puf-puf, putt-putt, pop-pop...

[T.Vilcsek]

O variantě s malinkým uzavřeným kotlíkem a vypouštění páry z něho přímo do vody se musím přiznat, že jsem kdysi hodně přemýšlel. Nakonec po hodně hledání informací jsem to zavrhnul a nikdy nezkusil. Nebyl by velký problém to zkusit, v podstatě všechno na nějakou rychlou stavbu mám. Co se týká hledání, našel jsem pouze jeden příklad, kdy autor pouští páru do turbíny a zároveň odpadní páru a spaliny do vody. Není to ale žádný rychlík, z videa není vidět odpovídající výkon. Teď už nevím, kde to přesně bylo.
Na puf-puf a nejenom jsem se hodně díval na toto df sekce Steam launches and boats. Dá se to pohodlně číst i přes překladač:

www.tapatalk.com/groups/modelsteam/

[rokony]

Osobně se domnívám, že pohon "puf puf" vznikl právě tak, že si kdosi chtěl ověřit pohon přímou párou do vody a ono mu to začalo pulsovat.
Sám jsem si dříve myslel, že fenomén "puf puf" není o ničem jiném, než o páře a různé návody, vycházející občas v časopisech, ani nečetl. (přišlo mi to tak nějak primitivní :-)
Jaké ovšem bylo později moje překvapení!
Co se týče regulace plamene na kahánku, všiml jsem si, že silnější plamen od určité hranice už nezvyšuje výkon, naopak rozehřátý kotlík pracuje pořád stejně, i když pod ním už jen doutná knot. Reguluji tak, že knot prostě povytahuji pinzetou podle potřeby.
Mimochodem: nový "šestiválec" je hotov, už jsem zvědav, jak se projeví na závodech kolem bazénu!

Ta plechovka od plynu mi nedá dobře činit, je širší než šlehačková. Jak ji bezpečně načnout?

[PetrP]

Tak já prvně na toto téma narazil už dávno, zřejmě nějaké návody v časopisech jako ABC. Také mi to přišlo celkem primitivní, až mnohem později jsem se dozvěděl že to je docela věda. O užitečných informacích na netu vím převážně jen to, že jsou. Dosud jsem neměl motiv to podrobně studovat. To až pokud bych se někdy odhodlal vyzkoušet naostro, tak abych věděl jak na to.

S tou nádobkou od plynu myslím rozumná obezřetnost. Ono to jistě nemusí být tak horké, ale přeci jen nějaké zbytky plynu tam nejspíš budou a tak by řezání strojní pilou nemuselo proběhnout hladce. Asi bych se to snažil nějak opatrně manuálně napíchnout, aby zbytek plynu vyprchal a až potom řezat. Nebo to zkusit opatrně otevřít ve spoji. Co jsem kuchal spreje, tak jsem zjistil, že ty hliníkové jsou uzavřeny víčkem z normálního pocínovaného plechu (skrz jde ventil). Okraje jsou nalisovány na hrdlo hliníkové lahvičky, ještě je tam mezi tím gumové těsnění. Tak to třeba nějak kleštěma opatrně uvolnit. Pokud by se víčko vyhodilo, vznikla by nežádoucí proluka v přídi, ale to by jistě šlo nějak zaslepit.

[semo]

Asi bych se to snažil nějak opatrně manuálně napíchnout, aby zbytek plynu vyprchal a až potom řezat.

Taky si myslím, napíchnout, nebo navrtat. A pro jisotou třeba dvě dírky a stříkačkou naplnit vodou a vylít. Pak už tam plyn nebude.

[rokony]

Tak řezání plynové pixle dopadlo dobře, opatrnosti samozřejmě není nikdy nazbyt.
Nový "motor" se šesti trubičkami jsem otestoval ve vaně a je to prostě raketa! Zítra vymyslím nějaké kormidlo a jde se do bazénu, má být teplo...

[rokony]

Mám tu dvě videa ze včerejších "plaveb". Nevím, jestli se mi to jen zdá, loďka se čtyřčetem vypadá pomalejší, než v předešlém videu. Možná trochu chtěla povytáhnout knot...
Pohon má u obou provedení (myslím, že je to vlastnost pohonu puf puf) tu nectnost, že se jeho výkon mění v jakýchsi cyklech, opakovaně začne ztrácet sílu a z toho najednou poměrně prudce akceleruje. Při pozorném sledování videa je to patrné.
Napřed porovnání rychlosti (s přihlédnutím k výše řečenému)

A volná projížďka...


