Turbine du soleil levant de Scyllias

 


La turbine de mon amis  Raphael a rejoint mon atelier  .Après une inspection extérieur détaillée j'ai décidé de faire un essais a l'air comprimé.
Ca tourne bien mais a haut régime la turbine semble se bloquer repartir et ainsi de suite .
la vitesse a 1 bar est de 39000tr/m a 2 bar 43000 tr/m j'ai poussé plus mais ensuite la pression monte mais le régime plafonne vers 45000 tr/m .
Tout cela avec l'arrivé d'origine qui est un bête tube de 2.5mm de diamètre.

J'ai ensuite démonté la bête  .
J'avais constaté un léger jeu axial sur la turbine et effectivement la turbine frotte sur le carter latéral d'où les ralentissements brutaux : tournage d'une rondelle plus épaisse et hop plus de jeu
j'ai aussi refais un injecteur avec convergent divergent de diamètre de col 1.5 mm résultat avec le même réglage de mon détendeur j'ai 2 bar à la place de 1 bar et la vitesse est de 45000tr/m .le gain en conso d'air est évident.
Ensuite un petit tour sur le réducteur ,d'origine les arbres se baladent axialement et les pignons peuvent venir frotter sur les supports.
j'ai donc épaulé les pignons et bagues d'arrêts pour qu'ils touchent uniquement la bague tournante des roulements.
Verdict ça tourne super libre et plus de phénomène de ralentissement a haut régime.
Comme je ne pouvais en rester là ,j'ai accouplé la turbine a la seule chaudière dispo que j'avais ,ma chaudière inox de 200mm x 100mm a tube de chauffe central et relié la turbine a une hélice qui ventile dans un bidon d'eau.
Résultat une turbine ça turbine jump .
l'hélice de 60mm de mon puffer tourne a 1100tr/m sous 2 bar maximun que puisse fournir la chaudiere
et une hélice plastique de offshore de 54mm tourne a 2800tr/m sous 2 bar aussi  
A la différence d'un moteur a piston on voie bien que c'est l'injecteur qui limite le débit et la pression dans une turbine.

En vidéo:

https://www.youtube.com/watch?v=6AJjGoJgLRg

https://www.youtube.com/watch?v=rLaG1xBcSUk
En photo








Eric

Hello Scyllias91

Merci pour ces généreuses explications et images particulièrement intéressantes ce sujet est passionnant
(Si tu as l'occasion, salutations à Raphael, J'ai fais sa connaissance il y a 2 ans a Jouis en Josas)
Bonne suite , cordialement.
boulon

hello scyllias, concernant l'injecteur j'ai fais grosso modo la meme démarche, un alésage a 1.3 avec convergent et divergent réalisé avec un foret a centre de 60° et de 1.5mm de pointe, le résultat est probant, par contre je suis surpris des petits soucis mecanique sur la turbine de raphael, a l'arrivé de la miene je l'ai entièrement examiné, équilibrage de la turbine , porté ,roulements ras pour te dire la turbine posé sur un banc d’équilibrage ne présente que 0.002 ° de décalage , par contre la sortie en axe de la vapeur est super importante, sur la mienne la deuxième entré est ni plus ni moins que la sortie de vapeur comme celle de raphael, j'ai obturé la sortie axial et est constaté moi aussi le bourrage en sortie, je pense qu'il faudrait qu'il demande la piece a Jin.

j'ai l'impression que le finie de la turbine(aubes ) est lui aussi different!

Salut.
Belle démonstration !
On en redemande.
Cordialement.

america12mj a écrit:hello scyllias, concernant l'injecteur j'ai fais grosso modo la meme démarche, un alésage a 1.3 avec convergent et divergent réalisé avec un foret a centre de 60° et de 1.5mm de pointe, le résultat est probant, par contre je suis surpris des petits soucis mecanique sur la turbine de raphael, a l'arrivé de la miene je l'ai entièrement examiné, équilibrage de la turbine , porté ,roulements ras pour te dire la turbine posé sur un banc d’équilibrage ne présente que 0.002 ° de décalage , par contre la sortie en axe de la vapeur est super importante, sur la mienne la deuxième entré est ni plus ni moins que  la sortie de vapeur comme celle de raphael, j'ai obturé la sortie axial et est constaté moi aussi le bourrage en sortie, je pense qu'il faudrait qu'il demande la piece a Jin.

j'ai l'impression que le finie de la turbine(aubes ) est lui aussi different!

