essais flash-steam et semi flash-steam

C'est toujours mieux qu'en pouces au cube

We tend not to use linear dimensions of cm........these are reserved for ladies knitting a long blanket  

Same for volumetric notations.....cl .....are volumes of milk for a cake   , but a cubic volume of ml is understandable to all steam engine builders...so we abbreviate this to say 760 ml and we all know this is about the same volume as a bottle of ....and a good size for a boiler..... Derek

Hello Derek!
This is what I name " a sensible measurement"!
Cheers.

Sorry Jacques! Let's get back to the main subject.

Bonsoir,
Ne sois pas sorry. No problem ! Je révise ...

Voici un petit montage moins "olé" olé". In french in the text.



La pompe fonctionne en continu et la pression du réservoir tampon est finalement restée stable pendant tous les essais.
Une fois le bon réglage de la vanne trouvée et repérée, ça démarre à tous les coups.
Ouverture mini pour le champignon pour cette première séquence avec un moteur qui tourne à 1300 tr/mn mais qui s'arrête si on appuie un peu fort sur le volant.
D'autres essais en augmentant un peu la chauffe et là on passe à 1800 tours avec un moteur qui rechigne à stopper ...
Par contre difficile de poursuivre car si on chauffe trop, les premières spires rougissent et il me semble que ce n'est pas recommandé.

Hello!
Voilà une bonne nouvelle : tu peux modifier un paramètre sans rien déstabiliser en sortie.

La pompe fonctionne en continu et la pression du réservoir tampon est finalement restée stable pendant tous les essais.
Ce qui semble indiquer que tu consommes autant que tu pompes.
Intéressant à mesurer le volume d'eau par min, et calculer avec la pression de sortie si le débit correspond.
Mais une cose est sure: plus tu as de pression et plus tu as de couple.
Parce qu'il faudra bien y atteler quelque chose à ce petit moteur!!!
Cordialement.

Bonsoir,

Effectivement la comparaison entre masse d'eau consommée et pression atteinte serait intéressante mais après cet essai désastreux de montage de mano ... Et puis le mano ne sera qu'indicatif et donnera une pression dynamique et non statique.
Mesurer la quantité d'eau envoyée dans le serpentin est facile. Peut-être qu'en recueillant la vapeur d'échappement ... ?

Pour l'instant mon seul problème est le graissage du moteur. Je ne sais pas si un graisseur à déplacement fera l'affaire avec l'huile épaisse de loco qui me semble indiquée.
Là je viens de faire un essai de 10 minutes à 1700 -1800 tours en prenant la précaution d'introduire par le haut du cylindre une toute petite mini gouttelette de cette huile. Et ça tourne à la perfection ... pendant 10 minutes.

L'atteler ? Peut-être sur une loco . Ce sera plus facile d'observer le fonctionnement.

Hello!
Aurais-tu la possibilité de mesurer la température de la vapeur en entrée du moteur?

Je ne sais pas si un graisseur à déplacement fera l'affaire
Ce serait intéressant d'essayer avec de la vapeur surchauffée et de nous dire si ça marche.

En tout cas, merci de nous faire partager ton expérience.
Bonne journée.

jacques987 a écrit:Bonsoir,
......
Mesurer la quantité d'eau envoyée dans le serpentin est facile. Peut-être qu'en recueillant la vapeur d'échappement ... ?
.....

Bonjour

En pesant l'ensemble du montage avant et après l'essai on a la masse d'eau consommée. En divisant par le temps d'utilisation, on a le débit moyen.
Enfin, c'est juste une idée ....

