Enerji santrali. Markelov V.F. Enerji elde etme yöntemi - Büyülü Ruh - Markelov'dan LiveJournal Energy f
Merhaba sevgili fizikçiler!
Alışılmadık enerjiyle ilgileniyorum, aşağıdaki bağlantıda V.F. Markelov'un patenti var.
http://www.macmep.ru/markelov.htm
Bu konuyu yetersiz fizik bilgime dayanarak inceledim, ancak ne yazık ki tam olarak anlayamıyorum.
Bu nedenle zanaatınızın ustaları olan sizlere sesleniyorum.
Yardımınız için umarım!
Lütfen önce patenti inceleyin.
Bir sorum var: Gücü hesaplama formülü ve özellikle de onun iki parametresi ne kadar geçerlidir?
N = 9,81 2 Q 0,5 5 H verimliliği
Nerede:
9,81 m/s2 - serbest düşme ivmesi;
Türbin üst seviyesinden 2 - 2 hacim yer değiştirecektir (1-su ve 1-hava)
Q - m3/s cinsinden su akışı;
0,5 - su-hava karışımının yoğunluğu (0,5 t/m3)
5 - pervane sayısı;
H - m cinsinden yükseklik (2 metrelik türbin için = 12m);
Verimlilik türü 0,9
Aşağıdakiler kafa karıştırıcıdır:
Katsayı 2'yi ve yoğunluk 0,5'i hesaplamaların dışında tutabilirsiniz çünkü 1. verdikleri üründe pervane hala suyla dönüyor, hava onu hareket ettirmeyecek, su bölümleri her pervaneye sırayla etki edecek, dolayısıyla iki katsayı geçersiz.
Ve 12m boyundaki H için bu çok kafa karıştırıcı
İşte Markelov'dan bir alıntı:
Hava sağlamak için gereken gücü hesaplarken atmosferik basıncı (1 Atmosfer = 10 m su sütunu) hesaba kattık; bu, yükselen havanın, türbin gövdesi içindeki basıncın toplamı olan mutlak basıncı yendiği anlamına gelir. Türbindeki su sütunu ve atmosfer basıncı 12 metrelik su sütununun basıncına eşittir. Türbin muhafazasının içindeki mutlak basınç, havanın kaldırma kuvveti ile nötralize edilir, ancak muhafazanın arkasında bulunur ve türbine su beslemesini etkiler. Bu etki, türbin içindeki hava hacminin tamamının türbin gövdesinde yarattığı vakumun su akışı üzerindeki etkisine eşdeğerdir (bu etki hidrolik türbinde yoktur) ve uygun türbin tasarımıyla, aşağıdaki sonuçlara sahip oluruz: basıncı H = H sütun değeri + 10 m olarak kabul etme hakkı (FİZİKLE KİM DOSTU - BU BASINÇ HESAPLAMA YÖNTEMİ NE KADAR YASAL???????????????)
Gerisi henüz soru sormuyor.
0,2 m çapında ve 2 m yüksekliğinde bir türbinin gücü hesaplandı
Her biri 4.186 litrelik 8 baloncuk borunun içinde hareket ediyor. ve aralarında aynı miktarda su vardır, borudaki hava bölümü yüksekliği sırasıyla 13,3 cm, su bölümü ise aynıdır.
Hesaplamada 7 adet pervane kullanılmıştır (şu anda borudaki su segmenti sayısına göre)
Şu anda türbinde toplam 33.488 litre var. hava.
Çıkış süresi 5 saniye
33,488/5=6,69 l/s (buna göre pompa performansıdır)
6,69*60=401 l/dak (dakikada pompa kapasitesi)
N=9-81*0.00669*7*12*0.9=4.961KW, ancak basınç katsayısı çok kafa karıştırıcı!!! onsuz ise 413W.
Doğal olarak, pervane tertibatlı şaftın hacminin borunun hacminden çıkarılması gerekir.
2 metreden çıkarken havadaki artış katsayısı da dikkate alınmadı çünkü sütunun verilen yüksekliğine göre çok küçüktür
Hava ve su arasındaki sıcaklık farkını hesaba katmadım.
Teşekkür ederim. 
1 Mayıs 2013
Sunulan enerji elde etme yöntemi, aşağıdaki hususlara dayanarak bize en umut verici görünüyor:
nispeten düşük üretim maliyeti, bir tank oluşturmak için eldeki ortak malzemeleri kullanma yeteneği, elde edilebilecek herhangi bir hava kompresörünü kullanma yeteneği, cihazın nispeten küçük boyutları, bu da onu kişisel bir eve kurmayı mümkün kılar.
Yazarın ulaşılabilir ikametgahı, cihazın elemanlarının belirli boyutları ve şekli ile ilgili tavsiye almak üzere kendisiyle temasa geçilmesini mümkün kılmaktadır.
Aynı zamanda yazarın güç hesaplaması, alınan gücün harcanan gücü onlarca kez aşıp aşmadığını sorgulamayı çok da önemli kılmıyor; eğer bir etki varsa, o zaman sağlanan ve çıkarılan gücün herhangi bir oranında kendini gösterecektir.
Üstelik ev deneyleri güçlü bir malzeme tabanı gerektirmez.
Herhangi bir ev ustası, herhangi bir uygun kap kullanarak ve yazar tarafından verilen yaklaşık boyutlara bağlı kalarak bir numune yapabilir.
Site yönetimi, çalışma örneklerinin test edilmesi ve oluşturulmasına yönelik deneyler hakkında bilgi için minnettar olacaktır.
ENERJİ ELDE ETME YÖNTEMİ
(RF patenti N 2059110)
MARKELOV V.F.,
1607'de Danimarkalı bilim adamı Cornelius van Drebbel, İngiliz Kralı I. James'e, doğal olarak eşit derecede "sürekli" bir motor tarafından çalıştırılan "sürekli" bir saat gösterdi. Drebbel 1598'de bunların patentini aldı. Ancak aynı adı taşıyan diğer birçok cihazın aksine, bu motor bir anlamda gerçekten de "sonsuz" idi.
Bu saatin (daha doğrusu motorunun) sırrı neydi? Drebbel'in sürekli saati, diğer gerçek motorlar gibi, mümkün olan tek iş kaynağını - dış ortamdaki dengesizliği (potansiyel fark) kullanan bir sürücüyle çalışıyordu.
Ancak Drebbel'in kullandığı dengesizlik özel türdendir, ancak aynı zamanda sıcaklık ve basınç farklılıklarıyla da ilişkilidir. Sıcaklık ve basıncın her noktada aynı olduğu, tamamen dengede bir ortamda çalışabilir. Önemli olan nedir ve iş nereden geliyor?
İşin sırrı, burada potansiyel farklılıkların hala mevcut olması, ancak kendilerini uzayda değil, zamanda göstermeleridir.
Bu, en açık şekilde atmosfer örneği kullanılarak açıklanabilir. Motorun bulunduğu bölgede önemli bir basınç ve sıcaklık farkı olmasın. Ancak (her noktada ortak olan) basınç ve sıcaklık hala değişmektedir (örneğin, gece ve gündüz). Bu farklılıklar iş elde etmek için kullanılabilir (termodinamiğin yasalarıyla tam uyum içinde).
Buluşun "Sıvı ve gazda bulunan enerji rezervini çıkarma ve bunu mekanik işe dönüştürme yöntemi" (RF Patent No. 2059110) açıklaması, sözde sürekli ve başarılı bir şekilde çalışan güneş enerjisi motoru versiyonumu göstermektedir. Döngü sayısını ve gücü artırmak için, birbirine göre dengesiz olan iki ortamın (su ve hava) özellikleri en iyi şekilde kullanılır. Arşimet yasası, kaldırma kuvvetinin su ve hava oluşturmak için gereken enerjiye bağlı olduğu enerjinin korunumu yasasının bir sonucu olarak kabul edilir. Bu enerjinin miktarı aynı zamanda yoğunluk, ısı kapasitesi ve termal iletkenlik gibi fiziksel özellikleri de belirledi.
Yoğunluk yaratmaya yönelik enerji oranının bir kısmı 820'lik dengesizlik katsayısına yansır ve bu dengesizlikten tam anlamıyla yararlanmanın bir yolunu bulursak 820 kat enerji kazancı elde ederiz. Dengesizlikler, havanın su sütununun altına verildiği andan itibaren ortaya çıkar ve hava hacminin artması ve sudan ısının uzaklaştırılması nedeniyle yükseldikçe artar, hava ise su sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta sağlanır, çünkü “örneğin, hava basıncı 4 Atm (0,4 MPa) ve sıcaklık +20oC (293 K) ise, atmosfer basıncına genişlediğinde yaklaşık -75oC'ye (198 K) soğuyacaktır, yani. 95oC'de.” Isı giderimi adyabatiğe yakın koşullar altında gerçekleşecektir; minimum ısı kaybıyla, çünkü Su iyi bir ısı akümülatörüdür ancak iletkenliği zayıftır.
Soğutma sudur.
ENERJİ ÇIKARICI PNÖMOHİDROLİK TÜRBİNİN HESAPLANMASI (RF patentleri N 2120058, N 2170364, N 2024780)
Basınçlı hava kaynağı olarak kompresör kullanıyoruz. En uygun kompresörler pozitif deplasmanlı ve dinamik tiptir. Bir pistonlu kompresör, dinamik olandan birkaç kat daha az enerji tüketir, bu nedenle bir deplasmanlı kompresör seçeceğiz - bir pistonlu:
Basınçlı havanın kaynağı bir pistonlu kompresör VP2-10/9'dur.
Bir pnömatik-hidrolik türbinin verimliliğini, harcanan ve alınan gücü karşılaştırarak değerlendireceğiz; saniyede yapılan iş miktarı.
Kompresör performansı, atmosferik basınçta kompresöre giren havanın hacmidir; 0,167 m3/s verimlilik - kompresöre girmeden önce ve türbine çıktıktan sonra havanın hacmi. Türbin alt seviyesinin altına hava verildiğinde 0,167 m3/s su üst seviyeye geçecek ve aynı miktar alt seviyenin altına girerek su-hava karışımı oluşturacak ve türbin gövdesi içinde hareket edecektir. Pnömohidrolik türbinin gücü hesaplanırken 0,167 m3/s değeri su akışına karşılık gelir. Hesaplamayı hidrolik türbinin gücünü hesaplamak için kullanılan formülü kullanarak yapacağız:
N=9,81·Q·H·verimliliği,
burada 9,81 m/s2 yer çekimi ivmesidir;
Q—m3/s cinsinden su akışı;
H — m cinsinden kafa;
Gerçek bir türbinin verimliliği oldukça yüksek değerlere ulaşır ve en uygun koşullar altında 0,94-0,95 yani %94-95'e ulaşır. Gücü kW cinsinden alıyoruz. Çalışma akışkanı su-hava karışımı olduğundan, hidrolik türbin için güç hesaplama formülünün kullanımının geçerliliğinin doğrulanmasına ihtiyaç vardır. Türbinin en verimli çalışma modu, yoğunluğu 0,5 t/m3 (%50 su, %50 havadan oluşan) karışımın kullanıldığı mod gibi görünmektedir. Bu modda hava basıncı, türbin muhafazasındaki mutlak basınçtan biraz daha yüksektir. Kompresör basınç borusundan gelen hava, düzenli aralıklarla ayrı kabarcıklar halinde çıkar ve kabarcıkların hacmi, türbin gövdesinde aralarında bulunan suyun hacmine eşittir. Kabarcık küresel bir parça şeklini alır ve sabit bir alanda piston gibi çalışarak suyu yalnızca yukarı doğru iter, çünkü aşağıya doğru akışı daha yüksek basınç tarafından engellenir ve yana doğru akışı da suyun sıkıştırılamazlığı nedeniyle engellenir. Sabit 0,167 m3/s hava beslemesi ile 0,167 m3/s su yer değiştirecektir; 2·0,167 m3/s su-hava karışımı, türbin içerisinde artan bir debi ile türbinin üst seviyesinden geçecek, daha sonra
N = 9,81 2 Q 0,5 H verimliliği = 9,81 Q H verimliliği
Su sütunu yüksekliği 2 m olan bir tesisatı ele alalım ve kompresörün teknik özelliklerine göre atmosferik basıncı dikkate alarak bu su sütununun altına hava sağlamak için gerekli kompresör motor gücünü belirleyelim:
Tesisatın tüm yüksekliğinde, gövdenin dalma derinliğinden bağımsız bir kaldırma kuvvetinin en az 5 pervanenin yerleştirilmesine izin verdiği, su-hava karışımının yukarıya doğru akışı gözlemlenecektir. Önerilen türbinin enerji rejimi, iyi bilinen Airlift pompasından daha uygun koşullar altında meydana gelir, çünkü Su akışı türbindeki su seviyesinin altında gerçekleşir; Ağırlıksızlığa yakın koşullarda, pompadaki ana enerji miktarını tüketen türbin gövdesinde önemli miktarda su artışı olmadan. Türbin verimini 0,9 olarak alalım. Bu durumda güç şuna eşittir:
N = 9,81 0,167 2 5 0,9 = 14,7 kW
Böylece harcadığımızdan 13 kat daha fazla enerji aldık:
14,7 kW / 1,13 kW = 13
Ek pervanelerin yerleştirilmesinden dolayı güçteki artış deneysel modellerde doğrulanmıştır. Türbinin performansı, St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi'nde yapılan deneylerle dolaylı olarak doğrulanmıştır. Teknik Bilimler Doktoru, profesör, komisyon üyesi olmayanların yaptığı budur.