Hello,

j' ai bien pensé a cette modif mais je pense que les 2 turbines sont totalement différentes .Sur celle en ma possession il y a un roulement sur chaque flasque , pour avoir l'échappement Ar comme le tient je pense que les 2 roulements sont sur le flasque avant .Je pense faire cette modif mais en refaisant moi même une flasque Ar ajourée .
Aurais tu une photo de ta turbine identique à la première de mon post ,ma photo montre la face avant coté réducteur pour avoir un échappement Ar cela implique que le voile de la turbine soit de ce coté (coté réducteur) ce qui voudrait dire que nos amis chinois ont fait des turbines de sens inversé (en retournant la turbine cela la fait tourner en sens inverse)
J'espère avoir été clair
Pour l'injecteur j'ai repercé l'arrivé vapeur pour la fileter en 6x0.75 .mon injecteur a une conicité très faible je passe de 1.5mm a 2.5mm sur 10mm de longueur.
Pour le réducteur il me semble que sur tes photos le montage est identique au miens d'origine ,rien n'empêche les pignons de frotter sur les cages extérieures des roulements.

Scyllias

si il y a des un tout petit épaulement sur l'axe environ 3 /10°, et aucun frottement, quand tu lance ta turbine elle s’arrêtait rapidement??la mienne tourne très longtemps

america12mj a écrit:si il y a des un tout petit épaulement sur l'axe  environ 3 /10°, et aucun frottement, quand tu lance ta turbine elle s’arrêtait rapidement??la mienne tourne très longtemps

Au début elle paraissait libre mais après mes modifs c'est vraiment beaucoup mieux.De plus comme je l'ai dit lors des premiers essais a l'air comprimé le régime chuté de temps en temps c'est surement qu'une partie mobile venait touché une partie fixe.(principalement le rouet de turbine).
Tu peux mettre une photo de l'axe épaulé ?

Scyllias

il faut que je demonte tout, t'es dur!!

america12mj a écrit:il faut que je demonte tout, t'es dur!!

Ne démonte pas tout pour moi,mais si tu as une photo avec juste la flasque Ar démonté je suis preneur.

Merci Scyllias

bonjour à tous,
ce qui me choque sur cette turbine c'est l'épaisseur des ailettes !
on doit pouvoir l'alléger dans des proportions non négligeables sur les performances
cordialement
jacky

j'ai démonté l'ensemble et effectivement ,ce que je prenais pour un alesage, était en fait une illusion d'optique   , j'ai donc pour augmenter la liberté de l'ensemble mené et menant réalisé des entretoise de 0.8mm d’épaisseur au diamètre de la cage intérieur du roulement, pour découper, un tube laiton 5 int, la dremel monté dans le transversal rotation a l'envers du tour et coupe en avançant., ébavurage et le tour est joué. reste maintenant a trouver le modèle de chaudière grosse productrice de vapeur dans un encombrement minimal, !
je te fais des tofs de l'ensemble démonté demain soir
cdt
pascal

Hello,

Quelques news ,je suis en train d'installer la turbine sur la platine de mon bateau destiné à la vitesse   ...5km/h au dernier essais
Quand sera 't'il avec la turbine
Comme je suis toujours au stade de l'amélioration de la turbine ,j'ai rajouté un bague a l'intérieur de la turbine car pour moi ce volume mort n'apporte rien si ce n'est créer des perturbations dans le rotor.
J'ai pas eu le temps de faire d'essais chiffrés ,mais à l'oreille ça parait prometteur.
La modif en photo:





Ps: sur les photos la bague n'est pas enfoncée complètement c'est pour voir 1 des 3 trous a 120° qui permette d'évacuer la condensation .

Bonjour Scyllias91,

N'étant pas spécialiste j'ai malgré tout un doute sur le bien-fondé de la bague si bien que je pose cette question : par où s'échappe la vapeur ?

Cordialement

La vapeur s echappe par un orrifice diamétralement oppose a l admission,mais trois fois plus gros en diametre.

Merci. Le trou ne sert donc à rien.

J'ai maintenant une question subsidiaire : avec la bague, ne faudra-t-il pas rééquilibrer le rotor car, par principe, une turbine tourne très vite ?

Cordialement

Bonjour,

Pour la bague,je ne pense pas qu un cylindre déséquilibre quoi que ce soi.
Les 3 petits trous servent a evacuer les condensats qui pourraient se trouver dans la bague .

Bien l'bonjour;
Et bien sur, ils ont percés à 120° ????

