Discussion autour de la turbine et son usage!

Merci Mege ! Il y a de quoi s'instruire au delà de mes capacités !

Pour en revenir à nos essais...
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On voit qu'à la vapeur et avec l'hélice de 6 mm , tout va bien. J'ai fiat d'autres vidéos mais qui ne sont pas trés présentables compte tenu de la qualité des images...

Essais avec frein de Prony vapeur et air ..



Résultats des essais de la WADA .
Sans frein de Prony:
- 4 b à la vapeur - hélice de 60 mm (grand pas) = +/- 3000 rpm.
  On a encore 2800 tours à moins de 3 b.
- 4 b à l’air.        - hélice de 60 mm (grand pas) = +/- 2200 rpm.
Avec frein de Prony :
- 3,8 b à la vapeur - hélice de 60 mm (grand pas) = +/- 2800 rpm / 11 gr sur la balance
- 4 b    à l’air.        - hélice de 60 mm grand pas ) = +/- 2200 rpm / 10,8 gr sur la balance

En conclusion , on voit que la turbine developpe plus de puissance avec la vapeur qu’à l’air comprimé. On perd pratiquement 800 tours en la faisant tourner à l’air. Je vous laisse le soin d’en expliquer la raison.
J’ai aussi mesuré une consommation de 200 cl de vapeur à 4 b pour 210 sec . Pratiquement 1 cc /sec. Donc pour 10 min de fonctionnement il me faudrait 600 cc d’eau vaporisable. Ce qui veut dire une chaudière de pratiquement 1 litre.
On n’est plus dans le meme cas de figure. Je vais essayer avec une pompe electrique genre Regner (entrainée par un servo) et surtout mesurer le débit en pression . Si on peut compenser la production de vapeur au fur et à mesure , c’est bon; vu que la chaudière monte à 4 b en 2/3 min.L’adjonction d’eau en permanence ne devrait pas trop ralentir la chauffe.
Encore des essais et de l’eau partout!  Il y a malgré tout une sérieuse zone d’ombre dans mon affaire ! Pourquoi au vu du déplacement de l’hélice dans le bac , ma chaloupe n’avancait pas quand elle était en navigation ??? J’ai encore du merder quelque part !
Je savais bien qu’il ne fallait arreter de boire d’un coup !

Derniers essais faits avec la pompe d'alimentation .
Celle-ci débite 0,2 cc / sec. La chaudière consomme 1 cc/sec.
C'est vite vu. Ou alors je navigue 3 min (ce que je ferai dans un premier temps pour valider la turbine) ou alors , si les essais sont concluants, je revois la chaudière en doublant ou triplant lla capacité . ... Ca occupe !
On verra suivant le courage !
Bonne soirée !

Ou mettre une pompe qui débite 1cc/s
Passionnant ces essais ! Et prometteurs ...

Je prévoirais une pompe électrique avec le débit approprié pour un fonctionnement à pleine charge. Ensuite, l'entraînement doit être adapté en continu à l'ouverture du régulateur de vapeur à l'aide d'un variateur de vitesse. Cela devrait être faisable sans problème avec une télécommande moderne avec des „mixer“ programmables.

Un petit point après tous ces essais:
- Je pense qu' avec ces nouveaux tests, on peut admettre définitivement qu'avec le set up de la turbine WADA la puissance à la vapeur est supérieure à la puissance à l' air, probablement d' un facteur d' environ 30 à 35%. L' explication scientifique précise est au delà de mes moyens: Théorie extrêmement complexe et un paquet de variables que l' on ne sait pas mesurer. J'en suis donc réduit à spéculer...
Mon explication (mais purement personnelle!!) est que la WADA n' ayant pas une tuyère de Laval, la vapeur à l' entrée des aubes n' est pas totalement détendue (elle finit sa détente entre les aubes) et donc sa masse volumique est plus haute que l' air. Par exemple si le jet à l' entrée est encore autour de 2b, sa masse volumique est 1,65kg/m3 à comparer à la masse volumique de l' air à 1,2kg/m3... Un rapport d' environ 35%... A considérer aussi la qualité de la vapeur. Les masses volumiques données dans les tables sont pour une vapeur saturée sèche. Sil elle est humide, les gouttelettes d' eau vont augmenter la masse volumique (au détriment de la vitesse).
Cette analyse, si correcte, pourrait d' ailleurs ouvrir une piste de réflexion sur l' opportunité d'essayer d' utiliser une tuyère de Laval dans nos modèles... Une autre discussion...

