От Evg
К Денис Лобко
Дата 28.08.2003 16:11:34
Рубрики Прочее; Танки; Армия;

Re: электродвигатели



Все правильно ИМХО сказано.

Из недостатков можно отметить сложности гидроизоляции (хотя и решаемые, конечно).

А так же защиты экипажа от пробоя на корпус в результате боевых повреждений.

И самое главное - источник питания!
В этом основные проблемы будут.
Заметте, в ДВС самым легкопоражаемым и "опасно поражаемым" является не двигатель, а топливный бак.
Нельзя его не рассматривать.
От stepan
К Evg (28.08.2003 16:11:34)
Дата 29.08.2003 08:57:55

Re: электродвигатели

>Из недостатков можно отметить сложности гидроизоляции (хотя и решаемые, конечно).

Так батискафы и другие глубоководные аппараты давно с электродвигателями плавают на глубине до 11 км. Правда там иногда движок в жидкости работает, что вряд ли приемлемо для бронетехники. Но танк на 11 км не погружается.

Что касается топливных элементов на метаноле, то интересен расход топлива. С одной стороны КПД высокий, с другой стороны при переводе на метанол карбюраторного двигателя расход практически удваивается.
От Денис Лобко
К stepan (29.08.2003 08:57:55)
Дата 29.08.2003 10:42:14

Ответ про КПД.

Гамарджобат, генацвале!

>Что касается топливных элементов на метаноле, то интересен расход топлива. С одной стороны КПД высокий, с другой стороны при переводе на метанол карбюраторного двигателя расход практически удваивается.

Аналогия с ДВС и удваиванием расхода топлива неуместна, т.к. принципи кардинально различаются. В ДВС - сгорание топлива, а в топливном элементе - каталитическое окисление. КПД ныне существующих метаноловых топливных элементов - около 50%, и я так понимаю, это не предел.

Для примера. Экспериментальный электромобиль General Motors, о котором я писал в другом постинге постинге ( http://vif2ne.ru/nvk/forum/0/co/608194.htm), имеет пробег (по данным GM) 78 миль на галлон топлива, т.е. около 3,6 литра на 100 км. Может это и пропаганда, но всеё равно впечатляет.

С уважением, Денис Лобко.
От stepan
К Денис Лобко (29.08.2003 10:42:14)
Дата 29.08.2003 10:50:50

Re: Ответ про...

>
>Аналогия с ДВС и удваиванием расхода топлива неуместна, т.к. принципи кардинально различаются. В ДВС - сгорание топлива, а в топливном элементе - каталитическое окисление. КПД ныне существующих метаноловых топливных элементов - около 50%, и я так понимаю, это не предел.

Сгорание топлива это его окисление кислородом воздуха. Каталитическое окисление это окисление топлива кислородом (воздуха?) в присутствии катализатора. Не бывает окисления без кислорода. Или я где то недопонимаю?

Степан


>Для примера. Экспериментальный электромобиль General Motors, о котором я писал в другом постинге постинге ( http://vif2ne.ru/nvk/forum/0/co/608194.htm), имеет пробег (по данным GM) 78 миль на галлон топлива, т.е. около 3,6 литра на 100 км. Может это и пропаганда, но всеё равно впечатляет.

>С уважением, Денис Лобко.
От NV
К stepan (29.08.2003 10:50:50)
Дата 29.08.2003 11:24:04

Тут есть один очень важный момент !

>>
>>Аналогия с ДВС и удваиванием расхода топлива неуместна, т.к. принципи кардинально различаются. В ДВС - сгорание топлива, а в топливном элементе - каталитическое окисление. КПД ныне существующих метаноловых топливных элементов - около 50%, и я так понимаю, это не предел.
>
>Сгорание топлива это его окисление кислородом воздуха. Каталитическое окисление это окисление топлива кислородом (воздуха?) в присутствии катализатора. Не бывает окисления без кислорода. Или я где то недопонимаю?

