Сила пара в форме канистры?

Итак, я пишу научно-фантастический/фэнтезийный рассказ, а сеттинг представляет собой примитивную эпоху, основанную на паровой тяге. Никакого электричества, пороха и т. д. Мне было интересно, как реально будет хранить энергию пара в канистрах для мобильного использования. Может ли паровой двигатель сохранять давление, как баллончик с углекислым газом? Можно ли будет использовать его на ходу в качестве энергии для руки-киборга вместо батареи, как у человека на картинке? Как долго они будут длиться? Каковы недостатки? Спасибо :рвведите описание изображения здесь

Эпоха примитивных паровых двигателей? Тем не менее, вы хотите иметь паровую руку киборга. Это предполагало более продвинутую версию эпохи с паровым двигателем, тем более что он должен приводиться в действие паровыми баллонами. Канистры нуждаются в чрезвычайно эффективной теплоизоляции для поддержания мощности. Изоляция должна быть довольно продвинутой сама по себе. Возможно, сеттинг должен быть продвинутой паровой эрой? Просто предложение.
Я не очень подробно объяснял. Те немногие нации, которые строят изобретения, работающие на паровой тяге, очень примитивны и плохо знакомы с этой идеей. Главная девушка немного гениальна и продвигается вперед намного быстрее, поэтому одна из моих идей заключалась в том, чтобы она сделала кому-то руку. Я ценю это предложение.
магия ? Я только что заметил это, и никто больше не ответил магическим способом. Я не понимаю, как этот тег подходит.

Ответы (6)

Дать пару остыть в герметичном контейнере — хороший способ создать слабый вакуум. Это ничего не даст, кроме как затруднит открытие контейнера.

Лучше использовать насос, чтобы просто нагнетать воздух. Это будет в основном невосприимчиво к охлаждению. воздух будет нагреваться, когда на него оказывается давление, и охлаждаться несколько позже, но не настолько, чтобы иметь заметное значение, если у вас есть хороший насос и пузырек с сильным давлением.

С другой стороны, вы можете использовать паровой насос, чтобы заполнить напорный пузырь.

Я думаю, что пневматические приводы должны быть приемлемыми технологиями в стиле стимпанк.

Пар зависит от фазового перехода, чтобы расширить газ, создав давление.

Воду очень трудно кипятить. У него аномально большая удельная теплоемкость, а затем требуется еще один огромный кусок энергии, чтобы заставить его испариться.

Используйте другую жидкость , которая будет испаряться, скажем, при температуре тела. Отработанный пар можно восстановить в прохладной камере, используя типичную лондонскую погоду в качестве радиатора.

Так что ему просто нужно держать фляжку с «совершенно секретным летучим спиртом» близко к коже, чтобы держать голову под давлением.

Это все еще махание руками, поскольку работа выполняется за счет тепла его тела, которое является ограниченным источником энергии. В той же концепции можно использовать небольшой нагреватель, такой как прожектор . Или иметь два режима: тепло тела со временем создает резервуар давления и позволяет время от времени совершать движения, включая обычные действия. Но зажигание горелки дает ему силу и скорость, когда это требуется.

Обратите внимание, что достижения в области химии позволили бы использовать ракетное топливо, которое просто работает при нормальной температуре. Посмотрите на любой современный аэрозольный баллончик! Это жидкость в баллончике, хранящаяся при комнатной температуре, но создающая постоянное давление. Тот же эффект наблюдается в баллонах с CO₂ и пропаном. Я не знаю, даст ли что-нибудь доступное достаточное давление, и, конечно, оно не циклично, а израсходовано.

На этом принципе работают беспожарные паровые машины .

Проблемы для портативного использования будут включать:

  • Горячий пар остывает. Его нужно быстро использовать или разогревать.
  • Низкая энергоемкость для веса.

Преимущества:

  • Они используют модное слово «пар» и, следовательно, подходят для стимпанка. (Небольшое практическое преимущество, я признаю.)
  • Обеспечить заправочные станции горячим паром может быть проще, чем обеспечить заправочные станции CO2, особенно при использовании технологий, существовавших до 20-го века.
@Steampunkery, да, это паровые двигатели, в которых хранится сжатый пар, созданный в стационарном котле. Тот же принцип может работать и без колес, в меньшем корпусе, но это будет менее эффективно.
То есть вы говорите, что если паровой двигатель подаст пар в канистру, как только эта канистра остынет, что, как я полагаю, займет очень мало времени, это будет бесполезно в качестве формы энергии на ходу?
Пар как источник энергии опирается на закон идеального газа, который утверждает, что для данного количества газа в данном объеме единственный способ увеличить давление — это повысить температуру. Пар высокого давления расширяется через поршни или турбины, создавая механическую работу. Холодный пар имеет меньшее давление и, следовательно, может выполнять меньшую работу (или вообще не выполнять).

Мне нравится технология стимпанк, так что это должно быть весело.

