Hur långt räcker 50hk till en kompressormatning?

OlleR · **Postat:** 2012-01-23, 11:16

Jag sitter och funderar på ett projekt och därmed kommer en lite omvänd fråga, nämligen hur mycket klarar man av att pumpa med en kompressor kopplad till en motor som lämnar 50hk till kompressorn?

De motorer jag har att välja på just nu suger antingen 16 CFM (460 m3) eller 25 CFM (700 m3), den första tål ett laddtryck på runt 0,6 bar och den andra vet jag inte men antagligen mer än så

Jobbigt läge när man inte vill avslöja för mycket :P

hauge · **Postat:** 2012-01-23, 18:07

Ja, speciellt som det blir svårt att svara :-)

SaabJohan · **Postat:** 2012-01-23, 21:40

Om du multiplicerar temperaturökningen över kompressorn (i kelvin eller celsius) med massflödet (kg/sekund) så får du på ett ungefär fram vad kompressorn drar i kW då arbetsmediet är luft, transmissionsförluster exkluderade.

awes · **Postat:** 2012-01-23, 22:43

Finns en ganska nyligen postad test gjort av Steve Morris på YB...F-2 Parasitic loss Test with Graphs - Yellow Bullet Forums
Och länken till sjäva testdatat finns på Testing

Detta är en test vilken förlust dom sett vid ett visst genererat övertryck. Och detta är förmodligen testat med en 500+ci V8.
Som du ser så beror det like på vilken kompressor. (två olika redovisade)
Det "kostade" 50hp (corrected förmodar jag, har inte fått svar på det ännu) att generera 10psi med en F1r.

Eller så använder du SAABJonas formel. Vad jag funnit när jag letat är att man skall slå på en 10-20% för nämnda friktions förlust.
Och då stämmer fakiskt Steve Morris pratktiska test väldigt bra (med 10% i friktionsförlust). Jag är enstaka hp ifrån i mina räkneark.
Du måste då i och för sig räkna fram temperaturökning och massflödet :-) (en hel räcka formler till alltså)

(om jag minns rätt är den formeln för enstegskomrpessorer också, men något annat är väl knappast intressant att räkna på)

awes · **Postat:** 2012-01-24, 11:47

På skoj skulle räknade jag lite. Och jag kan mycket väl räknat fel :-)

En motor som pumpar 16CFM N/A.
Att generera 0.6 bar överladd på en sådan motor kostar ungefär 0,7hp
Att driva kompressorn med 50hp skulle ge ett överladd på ca 27bar.

OlleR · **Postat:** 2012-01-24, 15:32

Suveränt fick precis det svar jag ville ha! :) Och tittar man på experimentet där så kan man lätt räkna ut att överladda 0,6 bar på en 2000 eller 2600cc motor borde inte vara något som helst problem med 50hk :) Borde nog gå trycka på så mycket ladd som motorn kan tåla :)

Idén är att använda en motor till att ladda och den andra till att driva. Kommer att kunna posta mer om det senare när vi väl börjat på projektet. Den motorn som laddar ska även användas i drift när man kör "till och från", annars skulle den plockas ur ;)

Tack för svaren :)

SaabJohan · **Postat:** 2012-01-24, 19:33

Citat:

Ursprungligen postat av awes

På skoj skulle räknade jag lite. Och jag kan mycket väl räknat fel :-)

En motor som pumpar 16CFM N/A.
Att generera 0.6 bar överladd på en sådan motor kostar ungefär 0,7hp
Att driva kompressorn med 50hp skulle ge ett överladd på ca 27bar.

16 CFM är ungefär 0,09 kg/s och med ett tryckförhållande på 1,6 kan man förvänta sig att detta ökar till ungefär 0,144 kg/s.

Vilken temperaturökning man får över kompressorn varierar beroende på hur effektiv den är. Om vi utgår från en inloppstemperatur på 20 grader celcius så blir temperaturökningen 53 grader vid 80% verkningsgrad, 60 grader vid 70% verkningsgrad och 70 grader vid 60% verkningsgrad. Vi kan således konstatera att effektåtgången skulle bli 7,6-10,1 kW för att driva kompressorn.