насчет КПД. ДВС - тепловая машина, в которой КПД принципиально ограничен сверху - КПД цикла Карно. А вот топливный элемент, несмотря на то, что там происходит окисление - тапловой машиной НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ! В нем происходит ПРЯМОЕ преобразование химической энергии в электрическую. Причем этот процесс - ОБРАТИМЫЙ, в отличие от циклических процессов в тепловых машинах, идет (теоретически, естественно) при постоянной энтропии и как следствие имеет ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КПД 100% !

Естественно, это в идеале, без учета неизбежных в реальной жизни потерь. Но зато видно, что есть за что бороться :-)

Виталий
От Денис Лобко
К stepan (29.08.2003 10:50:50)
Дата 29.08.2003 11:17:58

Прошу пардона, малость недорассказал.

Гамарджобат, генацвале!

>Сгорание топлива это его окисление кислородом воздуха. Каталитическое окисление это окисление топлива кислородом (воздуха?) в присутствии катализатора. Не бывает окисления без кислорода. Или я где то недопонимаю?

В ДВС энергия на вращение образуется из температурного расширения газов, образованных при сгорании топлива. Собственно на расширение тратится малая часть энергии. Большая же часть энергии ДВС идёт на обогрев улицы и вылетает в выхлопную трубу вместе с раскалёнными выхлопными газами.
Смысл каталитического окисления вы поняли верно. Но при нём на электродах топливного элемента образуется разность потенциалов, которая и обеспечивает выработку электроэнегрии, которую потом можно с высоким КПД перевести в механическую (посредством электродвигателя). Т.е особенность топливных лементов в том, что они непосредственно "высасывают" энергию химической реакции. Каталитическое окисление в ныне существующих топливных элементах происходит при температуре около 50 градусов Цельсия, что суть мизер по сравнению с температурами в камерах сгорания ДВС. Вся остальная энергия НЕПОСРЕДСТВЕННО преобразуется в электрическую.

С уважением, Денис Лобко.
От reinis
К Денис Лобко (29.08.2003 10:42:14)
Дата 29.08.2003 10:50:12

ето наверное и есть близкое будушее решения кризиса енергоресурсов

нефтяными империямы сразу станут селхохозяиственные страны, да вообше все страны, где нет пустыни или тундры :).
до сих пор алтернатива нефти была мизернои - скажем есть алтернатива рапсовое дизельное топливо. Типа екологически крута и так далее. На западе угрохали кучу государственных денег. А фактически известно - дабы получить литр рапсовово топлива надо пару литров топлива для селхозтеники - явление убыточное. А если ефективность топливных елементов быдет на высоте - вернёмся к истокам - будем воевать не за нефть а за земельные ресурсы :).
От CaRRibeaN
К reinis (29.08.2003 10:50:12)
Дата 29.08.2003 15:01:03

Re: ето наверное...

>нефтяными империямы сразу станут селхохозяиственные страны, да вообше все страны, где нет пустыни или тундры :).


Пока самый дешевый метанол получают каталитическим окислением метана :)

Про биологические пути вообще не слышал.
От reinis
К CaRRibeaN (29.08.2003 15:01:03)
Дата 29.08.2003 16:39:45

а топливные елементы на етаноле ведь теоретически должны работать.

ведь на бензине работают
От Денис Лобко
К reinis (29.08.2003 16:39:45)
Дата 29.08.2003 19:38:46

КПД топливных элементов на этаноле на порядок ниже, чем на метаноле.

Гамарджобат, генацвале!

И слава Богу, что ниже. А то сложно себе представить, что случится с личным составом нашей армии, да ещё и в условиях нашего не самого тёплого климата.

С уважением, Денис Лобко.
От tsa
К reinis (29.08.2003 16:39:45)
Дата 29.08.2003 16:43:44

На этаноле нельзя. ;)))

Здравствуйте !