Ještě chci otestovat zúžení konců trysek, ideální se mi pro ten účel zdají být špičky propisek, nejlépe kovové.

[PetrP]

Parádní, fakt slušná rychlost, to bych ani předtím nepomyslel, že lze z daného druhu pohonu dostat takový výkon. S rychlostí či pomalostí těžko říct, pocitově se to stanovuje hůře. Pro přesné zhodnocení by to chtělo změřit, např. za jak dlouho lodička obkrouží bazének apod.

Zužování trysek těžko říct. Toto není běžný parní kotel a normální reaktivní pohon. Tedy se zřejmě nedá čekat, že by s přiškrcením výstupu stoupl tlak v kotli a následně se urychlil tryskající proud páry. Zmenšení průřezu bude zřejmě omezovat nasávání vody dovnitř. Tedy otázka co to udělá, klidně to může být spíše kontraproduktivní. Ale teoreticky to asi nevyřešíme, nejlépe bude prakticky otestovat.

[rokony]

V každém případě z toho ještě něco vydojíme, určitě nejsme s možnostmi u konce :-) .

[rokony]

Dnes jsem zkoušel na "čtyřčeti" ty zúžené koncovky a výsledky jsou tyto:
ze 4,1mm na 2mm - tah velmi slabý, kotlík se přehřeje a zastaví se. Trubky jsou horké až k průchodu trupem.
4,1mm/3mm - výkon lepší, ale po chvíli se to opět přehřeje.
4,1mm/3,5mm - výkon se zdá výborný, po deseti minutách chodu pokus ukončen. Trubičky horké asi do dvou třetin.
Vypadá to zajímavě, budu muset stvořit nějaký "tahoměr" pro odhadnutí výkonu, jinak stavím jen na subjektivních dojmech. Bude to jednodušší, než měřit rychlost.
Koncovky jsem stočil (nebo jak to nazvat) z hliníkové trubičky, která jde přesně nasadit na mosaznou trubičku 5/4,1mm.
Jinak jsem měl ještě nachystané takové ty kuželové aplikátory k silikonovým tubám, mají dírku obvykle pod 3mm. Problém je, že se dají obtížně lepit, vteřiňák na nich nedrží, snad asi tavné lepidlo by mohlo.

Jen mě napadlo ještě k tomu zmíněnému parnímu pohonu, že pára musí mít možnost expandovat, aby mohla vykonat práci. Jenže ve vodě právě naopak kondenzuje, spíš ještě v trubičce, čili se asi žádná práce nevykoná. Je to jen moje domněnka, opět by stálo za to ověřit pokusem.

[PetrP]

No zajímavé, tedy opravdu zmenšení průměru trysky k lepšímu výkonu nevede. Co ještě zkusit nějaký ten zesilovač tahu (jak jsi uváděl v odkazu, přesný princip jsem nestudoval, na první pohled to vypadalo jak tlumič výfuku)?

Měření tahu zde již bylo popsáno v článku https://forum.mo-na-ko.cz/portal/view. ... 2009050005 Akorát pro puf-puf by to chtělo nějaký hodně citlivý siloměr. Ve srovnání s remorkérem ten tah bude miniaturní.

S tím problémem ohledně kondenzace páry správný postřeh. Zřejmě by lépe fungoval stlačený vzduch, zatímco pára (nepřehřátá) bude vlivem ochlazení významně kondenzovat a tak ztrácet objem a tlak. Trubičky by jistě šlo izolovat až k jejich ústí, ale s vlastním vypouštěním páry do vody zřejmě nic zvláštního vylepšit nepůjde. Nejspíš tedy jen další slepá vývojová větev. Ale i tak, proč to nezkusit, aspoň pro zběžné ověření.

[rokony]

Zúžení trysky přináší určité zlepšení, ale max. o nějakých 12% průměru. Zase přináší víc nepravidelností do chodu pohonu.
Zesilovač tahu použil jeden bastlíř do puf puf loďky tady: https://www.instructables.com/How-To-Ma ... -Pop-Boat/
Tady by bylo ideální mít 3D tiskárnu, jinak bude výroba augmentorů na všechny trubičky dost problém.

Stvořil jsem cosi jako porovnávač tahu, o nějakém měření nemůže být řeč, protože není nijak cejchován, ale aspoň teď mám trošku přehled o tom, jaký přínos mají všechny možné úpravy a pokusy.
Jak plyne z obrázku, stupnice je prostě v centimetrech, přičemž 10cm je zhruba 1gram, 16cm 2g, 25cm 5g. Tady už poněkud mimo stupnici. Pomohl jsem si přiloženým pravítkem :-) .
Neměří to lineárně, protože pružinka klade odpor dle její vlastní přirozenosti. Pro ocejchování přímo v gramech nemám dostatek jemně odstupňovaných závažíček.

