Forum: Offtopic Dampfturbine aus Turbolader bauen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von M. .. (barracuda)


Lesenswert?

Hallo zusammen

Ich möchte gerne mit ein paar Jugendlichen das Thema Dampfernergie ein 
bisschen näher anschauen. Zu dem Zweck möchte ich mit ihnen eine kleine 
Dampfturbine konstruieren. Natürlich können wir keine Turbinenstufe 
selber fräsen, drehen usw. dazu fehlen uns die Maschinen, das Know-How 
und das Material.

Aber könnte man nicht die Verdichterstufe eines Abgasturboladers 
zweckentfremden, denn die ist ja über eine Welle mit der 
Entspannungsstuffe des Laders verbunden.
Wenn man diese Entspannungsstuffe nun abmontiert und deren Stelle einen 
kleineren Generator (50 Watt?) anbringt: kann das wad werden?
Oder geht das mit soner kleinen Dampfmenge nicht (Ich habe geplant 
Wasser über dem Feuer zu erhitzen und den Dampf dann in den lader zu 
leiten, oder evtl. auch mit nem arabolspiegel).

Wo werden sonst noch überall solche Turbinenstufen eingesetzt, ausser in 
Turboladern. Evtl. gibt es ja noch leicht erhältliche kleinere Stufen 
die günstig (etwa Schrottplatzpreise) zu bekommen sind?
Oder mit nem Radialgebläse was machen?

Ihr seht, ich brauch da noch ein paar Meinungen und Anregungen dazu;)

Liebe Grüsse

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Der Turbolader arbeitet mit mehreren 10.000 bis mehreren 100.000 U/min. 
Du müßtest also mit einem Getriebe untersetzen, das aber wegen der hohen 
Drehzahlen konstruktiv nicht trivial ausfällt. Die Idee mit dem 
Radiallüfter ist wahrscheinlich erfolgversprechender.

von Kai K. (applegunner)


Lesenswert?

Prinzipell geht das denke ich schon, es ist allerdings dabei zu bedenken 
dass eine Turbine bei sehr hohen Drehzahlen (100000-200000 min-^1) 
arbeitet und mit wenig Drehmoment.

normale strom-Generatoren arbeiten dagegen mit wenigen 1000 min^-1

die Leistung kann man abschätzen über die Kenndaten des Motors also, 
welcher Luftdurchsatz der Motor so ca bei Vollast benötigte und welche 
Verdichtung der Lader aufbringen konnte. vllt so 0,3 bis 0,5 bar 
(geschätzt).

dann müsste über die Leistung das zu erwartende Drehmoment der Turbine 
berechnen können. wobei das Anlaufmoment warscheinlich auch darunter 
liegt.

als Generator würde sich wohl ein einfacher Selbstbau eignen, eine Welle 
mit zylindrischem dimatral Magnetisiertem Selten-erd-Magnet. mit 
Luftspulen (wegen dann nicht vorhandenem Rastmoment) drumherum.
Das Ganze natürlich gut ausgewuchtet.

von M. .. (barracuda)


Lesenswert?

Kai K. schrieb:
> als Generator würde sich wohl ein einfacher Selbstbau eignen, eine Welle
> mit zylindrischem dimatral Magnetisiertem Selten-erd-Magnet. mit
> Luftspulen (wegen dann nicht vorhandenem Rastmoment) drumherum.
> Das Ganze natürlich gut ausgewuchtet.

Das klingt sehr spannend...:)

allerdings:

Kai K. schrieb:
> dimatral Magnetisiertem Selten-erd-Magnet

was heist dimatral? und was sind selten-erd-magneten? ^^

Icke ®. schrieb:
> Die Idee mit dem
> Radiallüfter ist wahrscheinlich erfolgversprechender.

okay, aber wenn ich ganz ehrlich bin: Die idee vom eigenbau-generator 
direkt auf der Welle finde ich irgendwie grad könnt nen Versuch wert 
sein...:D Wenn das dann nix wird mit der Turboturbine kann ich mir 
immernoch nen radiallüfter holen:)

Allerdings: weis jemand wos relativ sehr kleine Turbolader gibt. Denn 
die zu erwartende Dampfmenge ist bei mir eher klein und wenn ich da ne 
Turbine von nem 2.4 Liter Motor nehme bringt mich das wohl nicht allzu 
weit... (wirkungsgrad, Turbinenrad auf andere Volumina ausgelegt usw...)

oder eben: ein turbinenrad aus ner anderen aber verwandten anwendung? 
Ideen=

von Kai K. (applegunner)


Lesenswert?

solche Seltenerd Magnete sind unter anderem Neodym-Eisen-Bor Magnete.
die Haben eine sehr starke Magnetisierung. und sind trozdem gut 
bezahlbar.