Fotoğraf 3, Fotoğraf 4
Rusya Federasyonu Hükümeti altındaki geleneksel enerji kaynakları, “Yenilenebilir Enerji Kaynakları ve Hidroelektrik Mühendisliği” Bölüm Başkanı Elistratov V.V.: “Ancak, hidrolik makinelerin hidroliğine ve bir hidrolik çarkın pervanesine hava girmesine ilişkin sayısız deneyimize dayanarak kavitasyon erozyonunu azaltmak amacıyla kavitasyon göstergelerinin iyileştirilmesiyle enerji göstergelerinin önemli ölçüde azaldığı gösterilmiştir.” Bu durumda deneyler, beslenen havanın, pervaneye alttan etki ederek ters yönde dönmesine neden olan bir karşı akış oluşturduğunu göstermektedir. Bu, tekerleğin tasarımıdır (Şek. 1). Ve bu etki, hidrolik türbinin gövdesine eşit küçük bir alanda küçük bir hacimdeki hava tarafından uygulanır. Önerilen kurulum, ısıyı sudan alma ve bunu mekanik enerjiye dönüştürme özelliğine sahiptir. Su ve hava arasındaki sıcaklık farkı dikkate alınarak, su sıcaklığı 80oC (termal kaynak, güneş kollektöründe ısıtılan su, türbinlerin soğutma sisteminde, kompresörler vb.) ve hava sıcaklığı 20oC olduğunda, katsayı Lussac kanununa göre hava hacmindeki artış eşittir
1+ (80oC - 20oC)/273 = 1,2
Güç eşit olacak
N = 14,7 kW 1,2 = 17,6 kW
Enerji kazanımlarına ilişkin beklentilerimiz doğrulandı.
17,6 kW / 5 = 3,5 kW 3,5 kW / 1,13 kW = tekerlek başına 3,1 kez
Hava sağlamak için gereken gücü hesaplarken atmosferik basıncı (1 Atmosfer = 10 m su sütunu) hesaba kattık; bu, yükselen havanın, türbin gövdesi içindeki basıncın toplamı olan mutlak basıncı yendiği anlamına gelir. Türbindeki su sütunu ve atmosfer basıncı 12 metrelik su sütununun basıncına eşittir. Türbin muhafazasının içindeki mutlak basınç, havanın kaldırma kuvveti ile nötralize edilir, ancak muhafazanın arkasında bulunur ve türbine su beslemesini etkiler. Bu etki, türbin içindeki hava hacminin tamamının türbin gövdesinde yarattığı vakumun su akışı üzerindeki etkisine eşdeğerdir (bu etki hidrolik türbinde yoktur) ve uygun türbin tasarımıyla, aşağıdaki sonuçlara sahip oluruz: basıncı H = N w.c olarak kabul etme hakkı. + 10 m O zaman güç eşit olacaktır.
N = 9,81 0,167 m3/s 12 m 5 1,2 0,9 = 106,14 kW
Harcadığımızın 93 katı enerji aldık.
Ortalama bir köye, askeri birliğe, gemiye vb. enerji sağlayabilecek daha güçlü bir enerji santrali hesaplayalım. Basınçlı hava kaynağı olarak aşağıdaki teknik özelliklere sahip bir pistonlu kompresör 2ВМ10 - 63/9 alacağız:
Verimlilik - 1,04 m3/s
Nihai basınç, MPa - 0,9 (9 Atmosfer)
Kompresör şaft gücü - 332 kW
Su soğutma.
500 mm derinliğe yerleştirilmiş 10 adet çarkın bulunduğu, su sütunu yüksekliği 5 m olan bir tesisat için hesaplama yapacağız. Atmosfer basıncını hesaba katarak 5 m'lik bir su sütunu altında hava sağlamak için kompresör motorunun gücü şuna eşittir:
5 m (332 kW / 100 m) =16,6 kW
Kurulumun gücü
N= 9,81 · 1,04 m3/s · 15 m · 10 · 1,2 · 0,9 = 1652 kW
Harcadığımızın 99 katı enerji aldık.
Böylece pahalı bir baraj ve savak inşa etmeden, herhangi bir iklim bölgesinde su ve havanın doğal dengesizliğini kullanarak, tükenmez bir enerji kaynağından suyun gaz bileşimini çevre dostu bir şekilde iyileştirirken aynı zamanda herhangi bir miktarda enerji elde etmek mümkündür. ekipman, değerli tarım arazilerini vb. su basmadan.
HİDROLİK MOTOR ENERJİSİNİN HESAPLANMASI
(RF patentleri N 2003830, N 2160381)
Basınçlı havanın kaynağı bir pistonlu kompresör VP2 - 10/9'dur.
Verimlilik - 0,167 m3/s
Nihai basınç, MPa - 0,9 (9 Atmosfer).
Kompresör şaft gücü - 56,5 kW
Su soğutma.
Bir pnömatik hidrolik motorun verimliliğini, harcanan ve alınan gücü karşılaştırarak değerlendireceğiz; üretilen iş miktarı
bir saniyede benim. Kompresör performansı, kompresöre giren hava miktarıdır; atmosferik basınçta hava hacmi. Bu durumda, Şekil 2'de gösterilen hava-hidrolik motorunun üst şamandırasının kompresör girişinde ve çıkışında bulunan hava hacmi 0,167 m3/s'dir. 3. Şamandıralar havadan serbest bırakılır ve motor gövdesindeki su seviyesinin altında suyla doldurulur. 9 atm hava basıncı ile 90 m yükseklikteki bir su kolonunun altına beslenebilmektedir. 0,4 m/s çıkış hızında, kolonun tüm yüksekliğinde çıkış süresi 225 saniye olacaktır. Hareket halindeki şamandıralardaki hava. Yapılan ölçümler sonucunda çıkış hızının 0,4 m/s olduğu belirlendi.
Su sütunu ve kompresör performansını korurken artması veya azalması yalnızca şamandıraların yatay boyutlarına yansır, yani. uzunluk ve genişlik açısından, çünkü hava miktarı artar veya azalır, bu da kuvveti artırır veya azaltır ve hava-hidrolik motorun gücünü etkilemez. Şamandıraların boyutunu yalnızca yatay olarak değiştirmek, su sütununu korurken gerekli hacimde şamandıralar yapmanızı sağlar.
Kompresör basınç borusunun çıkışındaki 90 m derinlikteki hava hacmi, atmosferik basınç dikkate alınarak şuna eşit olacaktır:
0,167 (m3/s) / 10 Atm = 0,0167 m3/s
Çünkü 10 m'lik su sütununun basıncı 1 Atm'dir ve her 10 m'lik yükselişte, hava hacminde başlangıç hacmi kadar bir artış meydana gelir. Havanın hacmi değişmeseydi, çıkış sırasında şuna eşit bir hacim kaplardı:
0,0167 (m3/s) 225 sn = 3,757 m3
Çıkış sırasında hava hacmindeki artış dikkate alındığında hacim şuna eşit olacaktır:
3.757 m3 10 atm = 37.57 m3
Isıl genleşme katsayısı dikkate alındığında hacim eşittir
37,57 m3 1,2 = 45,084 m3
1 m3 havanın kaldırma kuvveti 1000 kg·s'ye eşittir
Çıkış sırasındaki bu hava hacmi,
eşit iş
45,084 tC ·0,4 m/s =18,033 tC · m/s
veya 18033 kg C m/s
1 kg C m = 9,81 Watt, yeniden hesaplandığında şunu elde ederiz:
18033 kg S m/s 9,81 = 176903,73 W veya 176,9 kW
Şamandırayı havayla doldururken ve suyu yerinden çıkarırken geliştirilen reaktif kuvvet nedeniyle geri dönen enerjinin en az% 30'unu alınan güce ekleyerek şunu elde ederiz:
176,9 kW + 18 kW = 194 kW
Harcadığımızın 3,4 katı enerji aldık.
Hava-hidrolik motorun mekanik verimliliği oldukça yüksek olacaktır çünkü iş, suyla sürekli yağlama koşulları altında gerçekleşir ve şamandıralar karşılıklı olarak dengelenir. Kompresör motor gücü hesaplanırken kompresör verimliliği dikkate alınır. Hava-hidrolik motor bir frenle donatılmıştır ve hareket halindeyken durur, bu arada hava şamandıraların içinde kalır ve bir sonraki çalıştırmada enerji tüketimi gerekmez, çünkü Frenler bırakıldığında şamandıralarda kalan hava motorun çalışmasına neden olacaktır.
90 m yükseklikteki su kolonunun altına hava sağlayabilen ticari olarak üretilmiş bir kompresör için hesaplamalar yaptık. Bu, rezervuarlardaki dubalara pnömatik hidrolik motorlar yerleştirilerek hidroelektrik santrallerin verimliliğinin artırılmasına yönelik bir seçenektir. Kuyruk suyunu kullanan hidroelektrik santrallerin verimliliğinin arttırılması 2059110 numaralı buluşun açıklamasında gösterilmektedir. Pnömatik hidrolik motorların tasarımı, düşük metal tüketimi ile karakterize edilir, çünkü hafif çerçevelerden oluşur. Herhangi bir nehir, gölet, dere, kaplıca, soğutma kulesi enerji kaynağı olabilir. Bir hidroelektrik santralinde, suyun daha sıcak olan alt katmanlarının üstteki soğuk katmanlarla karıştırılması ve eş zamanlı olarak ısının uzaklaştırılması nedeniyle su sıcaklığı eşitlenecektir. Enerjiden tasarruf edilmesine gerek olmaması özellikle önemlidir, çünkü Bunu elde etmek için doğal dengesizliği kullanarak, Dünya'nın enerji dengesizliğini artırmıyoruz, aksine termal kirliliğin sonuçlarını ortadan kaldırarak onu geri veriyoruz. Güneş enerjisinde ise aldığımızdan fazlasını tüketmiyoruz.
Enerji üretimi için endüstriyel seçeneği düşündük ama 3-4 kW'lık santrallere çok büyük ihtiyaç var. Boyutunu düşünelim. Tesisatın yüksekliğini 2 m su sütunu yüksekliğiyle alalım. Aynı kompresörü kullanarak (yalnızca hesaplama için), 2 m su sütunu altına hava sağlamak için kompresör motorunun gücünü belirleriz:
N = (2 m 56,5 kW) / (90 m + 10 m) = 1,13 kW
Kompresör kapasitesi - 0,167 m3/s
2 m su sütunu 0,2 Atm basınç oluşturur, daha sonra atmosferik basınç dikkate alınarak 2 m derinlikteki havanın hacmi şuna eşit olacaktır:
0,167 (m3/s) / 1,2 Atm = 0,139 m3/s
2 m derinlikten çıkış süresi
2 m / 0,4 (m/s) = 5 sn
5 saniye sonra, pnömatik hidrolik motorun şamandıraları, çıkış sırasındaki hacim artışı ve termal genleşme katsayısı dikkate alınarak hareket halinde olacaktır.
