverá al tanque. Este sistema ayudará a evitar la contrapresión en la bomba (aumentará la vida útil de los componentes y conjuntos). El sistema funcionará igualmente bien para sistemas de combustible y sistemas de suministro de aceite. Para el sistema de aceite, deberá instalar un filtro y un enfriador de aceite (ambos se instalarán en línea después de la bomba, pero antes de la válvula de derivación).

Asegúrese de que todas las tuberías de la turbina estén hechas de "material duro". Usar mangueras de goma flexibles puede ser desastroso.

El depósito de combustible puede ser de cualquier tamaño y el depósito de aceite debe contener al menos 4 litros.

Usé aceite Castrol totalmente sintético en mi sistema de aceite. Tiene un punto de inflamación mucho más alto y una baja viscosidad ayudará a que la turbina comience a girar. Para reducir la temperatura del aceite, es necesario utilizar refrigeradores.

En cuanto al sistema de encendido, hay mucha información de este tipo en Internet. Como dicen, el gusto y el color del camarada no lo es.

Paso 10:

Primero, eleve la presión del aceite a un mínimo de 30 MPa. Póngase los auriculares y sople aire a través del motor con un soplador. Encienda los circuitos de encendido y aplique combustible lentamente cerrando la válvula de aguja en el sistema de combustible hasta que escuche un chasquido cuando se encienda la cámara de combustión. Siga aumentando el combustible y comenzará a escuchar el rugido de su nuevo motor a reacción.

Gracias por su atención

Después de que la revista Wings of the Motherland (fue hace mucho tiempo) aparecieron los dibujos del PUVRD del diseño del campeón mundial en modelos de alta velocidad con un motor Ivannikov como este, tenía un deseo apasionado de hacer uno. Es cierto que no tenía plancha resistente al calor. Decidí hacerlo con una lata. Enrollado transformador de soldadura para la soldadura por puntos, fabricó los electrodos adecuados y se puso a trabajar. Fue entrenado en torneado y fontanería desde su juventud. La celosía de la válvula estaba hecha de duraluminio, el tanque estaba pegado de fibra de vidrio, las válvulas y los "resortes" para ellos estaban hechos de chapa de acero para resortes con un espesor de 0,15 mm. Para enfriar las válvulas, decidí hacer un tanque para metanol o agua con su propio tubo rociador y aguja dosificadora. Arrancamos (con amigos) el motor en la zona del cerrajero, el rugido fue tal que uno de los muchachos notó como se abrochaban los cristales de las ventanillas. El motor funcionó durante menos de un minuto, porque. una pipa hecha de una lata se quemó. Pero la adrenalina estaba ahí. Ahora solo puedo imaginar en la foto la "cabeza" del PUVRD: un tanque y una rejilla de válvulas ensambladas con válvulas.
Después de un tiempo, obtuve una pequeña hoja de acero resistente al calor con un grosor de 0.15 mm y decidí soldar un pequeño PUVRD. Comenzó varias veces. No se utilizó en modelos, aunque con un peso de 90g. dio tracción 600g. Una vez hizo un "revuelo" cuando, durante una pausa en la reunión regional de los presidentes de los comités de DOSAAF, para distraer el aburrimiento de la reunión, se lanzó con la ayuda de una bomba de bicicleta y una unidad de alto voltaje casera en el escritorio de la oficina. Fue divertido ver como la multitud de presidentes, después de lanzar una pausa para fumar, se apresuraron a la mesa para mirar la "curiosidad". La bujía es casera. La unidad de alto voltaje funcionaba con una batería KBS. El suministro de energía fue interrumpido por un interruptor tipo campana. La unidad utiliza una bobina de encendido de motocicleta.
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También tengo un PUVRD más, aunque aún no está terminado, no hay difusor. Quizás lo termine. La peculiaridad de este motor es que hay anillos transversales en el tubo de escape, esto se hace para que el tubo no se hinche, porque. espesor del metal 0,15 mm. Aqui hay algunas fotos:

:
Ahora bien, esta técnica me recuerda a los buenos viejos tiempos. Generalmente nostalgia.

Definición y descripción técnica.

* - traducción automática de una parte del libro.

Es un hecho curioso que no encontrará el término "turbina" en la mayoría de los libros de física.

La corriente en chorro de la turbina produce presión axial, acelerando la masa de aire. Cuando las masas de aire se aceleran en una corriente, crean un empuje. ¡Las fuerzas se miden en Newtons, no en kilogramos y gramos! La fuerza de 1 Newton (denotada por la letra N) actúa cuando una masa de 1 kg se acelera o desacelera en 1 m / s. El cambio de velocidad durante un período de tiempo se define como aceleración y se mide en m / s.

En la enciclopedia en la sección "turbina" está escrito: "UN MOTOR PODEROSO, en el que la energía de un medio en movimiento
(agua, vapor, gas) se convierte en energía útil. Otro nombre es motor turborreactor.
Los precursores fueron los molinos de viento y las ruedas hidráulicas. Los libros técnicos especializados sobre el tema explican con cierto detalle las diversas fugas de turistas bajo el título principal de un jet con motor a reacción.

En Dubbel Engineering encontrará la definición: "una turbina de gas es una máquina que utiliza calor para transferir energía mecánica (potencia del eje) o empuje (por ejemplo, motores de avión)", respectivamente, el término turbinas de gas es un término general para todos los tipos de Motores Turbo Jet.
Turbinas a reacción y motores turbohélice. Todos se consideran “turbinas de gas; de sistemas de modelado de aeronaves como JPX. FD. micro-turbinas.
Turbomin y Pegasus, así como los motores turbo KJ-66, .1-66 y TK-50 mencionados en este libro, e incluyen
ING es cualquier tipo de motor que exista actualmente o que aún no se haya inventado. ¡Todas son "turbinas de gas" para generar empuje!

De hecho, un nombre alternativo y más apropiado para tales dispositivos es modelos de motores de avión con un chorro de aire turboalimentado. Prefiero un término que suelen utilizar los especialistas: “turbinas a reacción, algunas personas las llaman motores a reacción.
Como puede ver, ya tenemos una definición más que suficiente a nuestra disposición. No es necesario proponer nuevas definiciones. Desafortunadamente. los expertos técnicos no siempre hablan un lenguaje lógicamente correcto y claro. Por supuesto, para ayudar a la comprensión de los lectores que no tienen conocimientos especiales, es necesario indicar siempre qué se entiende exactamente por la palabra wrbines. Esta dibujos del motor turborreactor.

No gran ejemplo, el motor aspira aire a una velocidad de 0,25 kg / sy lo acelera al mismo tiempo a una velocidad de 400 m / s presión axial estática - 100 N *

Descarga los dibujos del modelo de motor turborreactor de avión.

Página de muestra con dibujos.