Wer solche Magnete zum ersten mal in der Hand hat ist erstaund wie stark 
die sind. nicht vergleichbar mit einem Kühlschrankmagnet.

mit Diametral Magnetisiert ist gemeint, dass die Nord und Südpol 
senkrecht zur Zylinderachse verlaufen.

siehe da: http://www.supermagnete.de/magnets.php?group=rods
(Magnet Nr.: S-04-10-N)


bei den Luftspulen könnte man auch noch mit ferrit Kernen 
experimentieren um die Effizienz zu erhöhen. (Eisen führt durch 
Wirbelströme zu hohen Verlusten bei den Drehzahlen)

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?


von Lukas K. (carrotindustries)


Lesenswert?

Wie wär's mit nem BLDC-Motor ausm Modellbau als Generator? Die machen 
immerhin schon nen paar 1000rpm mit. (auch wenn bei 100k sicherlich die 
Lager aussteigen)

von Warren S. (jcdenton)


Lesenswert?

Es gibt auch gleitgelagerte Turbos, mit Zwischenhülse die "schwimmt" und 
die Drehzahlen halbiert. Diese Turbos werden nach kurzer Zeit ohne 
Öldruck sicher fressen. D.h. man müsste ständig Öl durchpumpen.
Es gibt aber mittlerweile auch Turbos mit Wälzlagern, deren Schmierung 
ist bei den Drehzahlen aber auch nicht mehr so ganz trivial.
Da sollte man sich ein paar Gedanken machen, sonst sind die schnell hin.

von David .. (volatile)


Lesenswert?

Warren Spector schrieb:

> Öldruck sicher fressen. D.h. man müsste ständig Öl durchpumpen.

Sowieso. Immer frisches kuehles Turbooel durchpumpen :)

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Kai K. schrieb:

> Das Ganze natürlich gut ausgewuchtet.

Was bei derartigen Drehzahlen eine echte Herausforderung ist. Wer schon 
mal RC-Motoren selbst gebaut hat, kennt das. Und die laufen sehr viel 
langsamer. Im Bereich >100kU/min zerlegt sich der Rotor im Fehlerfall 
explosionsartig. Eine sehr stabile Umhüllung sollte auf jeden Fall 
drumrum sein.

von Thilo M. (Gast)


Lesenswert?

Ich möchte mal behaupten, dass der Turbolader den Dampf keine 15 Minuten 
überlebt. Zum Einen wegen Korrosion, zum Anderen wegen der Dichte des 
Dampfes (ist für Gas ausgelegt), dann werden die Wassertröpfchen (bei 
Sattdampf das Teil in kurzer Zeit abgerieben haben. Wer schon mal eine 
Dampfturbine nach ein paar Jahren gesehen hat, der kennt das.

Und bei Drehzalen >100000 U/min wird ein stabiles Gehäuse einer 
wegfliegenden Schaufel keinen Widerstand leisten können, das fährt durch 
wie ein Geschoss. Sehr gefährlich´! Ein Kollege hatte das mal mit einem 
Autoturbolader, den er als Modellflugzeugantrieb benutzt hatte.

von Warren S. (jcdenton)


Lesenswert?

Ich denke nicht, das er den Lader auf Nenndrehzahl bringt. Erstrecht 
nicht mit nem Generator dran.

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Thilo M. schrieb:
> Ein Kollege hatte das mal mit einem Autoturbolader, den er
> als Modellflugzeugantrieb benutzt hatte.

Die konstruktiven Details würden mich interessieen. Gibts Links?

von M. .. (barracuda)


Lesenswert?

Okay, ich danke euch allen für eure vielen Anregungen!