0,139 (m3/s) 5 sn 1,2 Atm 1,2 = 1 m3
Yüzeye çıkınca iş yapılacak
1000 kgС ·0,4 m/s = 400 kgС·m/s
Saniyede yapılan iş güç demektir.
1 kgCm = 9,81 Watt ise güç
N = 9,81 W 400 = 3924 W = 3.924 kW
Geri dönen gücün %30'unu eklersek şunu elde ederiz:
3.924 kW + 0,34 kW = 4.263 kW
0,9 mekanik verimle güç elde ediyoruz
N = 4,263 kW 0,9 = 3,84 kW
Harcadığımızdan 3,4 kat daha fazla enerji aldık:
3,84 kW / 1,13 kW = 3,4
Önerilen enerji üretim yönteminin etkinliğini bir kez daha doğrulamak için, suyun bir pompa veya ters çevrilebilir hidrolik türbin kullanılarak yüksek seviyeli bir rezervuara pompalandığı ve kullanıldığı pompalı depolamalı bir enerji santralinin verimliliği ile karşılaştıralım. Türbinde daha düşük bir seviyede. Bu durumda %100 verimle harcanan enerji miktarı kadar enerji elde edilebilmektedir. 0,167 m3/s kapasiteli, 90 m yüksekliğe su sağlayan pompa motorunun gücünü belirleyelim:
N = (9,81 ·0,167m3/s ·90 m)/ 0,75 = 196,5 kW
Ortaya çıkan gücü, aynı hacimdeki suyu 90 m yüksekliğe kadar çıkarıp türbine besleyerek 196,5 elde edebilen, 0,167 m3/s hava verimliliğine sahip 56,5 kW'a eşit bir kompresör motorunun gücüyle karşılaştıralım. kW, 3,5 kat daha az enerji harcarken. Ek olarak, su sütununun tüm yüksekliğinde, yukarıdaki hesaplamayla da doğrulandığı gibi iş yapacak olan hareket halindeki hava kalır. Ayrıca önerilen yöntemi grafikte uygulama olanaklarını da dikkate alacağız (Şekil 2)
Grafikten, havanın kaldırma kuvvetinin etkisinin hemen Vo hacmiyle başladığı anlaşılmaktadır. Gölgeli kısım, kompresör enerjisinin tüketildiği basıncın üstesinden gelmek için su sütunu H'dir, Vo, H derinliğindeki havanın hacmidir, Vk, çıkış sırasında basınç düşüşü sonucu genişleyen havanın hacmidir, Vq etkili hava hacmidir. Grafik, pnömatik-hidrolik bir motor için çalışmadaki hava miktarının Vq'ya eşit olduğunu ve pnömatik-hidrolik bir türbin için Vk'ye eşit hava hacminin önemli olduğunu göstermektedir, çünkü içinde yer değiştirmiş bir su hacmi çalışır ve bu da verimliliklerindeki farkı açıklar.
Enerji kaynağının tükenmezliği, mutlak çevre dostu olması, çevrenin aktif olarak iyileştirilmesi, üretim kolaylığı ve artan enerji ihtiyacıyla birlikte hızlı geri ödeme, tükenmez bir pazar ve tasarım çeşitliliği - geniş bir uygulama olanağı sağlar.
Kullanımı: Enerji elde etmek için. Buluşun özü: Enerji santrali, sıvı içeren bir rezervuarda bulunan silindirik bir şamandıra üzerine monte edilmiş ve tabanda bulunan bir çalışma makinesine kinematik olarak bağlanan kanatlı dikey bir rüzgar türbini içerir. Rotor, köşeleri birbirine göre çevresel yönde kaydırılmış olan bağlı üçgen çerçeveler formunda yapılır. Kanatlar, elastik bağlantılı menteşeler kullanılarak her çerçevenin kenarına çiftler halinde monte edilir ve her bir kanat çiftinin alanı, çerçevenin yan tarafındaki alana eşittir. Şamandıra, dikey bileşenleri üzerinde bulunan bir yuvarlanma elemanı ve bir karşı ağırlık ile donatılmıştır. Tankın iç yüzeyi küresel olarak yapılmıştır ve yuvarlanma elemanları ikincisi ile temas halindedir. 10z. s.f-ly, 8 hasta.
Buluş enerji ile ilgilidir ve tüketicilere su ve havada depolanan enerjiyi sağlamak için kullanılabilir. Bir rüzgar motoru ve sıkıştırılmış havası hava motorunu besleyen bir tahrik hava kompresörü içeren bir rüzgar enerjisi santrali zaten bilinmektedir. Devre bir pnömatik akümülatör ve bir elektrik jeneratörü kullanır (Büyük Britanya başvurusu N 2112463, sınıf F 03 D 9/02, 1983). Bununla birlikte, bu kurulum bir pistonlu pnömatik motor kullanır ve bu nedenle genişleyen gaz hacmi şamandıra çanının içinde yüzdüğünde sıvıdan ısı ekstraksiyonu kullanmaz, bu da verimliliği azaltır. Sera etkisini kullanan ve ısı temini için kullanılan bir güneş kolektöründe suyun ısıtılması için bir güneş kolektörünü temsil eden bir güneş enerjisi tesisatı bilinmektedir. Böyle bir kurulumun verimliliği% 100'e yakındır. Ancak suda biriken ısı, mevcut dönüşüm yöntemleri kullanılarak enerji üretmek için kullanılmamaktadır. Son olarak, bilinen bir kurulum, bir basınçlı hava kaynağına bağlı bir pnömatik hidrolik motor içerir. Prototip, esnek bağlantılar kullanılarak sabitlenmiş çan şeklinde bir şamandıraya sahip yüzen silindirik bir gövde içeren şamandıra tipi bir pnömatik-hidrolik motor kullanmasına rağmen, bağlantıların uzunluğu boyunca gövde içinde dikey hareketler yapabilen ve aynı zamanda Çalışmada, şamandıra stroku esnek bağlantılarla sınırlıdır ve başlangıçta şamandıra altında sağlanan etkili sıkıştırılmış hava hacmi için bir hesaplama formülünün bulunmaması, kurulum parametrelerinin belirlenmesine izin vermez ve verimin düşmesine yol açar.
Önerilen kurulumda esas olan, enerjinin çeşitli tezahürlerinin geleneksel dönüşümünün yanı sıra, su ve havada biriken güneş enerjisinin en etkili şekilde çıkarılmasının sağlanmasıdır. Enerji çıkarma özellikleri aşağıdaki gerçeklerden kaynaklanmaktadır. Sürekli çalışan bir makine oluşturmak için gerekli bir koşul olan hem başlangıçtaki hem de edinilmiş düzensizliklerini belirleyen kimyasal elementlerin ve bileşiklerin özellikleri (havayı oluşturan gazların bir karışımı ve suyu oluşturan bir hidrojen ve oksijen bileşiği) kullanılır. Arşimet yasası, sıvının ve vücudun eşit sıcaklıklarındaki kaldırma kuvvetinin, bir durumdan diğerine geçiş veya yaratım için enerji maliyetlerindeki farkın bir sonucu olarak düşünüldüğünde, enerjinin korunumu yasasının bir sonucu olarak kabul edilir. sabit bir sıvı yoğunluğunda vücudun yoğunluğunda bir değişiklik olan ve kaldırma kuvvetinin derecesini belirleyen bir diğeri - kaldırma kuvveti çekme kuvvetinden büyük olduğunda pozitif, itme kuvveti ve geri çekme kuvveti eşit olduğunda sıfır, ve itme kuvveti geri çekme kuvvetinden az olduğunda negatiftir. Arşimet yasasının formülü aşağıdaki baskıda önerilmiştir: “Bir sıvıya batırılmış bir cisme, sıvıyı ve cismi oluşturmak veya farklı bir toplanma durumuna geçiş yapmak için enerji harcamalarındaki farkla belirlenen bir kuvvet uygulanır, yoğunlukta bir değişiklik (sıvı su değilse) ve ayrıca bir sıvı ve cisim tarafından oluşum sıcaklıkları veya başka bir toplanma durumuna (erime, katılaşma, gaz oluşumu) geçiş sıcaklıkları içinde biriken enerji miktarı ile birlikte. "Bir su sütunu veya başka bir sıvı altında sağlanan pozitif kaldırma kuvvetine sahip gaz veya havanın başlangıç hacmine etki eden kaldırma kuvveti, sıkıştırılmış gaz kaynağının basınç borusunun üzerindeki sıvı basıncını şu miktarda aşmak için gereken kuvvetten daha büyüktür: Pozitif kaldırma kuvveti sağlayan kuvvet Eşit sıcaklıktaki su ve gazdaki bir su kolonu altında sağlanan pozitif kaldırma kuvvetine sahip bir gaz hacmine etki eden kaldırma kuvveti, üzerindeki basınç arttıkça artar ve gazın hacmi arttıkça azalır. her 10 metrede bir başlangıç hacmi (1 at). 0 ila 100 o C sıcaklık aralığında suyun neredeyse sabit yoğunluğu ile kaldırma kuvveti artarken, her bir sıcaklık artışı derecesi için gaz hacmini orijinal hacminin 1/273'ü oranında artırır, yani yoğunluğun yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Enerji miktarının suya göre daha yoğun harcanması, suyun ve havanın enerji potansiyelleri dengesini bozarak, sıvı ve gaz arasında sıcaklık farkı olduğunda gözlenir. Kaldırma kuvveti artar, çünkü hava beslemesi pratik olarak düşük ısı iletkenliğine sahip izole bir su sisteminde (adyabatik işlem) meydana gelir, basınç 1 atm düştüğünde, hava sıcaklığı yaklaşık 24 o C azalır, yani. hava neredeyse her zaman alttan beslenir. su sıcaklığının altında bir sıcaklığa sahip su, eşit su ve hava sıcaklıklarında ve 0 o C'ye yakın sıcaklıklarda enerjiyi etkili bir şekilde çıkarmanıza olanak tanır. Su ile etkileşime girdiğinde ortalama etkili hava hacmi ile faydalı iş gerçekleştirilir. ilişkiden belirlenir
Vg = Vn (1+0,5P)1+ . Bu durumda, katsayı (1 + 0,5 P) başlangıçtaki dengesizliği yansıtır ve (1+) - elde edilir, burada V d gazın etkin hacmidir, V p mutlak basınçta sıkıştırılmış gazın hacmidir, P ise kolon suyunun yüksekliğine bağlı basınç katsayısı, t - su sıcaklığı, t 1 - hava sıcaklığı. Yukarıdakilerin tümü aşağıdaki sonuçlar ve deneylerle doğrulanmaktadır. Kimyasal elementlerin periyodik tablodaki düzenine dikkat edelim. Hepsinin atom ağırlıkları arttıkça yani dengesizliğe göre konumlandıklarını fark etmemek mümkün değil. Doğanın, yaratılışında farklı miktarlarda enerji harcadığını ve bu farklılığın, elementlerin yoğunluk, ısı kapasitesi, ısıl iletkenlik gibi özelliklerini belirlediğini inkar etmek mümkün değildir. Bu seri hidrojen, demir ve cıva içerir. Hem hidrojen hem de demir cıvada yüzecektir, ancak yapılan iş miktarı hidrojen için demirden daha fazla olacaktır. Ancak sistemde yan yana bulunmazlar ve farklı yoğunluklara, ısı kapasitelerine ve ısı iletkenliklerine sahiptirler. Bu, işin başlangıçtaki dengesizlik nedeniyle yapıldığı duruma bir örnektir. Ancak su kolonunun altına sağlanan havanın hacmi, yalnızca çıkış sırasında üzerindeki basınç artışı nedeniyle değil, aynı zamanda su ile hava arasındaki pozitif sıcaklık farkı nedeniyle de arttığında, bu durumda iş hem başlangıçtaki dengesizlik ve edinilen dengesizlik. 0 o C sıcaklıkta alınan 1 gr buzun yerini değiştirmek için 80 cal harcamak gerektiği bilinmektedir. 0 o C'de alınan 1 ton buzun eritilmesi 93 kWh gerektirirken, suyun sıcaklığı 0 o C'ye (katıdan sıvıya ve tam tersi) yakın bir sıcaklığa sahip olacaktır. Bu da 0 o C'ye yakın sıcaklıktaki 1 ton suda en az 93 kW/saat enerjinin biriktiği anlamına gelir. Su nedir? Bu, suyun bir madde (sıvı) olarak hallerinden biridir, ancak su aynı zamanda erimiş buzdur ve buz içinde yüzer. Ancak hem kurşun hem de demir eriyik içinde yüzer; maddenin katı hali eriyik içinde yüzer. Her iki durumda da, eriyiği hazırlamak için enerji harcandı ve maddenin sıvı ve katı hallerinin enerjileri arasında bir fark yaratıldı. Yapay olarak elde edilen enerjiyi erimiş kurşun hazırlamak için harcarsak, o zaman erimiş buz (su) ve buzun kendisi, suyun sıvı halde olduğu gerekli enerji rejimini ve biriken enerji miktarını koruyan doğa tarafından bizim için hazırlanmıştır. 