- L' autre question est: Pourquoi dans le tank à eau obtient-on des vitesses d' hélice très élevées alors que pendant les premiers essais de navigation en eau libre la vitesse de la chaloupe était plutôt faible? Ce truc est à vérifier par un nouvel essai de navigation (c' est prévu par Yves). Si c' est confirmé et si l' on écarte les trucs évidents comme des cardans foireux ou un étambot avec de gros points durs il faut chercher ailleurs.
Il est très possible que la manip dans le tank à eau ne soit pas du tout représentative. Avec une hélice tournant à quelques centaines de tours/mn, c' est probablement OK, mais à plus de 3000trs/mn, dans ce petit volume d'eau captif, je pense qu'il se crée autour de l' hélice des sacrés phénomènes de cavitation à grande échelle et qu'en fait les pales ne voient pas beaucoup l' eau, évoluant dans un espèce de vide humide (brumeux). Donc avec un couple résistant quasi inexistant.
J' avais vu (et ne retrouve pas) un autre type de banc d' essai ou l' hélice était dans un tube rempli d'eau et formant une boucle. Le tout en tuyau de PVC type plomberie. L' eau propulsée par l' hélice pouvait circuler dans cette boucle et le test était sans doute beaucoup plus représentatif d' une navigation. Si un éminent membre de notre Forum en était l' auteur, il se reconnaitra...

Voilà les réflexions du matin... Je répète, pures spéculations de ma part et peut être totalement fausses... Mais je n' ai pas mieux pour le moment. Vos interprétations et critiques sont plus que bienvenues...

Bonjour,
La différence qui peut jouer sur une turbine pourrait être la vitesse supérieure de détente de la vapeur (400m/s à 130°) plus "élastique" que l'air ...
Cette vitesse augmente considérablement avec la température (donc la pression). Ce n'est pas directement la pression qui est bénéfique aux turbines mais plutôt la vitesse, elle-même due à la température et proportionnelle à la pression dans la chaudière.
Dans ce cas il serait bon de voir si une surchauffe ferait grimper encore l'efficacité de la turbine.
Vivement de nouveaux essais sur l'eau d'un étang !

Oui, ce pourrait bien être un autre facteur.
Avec une turbine on essaie de récupérer l' énergie cinétique du jet. Là, la formule de base est simple:
E= 1/2 x M x V²
Donc tout ce qui touche à la masse ou à la vitesse va jouer...
La vitesse au carré a un rôle important... D' où d' ailleurs la "tentation" de la tuyère de Laval...

Le post sur mon banc d essaie et la:
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Merci scyllias91. C' est bien ça que j' avais en tête...

Hello !
Cet aprés midi , le beau temps aidant et le parisien étant parti sur la cote, j’ai pu procéder à l’essai de la turbine dans le calme.
Résultat:
- La turbine consomme plus de vapeur que ne peut en produire la chaudière @ 4 bar.
- La chaloupe est trop lourde pour gagner en vitesse .
- L’hélice est peut être un peu forte.

L’effet de brassage dans le bac et la vitesse de rotation de l’hélice constatée précédemment sont bien dus à la cavitation. Je ne vois pas d’autre explication .
Si vous avez des idées ….
Comme discuté avec Rookie, le prochain essai se fera avec la petite hélice.... mais je reste persuadé que la chaloupe reste trop lourde pour une turbine.
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Bonne soirée !



Ci-dessous , le genre de pompe que j'aurais voulu installer , mais je me demande si à force de désillusions , je ne vais pas me mettre à la voile !
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Je te trouve bien pessimiste ce soir!!! Sur la vidéo, la chaloupe avance bien, aussi bien ou mieux que ce que j' ai vu ici ou là avec des turbines. Bon, pas un racer, mais quand même!

Je trouve que grâce à tous ces essais, on a levé quantité de lièvres, on comprend mieux la problématique de l' engin, on a enfin une idée documentée de la puissance et on sera mieux armés pour lancer un projet de turbine "maison" (si on le décide...).Un projet pour l' hiver...

Le seul test qui reste à faire, je pense, serait d' essayer de monter une hélice plus petite, peut-être 30 ou 35 si tu as. On aura moins de pas, mais si on gagne en tours il est possible que l' on se rapproche du point optimal de fonctionnement de la turbine, donc meilleure puissance, on tient mieux les tours, etc...