In dem Fall werde ich mir mal noch witer was überlegen oder vielleicht 
doch noch einmal über die Sache mit dem Radiallüfter nachdenken, der Wär 
dann ja auch eher für geringe Drehzahlen ausgelegt...

Noch einmal danke und einen schönen tag

von Bernd F. (metallfunk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

"Früher" war auch das Bateln einfacher. :-)
( Aus: " Werkbuch für Jungen, 1940 " )

von Thilo M. (Gast)


Lesenswert?

Icke ®. schrieb:
> Die konstruktiven Details würden mich interessieen. Gibts Links?

Leider ist der Kollege schon 'ne Weile nicht mehr da, aber so wie im 
Video hat's ausgesehen, auf ein Brett montiert, mit Zugwaage (hat 20kg 
ohne Düse gezogen, Abgasstrahl ca. 9m weit).
http://www.youtube.com/watch?v=pBQqNXiEjIQ&feature=related

Gegen Ende im Video gibt er Gas, das klingt live wie ein echter Jet. ;-)
Ist echt leichtsinnig, was der Typ macht. Wenn sich bei 120000 U/min 
eine Schaufel verabschiedet, dann merkt er erst gar nicht, wenn sie quer 
dur den Körper saust.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


Lesenswert?

Bernd Funk schrieb:
> "Früher" war auch das Bateln einfacher. :-)
> ( Aus: " Werkbuch für Jungen, 1940 " )

Dafür dürfen heute auch Frauen Werkbücher lesen! ;-)

von Läubi .. (laeubi) Benutzerseite


Lesenswert?

Bernd Funk schrieb:
> "Früher" war auch das Bateln einfacher

Früher war mehr Lametta!

http://www.google.com/search?q=mini+dampfmaschine

von Bernd F. (metallfunk)


Lesenswert?

Simon K. schrieb:
> Bernd Funk schrieb:
>> "Früher" war auch das Bateln einfacher. :-)
>> ( Aus: " Werkbuch für Jungen, 1940 " )
>
> Dafür dürfen heute auch Frauen Werkbücher lesen! ;-)

Ich zitiere die erste Zeile des Vorwortes:

" Euch, meine lieben Jungen, die ihr gerne etwas bastelt,
baut und experimentiert, soll dieses Buch gehören."

Von Mädels steht da nichts.  :)

von Bernd F. (metallfunk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Aber obwohl das Buch alt ist, sind da wirklich tolle Sachen
drin.
Meine( jetzt schon erwachsene Tochter ) hat es auch geliebt.

Das hätte ich gerne mal nachgebaut, aber diese Röhren gibt
es nicht mehr.

Grüße Bernd

von Icke ®. (49636b65)


Lesenswert?

Thilo M. schrieb:

> Ist echt leichtsinnig, was der Typ macht. Wenn sich bei 120000 U/min
> eine Schaufel verabschiedet, dann merkt er erst gar nicht, wenn sie quer
> dur den Körper saust.

Deshalb ist es auch nicht empfehlenswert, Modellturbinen von 
Billigherstellern oder aus DIY-Baukästen einzusetzen. In der FMT 
(Flugmodell + Technik) hat man die Dinger mal getestet und so 
entsetzliche Mängel festgestellt, daß von der praktischen Verwendung aus 
Sicherheitsgründen dringend abgeraten wurde.

Ich habe schon immer ein mulmiges Gefühl, wenn ich meinen Heli zu 
Einstellzwecken auf dem Basteltisch hochfahre (~2000 Rpm). Ohne 
Präzisionsmaschinen zur Fertigung und Materialprüfung sowie umfassendes 
Knowhow würde ich mir keine Turbine bauen, geschweige denn ausprobieren 
wollen.

von David .. (volatile)


Lesenswert?

Icke ®. schrieb:

> Präzisionsmaschinen zur Fertigung und Materialprüfung sowie umfassendes
> Knowhow würde ich mir keine Turbine bauen, geschweige denn ausprobieren
> wollen.

Wieso nicht? Man muss sie ja nicht daneben stellen ;) Ab in die 
Badewanne damit :D

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail, Yahoo oder Facebook? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen | Mit Facebook-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.