На этаноле нельзя. ;)))

Каждый пьяница будет гаишнику доказывть, что мол не пил. Просто топливо попало в рот когда подсасывал из шланга переливая из канистры в бак. ;)


С уважением, tsa.
От Evg
К stepan (29.08.2003 08:57:55)
Дата 29.08.2003 10:27:36

Re: Отец рассказывал часто

>>Из недостатков можно отметить сложности гидроизоляции (хотя и решаемые, конечно).
>
>Так батискафы и другие глубоководные аппараты давно с электродвигателями плавают на глубине до 11 км. Правда там иногда движок в жидкости работает, что вряд ли приемлемо для бронетехники. Но танк на 11 км не погружается.

Он имел дело с насосными подстанциями.
При перекачке жидкостей практически открытый эл.двигатель работал под водой нормально. Как только уровень жидкости падал ниже уровня двигателя - движок горел почти наверняка и почти сразу. Следить надо было.
Вот такой эффект.
Почему не знаю.
От Денис Лобко
К Evg (29.08.2003 10:27:36)
Дата 29.08.2003 10:58:08

Скорее всего - проблема в охлаждении.

Гамарджобат, генацвале!

>Он имел дело с насосными подстанциями.
>При перекачке жидкостей практически открытый эл.двигатель работал под водой нормально. Как только уровень жидкости падал ниже уровня двигателя - движок горел почти наверняка и почти сразу. Следить надо было.
>Вот такой эффект.
>Почему не знаю.

Проблема скорее всего в охлаждении. Т.е. пока работает в воде - тепло отводится нормально (вода, как известно, имеет наибольшую теплоёмкость из всего - по-моему 4200 Дж*кг/градус). Как только вода меняется на воздух - при падении её уровня относительно двигателя - тепло отводится хуже и движок горит.

Но тут вероятно проблема в том, что те движки на подстанции расчитаны были на такое "естественное водяное" охлаждение. А ведь есть движки и воздушного охлаждения. Пример - электродвигатель ЭК-724 ДМ, который устанавливается в мотор-колёса 180-тонного БелАЗа. Вот ссылка: http://promenergo.dem.ru/tatel/dk_724.htm.
Мощность, как видно, немелкая - 560 кВт, потребление воздуха на охлаждение - 1,83 куб.м/с (немного для воздушного охлаждения двигателя массой четыре тонны и мощностью более 750 л.с.). Да и условия эксплуатации БелАЗов лёгкими не назовёшь. Ни температурные, ни по запылённости (приходилось бывать на карьерах у нас на Украине и видеть эти условия - я по образованию геолог). И ничего, работают - об этом говорит тот факт, что БелАЗ держит 32% мирового рынка большегрузных самосвалов (данные взяты из недавнего интервью Лукашенко российским журнолистам).

Кстати, вот вам ещё одно преимущество электродвигателей - слабая чувствительность к запылённости/загрязнённости окружающей среды. Электродвигатель-то воздух не сосёт! Хотя топливный элемент воздух потребляет, но в намного меньших количествах, чем ДВС.

С уважением, Денис Лобко.
От Денис Лобко
К Evg (28.08.2003 16:11:34)
Дата 28.08.2003 16:35:02

Re: электродвигатели

Гамарджобат, генацвале Evg!


>Все правильно ИМХО сказано.

Мерси за комплиман:-)

>Из недостатков можно отметить сложности гидроизоляции (хотя и решаемые, конечно).

Есть такое дело. Как мне кажется, она действительно решаема не намного сложнее, чем гидроизоляция трансмиссии машин с ДВС. Разве что сложность вызывает гидроизоляция мотор-колёс. Но транспортные средства на основе мотор-колёс существуют, следовательно проблему гидроизоляции решили. Хотя эти транспортные средства не военного назначения, следовательно, и требования к гидроизоляции не те. Хотя я могу и ошибаться - я в этом деле абсолютный дилетант.