Oui oui tout est ecrit sous la photo.
Il faut tout lire et pas seulement regarder les images

hello scyllias
je vois que tu est a fond sur la turbine, juste une remarque, as tu une autre vis de pression a 180 de la première , au vitesse ou la bestiole tourne les 3 g de la vis peuvent engendrer du balourd!
bonne continuation
pascal

Bonjour Scyllias,
Je ne pense pas que le cylindre interne soit une bonne idée. Les aubes sont incurvées afin de dévier le jet de vapeur en créant le moins de perturbation possible. Dans ton cas, la configuration des aubes fait que l'échappement se fait par le centre de la turbine. Si l'on veut que la vapeur s'échappe tangentiellement (pourquoi pas ?), la courbure des aubes n'a plus aucune raison d'être et la turbine marchera aussi bien (sinon mieux !) avec des aubes parfaitement droites, mais on s'éloigne complètement du mode de fonctionnement d'une turbine à action.
Je te suggère de fabriquer un frein de Prony pour pouvoir comparer les couples moteur que l'on obtient avec les différentes configurations ( échappement tangentiel ou par le centre, avec ou sans cylindre interne, etc.). Les différents essais doivent évidemment être effectués avec des pressions vapeur identiques et constantes.
Je décris un frein de Prony très facile à réaliser à l'aide d'un pèse lettre électronique dans la rubrique "stirling".
Bonnes recherches

JPA a écrit:Bonjour Scyllias,
Je ne pense pas que le cylindre interne soit une bonne idée. Les aubes sont incurvées afin de dévier le jet de vapeur en créant le moins de perturbation possible. Dans ton cas, la configuration des aubes fait que l'échappement se fait par le centre de la turbine. Si l'on veut que la vapeur s'échappe tangentiellement (pourquoi pas ?), la courbure des aubes n'a plus aucune raison d'être et la turbine marchera aussi bien (sinon mieux !) avec des aubes parfaitement droites, mais on s'éloigne complètement du mode de fonctionnement d'une turbine à action.
Je te suggère de fabriquer un frein de Prony pour pouvoir comparer les couples moteur que l'on obtient avec les différentes configurations ( échappement tangentiel ou par le centre, avec ou sans cylindre interne, etc.). Les différents essais doivent évidemment être effectués avec des pressions vapeur identiques et constantes.
Je décris un frein de Prony très facile à réaliser à l'aide d'un pèse lettre électronique dans la rubrique "stirling".
Bonnes recherches

hello !

La sortie vapeur ne se fait pas par le centre mais est tangentielle a l'opposé de l'entrée de vapeur .
Pour faire des essais je compte accouplé un brushless qui fonctionnera en générateur ,il alimentera une résistance variable via un ampèremètre et un voltmètre.
Le frein de prony est effectivement une autre solution a essayer aussi.
Pour l'instant je m'agace sur mon bruleur en phase liquide

Scyllias

toi aussi!!!je pense que Yves devrait nous donner des cours

Bonjour Scillias,
Mesurer la puissance à l'aide d'une dynamo est également une bonne idée. On peut déduire le couple connaissant la vitesse, mais le rendement entre puissance fournie à la dynamo et puissance restituée sous forme électrique n'est pas de 100%. Les résultats, s'ils ne sont pas rigoureux, peuvent toutefois servir d'éléments de comparaison. Avec un frein de Prony la totalité de la puissance est dissipée sous forme de chaleur avec une lecture directe du couple. Avec la mesure de la vitesse on peut en déduire la puissance.

La courbure des aubes de ta turbine est un peu différente de celle des aubes de la turbine Electra (voir photo ci-dessous) mais il serait intéressant de voir si l'on peut apporter une amélioration en usinant un canal dans la partie centrale (qui est fixe dans ce cas). A titre indicatif : Si les turbines avec introduction de vapeur latérale (à action et à réaction) on eut de nombreuses applications dans l'industrie ou le transport maritime, les turbines à introduction tangentielle (type Electra) n'ont été construites qu'à très peu d'exemplaires

https://i.servimg.com/u/f97/18/97/74/61/img_0010.jpg

Bonjour,

Bien sur que j avais pense a cette modif,(Tu avais deja poste l image) maiscomme c est pas facile a realiser je vais me concentrer dans un premier temps sur les injecteurs et le flash steam.
Pour l'instant ca tourne en basse pression avec une chaudiere classique

Scyllias

Bonjour,

Après avoir galéré sur mon bruleur qui ne voulait pas fonctionner correctement pour une raison inconnu ,j'ai réussi a finir mon montage dans mon bateau destiné au essais.
je ferais un essais de navigation comme cela avant de repassé sur la chaudière flash steam.
Le bruleur est en phase liquide aucune régulation conso 120gr/h .

https://www.youtube.com/watch?v=5cdm33CI_S0&feature=youtu.be

Eric