Entwicklung einer Mirkogasturbine

Peter Poschmann schrieb:

Das geht offenbar, google findet einige Seiten über Selbstbauten:

Das Kugellagerproblem wäre damit gelöst, bleibt die Treibstoffzufuhr. Ich habe mal auf so einer Bastlerseite über einen Turbinenselbstbau gelesen, bei dem die Brennkammer komplett außerhalb des Turboladers war und mit Propan gespeist wurde. Das Propan einer normalen Campingkartusche (die großen für Wohnwagen!) reichte für wenige Minuten, eine Badewanne voll wärmwasser fror dabei dazu.

Ich glaube, da würde ich garkeine vollständige Turbine bauen. Einfach einen großen Drucklufttank, aus dem Luft in die Brennkammer strömt. Diese wird darin verbrannt und treibt einen kleinen Generator an, dessen Leistung ihr irgendwie nutzen könnte. Der Vorteil wäre, dass der Drucklufttank mit einem Magnetventil _sofort_ automatisch getrennt werden kann, wenn etwas schief geht oder irgendein Wert kritisch wird.

Tobi

Peter Poschmann schrieb:

Das geht offenbar, google findet einige Seiten über Selbstbauten:

Das Kugellagerproblem wäre damit gelöst, bleibt die Treibstoffzufuhr. Ich habe mal auf so einer Bastlerseite über einen Turbinenselbstbau gelesen, bei dem die Brennkammer komplett außerhalb des Turboladers war und mit Propan gespeist wurde. Das Propan einer normalen Campingkartusche (die großen für Wohnwagen!) reichte für wenige Minuten, eine Badewanne voll wärmwasser fror dabei zu.

Ich glaube, da würde ich garkeine vollständige Turbine bauen. Einfach einen großen Drucklufttank, aus dem Luft in die Brennkammer strömt. Diese wird darin verbrannt und treibt einen kleinen Generator an, dessen Leistung ihr irgendwie nutzen könnte. Der Vorteil wäre, dass der Drucklufttank mit einem Magnetventil _sofort_ automatisch getrennt werden kann, wenn etwas schief geht oder irgendein Wert kritisch wird.

Tobi

Am Sat, 10 Jun 2006 13:08:53 +0200 schrieb Tobias Meyer:

Dafür gibt es sogar ein sinnvolle Anwendung:

Björn Schreiber schrieb:

Hey, danke, genau die website meinte ich!

Tobi

Es gibt beim Zahnarzt kleinere Turbinen.

Freundliche Grüße,

Alfred Flaßhaar

Peter Poschmann schrieb:

Grüße, Joachim

Peter Poschmann verfasste am 10.06.2006 12:52:

Man könnte den Treibstoff auch ohne Pumpe mit Gasdruck aus dem Tank fördern. Voraussetzungen: Gasdruck höher als Brennkammerdruck, und Treibstofftank druckdicht.

Dies noch als Ergänzung zu allem, was schon gesagt worden ist.

Joachim

Ist dein google kaputt? Google mal nach "Modellbauturbine" und insbesondere nach "Schreckling-Turbine". Kauf dir dann vom VTH-Verlag das Buch dazu.

Nick

Peter Poschmann schrieb:

Mitte Juni 2004 lief auf de.sci.physik ein Thread mit dem Titel 'löten von Turbinenteilen'. Einige Wochen bis wenige Monate vorher lief bereits ein ähnlicher Thread, desen Titel ich jedoch jetzt nicht finde (muss anfang Mai gewesen sein). Beide male ging es darum eine Turbine, im Sinne von Turbojettriebwerk, selbst zu bauen. Einer (der OP) hat das nämlich getan, zumindet teilweise.

Der, jetzt von mir nicht genau gefundene Thread, beinhaltet diverse theoretische Überlegungen zu der Ganzen Problematik, ich hatte damals auch ne Skizze gemacht (die ich gerade gefunden habe:

Ich würde das jetzt mal versuchen so aus dem Gedächtniss zusammenzufassen: Jemand hatte die Idee eine solche Strahlturbine zu basteln, ich trug mich auch eine zeitlang mit dem Gedanken sowas als Funktionsmodell zu machen, hab es aber nie, auch nur ansatzweise, umgesetzt. Das Interesse daran ist jedoch ungebrochen, wobei meine Möglichkeiten, auf Grund von wechsel der Arbeitsstelle, gegen 0% gesunken sind. So waren alles was ich dazu geschrieben habe reine Theoretische Vorstellungen (und Träumereien) mit angelesenen Kenntnissen, vielleicht aber trotzdem für dich interessant.