0 o C'ye yakın bir sıcaklıkta 1 m3 suda, 1 m3 ahşabın yanması sırasında açığa çıkan enerji miktarı ile karşılaştırılabilir. Şişenin suda yüzmesi ve dik pozisyon alması için şişenin boynuna bir ağırlık bağlayacağız. Havanın bir kısmını serbest bırakalım, yerine su koyalım ve şişenin batmaya başlayacağı bir pozisyon elde edelim ve şişeyi suyun altına bir mantarla tıkayarak kapalı bir şamandıra haline getirelim. Suyu sıcak olarak değiştirdikten sonra şişeyi suya indirin. Soğuk suyun sıcaklığı 20 o C, sıcak - +45 o C'dir. Su soğuk olduğunda şişe, ilk durumda olduğu gibi batacaktır. Aynı zamanda havanın hacmi, kütlesi ve yoğunluğu değişmedi, ancak havanın iç enerjisi değişti. Mantarı suyun altından çıkarıyoruz, şişeyi şamandıra ziline çeviriyoruz, şişe yüzecek ve suyun yaklaşık 10 mm üzerine çıkacak. Şişeyi suya indirmeden önce, şişedeki su seviyesini işaretlemek için lastik bir halka kullanın. Tıpayı sıcak suya tutun ve şişeyi sudan çıkarın. Genişleyen hava hacmi şişedeki suyun yerini aldı. Şişedeki havanın başlangıçtaki hacmini, sonuçta ortaya çıkan hacmi ve soğuk ve sıcak suyun sıcaklığını bildiğimizde hesapladığımızda, hava sıcaklığındaki her derecelik artış için birincil hava hacmindeki artışın 1/273 olduğunu buluyoruz ve bu Gay-Lussac yasasının formülü şöyle görünür:
V = V1+ t, burada t su ve hava arasındaki sıcaklık farkıdır;
V o - birincil hava hacmi. Şişeyi daldırma anının başlangıcına ayarladığımızda, şişenin kayıtsız bir pozisyon işgal etmesi için koşullar yarattığımızda, böylece iki kuvveti - çekim kuvveti ve çıkıntı kuvveti - eşitledik, yani bu koşulları şişeye yaklaştırdık. ağırlıksızlık koşulları. Sabah, alt kısmı bu şekilde ayarlanmış şişeyi veya kabı doğal bir rezervuarın soğuk suyuna indiriyoruz (su gece boyunca soğudu ve örneğin Kazakistan bozkırlarında sıcaklık farkları 25-30'a ulaştı) o C, bir güneş kollektörü bağlayarak, gündüzleri suyu ısıtıp geceleri soğutarak artırabiliriz). Şişe veya kap batacaktır. Rezervuar güneşten ısındıkça ve güneş ışınım gücü ortalama 1 kW/m2 olduğunda, rezervuardaki su ile aynı anda şişe veya kap içindeki hava da ısınmaya başlayacak ve sıcaklık farkı nedeniyle suyun ve havanın ısı kapasiteleri ve buna bağlı hacimsel genleşme katsayısı, hacim olarak sudan daha fazla artmaya başlayacak ve onu şişeden çıkaracaktır. Şişe veya kap yüzer ve şişenin veya kabın boyutuna bağlı olarak sıcaklık farkı işi yapar. Akşam su soğumaya başlayacak ve sabaha kadar şişe veya kap sadece batmakla kalmayacak, aynı zamanda suya çekilecektir. Üstelik sıcaklık farkı eşitse itme sırasındaki enerji de eşit miktarda üretilecektir. Güneş rezervuarı ısıtmaya başladığında yükseliş başlayacak ve döngü tekrarlanacaktır. Başlangıçta dengesiz olan iki ortamın enerjileri arasındaki farkın, etkileşime giren maddelerin kazanılmış dengesizliğini yaratan güneş enerjisinin çıkarılmasına katkıda bulunduğu, ikinci tür sürekli hareket makinesi tipinde oldukça etkili bir kalıcı güneş enerjisi kurulumu elde edeceğiz ve medya. Şişeyi dalışın başlangıcına kadar soğuk suya ayarladığımızda, havanın bir kısmını suyla değiştirerek, böylece yükselişi sağlayan kaldırma kuvvetinin bir kısmını (pozitif kaldırma kuvveti) ortadan kaldırdık ve aynı zamanda yer değiştiren madde miktarını da eşitledik. su şişesi ve şişenin kendisi ile ona bağlı yük ve içeriği (su, hava), yani içinde su, kargo ve hava bulunan şişenin ağırlığı, yer değiştiren suyun ağırlığına, yani kaldırma kuvvetine eşittir. kuvvet sıfırdır (sıfır kaldırma kuvveti), harici su ile sistemin (kargo, şişe camı, hava ve şişedeki su) enerji potansiyelleri arasındaki fark da sıfırdır. Ancak bu durumu elde etmek için, çekim kuvvetinin bir kısmını değil, kaldırma kuvvetinin bir kısmını kaldırdık; bu, bu durumda çekme kuvveti mevcut olsa bile, pozitif kaldırma kuvveti olan bir cisim için yine de daha az olacağı anlamına gelir. kaldırma kuvveti, yani yani bu durumda yoktur ve sıfır kaldırma kuvvetine ayarlanan şişe suyun içindeyken ve enerji potansiyeli farkı sıfıra eşitken ortaya çıkamaz, çünkü cismin sabit hacmine etki eden kaldırma kuvveti daldırma derinliğine bağlı değildir, özellikle katı bir cisim yerine pozitif kaldırma kuvveti, yükseldikçe ve sıcaklık değiştikçe hacmini artırma yeteneği olan bir gaz kullanıldığında. Sıfır kaldırma kuvveti koşullarındaki bir cisim, iki zıt yönlü ve eşit kuvvete maruz kalır; yukarıya doğru yönlendirilen bir itme kuvveti ve aşağıya doğru yönlendirilen bir geri çekme kuvveti. Çekici kuvvetin tamamen yokluğunda su ve havanın enerji potansiyelleri arasındaki pozitif farkın artmasıyla itme kuvveti artar, geri çekme kuvveti ise negatif farkıyla artar. Formülleri kullanarak çıkarılan sonuçları takip edelim. Dünya yüzeyinde çekim kuvveti F = mq'ye eşittir, burada m cismin kütlesidir, q ise 9,81 m/s2'ye eşit yer çekimi ivmesidir. Dünya yüzeyinde itme kuvveti F = V Dq'ye eşittir, burada V vücudun hacmidir, D sıvının yoğunluğudur (bu durumda su), q yerçekimi ivmesidir 9,81 m/s2 . Ancak VD m'ye eşittir. Bu nedenle, herhangi bir derinlikteki bu sıvının bir sütunundaki herhangi bir sıvı hacmi, çekim kuvvetine eşit bir kaldırma kuvvetine maruz kalır ve bu, bir şişe durumunda olduğu gibi, vücudun sıvı içindeki aynı kayıtsız konumudur, ve kolon suyunun altına pompalanırsak ve yerinden çıkan su verim = 1 olan bir türbinden geri döndürüldüğünde, harcanan enerjiye eşit miktarda enerji almış oluruz, ancak suyun altına su değil, hava ile pompalamış oluruz. pozitif yüzdürme. Arşimet yasasından kaynaklanan sonucu daha ayrıntılı olarak ele alalım. Yüzen bir cisim, bir kısmı sıvıya daldırılmıştır: Batırılan kısım, tüm cismin ağırlığı kadar sıvının yerini değiştirir. Yüzen bir cisme, batan kısmın yer değiştirdiği sıvının ağırlığına eşit bir kaldırma kuvvetinin etki ettiğini söyleyebiliriz ve yanılmış oluruz. Sonuçta, pozitif kaldırma kuvvetine sahip olan su yüzeyinin üzerindeki hava, yüzen bir cisimle karıştırılabilir. Bununla birlikte, suda çözünmüş (içe çekilmiş) sabit miktarda hava ile, havanın suya batırılması olmaz, ancak yukarıdaki hava sütunu olmasına rağmen iz bırakmadan, yani daha büyük bir kuvvetle dışarı itilir. bu vücut vücudun ağırlığını aşabilir. Ancak yüzen bir cismi ve bu cismin üzerine bir hava sütununu belli bir derinliğe batırırsanız, o zaman hava sütununun batırılması, cismin daldırılmasından çok daha fazla enerji gerektirir. Her iki durumda da kaldırma kuvvetinin (pozitif) üstesinden gelinmesi gerekir, yani kaldırma kuvveti sıfırdan büyük olduğunda. Ve eşit su ve hava sıcaklıklarında yükselme aşamasındaki kaldırma kuvvetinin çekim kuvvetinden daha büyük olduğuna ikna olduk. Dengesizlik, periyodik olarak çalışan bir makine oluşturmak için gerekli bir koşuldur ve bu, termodinamiğin ikinci yasasına ve enerjinin korunumu yasasına aykırı değildir. Ancak katı bir cismi, kuvveti aşmadan bir sıvı sütununun altına getirmek imkansızsa (vücudu rezervuarın yüzeyinden suya batırmak zorunda kalırız), o zaman kaldırma kuvvetinin üstesinden gelmek için enerji harcamadan hava içeri alınabilir. Bu, bir su sütunu altında bir miktar hava sağlamanın, basınçlı hava kaynağının basınç borusunun üzerindeki su basıncını aşmaktan daha az enerji gerektirdiğinin bir başka kanıtıdır; bu, Şekil 2'de açıkça görülmektedir. 8. Birincil olarak sağlanan hava hacmi pozitif kaldırma kuvvetine sahip olduğundan, çıkışta sudan alınan ısı ve sıvı ile cismi oluşturmak için gereken enerji maliyetleri farkından dolayı enerji kazanacağımız açıktır. Bir huni alıp ters çevirip suya indirelim ki alt genişleyen kısım dibe ulaşmayacak, üst kısım ise su seviyesinde veya biraz daha yüksekte olsun. Bir tüp yardımıyla huninin altına hava getirelim. Huniden çıkan suyun sadece meme ucundan taşmadığından, hatırı sayılır bir yüksekliğe kadar fışkırdığından emin olalım, yani kaldırma kuvveti nedeniyle neredeyse artmayan hava hacmi, gözlemlenmeyen bir kaldırma kuvveti oluşturur. aynı hacimde su sağlandığında Verimlilik = 1 olduğunda harcanan enerjiye eşit miktarda enerji elde edebiliriz. Ancak hava sağlamak için su sağlamaktan daha az enerji harcıyoruz; yine de enerjiden kazanç sağlıyoruz. Bu, bir enjektörün veya ejektörün eyleminin dayandığı prensip değildir, ancak su ve havayı oluşturmak için enerji maliyetlerindeki farklılığın (başlangıçtaki dengesizlik) neden olduğu ve bunların özelliklerini belirleyen bir olgudur. Basınç 1a düştüğünde, hava hacminin başlangıç hacmi kadar arttığı, yani hava hacminde ilk artışın meydana geldiği veya daha doğrusu 2 kat artışa eşit olduğu, ancak ortalama etkili olduğu bilinmektedir. hava hacmi enerji üretmek için çalışır (Şekil 8), bu denklemle ifade edilir
V g = V o + = P, burada V o, aynı su ve hava sıcaklıklarında H derinliğindeki birincil dolum havasının hacmidir;
H - su sütununun yüksekliği,
P, alt şamandıra veya halka basınçlı hava dağıtıcısı seviyesinde su sütununun yüksekliğine (Nm/10 m = P) bağlı basınç katsayısıdır. Daha sonra
Sunulan enerji elde etme yöntemi, aşağıdaki hususlara dayanarak bize en umut verici görünüyor:
nispeten düşük üretim maliyeti, bir tank oluşturmak için eldeki ortak malzemeleri kullanma yeteneği, elde edilebilecek herhangi bir hava kompresörünü kullanma yeteneği, cihazın nispeten küçük boyutları, bu da onu kişisel bir eve kurmayı mümkün kılar.