Výsledky "měření":

Loďka se spirálou - max. 7cm na stupnici, většinou ale 5-6cm, minimální tah 3cm.

Loďka se čtyřmi trubičkami: max. 17cm, většinou 15-16, minimální tah 7cm.
Pozn. : trubičky jsou na konci zůženy o 12%.

Loďka se 6ti trubičkami: max. 22cm, většinou 16-18, minimální tah 13cm.
Pozn. : Při dodatečném chlazení asi 4cm délky trubek uvnitř trupu se tah zvýšil až na 25cm.

U spirálové loďky je tedy maximální tah pod 1g, u "čtyřčete" kolem dvou gramů a u "šesterčete"
za nejlepších podmínek k 5ti gramům.

Na obrázku jsou patrny nástavce se zúžením na tryskách a na zádi závěs k měření tahu.

[PetrP]

Zajímavé pokusy, vědecký přístup, to se mi líbí. Výsledky pozoruhodné.

Drobná závažíčka znám ze sad k laboratorním vahám (škola, práce), ale kde něco takového sehnat v běžném prostředí netuším.

Zasilovač tahu, to je ono ten odkaz. Bohužel nevím jak by se to dalo šikovně vyrobit bez 3D tisku.

[rokony]

Tak mám hotový osmitrubkový „stroj“.
Podívejte se na video, které zobrazuje anomálii, pravidelně se opakující po opětném zapálení lihového hořáku (po doplnění paliva). Loďka se nejprve rozjede normální rychlostí s tahem cca 5 gramů, (to ještě na videu není) po chvíli se skoro zastaví, nicméně je stále vidět drobné vibrace kolem trupu. Po asi dvou minutách se stane cosi překvapivého, loďka se rozjede raketovou rychlostí, která vydrží po tři obkroužení bazénu, pak se vrátí do normálu s tahem kolem 5ti gramů. Bylo by zajímavé odhalit příčinu tohoto chování. Mám předběžnou teorii, že by se v době klidu přehřál kotlík a vydržel s teplem po tři kola… Ale nevím.


Myslím, že více trubiček menšího průměru spolu s lepším vyhříváním je cesta k většímu výkonu, protože tím dojde k větší výměně tepla.
V podstatě se množství trubiček v Puf Puf podobá regenerátoru v některých jiných tepelných strojích, např. ve Stirlingově stroji, nebo např. v tzv. Lamina flow motoru.
Podle mě by se dal Puf Puf motor realizovat s jedinou silnou trubkou, s vloženým vhodně umístěným regenerátorem, který akumuluje teplo ve fázi expanze a předává do vody ve fázi objemové kontrakce. Teda mě se to líp uchopuje obráceně, regenerátor uchovává chlad vody, který srazí páru a způsobí její kontrakci. Bude ale potřeba najít místo, kde se pohybuje rozhraní voda - pára a tam umístit regenerátor, který by měl nahradit ono množství trubiček. Bude to předmětem dalšího „výzkumu“

[PetrP]

No pozoruhodné, ta rychlost je skoro neuvěřitelná, to bych od puf puf nikdy nečekal a nevěřil, pokud bych neuviděl na vlastní oči. Jen tak dál a hodně zdaru do výzkumu a vývoje.

[rokony]

Tak ani po dvou letech se nikdo nepřidal, škoda. Samotného mě bádání omrzelo, loďky skončily v krabici ve sklepě. Měl jsem v plánu vyzkoušet ještě ten výše zmíněný posilovač tahu... No snad někdy tu bednu vytáhnu, až se budu moc nudit.

[LEON_CZ]

Tak ani po dvou letech se nikdo nepřidal, škoda. Samotného mě bádání omrzelo, loďky skončily v krabici ve sklepě. Měl jsem v plánu vyzkoušet ještě ten výše zmíněný posilovač tahu... No snad někdy tu bednu vytáhnu, až se budu moc nudit.

REX u nás na fóru chvíli s tímto druhem lodního pohonu koketoval, pokud hledáš někoho na výměnu zkušeností:
https://www.rcfree.eu/viewtopic.php?f=51&t=1017

[rokony]

Díky moc, zkusím se tam zaregistrovat :-)