Итак, вот требования, с которыми я буду работать для этого:

  • Портативный

  • Связанные со Steam

Во-первых, если у вас есть общество, которое представляет собой общество «стимпанк», у них должен быть способ нагрева воды для производства пара. Дух. Так что, скорее всего, это был уголь, нефть или порох, а такие вещества не использовались в «примитивные» времена (например, во времена пещерного человека). Кроме того, порох не является новым изобретением, он существует с 9 века, поэтому, если вы говорите о до 9 веке, стимпанка не будет, извините. Итак, я предполагаю, что это эпоха викторианской эпохи без пороха (по какой-то причине).

Ну у меня было 2 идеи.

  • печь

Если человек использовал руку киборга, возможно, с некоторой опорой для ног, он мог нести на спине небольшую печь, которая могла питаться от запаса угля или какого-либо другого горючего вещества (нефть, уголь и т. д.) и это испаряло бы воду, которая находилась бы под давлением и приводила в действие руку. Это было бы ОЧЕНЬ тяжело и ОЧЕНЬ нагревалось бы, так что маловероятно. Это будет продолжаться до тех пор, пока вы сможете долить воду и заполнить ее топливом, однако это будет довольно медленно и громоздко.

  • Канистра

Другая идея может состоять в том, чтобы иметь резервуар (похожий на акваланг) и иметь в нем резервуар с водой с каким-то горючим топливом на дне, поэтому, когда вам нужно некоторое давление, вы используете часть топлива, чтобы нагреть некоторые из них. воды для производства пара и нагнетания его в поршень. Это было бы дорого, так как вы могли бы пополнить их, но производство системы в первую очередь было бы трудным. Но при необходимости он обеспечит быстрое небольшое количество пара.

Так же, как примечание после опций, пар - действительно плохой способ приведения в действие поршней, поскольку пневматика (использование сжатого воздуха или пара для приложения давления) не может обеспечить огромные силы, если у вас нет огромных давлений (вещи, которые вам нужны много из армированных материалов разобраться) так что спереди сложно. Кроме того, пневматика, как правило, не нужна, особенно с поршнями, в пневматике очень мало промежуточных результатов, они предназначены для быстрых движений с высокой силой, которые не останавливаются на полпути. Так что да, пар - это действительно плохая идея.

Я разработал чертежи гидравлических пакетов, используемых для создания давления на гидравлические поршни, однако это не то, о чем вы просили, поэтому я не буду говорить здесь, дайте мне знать, если вы хотите, чтобы я показал вам чертежи.

Tl: dr - с паром очень тяжело работать, и в «примитивные» времена до пороха было практически невозможно создать эту технологию.

У меня есть гвоздомет, который по сути представляет собой примитивную форму внутреннего сгорания. Подключается небольшая канистра с чем-то вроде бутана или пропана, и искра заставляет поршень одним ударом забивать гвоздь. Тот же самый поршень мог сжать жесткую пружину, чтобы обеспечить более постепенное применение накопленной энергии.

Вы можете поддерживать давление в аккумуляторе, который, по сути, представляет собой просто герметичную бутылку под давлением, и, используя любую систему управления, у вас есть порт для пара/масла/все, что вы используете, от аккумулятора через коллектор к клапанам и, наконец, в соответствующие поршни. Вы ограничены максимальным давлением, которое может хранить аккумулятор, что зависит от таких вещей, как то, из чего он сделан, как он герметизирован и т. д. Я представляю себе сварную медь. Поднимите в нем избыточное давление, и аккумулятор может лопнуть, или могут лопнуть клапаны, шланги, пистолетные уплотнения и т. д. Любой разрыв в гидравлическом контуре, и вы потеряете давление. Вероятно, заряда хватит на несколько простых движений, прежде чем потребуется его подзарядка.

Поршни, клапаны, уплотнения, коллектор, аккумулятор... все это довольно простые детали, которые можно изготовить сейчас, но даже 100 лет назад они считались бы высокотехнологичными. Добиться точной настройки клапанов для протеза было бы мастерством уровня ремесленника.

Аккумулятор, вероятно, будет использовать воздух (или другой газ); пар слишком сильно зависит от температуры, а масло в принципе несжимаемо. В этот момент вы работаете с пневматикой. Что касается количества энергии, которое может быть запасено, баллоны для подводного плавания составляют около 200 атмосфер, а рабочее давление пневматики может составлять 5-7 атм; Вы можете определить, как долго это продлится, исходя из длины движения и требуемой силы.
Для большей драматичности использование воздуха охлаждает клапан, особенно там, где он выходит из аккумулятора; если в воздухе есть влага, она потенциально может замерзнуть в клапане, что приведет к неисправности...
Я думаю, что пневматическая система была бы идеальной. Если ни по какой другой причине утечка в паровой системе не вызовет ошпаривания.

Небольшой двигатель Стирлинга

введите описание изображения здесь

Небольшой двигатель Стирлинга можно было подцепить к заводной пружине и постоянно заводить ее. Он работает на спирте и довольно прохладен, поэтому не нужно кипятить воду и повышать давление.

Рычаг использует энергию пружины для движений и может быть пригоден для интенсивного использования в течение 20 минут, в то время как двигатель Стирлинга перематывает пружину медленнее.