Cálculos del ciclo de aire comprimido para un motor.

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por Alain G » 27/10/10, 19:20

bernardd escribió:
Alain G escribió:¡Nada nuevo!


¡Asombroso! Fuiste el primero en hablar de mal desempeño, y ahora dices que la posibilidad de obtener una eficiencia directa> 1 en el ciclo, ¿no es nueva?

Alain G escribió:¿O vas a sacar la enorme cantidad de calor necesario?


Es una posibilidad. Y lo que importa es el diferencial de temperatura entre compresión y descompresión.



¡Deja de hacerte el idiota con todos y cuéntame sobre el famoso auto para ensalzar los méritos!

¿Cómo vas a resolver el problema del calentamiento del aire?
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por bernardd » 27/10/10, 23:14

Alain G escribió:¡Deja de hacerte el idiota con todos y cuéntame sobre el famoso auto para ensalzar los méritos!


Difícil discutir con alguien que elimina los insultos antes de pensar. Intentemos de nuevo ...

Alain G escribió:¿Cómo vas a resolver el problema del calentamiento del aire?


No hay necesidad de gritar ...

Un motor de aire comprimido de 6kW puede absorber un máximo, es decir, para una eficiencia energética del 230%, una potencia térmica del 57% de su potencia total (consulte los gráficos presentados aquí: https://www.econologie.com/forums/post174664.html#174664).

57% de 6kW si el motor está funcionando al 100% de su capacidad, esta es una potencia máxima de 3,42kW.

¿Qué tamaño crees que tiene un radiador que intercambia 1 o 2 kW de calor?

Mi experiencia me hace pensar que si el motor está bien conectado térmicamente al chasis de aluminio del vehículo, que naturalmente desempeña un papel de intercambiador de calor con aire, debe recuperar fácilmente 3 kW con una caída de temperatura de menos de 5 ° C.

Por cierto, es una de las ventajas de organizar una producción eléctrica mediante aire comprimido distribuido en las viviendas: hacerlo de forma centralizada requeriría intercambiadores más imponentes. Y tenemos una nevera por el mismo precio :-)
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Hasta pronto!
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Re:




por obelix39 » 27/05/20, 13:53

bernardd escribió:
Alain G escribió:¡Nada nuevo!


¡Asombroso! Fuiste el primero en hablar de mal desempeño, y ahora dices que la posibilidad de obtener una eficiencia directa> 1 en el ciclo, ¿no es nueva?

Alain G escribió:¿O vas a sacar la enorme cantidad de calor necesario?


Es una posibilidad. Y lo que importa es el diferencial de temperatura entre compresión y descompresión.


Hola!

Recientemente me interesé en vehículos que utilizarían aire comprimido para moverse. Me parece haber entendido que las dos causas principales de la ineficacia de dicho sistema son la pérdida de energía térmica durante la compresión del aire y la necesidad de la misma energía térmica para obtener una mayor eficiencia y mejor autonomía al relajarse en el motor.

Al comprimir aire, que se hace "en casa", se puede recuperar fácilmente la energía térmica disipada por la compresión, para calentar agua o aire para uso doméstico o industrial (calefacción, agua caliente, etc.). La proporción de calor recuperado puede llegar hasta el 94%, lo que me parece que resuelve el problema de pérdidas asociado a la producción de aire comprimido. Además, el aire comprimido se puede almacenar sin problema durante periodos de tiempo suficientes para producirlo únicamente con el excedente de electricidad, que realmente no sabemos qué hacer salvo almacenarlo, lo que parece plantear un cierto problema. La producción de aire comprimido permite por tanto el uso de energías no fósiles como la eólica o la solar.

Así, habiendo producido aire comprimido con un mínimo de pérdidas de energía, uno podría imaginarse acoplando un motor de gasolina o diesel que pierde aproximadamente el 70% de su energía en calor a un motor de aire comprimido que utiliza el monstruoso calor perdido por El motor de combustión para mejorar su potencia y obtener suficiente autonomía, primero mediante el uso combinado de las dos fuentes (gasolina y aire comprimido, luego mejorando la eficiencia del motor de aire.

