Опыт создания вихревого преобразователя атмосферного тепла в механическую энергию

Ротор вращается с окружной скоростью, примерно в 3 раза меньшей макс. скорости потока. Если скорость потока (предположительно) достигнет звуковой, то скорость ротора - 120 м/с (14400 об/мин при диаметре ротора 160 мм). Разница этих скоростей - скорость втекания воздуха в каналы ротора, где он сначала тормозится до скорости ротора, передавая ему часть кинетической энергии (полученной в вихревом потоке вследствие перестроения молекулярного движения), а затем разворачивается против вращения и передаёт остаток энергии. Тут окружная скорость потока (в максимально эффективном режиме работы) падает до нуля. Остаётся только радиальная составляющая, определяемая расходом воздуха. Всё это чётко показано на 2-схеме поста #973 (условные этапы торможения, соответственно - розовый, голубой и жёлтый)
"Статором" здесь служит просто цилиндрическая/дискообразная камера (которую я называю вихревой), на периферии которой имеется подвижная крыльчатка/жалюзи, задающая предварительное вращение и служащая для регулирования мощности.
В диффузорном варианте под этой камерой (имеющей уже некоторую воронкообразность для большей плавности перехода потока в нижнюю часть через кольцевой канал) расположены блок диффузоров и турбина, в совокупности выполняющие ту же функцию, что и ротор - утилизацию кинетической энергии вихря. За счёт этой же энергии компенстируются всяческие потери в системе (перепады давления, трение...). Они составляют ориентировочно около 90% от преобразованной энергии. При совершенствовании технологии, думаю, потери можно снизить. Но даже такое соотношение даёт неплохую удельную мощность устройства.
Есть ещё не слишком совершенная анимация - иллюстрация движения "условной молекулы", микрофрагмента потока внутри ротора, но я не знаю, как её сюда вставить. Отправлю Артёму по почте. Может быть, он это сделает. Из-за особенностей графической программы (трудно получить нужное соотношение скоростей), что я использовал, "молекулу" там "колбасит" на выходе из ротора, а вообще-то она должна двигаться примерно по средней линии. Но общее представление получить можно.
(Артём, спасибо за оперативную обработку видео! )

Надеюсь, теперь всё же стало понятнее, что здесь нет никакого "неоправданного усложнения". Вихревой поток - это и есть эжектор, только кольцеобразный. Тут воздух эжектируется с периферии в центральную кольцевую струю, высокая скорость которой и порождается самим процессом этой эжекции, преобразованием теплового хаоса в направленный поток. В этом и заключается самоподдержание, "интерактивность" данного физического явления. И вся эта воздушная масса постоянно обновляется в своём радиальном движении к центру, обеспечивая приток энергии извне, часть которой после высвобождения из тепловой формы передаётся ротору или турбине. Собственно - всё то, что мы наблюдаем в торнадо. Только вместо ротора (или блока диффузоров), обеспечивающего перепад давления, необходимый для уравновешивания ц/б силы, там служит конвективный восходящий поток. С истощением этого потока разрушается и торнадо. В случае торнадо над водной поверхностью дополнительным фактором поддержания восходящего потока является насыщение его водяным паром, что снижает плотность воздуха (молекулярная масса воды - 18, а кислорода и азота, соответственно - 32 и 28) и увеличивает поъёмную силу. В качестве иллюстрации ещё раз прилагаю это видео



По сути, мы на этих 2-х страничках ещё раз сжато подытожили всю концепцию идеи. Теперь дело - "за малым" Изготовить прототип в надлежащем качестве. Хорошо бы оба закончить - диффузорный и роторный. Кстати, роторный вариант привлекателен ещё и тем (помимо меньшей необходимой мощности запуска при выбранном на данный момент масштабе), что на входе в ротор даже сила трения потока при высокой скорости в малом зазоре создаёт полезный крутящий момент, аналогично турбине Теслы

 