Yazarın ulaşılabilir ikametgahı, cihazın elemanlarının belirli boyutları ve şekli ile ilgili tavsiye almak üzere kendisiyle temasa geçilmesini mümkün kılmaktadır.
Aynı zamanda yazarın güç hesaplaması, alınan gücün harcanan gücü onlarca kez aşıp aşmadığını sorgulamayı çok da önemli kılmıyor; eğer bir etki varsa, o zaman sağlanan ve çıkarılan gücün herhangi bir oranında kendini gösterecektir.
Üstelik ev deneyleri güçlü bir malzeme tabanı gerektirmez.
Herhangi bir ev ustası, herhangi bir uygun kap kullanarak ve yazar tarafından verilen yaklaşık boyutlara bağlı kalarak bir numune yapabilir.
Site yönetimi, çalışma örneklerinin test edilmesi ve oluşturulmasına yönelik deneyler hakkında bilgi için minnettar olacaktır.
ENERJİ ELDE ETME YÖNTEMİ
(RF patenti N 2059110)
MARKELOV V.F.,
1607'de Danimarkalı bilim adamı Cornelius van Drebbel, İngiliz Kralı I. James'e, doğal olarak eşit derecede "sürekli" bir motor tarafından çalıştırılan "sürekli" bir saat gösterdi. Drebbel 1598'de bunların patentini aldı. Ancak aynı adı taşıyan diğer birçok cihazın aksine, bu motor bir anlamda gerçekten de "sonsuz" idi.
Bu saatin (daha doğrusu motorunun) sırrı neydi? Drebbel'in sürekli saati, diğer gerçek motorlar gibi, mümkün olan tek iş kaynağını - dış ortamdaki dengesizliği (potansiyel fark) kullanan bir sürücüyle çalışıyordu.
Ancak Drebbel'in kullandığı dengesizlik özel türdendir, ancak aynı zamanda sıcaklık ve basınç farklılıklarıyla da ilişkilidir. Sıcaklık ve basıncın her noktada aynı olduğu, tamamen dengede bir ortamda çalışabilir. Önemli olan nedir ve iş nereden geliyor?
İşin sırrı, burada potansiyel farklılıkların hala mevcut olması, ancak kendilerini uzayda değil, zamanda göstermeleridir.
Bu, en açık şekilde atmosfer örneği kullanılarak açıklanabilir. Motorun bulunduğu bölgede önemli bir basınç ve sıcaklık farkı olmasın. Ancak (her noktada ortak olan) basınç ve sıcaklık hala değişmektedir (örneğin, gece ve gündüz). Bu farklılıklar iş elde etmek için kullanılabilir (termodinamiğin yasalarıyla tam uyum içinde).
Buluşun "Sıvı ve gazda bulunan enerji rezervini çıkarma ve bunu mekanik işe dönüştürme yöntemi" (RF Patent No. 2059110) açıklaması, sözde sürekli ve başarılı bir şekilde çalışan güneş enerjisi motoru versiyonumu göstermektedir. Döngü sayısını ve gücü artırmak için, birbirine göre dengesiz olan iki ortamın (su ve hava) özellikleri en iyi şekilde kullanılır. Arşimet yasası, kaldırma kuvvetinin su ve hava oluşturmak için gereken enerjiye bağlı olduğu enerjinin korunumu yasasının bir sonucu olarak kabul edilir. Bu enerjinin miktarı aynı zamanda yoğunluk, ısı kapasitesi ve termal iletkenlik gibi fiziksel özellikleri de belirledi.
Yoğunluk yaratmaya yönelik enerji oranının bir kısmı 820'lik dengesizlik katsayısına yansır ve bu dengesizlikten tam anlamıyla yararlanmanın bir yolunu bulursak 820 kat enerji kazancı elde ederiz. Dengesizlikler, havanın su sütununun altına verildiği andan itibaren ortaya çıkar ve hava hacminin artması ve sudan ısının uzaklaştırılması nedeniyle yükseldikçe artar, hava ise su sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta sağlanır, çünkü “örneğin, hava basıncı 4 Atm (0,4 MPa) ve sıcaklık +20oC (293 K) ise, atmosfer basıncına genişlediğinde yaklaşık -75oC'ye (198 K) soğuyacaktır, yani. 95oC'de.” Isı giderimi adyabatiğe yakın koşullar altında gerçekleşecektir; minimum ısı kaybıyla, çünkü Su iyi bir ısı akümülatörüdür ancak iletkenliği zayıftır.
Soğutma suyu.
ENERJİ ÇIKARICI PNÖMOHİDROLİK TÜRBİNİN HESAPLANMASI (RF patentleri N 2120058, N 2170364, N 2024780)
Basınçlı hava kaynağı olarak kompresör kullanıyoruz. En uygun kompresörler pozitif deplasmanlı ve dinamik tiptir. Bir pistonlu kompresör, dinamik olandan birkaç kat daha az enerji tüketir, bu nedenle pozitif deplasmanlı bir kompresör seçeceğiz - bir pistonlu:
Basınçlı havanın kaynağı bir pistonlu kompresör VP2-10/9'dur.
Bir pnömatik-hidrolik türbinin verimliliğini, harcanan ve alınan gücü karşılaştırarak değerlendireceğiz; saniyede yapılan iş miktarı.
Kompresör performansı, atmosferik basınçta kompresöre giren havanın hacmidir; 0,167 m3/s verimlilik - kompresöre girmeden önce ve türbine çıktıktan sonra havanın hacmi. Türbin alt seviyesinin altına hava verildiğinde 0,167 m3/s su üst seviyeye geçecek ve aynı miktar alt seviyenin altına girerek su-hava karışımı oluşturacak ve türbin gövdesi içinde hareket edecektir. Pnömohidrolik türbinin gücü hesaplanırken 0,167 m3/s değeri su akışına karşılık gelir. Hesaplamayı hidrolik türbinin gücünü hesaplamak için kullanılan formülü kullanarak yapacağız:
N=9,81·Q·H·verimliliği,
burada 9,81 m/s2 yer çekimi ivmesidir;
Q - m3/s cinsinden su akışı;
H - m cinsinden kafa;
Gerçek bir türbinin verimliliği oldukça yüksek değerlere ulaşır ve en uygun koşullar altında 0,94-0,95 yani %94-95'e ulaşır. Gücü kW cinsinden alıyoruz. Çalışma akışkanı su-hava karışımı olduğundan, hidrolik türbin için güç hesaplama formülünün kullanımının geçerliliğinin doğrulanmasına ihtiyaç vardır. Türbinin en verimli çalışma modu, yoğunluğu 0,5 t/m3 (%50 su, %50 havadan oluşan) karışımın kullanıldığı mod gibi görünmektedir. Bu modda hava basıncı, türbin muhafazasındaki mutlak basınçtan biraz daha yüksektir. Kompresör basınç borusundan gelen hava, düzenli aralıklarla ayrı kabarcıklar halinde çıkar ve kabarcıkların hacmi, türbin gövdesinde aralarında bulunan suyun hacmine eşittir. Kabarcık küresel bir parça şeklini alır ve sabit bir alanda piston gibi çalışarak suyu yalnızca yukarı doğru iter, çünkü aşağıya doğru akışı daha yüksek basınç tarafından engellenir ve yana doğru akışı da suyun sıkıştırılamazlığı nedeniyle engellenir. Sabit 0,167 m3/s hava beslemesi ile 0,167 m3/s su yer değiştirecektir; 2·0,167 m3/s su-hava karışımı, türbin içerisinde artan bir debi ile türbinin üst seviyesinden geçecek, daha sonra
N = 9,81 2 Q 0,5 H verimliliği = 9,81 Q H verimliliği
Su sütunu yüksekliği 2 m olan bir tesisatı ele alalım ve kompresörün teknik özelliklerine göre atmosferik basıncı dikkate alarak bu su sütununun altına hava sağlamak için gerekli kompresör motor gücünü belirleyelim:
Tesisatın tüm yüksekliğinde, gövdenin dalma derinliğinden bağımsız bir kaldırma kuvvetinin en az 5 pervanenin yerleştirilmesine izin verdiği, su-hava karışımının yukarıya doğru akışı gözlemlenecektir. Önerilen türbinin enerji rejimi, iyi bilinen Airlift pompasından daha uygun koşullar altında meydana gelir, çünkü Su akışı türbindeki su seviyesinin altında gerçekleşir; Ağırlıksızlığa yakın koşullarda, pompadaki ana enerji miktarını tüketen türbin gövdesinde önemli miktarda su artışı olmadan. Türbin verimini 0,9 olarak alalım. Bu durumda güç şuna eşittir:
N = 9,81 0,167 2 5 0,9 = 14,7 kW
Böylece harcadığımızdan 13 kat daha fazla enerji aldık:
14,7 kW / 1,13 kW = 13
Ek pervanelerin yerleştirilmesinden dolayı güçteki artış deneysel modellerde doğrulanmıştır. Türbinin performansı, St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi'nde yapılan deneylerle dolaylı olarak doğrulanmıştır. Teknik Bilimler Doktoru, profesör, komisyon üyesi olmayanların yaptığı budur.
Fotoğraf 3, Fotoğraf 4
Rusya Federasyonu Hükümeti altındaki geleneksel enerji kaynakları, “Yenilenebilir Enerji Kaynakları ve Hidroelektrik Mühendisliği” Bölüm Başkanı Elistratov V.V.: “Ancak, hidrolik makinelerin hidroliğine ve bir hidrolik çarkın pervanesine hava girmesine ilişkin sayısız deneyimize dayanarak kavitasyon erozyonunu azaltmak amacıyla kavitasyon göstergelerinin iyileştirilmesiyle enerji göstergelerinin önemli ölçüde azaldığı gösterilmiştir.” Bu durumda deneyler, beslenen havanın, pervaneye alttan etki ederek ters yönde dönmesine neden olan bir karşı akış oluşturduğunu göstermektedir. Bu, tekerleğin tasarımıdır (Şek. 1). Ve bu etki, hidrolik türbinin gövdesine eşit küçük bir alanda küçük bir hacimdeki hava tarafından uygulanır. Önerilen kurulum, ısıyı sudan alma ve bunu mekanik enerjiye dönüştürme özelliğine sahiptir. Su ve hava arasındaki sıcaklık farkı dikkate alınarak, su sıcaklığı 80oC (termal kaynak, güneş kollektöründe ısıtılan su, türbinlerin soğutma sisteminde, kompresörler vb.) ve hava sıcaklığı 20oC olduğunda, katsayı Lussac kanununa göre hava hacmindeki artış eşittir
1+ (80oC – 20oC)/273 = 1,2
Güç eşit olacak
N = 14,7 kW 1,2 = 17,6 kW
Enerji kazanımlarına ilişkin beklentilerimiz doğrulandı.