Lo ideal sería equilibrar la proporción de energía motriz que proviene del motor térmico y la que proviene del motor de aire comprimido, de modo que la expansión de la mayor parte del calor desperdiciado por el motor térmico se utiliza. aire en el motor de aire comprimido. Este equilibrio podría variar para recuperarse del frío o del calor, dependiendo de la temporada para enfriar el compartimento de pasajeros del vehículo.

Aquí, es solo una idea, así ...

Cabe señalar que la generalización de dicho sistema daría como resultado una reducción en el consumo de energía fósil a favor de las energías renovables y, en consecuencia, una reducción notable en las emisiones contaminantes. A largo plazo, quizás podríamos reemplazar el motor térmico de gasolina con un motor térmico de hidrógeno + oxígeno resultante de la electrólisis del agua, de modo que solo tenga descargas en forma de aire y agua, ¿Cuáles me parecen los dos elementos más compatibles con la vida, verdad?
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Re: Re:




por sicetaitsimple » 27/05/20, 14:46

obelix39 escribió:Hola!

Recientemente me interesé en vehículos que usarían aire comprimido para moverse ...

..... podemos recuperar fácilmente la energía térmica disipada por compresión, ..... Además, el aire comprimido se almacena fácilmente ......
... acopla un motor de gasolina o diésel que pierde alrededor del 70% de su energía en calor a un motor de aire comprimido que utiliza el monstruoso calor perdido por el motor .....
Lo ideal sería equilibrar la proporción de energía motriz que proviene del motor térmico y la que proviene del motor de aire comprimido, de modo que la expansión de la mayor parte del calor desperdiciado por el motor térmico se utiliza. aire en el motor de aire comprimido. ....
Aquí, es solo una idea, así ...


¿Un pequeño diagrama de proceso, con algunas cantidades características (potencias, temperaturas, caudales, presiones, volúmenes), para ver?
Porque "ideas, así" .....
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Re: Cálculos sobre el ciclo de aire comprimido para una motorización.




por Remundo » 27/05/20, 16:23

ya se ha propuesto "impulsar" los tanques de aire comprimido mediante un quemador + combustible.

no hay revolución energética allí, y rendimientos generales aún más pobres que el uso de un motor de combustión convencional.

de hecho, la compresión del aire generalmente se realiza con muchas pérdidas (mecánicas y térmicas)

En un motor de combustión, la compresión es muy rápida, cercana a un adiabático, y la combustión justo después hace que todo sea eficiente. Existen pérdidas de calor en un motor de combustión interna, pero es culpa del Sr. Carnot.
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Re: Re:




por obelix39 » 27/05/20, 22:57

sicetaitsimple escribió:
obelix39 escribió:Hola!

Recientemente me interesé en vehículos que usarían aire comprimido para moverse ...

..... podemos recuperar fácilmente la energía térmica disipada por compresión, ..... Además, el aire comprimido se almacena fácilmente ......
... acopla un motor de gasolina o diésel que pierde alrededor del 70% de su energía en calor a un motor de aire comprimido que utiliza el monstruoso calor perdido por el motor .....
Lo ideal sería equilibrar la proporción de energía motriz que proviene del motor térmico y la que proviene del motor de aire comprimido, de modo que la expansión de la mayor parte del calor desperdiciado por el motor térmico se utiliza. aire en el motor de aire comprimido. ....
Aquí, es solo una idea, así ...


¿Un pequeño diagrama de proceso, con algunas cantidades características (potencias, temperaturas, caudales, presiones, volúmenes), para ver?
Porque "ideas, así" .....


Con respecto a la compresión de aire, en promedio aproximadamente el 60% de la energía absorbida por el motor del compresor se devuelve en forma de energía mecánica (aire comprimido), el 40% restante se disipa en forma de calor. Este 40% puede ser disipado a la atmósfera por ventilación, lo cual es muy frecuente. Sin embargo, también podemos usar este calor disipado para calentar locales, agua doméstica o usarlo en procesos industriales. Existen aparatos que recuperan el calor perdido por el aire durante su compresión y permiten recuperar del 70 al 94% de este calor de acuerdo con la tecnología utilizada. Aquí hay una tabla de un sitio que proporciona lo esencial sobre este tema, página (42/72) (hay muchas):

http://www.actalia.eu/wp-content/upload ... iques-.pdf

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Re: Cálculos sobre el ciclo de aire comprimido para una motorización.




por obelix39 » 27/05/20, 23:18

Remundo escribió:de hecho, la compresión del aire generalmente se realiza con muchas pérdidas (mecánicas y térmicas)