A+

Hello,
Pour estimer la consommation d'eau :
La méthode du pesage avant et après essai n'est pas fiable car avant que le système tourne de manière stabilisée il y a une grosse consommation d'eau due à l'amorçage du système, le réchauffage de la machine, l'évacuation des condensats, etc. etc. La meilleure méthode est de faire aspirer la pompe dans un flacon transparent. Quand le système marche de manière stabilisé, on fait une marque sur le flacon et on déclenche le chrono. Avant que le système s'arrête de lui-même on refait une marque sur le flacon et on stoppe le chrono. Il suffit alors de mesurer la quantité d'eau comprise entre les deux marques, soit par la méthode du pesage soit par calcul du volume. Mesurer la vapeur condensée est quasiment impossible si on ne la récupère pas dans une enceinte totalement fermée où on se trouve confronté alors à un problème de contre-pression à l'échappement.
Le graisseur à déplacement ne marchera pas (ou mal) avec de la vapeur surchauffée. Avec de la vapeur saturée, la vapeur se condense immédiatement dès que les caractéristiques température/pression varient. Les condensats font monter le niveau de l'huile dans le graisseur. La vapeur surchauffée est beaucoup plus difficile à condenser. Tous les racers qui marchent avec de la vaporisation instantanée ont un moteur qui comporte une pompe de graissage sous pression. C'est une complication pour une petite installation qui doit rester simple. Peut-être une piste avec une seringue remplie d'huile dont le piston est chargé par un ressort ?

Bonsoir et merci pour une participation bien utile.

mesurer la température de la vapeur en entrée du moteur

Je n'ai aucun instrument de mesure mais je me demandais si mesurer la température du moteur en fonctionnement ne serait pas une approche ... Sa température doit avoisiner celle du contenu du cylindre après quelques minutes de fonctionnement ?

estimer la consommation d'eau

Voici comment je procède. Après un essai et avant d'arrêter, je vérifie la pression du réservoir-tampon, la position d'ouverture de la vanne. J'arrête la pompe, puis le brûleur. Je désolidarise le réservoir du serpentin, j'approche un godet, je remets en route la pompe et une fois la pression atteinte, j'ouvre la vanne pendant une minute. Reste ensuite à pomper avec une seringue ...



La fois dernière, une consommation moyenne de 3 ml sur 5 prélèvements pour un moteur qui tournait auparavant à 1300 tours avec des réglages identiques.

graisseur à déplacement

J'en avais mis un lors de mes tous premiers essais il y a quelques années et ... c'est le raccord soudé à l'étain qui a lâché ! Pas étonnant. Il n'était pas à déplacement et le trou pour la vapeur était de 0.8. Peut-être que l'huile passait ...
En relisant un vieux catalogue de Steam Le Hobby, je relis que le graisseur à déplacement est déconseillé pour la vapeur surchauffée.

une piste avec une seringue remplie d'huile dont le piston est chargé par un ressort

Cela ressemble un peu à ce que j'ai fait sans seringue ni ressort !) mais, pour mon cas, limite l'expérience à une dizaine de minutes ce qui d'ailleurs dépasse ce que je réalise habituellement avec mes mini-chaudières classiques.

Une idée mais pas terrible et dans la conception et encore moins pour le dessin :


Ce truc serait monté en dérivation sur l'arrivée vapeur au moteur.
Un godet serait rempli d'huile (à peine 0.5 ml). Une bille ou un cône maintenu par un ressort laisserait échapper un peu d'huile en étant poussé par la pression.

Le premier problème est celui du ressort : j'en ai trouvé un dont la raideur est de 1.325 N/mm² soit 13.25 bars, mais ensuite je trouve F négatif ... ,si je calcule à partir des formules de ce site :
http://edesignlab.fr/ressorts-de-compression/

Caractéristiques du ressort (briquet) : diamètre du fil = 0.5; nombre de spires actives = 11; diamètre d'enroulement = 3.5; longueur sous charge = 9; longueur au repos = 14 en partant de G = 80000 N/mm² pour les aciers

Le second problème est que je ne vois pas comment modifier si nécessaire la longueur du ressort tout en respectant l'étanchéité ...

Si on imagine que le ressort puisse faire l'affaire, bille ou cône ?
La bille présente un inconvénient : si elle est, ne serait-ce que très légèrement huilée, l'étanchéité absolue n'existe plus (petite expérience désagréable avec les billes de clapet de ma pompe, j'avais dû vidanger une seringue ayant contenu de l'huile dans la bâche). Mais ce serait peut-être la solution avec un débit d'huile nécessaire vraiment minuscule  et en supposant la pression de la vapeur rendue nulle par la résistance du ressort ...
Le cône genre cône de vanne à gaz sera plus performant pour la fermeture mais alors, on pourrait en revenir au graisseur à déplacement ...