Ça ne devrait pas changer dramatiquement la consommation vapeur. Ce n' est pas comme un moteur à piston où la consommation est directement liée à la vitesse de rotation. Avec un pilon, si tu bloques le moteur tu as consommation nulle. Si tu bloques la turbine tu continue à souffler la vapeur à travers les aubes...

Allez, un dernier effort...

I have experimented with both pumps, care is needed, they deliver very little water, about 0.5 litres per hour. I have two of the Chinese pumps, one had a speed of 30 rpm, the other 60 rpm. My solution was to swap the motor and gearbox for a different motor that does 280 rpm to deliver significantly more water

J'ai expérimenté les deux pompes, il faut faire attention, elles débitent très peu d'eau, environ 0,5 litre par heure. J'ai deux des pompes chinoises, l'une avait une vitesse de 30 tr/min, l'autre de 60 tr/min. Ma solution était d'échanger le moteur et la boîte de vitesses pour un moteur différent qui fait 280 tr/min pour fournir beaucoup plus d'eau.

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Oui! La mienne est du type 2 . Comment as-tu fait pour trouver le bon moteur de 280 rpm ??

Mine is rather like the N° type (slow) Where did you get the motor running at 280 rpm ??
CHeers !

I found the same electric motors with different gearbox on Ebay [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

Thank you Dave !
Done !

Salut !
Resumé du jour !
- 4 b  hélice de 35 = ça mouline mais c'est poussif.
En vrai , ca va moins vite que sur la vidéo !
Un petit vent vicieux a éteint le bruleur et il m'a fallu revenir en comptant sur le reste de pression dans la chaudière = suspense !!!
Bref ! La turbine, c'est pas pour moi ! Je laisse ça à d'autres plus malins !

Here is my Trident Steam Turbine running for the first time on steam at 10 psi
 
Here is the Turbine running at 20psi

Bon matin !
A vide, une turbine comme un moteur tourne sans problème et monte dans les tours. Mais dés qu'on charge un peu, ce n'est plus la mème histoire .
Il serait interessant de faire un test avec frein de Prony afin de connaitre le couple de cette turbine !
Ou au moins avec une hélice dans l'eau.

Hello,
Curieuse conception pour cette turbine ! L'introduction vapeur se fait tangentiellement à la roue et l'échappement est parallèle à l'axe, ce qui oblige la veine de vapeur à effectuer un changement de direction à 90° en cassant la vitesse de sortie. Ce que l'on cherche avant tout dans une turbine c'est une évacuation de la vapeur la plus rapide possible. Une meilleure conception aurait été de mettre les deux tuyaux d'arrivée vapeur en position horizontale (au lieu de les faire venir verticalement) et l'échappement dans le prolongement de ces tuyaux. Un essai à vide n'est pas très significatif et il aurait été intéressant de connaître le rapport de réduction.

After running the turbine, I cleaned and dried it ready to put it away and noticed a rattle and that the drive shaft was spinning a lot more easily than it had before, very little resistance. I realised that the turbine was no longer connected to the reduction gearbox, so took it apart to repair it.

Après avoir fait fonctionner la turbine, je l'ai nettoyée et séchée, prête à la ranger et j'ai remarqué un cliquetis et que l'arbre d'entraînement tournait beaucoup plus facilement qu'avant, très peu de résistance. Je me suis rendu compte que la turbine n'était plus reliée au réducteur, je l'ai donc démontée pour la réparer.

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Salut !
Il y a des bouchons sur les corps de la transmission. Sont-ils fait pour mettre de l'huile ?

What about the plugs on the top of the transmission? Is it to allow some oil in ??

The brass plugs at the top of the gearbox sections are for servicing. After 20 hours of operation, they are dismantled, the gearbox and the turbine are then filled with paraffin and rinsed. The turbine is then filled with engine/light machine oil and turned by hand. The oil is then drained and the brass plugs replaced.

Les bouchons en laiton en haut des sections de la boîte de vitesses sont destinés à l'entretien. Après 20 heures de fonctionnement, ils sont démontés, la boîte de vitesses et la turbine sont ensuite remplies de paraffine et rincées. La roue est ensuite remplie d'huile moteur/machine légère et tournée à la main. L'huile est ensuite vidangée et les bouchons en laiton remplacés.

100mm Steam Prop at 20psi

Amazing !