Klar ist, das um 1970 rum in einer Zeitschrift mit dem Namen 'HOBBY' (Eventuell findest du das in einer Bibliothek) eine eigenbau Strahlturbine beschrieben wurde, sehr ausführlich und zusammen mit diversen Hintergründen, z.B. warum ein Axialkompressor in dieser Dimension nicht funktioniert. Du musst also auf jeden fall einen Radialverdichter verwenden, weil dieser in der gegebenen Größe (zum auf den Tisch stellen) wesentlich mehr Druck erzeugt. Aus dem Gedächtniss: das vorgestellte Gerät bestand aus einer Campingaskartusche (rund

12-15cm durchmesser) als Gehäuse, der Radialverdichter, zumindest eines Testaufbaus, wurde aus Sperrholz(!) zusammengeklebt. Die Welle hatte einen Durchmesser von ungefähr 15mm, an den Lagern war sie verjüngt. Die Welle befand sich in einem Wellentunnel, in den zur Kühlung rund 5% der angesaugten Luft geleitet wurden. Standschub war rund 3kg.

Zeitsprung von der Zeitschrift zur Newsgroupdiskussion:

Zusammenfassend meine damaligen (in den besagten Threads) Überlegungen unter zuhilfename des oben schonmal genannten (damals selbstgemalten ;o)) Bildes:

Luft wird durch die Ansaugdüse E angesaugt und vom Radialkompressor gegen das Gehäuse gepresst, das es durch seine geschwungene Form (die vermutlich kaum herzustellen ist, eckig geht bestimmt auch) nach hinten in Zone A umgeleitet. Das Rad kann man sicherlich von einem Tischstaubsauger wiederverwenden. Die Orange Glocke (ja das soll eine Glocke im Längsschnitt darstellen) grenzt den vorverdichteten Raum A vom Brennraum B ab und dient erstens als Brennkammer und zweitens als Luftstromteiler, der die verdichtete Luft auf den beiden blauen Wegen leitet. Der (volumenmässig) kleinere, innere Luftstrom wird verbrannt nachdem er durch eine Glühkerze aus dem Modellbau gezündet wurde (vielleicht muss da auch eine Zündkerze verwendet werden). Das expandierende, brennende Gasgemisch kann nun bei gleichbleibender Geschwindigkeit (damit die Flamme nicht abreisst) und größerem Volumenstrom nach hinten Strömen, wo es dann mit der am Gehäuse entlang geglittenen Luftmenge gemischt und gekühlt wird (C). Dort erfolgt ein Druckausgleich zwischen Brennkammer und Kompressor, dort kann man zum tuning sicherlich mit der Zange die Brennkammerglocke aus und einbiegen um die Strömungen (strömungsgeschwindigkeit in der Brennkammer) zu beeinflussen. Dann tritt die gesamte Luft durch die eigentliche Turbine (rotes Etwas, das ein axiales Flügelrad darstellt. Die Luft ist hoffentlich nicht zu warm, sodas normaler Stahl verwendet werden kann), und schliesslich aus der Düse, die ich sinniger Weise mit D bezeichnet hatte ;o)). Turbine und Kompressor sind mit einer Welle verbunden die sich in einem Wellentunnel befindet, der komfortabel irgendwo günstig befestigt werden kann. Die Treibstoffzufuhr (hellblau) soll direkt durch den Wellentunnel erfolgen und somit (bei dem Erwarteten Durchsatz an Treibstoff) für die alleinige Kühlung der Welle sorgen. Dabei wird der Treibstoff vorgewärmt wodurch er besser vergast (hoffentlich tut er das überhaupt, ich dachte dabei nämlich an Heizöl, wegen Handhabung und Kosten). Die Einspritzdüse(n) befinden sich hinter einem kleinen Blechkranz der für Verwirbelungen beim Mischen sorgen und das Abreissen der Flamme zusätzlich verhindern soll.

Die Lagerung ist der Clou: Der Treibstoff dient gleichzeitig zu seiner brennenden und kühlenden Funktion als Schmiermittel für die hydrodynamische Lagerung der Welle. Bild 2:

Lager besteht aus einem in den Wellenkanal eingepresstem Drehteil (in der großen Skizze grün dargestellt) welches den Durchmesser passend für die Welle verkleinert. Das Drehteil ist möglichst lang, um den Spalt durch den der Treibstoff ja mit Druck gepresst wird, zu verlängern um die vermutlich imense Leckage etwas einzugrenzen. Hinten wird das Turbinenrad (das rote Ding an dem die Flügel angeschweisst sind) direkt aufgeschraubt. Analog dazu die fordere Lagerung. Nun ist es so das die Welle im Betrieb ihre Länge kaum ändert, der Wellentunnel dagegen erheblich wärmer sein dürfte und sich dadurch ausdehnt. Die Welle sollte also um genau diesen Betrag länger sein, bzw. das Turbinenrad wird dementsprechend weit draufgeschraubt, das diese Toleranz möglichst genau ausgeglichen wird. (Gummidichtung ist hier ja out of order, vielleicht tut es eine Art Simmerring zusätzlich). Vorne kann man vielleicht eine Gummidichtung verwenden die die Längenänderung zumindest teilweise ausgleichen kann.

Ja, als Einspritzpunpe dachte ich an eine Zahnradpumpe au dem Modellbau, die man eventuell auch doppelt (Druck oder Volumen, je nach dem was nicht passt) verwenden kann.