Вот, Вы тут, казалось бы, всё верно излагаете. Только слишком уж художественно Вам бы стихи писать... Одна неувязочка только: Понижение температуры в зоне максимальной скорости вихря (в его "стенках", вследствие как раз преобразования тепла) ничуть не мешает сохраняться основному "стволу" восходящего потока. Тут всё стекается к центру. И нигде мы не видим, чтобы что-то растекалось обратно по поверхности земли (а это было бы неизбежно при наличии нисходящего потока). Но само явление, как видим, существует. Это не фейк, и не постановка, в отличие от всяческих "качеров", и оно не объясняется "случайным столкновением воздушных потоков, споткнувшихся о камушек"



А моя задача заключается вовсе не в том, чтобы тупо скопировать это природное явление, а в том, чтобы сделать его управляемым и независимым от готовой разницы температур. Теоретически она, в общем-то, решена. Проблема только с практической реализацией, с качественным изготовлением устройства, посредством чего только и возможно однозначное подтверждение его работоспособности

 

Уже просто в "факультативное" дополнение к изложенному тут можно вспомнить эксперименты Ю.Володько или Л.Котоусова. Но Володько тоже толком не понимал причины прироста кинетической энергии струи из щелевого сопла (а это не что иное, как современный безлопастной вентилятор ), пытался объяснить его "работой давления атмосферы", подобно многим "гравицапщикам". С эффектом Котоусова можно ознакомиться здесь http://khd2.narod.ru/hydrodyn/kotousov.htm
В частности, там есть такое:
"Котоусов об энергетическом балансе в обнаруженном эффекте
Единственным источником дополнительной энергии струи Котоусов видит внутреннюю энергию окружающего её воздуха. Он отмечает «следующие вклады энергии в кинетическую энергию струи:»

1. «уменьшение потенциальной энергии водного потока в гомогенном и гетерогенном состояниях согласно уравнению Бернулли, в котором плотность следует понимать как среднюю интегральную плотность на участке от входа в сопло до сжатого сечения» — это традиционный разгон струи под действием избыточного давления на входе сопла;
2. «уменьшение внутренней энергии окружающего струю воздуха атмосферы», — это новый, ранее неизвестный источник энергии струи. Эта энергия тратится на:
   2.1) преодоление нормальных компонентов импульса элементарных струек, сталкивающихся друг с другом на участке от среза до сжатого сечения,
   2.2) сжатие струи на участке от среза до сжатого сечения,
   2.3) восстановление статического давления в струе до уровня давления атмосферы..."

Похоже, из-за того, что Котоусов является стойким приверженцем 2-го начала термодинамики, ему сложно было признать открытым текстом весьма ограниченную применимость последнего к физическим явлениям, поэтому "выкручивался" с помощью таких мудрёных формулировок

 

Собственно, эти эффекты уже используются практически как в современной авиации, так и в быту, о чём я говорил выше #978
Ну, а насчёт принципиального отличия процесса эжекции (особенно вихревого) от движения среды в канале или её истечения из сопла (без учёта дальнейшего взаимодействия струи с атмосферой) я теперь всё доходчиво пояснил? В частности - касательно отсутствия каких-либо каналов и сопел в "статоре" ТМП. Старался, вроде бы... Входная крыльчатка/жалюзи там не даёт существенного прироста скорости потока (не настолько, чтобы можно было назвать её системой сопел). Она лишь предварительно формирует вихрь, локализует его в приемлемых габаритах и "прикрывает" основную зону вихреобразования от неблагоприятных внешних возмущений атмосферы. А также может служить регулятором мощности, как переменное входное сопротивление, если сделать её подвижной, что и планируется в практически применимом агрегате

Да, это именно так, поскольку молекулы жидкости не имеют свободного пробега, и средние скорости их тепловых колебаний (если оценивать, исходя из теплоёмкости) ограничиваются несколькими м/с, а вязкость огромна по сравнению с газом. Однако, воронка в воде всё же возникает, и её окружная скорость как раз составляет эти самые несколько м/с. Поскольку в ней, кроме вязкости, нет никакого сопротивления вращению. Я даже хотел попробовать сделать демонстрационный приборчик "вечная воронка", если удалось бы свести к минимуму сопротивление диффузорной части, превращающей эти несколько м/с в избыточное давление, компенсирующее трение и вязкость. Возможно, и получилось бы, если изготовить пластиковую вставку методом точной 3D печати (3D-модель имеется) и путём проливки покрыть её эпоксидным глянцем

 