17,6 kW / 5 = 3,5 kW 3,5 kW / 1,13 kW = tekerlek başına 3,1 kez
Hava sağlamak için gereken gücü hesaplarken atmosferik basıncı (1 Atmosfer = 10 m su sütunu) hesaba kattık; bu, yükselen havanın, türbin gövdesi içindeki basıncın toplamı olan mutlak basıncı yendiği anlamına gelir. Türbindeki su sütunu ve atmosfer basıncı 12 metrelik su sütununun basıncına eşittir. Türbin muhafazasının içindeki mutlak basınç, havanın kaldırma kuvveti ile nötralize edilir, ancak muhafazanın arkasında bulunur ve türbine su beslemesini etkiler. Bu etki, türbin içindeki hava hacminin tamamının türbin gövdesinde yarattığı vakumun su akışı üzerindeki etkisine eşdeğerdir (bu etki hidrolik türbinde yoktur) ve uygun türbin tasarımıyla, aşağıdaki sonuçlara sahip oluruz: basıncı H = N w.c olarak kabul etme hakkı. + 10 m O zaman güç eşit olacaktır.
N = 9,81 0,167 m3/s 12 m 5 1,2 0,9 = 106,14 kW
Harcadığımızın 93 katı enerji aldık.
Ortalama bir köye, askeri birliğe, gemiye vb. enerji sağlayabilecek daha güçlü bir enerji santrali hesaplayalım. Basınçlı hava kaynağı olarak aşağıdaki teknik özelliklere sahip bir pistonlu kompresör 2ВМ10 - 63/9 alacağız:
Verimlilik - 1,04 m3/s
Nihai basınç, MPa - 0,9 (9 Atmosfer)
Kompresör şaft gücü - 332 kW
Su soğutma.
500 mm derinliğe yerleştirilmiş 10 adet çarkın bulunduğu, su sütunu yüksekliği 5 m olan bir tesisat için hesaplama yapacağız. Atmosfer basıncını hesaba katarak 5 m'lik bir su sütunu altında hava sağlamak için kompresör motorunun gücü şuna eşittir:
5 m (332 kW / 100 m) =16,6 kW
Kurulumun gücü
N= 9,81 · 1,04 m3/s · 15 m · 10 · 1,2 · 0,9 = 1652 kW
Harcadığımızın 99 katı enerji aldık.
Böylece pahalı bir baraj ve savak inşa etmeden, herhangi bir iklim bölgesinde su ve havanın doğal dengesizliğini kullanarak, tükenmez bir enerji kaynağından suyun gaz bileşimini çevre dostu bir şekilde iyileştirirken aynı zamanda herhangi bir miktarda enerji elde etmek mümkündür. ekipman, değerli tarım arazilerini vb. su basmadan.
HİDROLİK MOTOR ENERJİSİNİN HESAPLANMASI
(RF patentleri N 2003830, N 2160381)
Basınçlı havanın kaynağı bir pistonlu kompresör VP2 - 10/9'dur.
Verimlilik - 0,167 m3/s
Nihai basınç, MPa - 0,9 (9 Atmosfer).
Kompresör şaft gücü - 56,5 kW
Su soğutma.
Bir pnömatik hidrolik motorun verimliliğini, harcanan ve alınan gücü karşılaştırarak değerlendireceğiz; üretilen iş miktarı
bir saniyede benim. Kompresör performansı, kompresöre giren hava miktarıdır; atmosferik basınçta hava hacmi. Bu durumda, Şekil 2'de gösterilen hava-hidrolik motorunun üst şamandırasının kompresör girişinde ve çıkışında bulunan hava hacmi 0,167 m3/s'dir. 3. Şamandıralar havadan serbest bırakılır ve motor gövdesindeki su seviyesinin altında suyla doldurulur. 9 atm hava basıncı ile 90 m yükseklikteki bir su kolonunun altına beslenebilmektedir. 0,4 m/s çıkış hızında, kolonun tüm yüksekliğinde çıkış süresi 225 saniye olacaktır. Hareket halindeki şamandıralardaki hava. Yapılan ölçümler sonucunda çıkış hızının 0,4 m/s olduğu belirlendi.
Su sütunu ve kompresör performansını korurken artması veya azalması yalnızca şamandıraların yatay boyutlarına yansır, yani. uzunluk ve genişlik açısından, çünkü hava miktarı artar veya azalır, bu da kuvveti artırır veya azaltır ve hava-hidrolik motorun gücünü etkilemez. Şamandıraların boyutunu yalnızca yatay olarak değiştirmek, su sütununu korurken gerekli hacimde şamandıralar yapmanızı sağlar.
Kompresör basınç borusunun çıkışındaki 90 m derinlikteki hava hacmi, atmosferik basınç dikkate alınarak şuna eşit olacaktır:
0,167 (m3/s) / 10 Atm = 0,0167 m3/s
Çünkü 10 m'lik su sütununun basıncı 1 Atm'dir ve her 10 m'lik yükselişte, hava hacminde başlangıç hacmi kadar bir artış meydana gelir. Havanın hacmi değişmeseydi, çıkış sırasında şuna eşit bir hacim kaplardı:
0,0167 (m3/s) 225 sn = 3,757 m3
Çıkış sırasında hava hacmindeki artış dikkate alındığında hacim şuna eşit olacaktır:
3.757 m3 10 atm = 37.57 m3
Isıl genleşme katsayısı dikkate alındığında hacim eşittir
37,57 m3 1,2 = 45,084 m3
1 m3 havanın kaldırma kuvveti 1000 kg·s'ye eşittir
Çıkış sırasındaki bu hava hacmi,
eşit iş
45,084 tC ·0,4 m/s =18,033 tC · m/s
veya 18033 kg C m/s
1 kg C m = 9,81 Watt, yeniden hesaplandığında şunu elde ederiz:
18033 kg S m/s 9,81 = 176903,73 W veya 176,9 kW
Şamandırayı havayla doldururken ve suyu yerinden çıkarırken geliştirilen reaktif kuvvet nedeniyle geri dönen enerjinin en az% 30'unu alınan güce ekleyerek şunu elde ederiz:
176,9 kW + 18 kW = 194 kW
Harcadığımızın 3,4 katı enerji aldık.
Hava-hidrolik motorun mekanik verimliliği oldukça yüksek olacaktır çünkü iş, suyla sürekli yağlama koşulları altında gerçekleşir ve şamandıralar karşılıklı olarak dengelenir. Kompresör motor gücü hesaplanırken kompresör verimliliği dikkate alınır. Hava-hidrolik motor bir frenle donatılmıştır ve hareket halindeyken durur, bu arada hava şamandıraların içinde kalır ve bir sonraki çalıştırmada enerji tüketimi gerekmez, çünkü Frenler bırakıldığında şamandıralarda kalan hava motorun çalışmasına neden olacaktır.
90 m yükseklikteki su kolonunun altına hava sağlayabilen ticari olarak üretilmiş bir kompresör için hesaplamalar yaptık. Bu, rezervuarlardaki dubalara pnömatik hidrolik motorlar yerleştirilerek hidroelektrik santrallerin verimliliğinin artırılmasına yönelik bir seçenektir. Kuyruk suyunu kullanan hidroelektrik santrallerin verimliliğinin arttırılması 2059110 numaralı buluşun açıklamasında gösterilmektedir. Pnömatik hidrolik motorların tasarımı, düşük metal tüketimi ile karakterize edilir, çünkü hafif çerçevelerden oluşur. Herhangi bir nehir, gölet, dere, kaplıca, soğutma kulesi enerji kaynağı olabilir. Bir hidroelektrik santralinde, suyun daha sıcak olan alt katmanlarının üstteki soğuk katmanlarla karıştırılması ve eş zamanlı olarak ısının uzaklaştırılması nedeniyle su sıcaklığı eşitlenecektir. Enerjiden tasarruf edilmesine gerek olmaması özellikle önemlidir, çünkü Bunu elde etmek için doğal dengesizliği kullanarak, Dünya'nın enerji dengesizliğini artırmıyoruz, aksine termal kirliliğin sonuçlarını ortadan kaldırarak onu geri veriyoruz. Güneş enerjisinde ise aldığımızdan fazlasını tüketmiyoruz.
Enerji üretimi için endüstriyel seçeneği düşündük ama 3-4 kW'lık santrallere çok büyük ihtiyaç var. Boyutunu düşünelim. Tesisatın yüksekliğini 2 m su sütunu yüksekliğiyle alalım. Aynı kompresörü kullanarak (yalnızca hesaplama için), 2 m su sütunu altına hava sağlamak için kompresör motorunun gücünü belirleriz:
N = (2 m 56,5 kW) / (90 m + 10 m) = 1,13 kW
Kompresör kapasitesi - 0,167 m3/s
2 m su sütunu 0,2 Atm basınç oluşturur, daha sonra atmosferik basınç dikkate alınarak 2 m derinlikteki havanın hacmi şuna eşit olacaktır:
0,167 (m3/s) / 1,2 Atm = 0,139 m3/s
2 m derinlikten çıkış süresi
2 m / 0,4 (m/s) = 5 sn
5 saniye sonra, pnömatik hidrolik motorun şamandıraları, çıkış sırasındaki hacim artışı ve termal genleşme katsayısı dikkate alınarak hareket halinde olacaktır.
0,139 (m3/s) 5 sn 1,2 Atm 1,2 = 1 m3
Yüzeye çıkınca iş yapılacak
1000 kgС ·0,4 m/s = 400 kgС·m/s
Saniyede yapılan iş güç demektir.
1 kgCm = 9,81 Watt ise güç
N = 9,81 W 400 = 3924 W = 3.924 kW
Geri dönen gücün %30'unu eklersek şunu elde ederiz:
3.924 kW + 0,34 kW = 4.263 kW
0,9 mekanik verimle güç elde ediyoruz
N = 4,263 kW 0,9 = 3,84 kW
Harcadığımızdan 3,4 kat daha fazla enerji aldık:
3,84 kW / 1,13 kW = 3,4
Önerilen enerji üretim yönteminin etkinliğini bir kez daha doğrulamak için, suyun bir pompa veya ters çevrilebilir hidrolik türbin kullanılarak yüksek seviyeli bir rezervuara pompalandığı ve kullanıldığı pompalı depolamalı bir enerji santralinin verimliliği ile karşılaştıralım. Türbinde daha düşük bir seviyede. Bu durumda %100 verimle harcanan enerji miktarı kadar enerji elde edilebilmektedir. 0,167 m3/s kapasiteli, 90 m yüksekliğe su sağlayan pompa motorunun gücünü belirleyelim:
N = (9,81 ·0,167m3/s ·90 m)/ 0,75 = 196,5 kW
Ortaya çıkan gücü, aynı hacimdeki suyu 90 m yüksekliğe kadar çıkarıp türbine besleyerek 196,5 elde edebilen, 0,167 m3/s hava verimliliğine sahip 56,5 kW'a eşit bir kompresör motorunun gücüyle karşılaştıralım. kW, 3,5 kat daha az enerji harcarken. Ek olarak, su sütununun tüm yüksekliğinde, yukarıdaki hesaplamayla da doğrulandığı gibi iş yapacak olan hareket halindeki hava kalır. Ayrıca önerilen yöntemi grafikte uygulama olanaklarını da dikkate alacağız (Şekil 2)
Grafikten, havanın kaldırma kuvvetinin etkisinin hemen Vo hacmiyle başladığı anlaşılmaktadır. Gölgeli kısım, kompresör enerjisinin tüketildiği basıncın üstesinden gelmek için su sütunu H'dir, Vo, H derinliğindeki havanın hacmidir, Vk, çıkış sırasında basınç düşüşü sonucu genişleyen havanın hacmidir, Vq etkili hava hacmidir. Grafik, pnömatik-hidrolik bir motor için çalışmadaki hava miktarının Vq'ya eşit olduğunu ve pnömatik-hidrolik bir türbin için Vk'ye eşit hava hacminin önemli olduğunu göstermektedir, çünkü içinde yer değiştirmiş bir su hacmi çalışır ve bu da verimliliklerindeki farkı açıklar.