Vielleicht kannst du ja den ein oder anderen Ansatz von meinem Teil verwenden und optimieren. Ich werde das ding, wie gesagt, nicht bauen können, da ich an die Maschinen (Metallbau) nichtmehr rankomme (sitze jetzt im Büro und schiebe Zeichnungssymbole hinundher). Dafür könnte ich heutzutage ein virtuelles Modell davon machen und Ausführungszeichnungen erstellen ;o)) Ob die dann wirklich funktionieren kann ich dir aber nicht sagen ;o))

Das sind doch perfekte Vorraussetzungen.

Werkzeugmacher, Dreher, Schlosser in der Familie und im Bekanntenkreis suchen (in dieser Reihenfolge). Dann ist die Finanzierung und die machbarkeit kein Problem.

Also steht der sache nix im wege ;o))

Hydrodynamisches Lager und Modellbaupumpe. Zur Not (falls das Heizöl nicht ordentlich vergast) kann man den Treibstoff auch noch mit Nitromethan (Modellbauladen, ist aber vorsichtig zu behandeln) strecken.

'Zahnradpumpe 190' aus der Apotheke mit dem großen 'C' kostet 21,95?. Leistet 3 bar bei 0,5l/min, also 2 Stück hintereinander und und 13,8V Ladegerät verwenden. Die Lebensdauer der gesamtmaschine ist sowieso begrenzt.

Vielleicht gut zum anlassen geeignet.

Zum Anwärmen vom Brennraum ist es vielleicht garnicht schlecht. Mit dem Fön reinpusten und seitlich eine Kartusche zum Feuerzeugbefüllen an ein solches Ventil pressen.

Ich würde das erstmal auf einem großen Hof anwerfen, dann schauen das sie läuft. Dann weisst du das das für ein Labor eh viel zu laut ist -> Messgeräte ranschleppen.

Viel Erfolg wünscht,

uwe, der hofft etwas geholfen zu haben.

Hallo zusammen,

vielen Dank f=FCr die hilfreichen Antworten, insbesondere an Uwe. Ich freue mich, dass das Thema hier so f=FCr Interesse sorgt, bin mal gespannt obs klappt.

Leider kann die die Bietr=E4ge gerade nicht so genau lesen, muss gleich nochmal weg, aber heute abend nehm ich mir mal mehr Zeit.

Ich hatte dazu vor (ganz genau, wie ich gerade merke) zwei Jahren in der Tat schonmal eine Thread aufgemacht, hab ihn gerade wiedergefunden. Schon damals hatte ich einen solchen Bau vor, kam dann aber aus Zeitgr=FCnden nicht dazu. Als Facharbeitsthema m=F6chte ich diese Idee nun endlich mal in die Tat umsetzen.

Hier nochmal der alte Thread:

Die Verarbeitung werde ich jetzt =FCbriegens mit einem richtigen Schwei=DFger=E4t machen, hab mir eins angeschafft, das L=F6ten w=E4re wohl auch in Bezug auf die Sicherheit nicht ganz sinnvoll, immerhin wird das Triebwerk dann vor einem Pr=FCfungskommitee vorgestellt.

Ich werde in den kommenden Tagen dann mal eine Webseite mit Forum aufmachen und den Link hier posten, dort sidn dann auch aktuelle Bilder von der Turbine online.

Mit dem Hochfahren der Turbine m=FCsste man sich noch was =FCberlegen, im aThread von 2004 wurde ein Haarf=F6n vorgeschlagen, allerdings w=E4re ein richtiger Elektromotor nat=FCrlich schon professioneller. Ich glaube ich hab noch einen Modellflugmotor der so auf 40000 U/min kommt, das m=FCsste an sich funktionen. Allerdings m=FCsste es dann eine art "Kupplung" geben, durch die der Motor von der Turbinenwelle getrennt bzw. der Motor wird als Generator verwendet, dazu reicht aber die Tubrinenleistung wahrscheinlich nicht aus.=20

Viele Gr=FC=DFe

Peter

So nebenbei ein vernünftiges WIG?

Gruß, Nick

Peter Poschmann schrieb:

Tatsächlich, dann haben wir damals schon gesprochen ;o)) bei mir hat sich nix neues ergeben ;o)

bye uwe

Moin,

Peter Poschmann schrub:

Schweißen hat immer das Ärgernis des Verzugs. Aber wegen Festigkeit und Temperaturbeständigkeit ist Schweißen sicher der sicherere Weg.

Mach das doch so wie die Anlassermotoren für Modellflugmotoren: Der E-Motor hat vorne ein Gummiteil dran, das man auf den Spinner drauf drückt. Läuft der anzulassende Motor, nimmt man den Anlasser einfach weg. Eleganter wäre eine Verzahnung, weil du dann auch Drehmoment übertragen kannst, ohne große Axialkräfte auf die Turbinenwelle auszuüben.

CU Rollo