Эта картинка даст представление о реальном строении вихревого потока + его дальнейшее движение сквозь ротор (после границы "уплотнения" линий, соответствующей входу в ротор), если мысленно заУзить изображённый сегмент до величины свободного пробега молекулы и соответственно увеличить число сегментов. И при этом наложить на траекторию остаточную хаотическую составляющую, уменьшающуюся от к периферии к границе вихря/ротора. Попробуйте! Представить это просто как единый поток, "пограничная" зона которого вращается в пару десятков раз быстрее периферии (полярно-сдвиговая деформация воздушной массы в направлении вращения ДО границы и против вращения - ПОСЛЕ), а центральная часть вовсе неподвижна в окружном направлении (см. анимацию в #981 ). Такого навыка у меня, к сожалению, нет, чтобы сделать полномасштабную анимацию, где "молекулы" (пусть и без хаотической составляющей) движутся хотя бы по данному числу траекторий с меняющимися по нужному закону (функция от сечения "струи") скоростью и интервалом на траектории, появляясь на периферийной границе и исчезая на центральной, в сочетании с вращающимися лопатками ротора. Может быть, у кого-то здесь получится? Впрочем, что мы на ней увидим? Обычную водяную воронку, по сути А то, что происходит в роторе, я уже отобразил. Так что, от изготовления реального прототипа, пожалуй, больше пользы будет

 

Как этот ваш клей блатной называется,который стоит не по детски ?

 

LOCTITE 9466, 2400 р. за 50 мл

 

Второе (а следовательно и третье) начало термодинамики - статистическое! А значит есть ненулевая вероятность его нарушения.

это была цитата с другого сайта.

з.ы. Еще, просил объяснить в чем отличие дорогих ,брэндовых (хейнкель) клеев от дешевых. На форуме химиков. Ответили что только повторяемостью (гарантии качества)
на протяжении многих лет. Больше сказали ничем. Можно попасть на хорошую партию
отечественного,ничем не уступающего. А через месяц на заводе могут набодяжить все что угодно,если сырья не будет. И спроса с них нет.

 

Для России весьма знакомое явление. Страна перманентного "на@алова". Понимаю Ваше желание отсюда "свалить". Но меня самого слишком многое здесь удерживает. Настолько многое, что я вообще решил "пойти на принцип". Мы изменим эту страну. Найдутся единомышленники. Даже если для этого придётся жить вечно...

Да уж ладно. В общей смете расходов стоимость этого клея - не самое главное. Переживу как-нибудь. Нужна только гарантия качества

 

Вот, кстати, это видео, откуда скрин (только он у меня "отзеркален")

 

Появилась возможность изготовления полномасштабного роторного ТМП (диаметр ротора 420 мм) силами одного из российских заводов. Но материальная поддержка всё равно необходима, поскольку "параллельно" нужно закончить изготовление диффузорного варианта, чтобы можно было сравнить эффективность. А это я могу сделать только своими руками.
В приложении - эскиз модели РТМП с ротором 420 мм. Диаметр корпуса 960 мм, планируемая мощность - около 9 кВт

 

Первая пробная деталь - лопатка ротора

 

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается... Имейте в виду. кому интересно Но ничего страшного, в несколько месяцев, надеюсь, уложимся. Если учесть, что всё ЭТО я начинал ещё в прошлом веке...

 

Хоть бы подробности какие сообщили, что да как.

 

Идёт изготовление прототипа. Сейчас готовятся рабочие чертежи. Какие уж тут подробности? Когда дело дойдёт до испытаний, будут подробности. Я и так, по мере возможности, стараюсь держать заинтересованных людей в курсе происходящего. А тут ещё этот тролль-подонок viknik под ногами мельтешит

 

Ну а где это все происходит, нашелся долгожданный спонсор, или как

 

В качестве спонсора выступает один из представителей завода, находящегося в г. Муром. Другие подробности пока афишировать не стану. Нужно дождаться результатов

 

А откуда же взялся этот самый Муром?

 

Благодаря этому самому форуму Точнее - лично Артёму. Он организовал встречу (в Питере) с представителем завода, где и было принято предварительное решение. Я подготовил что-то вроде технического задания, и процесс пошёл