Pas évident tout cela ! Vivement l'heure de l'apéro.

Désolé, c'est encore moi.
L'apéro affine parfois la réflexion et je me rends compte que ce que je proposais tout à l'heure pour un graisseur est ridicule car je ne vois finalement pas ce qui pousserait mon huile à sortir, même en quantité infime, de son cocon !  
Ne me voyant pas fabriquer un graisseur à pression de vapeur je vais finalement en faire un à déplacement mais en brasant à l'argent cette fois.
Et puis mon montage n'atteint probablement pas des pressions extrêmes !

Salut.
L'idée du graisseur est bien , mais il faudrait que ton ressort pousse sur un piston qui déplacerait l'huile. voir ce qu'en dit Scyllias et JPA.Et encore ça pose des problèmes.
Lire ce qu'on a déjà discuté, là:https://modelismenavalradioc.forumactif.com/f36-accessoires-et-auxiliaires

D'un autre coté, tant que tu ne débites pas comme un malade, (la machine est petite), je ferais un compromis et je me passerais du graisseur.
Tu peux essayer le graisseur à déplacement, mais avec une telle température, ça va être dur de condenser devant l'orifice. A voir.
Pas besoin de segment (nitrile, silicone, ou autre source de problème) sur le piston et la machine ne tourne pas toute la journée, et si tu perds un peu en glissement, ce n'est pas dramatique = tu ne fais pas la course non plus!
Faire au plus simple et affiner ensuite. C'est plus simple pour répondre aux problèmes.
Par contre, pas de soudure à l'étain. Ce n'est pas la pression, le problème, mais la chaleur.

Je n'ai aucun instrument de mesure mais je me demandais si mesurer la température du moteur en fonctionnement ne serait pas une approche .
D'où l' intérêt de positioner un "bulbe Bobino" dans la ligne. Facile, fiable et précis.
https://modelismenavalradioc.forumactif.com/t11519-mesure-de-la-surchauffe

Bon courage.

Bonsoir et merci pour tes encouragements.

En consultant le forum, j'avais vu le "bulbe Bobino". Génial mais ce sera pour une autre fois.
Pour l'instant je vais aller au plus simple et faire un essai en situation.
Tant qu'à faire autant en parler : tout à l'heure, problème de pompe ... pas les billes cette fois mais les piles ... On change et c'est reparti mais trop rapide avec une modification de la pression dans le réservoir-tampon, pas gênant mais il faut refaire les réglages. Il faudrait un "régulateur de tension" ...Enfin je suppose ou alors mettre des piles neuves à chaque utilisation.
Pas facile cette aventure.
A suivre ...

Bonjour à tous
Pour les essais il est souvent nécessaire d'avoir une source de courant variable .Ce peut être un rhéostat mais en alternatif un transformateur à tension variable
( VARIAC ou ALTERNOSTAT ) est très pratique ; Il ne chauffe pas et le réglage est continu . Seul inconvénient le prix croit vite avec la puissance .
L'idéal est c'en récupérer sur un panneau d'usine chez un casseur.

Pour le continu, je me suis fait une alim multiple (3,3V; 5V; +12V; -12V et leurs combinaisons) à partir de celle d'un vieux PC, c'est robuste et puissant.

Bonsoir,
Ce matin j'a démonté un "coupe-tifs" qui ne donnait plus satisfaction pour récupérer le moteur et il semblerait qu'on puisse utiliser l'alimentation pour obtenir du 1.5 volts sur ce modèle d'après le transfo ... A tester.

Bobino a écrit:Bonjour à tous
Pour  les essais il est souvent nécessaire d'avoir une source de courant  variable .Ce peut être un rhéostat  mais en alternatif  un transformateur à tension variable  
( VARIAC ou ALTERNOSTAT )  est très pratique ; Il ne chauffe pas et le réglage est continu  . Seul inconvénient  le prix croit vite avec la puissance .
L'idéal est c'en  récupérer   sur un panneau d'usine  chez un casseur.  