Enerji kaynağının tükenmezliği, mutlak çevre dostu olması, çevrenin aktif olarak iyileştirilmesi, üretim kolaylığı ve artan enerji ihtiyacıyla birlikte hızlı geri ödeme, tükenmez bir pazar ve tasarım çeşitliliği - geniş bir uygulama olanağı sağlar.
Sunulan enerji elde etme yöntemi, aşağıdaki hususlara dayanarak bize en umut verici görünüyor:
nispeten düşük üretim maliyeti, bir tank oluşturmak için eldeki ortak malzemeleri kullanma yeteneği, elde edilebilecek herhangi bir hava kompresörünü kullanma yeteneği, cihazın nispeten küçük boyutları, bu da onu kişisel bir eve kurmayı mümkün kılar.
Yazarın ulaşılabilir ikametgahı, cihazın elemanlarının belirli boyutları ve şekli ile ilgili tavsiye almak üzere kendisiyle temasa geçilmesini mümkün kılmaktadır.
Aynı zamanda yazarın güç hesaplaması, alınan gücün harcanan gücü onlarca kez aşıp aşmadığını sorgulamayı çok da önemli kılmıyor; eğer bir etki varsa, o zaman sağlanan ve çıkarılan gücün herhangi bir oranında kendini gösterecektir.
Üstelik ev deneyleri güçlü bir malzeme tabanı gerektirmez.
Herhangi bir ev ustası, herhangi bir uygun kap kullanarak ve yazar tarafından verilen yaklaşık boyutlara bağlı kalarak bir numune yapabilir.
Site yönetimi, çalışma örneklerinin test edilmesi ve oluşturulmasına yönelik deneyler hakkında bilgi için minnettar olacaktır.
ENERJİ ELDE ETME YÖNTEMİ
(RF patenti N 2059110)
MARKELOV V.F.,
1607'de Danimarkalı bilim adamı Cornelius van Drebbel, İngiliz Kralı I. James'e, doğal olarak eşit derecede "sürekli" bir motor tarafından çalıştırılan "sürekli" bir saat gösterdi. Drebbel 1598'de bunların patentini aldı. Ancak aynı adı taşıyan diğer birçok cihazın aksine, bu motor bir anlamda gerçekten de "sonsuz" idi.
Bu saatin (daha doğrusu motorunun) sırrı neydi? Drebbel'in sürekli saati, diğer gerçek motorlar gibi, mümkün olan tek iş kaynağını - dış ortamdaki dengesizliği (potansiyel fark) kullanan bir sürücüyle çalışıyordu.
Ancak Drebbel'in kullandığı dengesizlik özel türdendir, ancak aynı zamanda sıcaklık ve basınç farklılıklarıyla da ilişkilidir. Sıcaklık ve basıncın her noktada aynı olduğu, tamamen dengede bir ortamda çalışabilir. Önemli olan nedir ve iş nereden geliyor?
İşin sırrı, burada potansiyel farklılıkların hala mevcut olması, ancak kendilerini uzayda değil, zamanda göstermeleridir.
Bu, en açık şekilde atmosfer örneği kullanılarak açıklanabilir. Motorun bulunduğu bölgede önemli bir basınç ve sıcaklık farkı olmasın. Ancak (her noktada ortak olan) basınç ve sıcaklık hala değişmektedir (örneğin, gece ve gündüz). Bu farklılıklar iş elde etmek için kullanılabilir (termodinamiğin yasalarıyla tam uyum içinde).
Buluşun "Sıvı ve gazda bulunan enerji rezervini çıkarma ve bunu mekanik işe dönüştürme yöntemi" (RF Patent No. 2059110) açıklaması, sözde sürekli ve başarılı bir şekilde çalışan güneş enerjisi motoru versiyonumu göstermektedir. Döngü sayısını ve gücü artırmak için, birbirine göre dengesiz olan iki ortamın (su ve hava) özellikleri en iyi şekilde kullanılır. Arşimet yasası, kaldırma kuvvetinin su ve hava oluşturmak için gereken enerjiye bağlı olduğu enerjinin korunumu yasasının bir sonucu olarak kabul edilir. Bu enerjinin miktarı aynı zamanda yoğunluk, ısı kapasitesi ve termal iletkenlik gibi fiziksel özellikleri de belirledi.
Yoğunluk yaratmaya yönelik enerji oranının bir kısmı 820'lik dengesizlik katsayısına yansır ve bu dengesizlikten tam anlamıyla yararlanmanın bir yolunu bulursak 820 kat enerji kazancı elde ederiz. Dengesizlikler, havanın su sütununun altına verildiği andan itibaren ortaya çıkar ve hava hacminin artması ve sudan ısının uzaklaştırılması nedeniyle yükseldikçe artar, hava ise su sıcaklığından daha düşük bir sıcaklıkta sağlanır, çünkü “örneğin, hava basıncı 4 Atm (0,4 MPa) ve sıcaklık +20oC (293 K) ise, atmosfer basıncına genişlediğinde yaklaşık -75oC'ye (198 K) soğuyacaktır, yani. 95oC'de.” Isı giderimi adyabatiğe yakın koşullar altında gerçekleşecektir; minimum ısı kaybıyla, çünkü Su iyi bir ısı akümülatörüdür ancak iletkenliği zayıftır.
Soğutma sudur.
ENERJİ ÇIKARICI PNÖMOHİDROLİK TÜRBİNİN HESAPLANMASI (RF patentleri N 2120058, N 2170364, N 2024780)
Basınçlı hava kaynağı olarak kompresör kullanıyoruz. En uygun kompresörler pozitif deplasmanlı ve dinamik tiptir. Bir pistonlu kompresör, dinamik olandan birkaç kat daha az enerji tüketir, bu nedenle bir deplasmanlı kompresör seçeceğiz - bir pistonlu:
Basınçlı havanın kaynağı bir pistonlu kompresör VP2-10/9'dur.
Bir pnömatik-hidrolik türbinin verimliliğini, harcanan ve alınan gücü karşılaştırarak değerlendireceğiz; saniyede yapılan iş miktarı.
Kompresör performansı, atmosferik basınçta kompresöre giren havanın hacmidir; 0,167 m3/s verimlilik - kompresöre girmeden önce ve türbine çıktıktan sonra havanın hacmi. Türbin alt seviyesinin altına hava verildiğinde 0,167 m3/s su üst seviyeye geçecek ve aynı miktar alt seviyenin altına girerek su-hava karışımı oluşturacak ve türbin gövdesi içinde hareket edecektir. Pnömohidrolik türbinin gücü hesaplanırken 0,167 m3/s değeri su akışına karşılık gelir. Hesaplamayı hidrolik türbinin gücünü hesaplamak için kullanılan formülü kullanarak yapacağız:
N=9,81·Q·H·verimliliği,
burada 9,81 m/s2 yer çekimi ivmesidir;
Q—m3/s cinsinden su akışı;
H — m cinsinden kafa;
Gerçek bir türbinin verimliliği oldukça yüksek değerlere ulaşır ve en uygun koşullar altında 0,94-0,95 yani %94-95'e ulaşır. Gücü kW cinsinden alıyoruz. Çalışma akışkanı su-hava karışımı olduğundan, hidrolik türbin için güç hesaplama formülünün kullanımının geçerliliğinin doğrulanmasına ihtiyaç vardır. Türbinin en verimli çalışma modu, yoğunluğu 0,5 t/m3 (%50 su, %50 havadan oluşan) karışımın kullanıldığı mod gibi görünmektedir. Bu modda hava basıncı, türbin muhafazasındaki mutlak basınçtan biraz daha yüksektir. Kompresör basınç borusundan gelen hava, düzenli aralıklarla ayrı kabarcıklar halinde çıkar ve kabarcıkların hacmi, türbin gövdesinde aralarında bulunan suyun hacmine eşittir. Kabarcık küresel bir parça şeklini alır ve sabit bir alanda piston gibi çalışarak suyu yalnızca yukarı doğru iter, çünkü aşağıya doğru akışı daha yüksek basınç tarafından engellenir ve yana doğru akışı da suyun sıkıştırılamazlığı nedeniyle engellenir. Sabit 0,167 m3/s hava beslemesi ile 0,167 m3/s su yer değiştirecektir; 2·0,167 m3/s su-hava karışımı, türbin içerisinde artan bir debi ile türbinin üst seviyesinden geçecek, daha sonra
N = 9,81 2 Q 0,5 H verimliliği = 9,81 Q H verimliliği
Su sütunu yüksekliği 2 m olan bir tesisatı ele alalım ve kompresörün teknik özelliklerine göre atmosferik basıncı dikkate alarak bu su sütununun altına hava sağlamak için gerekli kompresör motor gücünü belirleyelim:
Tesisatın tüm yüksekliğinde, gövdenin dalma derinliğinden bağımsız bir kaldırma kuvvetinin en az 5 pervanenin yerleştirilmesine izin verdiği, su-hava karışımının yukarıya doğru akışı gözlemlenecektir. Önerilen türbinin enerji rejimi, iyi bilinen Airlift pompasından daha uygun koşullar altında meydana gelir, çünkü Su akışı türbindeki su seviyesinin altında gerçekleşir; Ağırlıksızlığa yakın koşullarda, pompadaki ana enerji miktarını tüketen türbin gövdesinde önemli miktarda su artışı olmadan. Türbin verimini 0,9 olarak alalım. Bu durumda güç şuna eşittir:
N = 9,81 0,167 2 5 0,9 = 14,7 kW
Böylece harcadığımızdan 13 kat daha fazla enerji aldık:
14,7 kW / 1,13 kW = 13
Ek pervanelerin yerleştirilmesinden dolayı güçteki artış deneysel modellerde doğrulanmıştır. Türbinin performansı, St. Petersburg Devlet Teknik Üniversitesi'nde yapılan deneylerle dolaylı olarak doğrulanmıştır. Teknik Bilimler Doktoru, profesör, komisyon üyesi olmayanların yaptığı budur.
Fotoğraf 3, Fotoğraf 4
Rusya Federasyonu Hükümeti altındaki geleneksel enerji kaynakları, “Yenilenebilir Enerji Kaynakları ve Hidroelektrik Mühendisliği” Bölüm Başkanı Elistratov V.V.: “Ancak, hidrolik makinelerin hidroliğine ve bir hidrolik çarkın pervanesine hava girmesine ilişkin sayısız deneyimize dayanarak kavitasyon erozyonunu azaltmak amacıyla kavitasyon göstergelerinin iyileştirilmesiyle enerji göstergelerinin önemli ölçüde azaldığı gösterilmiştir.” Bu durumda deneyler, beslenen havanın, pervaneye alttan etki ederek ters yönde dönmesine neden olan bir karşı akış oluşturduğunu göstermektedir. Bu, tekerleğin tasarımıdır (Şek. 1). Ve bu etki, hidrolik türbinin gövdesine eşit küçük bir alanda küçük bir hacimdeki hava tarafından uygulanır. Önerilen kurulum, ısıyı sudan alma ve bunu mekanik enerjiye dönüştürme özelliğine sahiptir. Su ve hava arasındaki sıcaklık farkı dikkate alınarak, su sıcaklığı 80oC (termal kaynak, güneş kollektöründe ısıtılan su, türbinlerin soğutma sisteminde, kompresörler vb.) ve hava sıcaklığı 20oC olduğunda, katsayı Lussac kanununa göre hava hacmindeki artış eşittir
1+ (80oC - 20oC)/273 = 1,2
Güç eşit olacak
N = 14,7 kW 1,2 = 17,6 kW
Enerji kazanımlarına ilişkin beklentilerimiz doğrulandı.