Med ett laddtryck på 27 bar så kan förvänta sig att flödet skulle öka till 2,43 kg/s. Temperaturökningen över kompressorn skulle bli 666 grader om verkningsgraden var 70%. Att driva en sådan kompressor skulle således kräva ungefär 1618 kW (2200 hk).

SaabJohan · **Postat:** 2012-01-24, 19:48

Citat:

Ursprungligen postat av OlleR

Suveränt fick precis det svar jag ville ha! :) Och tittar man på experimentet där så kan man lätt räkna ut att överladda 0,6 bar på en 2000 eller 2600cc motor borde inte vara något som helst problem med 50hk :) Borde nog gå trycka på så mycket ladd som motorn kan tåla :)

Idén är att använda en motor till att ladda och den andra till att driva. Kommer att kunna posta mer om det senare när vi väl börjat på projektet. Den motorn som laddar ska även användas i drift när man kör "till och från", annars skulle den plockas ur ;)

Tack för svaren :)

För en sådan applikation så skulle jag leta efter en begagnad APU av gasturbinstyp, en sådan där som förser den pneumatiska startmotorn hos en gasturbin med komprimerad luft för att dra igång motorn. Det finns en brittisk hillclimb-bil med en sådan lösning. Det andra alternativet är att använda en turbo ihop med en ventil för att styra en del av luftflödet direkt till grenröret.

Att använda en separat kolvmotor skulle jag undvika.

OlleR · **Postat:** 2012-01-24, 20:27

Citat:

Ursprungligen postat av SaabJohan

För en sådan applikation så skulle jag leta efter en begagnad APU av gasturbinstyp, en sådan där som förser den pneumatiska startmotorn hos en gasturbin med komprimerad luft för att dra igång motorn. Det finns en brittisk hillclimb-bil med en sådan lösning. Det andra alternativet är att använda en turbo ihop med en ventil för att styra en del av luftflödet direkt till grenröret.

Att använda en separat kolvmotor skulle jag undvika.

Idén är att det redan sitter en kolvmotor där som drar allt nödvändigt i bilen som servo etc, och när man då byter drivning till motor nummer två så kommer det finnas effekt över i den första motorn så då tänker jag att man kan likaväl använda den till att mata komprimerad luft med!

MoPar66 · **Postat:** 2012-01-24, 21:17

Citat:

Ursprungligen postat av SaabJohan

Det finns en brittisk hillclimb-bil med en sådan lösning.

Nick Mann's Mannic Beattie hillclimb car - YouTube

awes · **Postat:** 2012-01-24, 22:35

Citat:

Ursprungligen postat av SaabJohan

16 CFM är ungefär 0,09 kg/s och med ett tryckförhållande på 1,6 kan man förvänta sig att detta ökar till ungefär 0,144 kg/s.

Vilken temperaturökning man får över kompressorn varierar beroende på hur effektiv den är. Om vi utgår från en inloppstemperatur på 20 grader celcius så blir temperaturökningen 53 grader vid 80% verkningsgrad, 60 grader vid 70% verkningsgrad och 70 grader vid 60% verkningsgrad. Vi kan således konstatera att effektåtgången skulle bli 7,6-10,1 kW för att driva kompressorn.

Med ett laddtryck på 27 bar så kan förvänta sig att flödet skulle öka till 2,43 kg/s. Temperaturökningen över kompressorn skulle bli 666 grader om verkningsgraden var 70%. Att driva en sådan kompressor skulle således kräva ungefär 1618 kW (2200 hk).

Edit! Efter god natts sömn tror jag att jag kom på min tankevurpa. Skillnaden mellan "parasitic loss" och totalt tillförd energi......

SaabJohan · **Postat:** 2012-01-25, 18:13

Citat:

Ursprungligen postat av OlleR

Idén är att det redan sitter en kolvmotor där som drar allt nödvändigt i bilen som servo etc, och när man då byter drivning till motor nummer två så kommer det finnas effekt över i den första motorn så då tänker jag att man kan likaväl använda den till att mata komprimerad luft med!

Då måste du samtidigt klara av att styra den motor som driver kompressorn så att kompressorn inte hamnar i olämpliga driftlägen då den andra motorns luftbehov varierar. Troligtvis enklare att hantera med en displacementkompressor än med en turbomaskin som en centrifugalkompressor.