Bonjour,

Les chinois sont passés par là le prix est plus qu'abordable moins de 2€ :
http://www.ebay.fr/itm/Mini-5A-Motor-PWM-Speed-Controller-Speed-Control-Switch-LED-Dimmer-DC-3V-35V-/263048851386?hash=item3d3eeeefba:g:Wa8AAOSwbtVZShey
Le tout alimenté par un chargeur de batterie de voiture ou une alim de PC ,on obtient une alimentation parfaite pour des essais .

Scyllias

Bonsoir,
Merci pour le lien qui m'a mené directement à l'objet : commande effectuée et en cours d'acheminement (gratuit !).
Il me tarde de le recevoir car ma provision de piles s'épuise rapidement et il y a encore une multitude d'essais à effectuer.

En attendant, voici le dernier, en situation.
J'ai choisi le plus facile à mettre en oeuvre mais aussi le plus éprouvant pour ce petit moteur de 0.42 cm3.



Problème résolu : il s'agissait bien du montage de l'embrayage avec un engrenage en plastique qui a fini par faire des siennes ...

Salut!
A chaque jour suffit sa peine! Quelle sera la suivante??
Nous suivons ton projet avec intérêt.
Cordialemeent.

Bonsoir,

Les essais se poursuivent avec ce montage :



qui n'est qu'une adaptation de ce proposait Pierre Dubarry de Lassalle dans VAPORISMES



Avec cette différence qu'on n'est plus limité par la contenance du réservoir et qu'on n'a pas les inconvénients du gonflage.

Essai avec un autre serpentin avec insert cette fois. Cette idée de la tige filetée n'est pas de moi mais de Jean Marmonier,  l'arrière-petit-fils de Félix Marmonier qui déposait en 1882, avant Serpollet, un brevet de « générateur à production instantanée de vapeur d'eau » et qui construisait un tricycle à vapeur dont il se servît pendant  une vingtaine d'années.



Avec ce serpentin, on se trouve presque dans le cas de figure décrit à la page 89 de Vaporismes.
Un moteur de 0,42 cm3, un serpentin de 0,41 cm3 mais une pression de départ de 4 bars et une pompe qui n'a aucune incidence. En partant de 4 bars il serait selon Dubarry logique d'avoir 2 bars au moteur.
Cependant, si on fait les calculs avec un montage classique et sachant que la masse d'eau consommée est de 3,5 cl, que le moteur tourne à 1250 tours, on se retrouve avec une consommation de vapeur de 0,85 cm3.
Ce qui voudrait dire que cet oscillant a un rendement d'environ 25 % ce qui est beaucoup plus que ce qu'on lui attribue généralement.
Ne pas tenir compte des fuites d'eau qui viennent de la pompe.
Il est donc probable que ce moteur tourne à plus de 2 bars et que le serpentin a rempli son office.
Il s'agit peut être d'une simple surchauffe mais alors elle est plutôt conséquente …

Une autre expérience, la dernière, pour essayer cette disposition avec d'autres moteurs. J'ai repris le serpentin le plus long et sans insert et il a fallu à peine toucher à la vanne pour les faire tourner.
Il semblerait que le moteur à tiroir cylindrique est bien meilleur … malgré la longueur de l'alimentation vapeur.




Maintenant il reste à voir si le système peut servir à quelque chose.

Bonjour,
Très intéressants ces essais. Deux remarques :
1) Je pense (mais c'est un avis personnel) qu'il est plus intéressant de faire débiter la pompe au dessus du niveau d'eau dans le réservoir tampon (ballon hydrophore).
2) Le robinet de by-pass peut être avantageusement remplacé par un clapet taré réglable ce qui assure une pression constante (à peu de choses près) dans le réservoir tampon.

Salut!
C'est vrai que c'est intéressant!
Ne gagnerais-tu pas un peu d'énergie en carénat le serpentin??
Dans tous les cas, nous suivons de prés , et en prenons de la graine.
Cordialement.