Como acabo de explicar anteriormente, todas las pérdidas, incluidas las pérdidas debidas a la mecánica, son de origen térmico y casi todas estas pérdidas térmicas se pueden recuperar (94%). Es suficiente imaginar que el compresor está ubicado en el medio de una habitación sellada de la que nada escapa. Todo el calor disipado por el compresor habrá servido para calentar la atmósfera de la habitación, en este caso no se pierde nada. La recuperación de calor de la compresión de aire no es nada nuevo. También es extraño que los detractores de aire comprimido nunca lo mencionen.
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Re: Cálculos sobre el ciclo de aire comprimido para una motorización.




por obelix39 » 27/05/20, 23:27

Remundo escribió:
En un motor de combustión, la compresión es muy rápida, cercana a un adiabático, y la combustión justo después hace que todo sea eficiente. Existen pérdidas de calor en un motor de combustión interna, pero es culpa del Sr. Carnot.


En un motor de combustión, es del 60 al 70% de la energía que sale del calor por el tubo de escape y el radiador de enfriamiento para calentar las aves pequeñas. Estamos lejos de un buen retorno!
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Re: Cálculos sobre el ciclo de aire comprimido para una motorización.




por obelix39 » 28/05/20, 00:56

Remundo escribió:ya se ha propuesto "impulsar" los tanques de aire comprimido mediante un quemador + combustible.



Si no me equivoco, el dopaje consiste en calentar el aire justo antes y durante la descompresión, lo que aporta la energía necesaria para el correcto funcionamiento del motor de aire comprimido y al mismo tiempo aumenta la autonomía del vehículo. La razón principal de este "dopaje" es que sin aporte de calor, el motor eventualmente se congela y su funcionamiento se vuelve imposible debido a la falta de lubricación, entre otras razones.


Remundo escribió: no hay revolución energética allí, y rendimientos generales aún más pobres que el uso de un motor de combustión convencional.


La razón por la que publiqué en "Cálculos sobre el ciclo de aire comprimido para un motor", es que habiendo salido de los estudios al final del tercero, tengo un nivel un poco regular en matemáticas para cálculos complicados. Pero, dado que encontramos todos los datos calculados en la Red, creo que puedo arriesgarme ...

Encontré en la red:

Eficiencia de un compresor de etapa = 65% (parcialmente isotérmico)
Eficiencia de un motor de aire comprimido = 55% (casi adiabático)

En consecuencia, para 14 kWh de compresión con un rendimiento del 65% (ejemplo que se encuentra en la red), se producen 9 kWh de aire comprimido almacenado en el tanque y 5 kWh de calor disipado. De estos 9 kWh de aire comprimido, se recuperan 5 kWh de energía útil utilizando el motor de aire comprimido, por lo tanto, de la tracción del vehículo. Esto nos da una eficiencia general del 35,7%, que es equivalente a la eficiencia de un motor de gasolina. Pero no debemos olvidar el calor que recuperamos durante la compresión. Si recuperamos el 94% como sea posible, se deben agregar 4,7 kWh a los 5 kWh útiles de aire comprimido, o 9,7 kWh útiles en los 14 kWh de compresión. Obtenemos así un rendimiento del 69%. Además, en el caso de una hibridación de motor de gasolina / motor de aire comprimido, una gran parte del 70% del calor disipado por el motor térmico puede recuperarse para mejorar la eficiencia del motor de aire comprimido. Así es como obtenemos un retorno que me parece razonable. No olvide que el motor continúa proporcionando su propio empuje ...

Pero tal vez estoy equivocado?
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Re:




por Christophe » 28/05/20, 01:09

Me cito un mensaje de 10 años ...

Christophe anteriormente en este tema escribió:No es necesario rehacer los cálculos que algunos ya han hecho:

https://www.econologie.com/telechargeme ... nes-paris/

https://www.econologie.com/telechargeme ... nes-paris/

debate:

nuevo-transporte / cálculos-en-el-motor-aire-de-mdi-de-las-figuras-finalmente-t6407.html

De lo contrario, realmente no veo la relación entre Air Liquide (cuya actividad es vender gases comprimidos pero principalmente para productos químicos) y el ciclo del aire comprimido para propulsión :? :? :?
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