17,6 kW / 5 = 3,5 kW 3,5 kW / 1,13 kW = tekerlek başına 3,1 kez
Hava sağlamak için gereken gücü hesaplarken atmosferik basıncı (1 Atmosfer = 10 m su sütunu) hesaba kattık; bu, yükselen havanın, türbin gövdesi içindeki basıncın toplamı olan mutlak basıncı yendiği anlamına gelir. Türbindeki su sütunu ve atmosfer basıncı 12 metrelik su sütununun basıncına eşittir. Türbin muhafazasının içindeki mutlak basınç, havanın kaldırma kuvveti ile nötralize edilir, ancak muhafazanın arkasında bulunur ve türbine su beslemesini etkiler. Bu etki, türbin içindeki hava hacminin tamamının türbin gövdesinde yarattığı vakumun su akışı üzerindeki etkisine eşdeğerdir (bu etki hidrolik türbinde yoktur) ve uygun türbin tasarımıyla, aşağıdaki sonuçlara sahip oluruz: basıncı H = N w.c olarak kabul etme hakkı. + 10 m O zaman güç eşit olacaktır.
N = 9,81 0,167 m3/s 12 m 5 1,2 0,9 = 106,14 kW
Harcadığımızın 93 katı enerji aldık.
Ortalama bir köye, askeri birliğe, gemiye vb. enerji sağlayabilecek daha güçlü bir enerji santrali hesaplayalım. Basınçlı hava kaynağı olarak aşağıdaki teknik özelliklere sahip bir pistonlu kompresör 2ВМ10 - 63/9 alacağız:
Verimlilik - 1,04 m3/s
Nihai basınç, MPa - 0,9 (9 Atmosfer)
Kompresör şaft gücü - 332 kW
Su soğutma.
500 mm derinliğe yerleştirilmiş 10 adet çarkın bulunduğu, su sütunu yüksekliği 5 m olan bir tesisat için hesaplama yapacağız. Atmosfer basıncını hesaba katarak 5 m'lik bir su sütunu altında hava sağlamak için kompresör motorunun gücü şuna eşittir:
5 m (332 kW / 100 m) =16,6 kW
Kurulumun gücü
N= 9,81 · 1,04 m3/s · 15 m · 10 · 1,2 · 0,9 = 1652 kW
Harcadığımızın 99 katı enerji aldık.
Böylece pahalı bir baraj ve savak inşa etmeden, herhangi bir iklim bölgesinde su ve havanın doğal dengesizliğini kullanarak, tükenmez bir enerji kaynağından suyun gaz bileşimini çevre dostu bir şekilde iyileştirirken aynı zamanda herhangi bir miktarda enerji elde etmek mümkündür. ekipman, değerli tarım arazilerini vb. su basmadan.
HİDROLİK MOTOR ENERJİSİNİN HESAPLANMASI
(RF patentleri N 2003830, N 2160381)
Basınçlı havanın kaynağı bir pistonlu kompresör VP2 - 10/9'dur.
Verimlilik - 0,167 m3/s
Nihai basınç, MPa - 0,9 (9 Atmosfer).
Kompresör şaft gücü - 56,5 kW
Su soğutma.
Bir pnömatik hidrolik motorun verimliliğini, harcanan ve alınan gücü karşılaştırarak değerlendireceğiz; üretilen iş miktarı
bir saniyede benim. Kompresör performansı, kompresöre giren hava miktarıdır; atmosferik basınçta hava hacmi. Bu durumda, Şekil 2'de gösterilen hava-hidrolik motorunun üst şamandırasının kompresör girişinde ve çıkışında bulunan hava hacmi 0,167 m3/s'dir. 3. Şamandıralar havadan serbest bırakılır ve motor gövdesindeki su seviyesinin altında suyla doldurulur. 9 atm hava basıncı ile 90 m yükseklikteki bir su kolonunun altına beslenebilmektedir. 0,4 m/s çıkış hızında, kolonun tüm yüksekliğinde çıkış süresi 225 saniye olacaktır. Hareket halindeki şamandıralardaki hava. Yapılan ölçümler sonucunda çıkış hızının 0,4 m/s olduğu belirlendi.
Su sütunu ve kompresör performansını korurken artması veya azalması yalnızca şamandıraların yatay boyutlarına yansır, yani. uzunluk ve genişlik açısından, çünkü hava miktarı artar veya azalır, bu da kuvveti artırır veya azaltır ve hava-hidrolik motorun gücünü etkilemez. Şamandıraların boyutunu yalnızca yatay olarak değiştirmek, su sütununu korurken gerekli hacimde şamandıralar yapmanızı sağlar.
Kompresör basınç borusunun çıkışındaki 90 m derinlikteki hava hacmi, atmosferik basınç dikkate alınarak şuna eşit olacaktır:
0,167 (m3/s) / 10 Atm = 0,0167 m3/s
Çünkü 10 m'lik su sütununun basıncı 1 Atm'dir ve her 10 m'lik yükselişte, hava hacminde başlangıç hacmi kadar bir artış meydana gelir. Havanın hacmi değişmeseydi, çıkış sırasında şuna eşit bir hacim kaplardı:
0,0167 (m3/s) 225 sn = 3,757 m3
Çıkış sırasında hava hacmindeki artış dikkate alındığında hacim şuna eşit olacaktır:
3.757 m3 10 atm = 37.57 m3
Isıl genleşme katsayısı dikkate alındığında hacim eşittir
37,57 m3 1,2 = 45,084 m3
1 m3 havanın kaldırma kuvveti 1000 kg·s'ye eşittir
Çıkış sırasındaki bu hava hacmi,
eşit iş
45,084 tC ·0,4 m/s =18,033 tC · m/s
veya 18033 kg C m/s
1 kg C m = 9,81 Watt, yeniden hesaplandığında şunu elde ederiz:
18033 kg S m/s 9,81 = 176903,73 W veya 176,9 kW
Şamandırayı havayla doldururken ve suyu yerinden çıkarırken geliştirilen reaktif kuvvet nedeniyle geri dönen enerjinin en az% 30'unu alınan güce ekleyerek şunu elde ederiz:
176,9 kW + 18 kW = 194 kW
Harcadığımızın 3,4 katı enerji aldık.
Hava-hidrolik motorun mekanik verimliliği oldukça yüksek olacaktır çünkü iş, suyla sürekli yağlama koşulları altında gerçekleşir ve şamandıralar karşılıklı olarak dengelenir. Kompresör motor gücü hesaplanırken kompresör verimliliği dikkate alınır. Hava-hidrolik motor bir frenle donatılmıştır ve hareket halindeyken durur, bu arada hava şamandıraların içinde kalır ve bir sonraki çalıştırmada enerji tüketimi gerekmez, çünkü Frenler bırakıldığında şamandıralarda kalan hava motorun çalışmasına neden olacaktır.
90 m yükseklikteki su kolonunun altına hava sağlayabilen ticari olarak üretilmiş bir kompresör için hesaplamalar yaptık. Bu, rezervuarlardaki dubalara pnömatik hidrolik motorlar yerleştirilerek hidroelektrik santrallerin verimliliğinin artırılmasına yönelik bir seçenektir. Kuyruk suyunu kullanan hidroelektrik santrallerin verimliliğinin arttırılması 2059110 numaralı buluşun açıklamasında gösterilmektedir. Pnömatik hidrolik motorların tasarımı, düşük metal tüketimi ile karakterize edilir, çünkü hafif çerçevelerden oluşur. Herhangi bir nehir, gölet, dere, kaplıca, soğutma kulesi enerji kaynağı olabilir. Bir hidroelektrik santralinde, suyun daha sıcak olan alt katmanlarının üstteki soğuk katmanlarla karıştırılması ve eş zamanlı olarak ısının uzaklaştırılması nedeniyle su sıcaklığı eşitlenecektir. Enerjiden tasarruf edilmesine gerek olmaması özellikle önemlidir, çünkü Bunu elde etmek için doğal dengesizliği kullanarak, Dünya'nın enerji dengesizliğini artırmıyoruz, aksine termal kirliliğin sonuçlarını ortadan kaldırarak onu geri veriyoruz. Güneş enerjisinde ise aldığımızdan fazlasını tüketmiyoruz.
Enerji üretimi için endüstriyel seçeneği düşündük ama 3-4 kW'lık santrallere çok büyük ihtiyaç var. Boyutunu düşünelim. Tesisatın yüksekliğini 2 m su sütunu yüksekliğiyle alalım. Aynı kompresörü kullanarak (yalnızca hesaplama için), 2 m su sütunu altına hava sağlamak için kompresör motorunun gücünü belirleriz:
N = (2 m 56,5 kW) / (90 m + 10 m) = 1,13 kW
Kompresör kapasitesi - 0,167 m3/s
2 m su sütunu 0,2 Atm basınç oluşturur, daha sonra atmosferik basınç dikkate alınarak 2 m derinlikteki havanın hacmi şuna eşit olacaktır:
0,167 (m3/s) / 1,2 Atm = 0,139 m3/s
2 m derinlikten çıkış süresi
2 m / 0,4 (m/s) = 5 sn
5 saniye sonra, pnömatik hidrolik motorun şamandıraları, çıkış sırasındaki hacim artışı ve termal genleşme katsayısı dikkate alınarak hareket halinde olacaktır.
0,139 (m3/s) 5 sn 1,2 Atm 1,2 = 1 m3
Yüzeye çıkınca iş yapılacak
1000 kgС ·0,4 m/s = 400 kgС·m/s
Saniyede yapılan iş güç demektir.
1 kgCm = 9,81 Watt ise güç
N = 9,81 W 400 = 3924 W = 3.924 kW
Geri dönen gücün %30'unu eklersek şunu elde ederiz:
3.924 kW + 0,34 kW = 4.263 kW
0,9 mekanik verimle güç elde ediyoruz
N = 4,263 kW 0,9 = 3,84 kW
Harcadığımızdan 3,4 kat daha fazla enerji aldık:
3,84 kW / 1,13 kW = 3,4
Önerilen enerji üretim yönteminin etkinliğini bir kez daha doğrulamak için, suyun bir pompa veya ters çevrilebilir hidrolik türbin kullanılarak yüksek seviyeli bir rezervuara pompalandığı ve kullanıldığı pompalı depolamalı bir enerji santralinin verimliliği ile karşılaştıralım. Türbinde daha düşük bir seviyede. Bu durumda %100 verimle harcanan enerji miktarı kadar enerji elde edilebilmektedir. 0,167 m3/s kapasiteli, 90 m yüksekliğe su sağlayan pompa motorunun gücünü belirleyelim:
N = (9,81 ·0,167m3/s ·90 m)/ 0,75 = 196,5 kW
Ortaya çıkan gücü, aynı hacimdeki suyu 90 m yüksekliğe kadar çıkarıp türbine besleyerek 196,5 elde edebilen, 0,167 m3/s hava verimliliğine sahip 56,5 kW'a eşit bir kompresör motorunun gücüyle karşılaştıralım. kW, 3,5 kat daha az enerji harcarken. Ek olarak, su sütununun tüm yüksekliğinde, yukarıdaki hesaplamayla da doğrulandığı gibi iş yapacak olan hareket halindeki hava kalır. Ayrıca önerilen yöntemi grafikte uygulama olanaklarını da dikkate alacağız (Şekil 2)
Grafikten, havanın kaldırma kuvvetinin etkisinin hemen Vo hacmiyle başladığı anlaşılmaktadır. Gölgeli kısım, kompresör enerjisinin tüketildiği basıncın üstesinden gelmek için su sütunu H'dir, Vo, H derinliğindeki havanın hacmidir, Vk, çıkış sırasında basınç düşüşü sonucu genişleyen havanın hacmidir, Vq etkili hava hacmidir. Grafik, pnömatik-hidrolik bir motor için çalışmadaki hava miktarının Vq'ya eşit olduğunu ve pnömatik-hidrolik bir türbin için Vk'ye eşit hava hacminin önemli olduğunu göstermektedir, çünkü içinde yer değiştirmiş bir su hacmi çalışır ve bu da verimliliklerindeki farkı açıklar.
Enerji kaynağının tükenmezliği, mutlak çevre dostu olması, çevrenin aktif olarak iyileştirilmesi, üretim kolaylığı ve artan enerji ihtiyacıyla birlikte hızlı geri ödeme, tükenmez bir pazar ve tasarım çeşitliliği - geniş bir uygulama olanağı sağlar.