Bonjour à tous
Je ne suis qu'à moitié d'accord avec J P A .
Si une soupape de décharge , dont on peut faire varier le tarage , me parait préférable , en revanche , je préfère faire arriver l'eau en source . En effet pour amortir les pulsations de la pompe le volume d'air doit être suffisant Ce volume se rétrécit en fonction de la pression choisie . .Pour ne pas avoir un réservoir trop grand , je pressurise , a vide , au départ ,à la moitié de la pression de la soupape .

Bonsoir,

C'est sympa de vous intéresser à ce sujet.

Quand j'avais commencé, c'est la pompe des pompiers qui m'avait inspirée puis je suis allé voir sur le net et ai trouvé "ballon hydrophore sans vessie" dont l'alimentation se fait par le bas, sous la réserve d'air.
Pour la soupape de décharge, l'idée me plaît. Mon ami Patrick vient de me faire parvenir un plan dont je vais essayer de tirer profit et faire ... un essai.
Peut-être que dans ce cas le réservoir-tampon deviendrait inutile ...

Le carénage du serpentin existe et on l'aperçoit sur une vidéo il me semble. Mais comme j'aime bien surveiller le serpentin, je l'installe rarement ce qui m'a d'ailleurs causé un problème.
Autant l'expliquer car il peut servir de leçon :
Inquiétude il y a une quinzaine avec des maux de crâne et problèmes de vue. Comme je n'ai plus qu'un œil de valide, rendez-vous chez l'ophtalmo qui me rassure mais constate que mes lunettes ont beaucoup souffert ...
Et l'explication est toute simple :
premiers essais avec enveloppe mais comme on ne voit pas le bas du serpentin, on jette un coup d'oeil au-dessus et ... les trucs qu'on ajoute sur les verres en prennent un coup.
Facile de donner des leçons quand on a déjà commis la même bêtise trois années auparavant : là il s'agissait de contrôler à travers la cheminée d'une chaudière la couleur du brûleur céramique ... La vapeur suppose parfois des postes de dépenses imprévus !

Bonjour,
Le ballon hydrophore, dans le cas qui nous intéresse c'est à dire le flashsteam, permet d'avoir un débit régulier à l'entrée du serpentin. Le fait de mettre un clapet de décharge ne supprimera pas les saccades de la pompe alternative, celui-ci ne fait que limiter la pression que l'on veut obtenir dans le ballon hydrophore. Le débit reste contrôlé par le robinet de sortie de l'hydrophore.
Les ballons hydrophores utilisés dans l'industrie sont alimentés, la plupart du temps, par des pompes centrifuges. Il s'agit dans ce cas d'éviter que la pompe ne stoppe et démarre trop souvent lorsque le débit d'utilisation est faible mais continu. Ces ballons sont effectivement alimentés par en dessous mais le but recherché est différent dans le cas du flashsteam.
Le fait de débiter au dessus du niveau de l'eau permet de s'affranchir de la perte de charge du à la colonne d'eau. Exemple : quand on tient un tuyau d'arrosage à la main, on perçoit parfaitement le recul du à l'éjection de l'eau et si on lâche le tuyau il va se mettre à gigoter dans tous les sens. Maintenant, si on plonge l'extrémité du tuyau dans un seau d'eau, on ne perçoit plus de recul et il y restera sans gigoter si on le lâche. Autre exemple : les circuits de réfrigération, sur les navires, crachent toujours au-dessus de la flottaison, jamais en dessous.
Dans le cas des chaudières, c'est vrai que l'on alimente la plupart du temps sous la surface de l'eau, mais je pense qu'il s'agit avant tout de limiter le primage (entraînement de gouttelettes d'eau avec la vapeur).
Dernière remarque à propos des hydrophores sans membrane : L'air se dissout dans l'eau d'autant plus vite que la pression est élevée, il faut donc renouveler l'air de temps en temps sinon le matelas d'air va disparaître à plus ou moins long terme.
Pour les problèmes de lunettes, je suggère l'emploi d'un miroir pour observer le foyer.
Cordialement