>А так же защиты экипажа от пробоя на корпус в результате боевых повреждений.

Тоже есть такой недостаток. О сложности его устранения, честно говоря, не могу ничего сказать. Хотя электрика и в обычном транспорте есть, но там, конечно, токи совсем другие.

>И самое главное - источник питания!
>В этом основные проблемы будут.

Да. Я специально взял как вводное условие наличие удобного источника питания. Но про его безопасность я ничего не говорил, так что можно обсудить.

>Заметте, в ДВС самым легкопоражаемым и "опасно поражаемым" является не двигатель, а топливный бак.
>Нельзя его не рассматривать.

Естественно. В принципе, ячейка топливного элемента (fuel cell) самf по себе мал. В экспериментальных электромобилях используются топливные элементы, состоящие из сотен и тысяч ячеек. К сожалению, я знаю только принцип их действия - каталитическое окисление. И не знаю, является ли эта "многоячеистость" недостатком или достоинством. Например может быть так, что, грубо говоря, если попадание вывело из строя 10% ячеек, то 90% остальных могут продолжать работать. Но, повторюсь, я в этих делах дилетант, нахватавшийся сведений по верхам, поэтому наиболее вероятно, что дело обстоит совсем не так. Просто я пытаюсь подойти к этому вопросу с точки зрения здравого смысла в условиях недостатка сведений и знаний :-)

А топливный бак - он и в Африке топливный бак. Его можно заполнить пенополиуретаном и тому подобной дрянью. Вопрос здесь состоит скорее не в баке, а в топливе. Метанол более горюч, чем солярка/бензин/керосин? Я этого не знаю, поэтому и сказать по этому поводу ничего не могу.

Но есть один интересный факт. Я где-то читал, что в метаноловых топливных элементах, существующих ныне, используется не чистый метанол, а его смесь с водой. Что уже само по себе, как я понимаю, сильно снижает горючесть и взрывоопасность топлива (как и его энергоёмкость). Например, в переспективных топливных элементах для ноут-буков (сейчас быстрым темпом отрабатывается технология их серийного производства) применяется водо-метаноловая смесь, содержащая 10 или 15 процентов метанола (точно не помню).

С уважением, Денис Лобко.
От Evg
К Денис Лобко (28.08.2003 16:35:02)
Дата 28.08.2003 16:49:54

Re: электродвигатели


>>И самое главное - источник питания!
>>В этом основные проблемы будут.
>
>Да. Я специально взял как вводное условие наличие удобного источника питания. Но про его безопасность я ничего не говорил, так что можно обсудить.

>>Заметте, в ДВС самым легкопоражаемым и "опасно поражаемым" является не двигатель, а топливный бак.
>>Нельзя его не рассматривать.
>
>Естественно. В принципе, ячейка топливного элемента (fuel cell) самf по себе мал. В экспериментальных электромобилях используются топливные элементы, состоящие из сотен и тысяч ячеек. К сожалению, я знаю только принцип их действия - каталитическое окисление. И не знаю, является ли эта "многоячеистость" недостатком или достоинством. Например может быть так, что, грубо говоря, если попадание вывело из строя 10% ячеек, то 90% остальных могут продолжать работать. Но, повторюсь, я в этих делах дилетант, нахватавшийся сведений по верхам, поэтому наиболее вероятно, что дело обстоит совсем не так. Просто я пытаюсь подойти к этому вопросу с точки зрения здравого смысла в условиях недостатка сведений и знаний :-)

Я имел ввиду опасности вызванные поражением элемента.
Вопервых - его не вполне безвредные внутренности становятся "общедоступными",
Во вторых покалеченый пробивающий на корпус двигатель можно выключить.
а подобную батарейку - вряд ли.

Хотя по сравнению с проблемой создания "удобного" аккумулятора - это все мелочи.
8о))))