Принципы получения тепловой и электрической энергии с коэффициентом преобразования больше 100%

Рассмотрим условие, когда на воду в канале (Рис.1) действуют две силы F1 и F2.

Рассмотрим условие, когда на воду в канале действуют две силы F1 и F2.

Для того чтобы вода нагрелась, требуется создать условие, когда суммарное разрывное усилие на воду в канале превышает 280 кг/ см².

Как известно, теоретическая прочность воды на разрыв составляет 1 500 кг/ см².

Максимальная прочность тщательно очищенной воды при 10 градусах Цельсия не превышает 280 кг/ см².

Примеси значительно ослабляют молекулярную структуру воды, что имеет положительное значение в нашем случае.

Для того чтобы возникли две противодействующие силы в канале, необходимо создать разницу скоростей на входе в канал и на выходе из него (Рис.2).

Где:

V1 - скорость воды на входе,

V2 – скорость воды на выходе

V1 = V2/n

Где n - безразмерный коэффициент более 1. Например, 3 и так далее.

Это условие формируется при наложении канала на вращающийся диск (Рис.3), который вращается с достаточно большой скоростью.

Это условие формируется при наложении канала на вращающийся диск, который вращается с достаточно большой скоростью.

D1 – внутренний диаметр диска

D2 – внешний диаметр диска

Соотношение диаметров должно быть строго подобрано, иначе возникают непреодолимые конструктивные трудности, связанные с эффективным прохождением водя по каналу, и особенно с заходом воды в канал.

Таких каналов на диске должно быть не менее 2-х. Иначе при вращении происходит дисбаланс всей конструкции.

Канал имеет графическое построение, аналогичное спирали Архимеда (Рис.4).

Канал имеет графическое построение, аналогичное спирали Архимеда

Вход начинается с траектории, близкой к радиальной направленности, а выход практически перпендикулярен радиусу, то есть траектория вектора на выходе близка к касательной окружности.

Сектор диска в 120 градусов разбивается радиусами на 12 частей через 10 градусов, и само тело диска разбивается окружностями на 12 частей. По точкам строится кривая, по которой пройдет канал.

количество каналов может быть различным, в зависимости от требуемой производительности

На рисунке 5 показано, что количество каналов может быть различным, в зависимости от требуемой производительности.

Направление вращения диска (Рис. 6) будет направлено в сторону, противоположной выбросу струи.

Направление вращения диска будет направлено в сторону, противоположной выбросу струи.

Теперь, если закрыть сформированные на диске каналы герметичной крышкой (плоской в данном случае), подать воду во входной фланец, и начать вращать, то мы получим на выходе тепловую энергию. Это связано с тем, что молекулы воды в канале подвергаются растяжению из-за разности скоростей движения в одном и том же канале.

По этой причине вода начинает закипать, или переходить в другое фазовое состояние. Не забываем, что на воду действуют силы F1 и F2, а также помимо этих сил, трение воды о стенки канала.

Если все оставить, как есть, то коэффициент преобразования не превысит 250%.

Поэтому необходимо ввести третью силу, которая может значительно увеличить коэффициент преобразования в такого рода системах.

Для этого мы вводим так называемые «вакуумные зоны» (Рис. 8). Сам термин в данном случае некорректен, но разработчики применили его как термин, потому что речь идет не о вакууме, а о легком разрежении над каналом.

Вакуумные зоны выступают в роли дополнительной силы (третьей), которая воздействует на молекулярную структуру воды в направлении, перпендикулярном движению самой воды по каналу.

На рисунке (Рис. 8) мы показали, что вместо плоской крышки устанавливается специальное устройство, в виде крышки с концентрическими прорезями, которые создают в канале зоны разрежения, или неоднородности, за счет которых мы можем повысить коэффициент преобразования всей системы до 16 000 % теоретически, практически коэффициент преобразования достигал 2 000 %.

Конструкция вакуумных зон исполнена так, что при вращении исключено попадание воды в зоны разрежения. Разрежение создается или путем откачки, или другим путем.

На выходе, в зависимости от скорости вращения получается горячая вода, или пар, или кислород и водород. Кислород и водород получаются в результате полного механического разрыва структуры воды на Н2 и О2.

Расходы на получение тепловой энергии таким способом несопоставимы с традиционными методами получения энергии.

вместо плоской крышки устанавливается специальное устройство, в виде крышки с концентрическими прорезями

В самом начале процесса движения воды по каналу на нее действуют две силы (см. Рис.1)

Затем, по мере продвижения по каналу, на воду начинает действовать третья сила), ведем речь об основных силах, действующих на воду).

В связи с тем, что скорость протекания процесса очень велика, и практически стремится к величине (в смысле разрывных усилий) 2 000 кг/ см2, в структуре воды возникают сильные напряжения, а следовательно, значительные силы трения. Как известно, трение существует не только для тел, но и в жидкостях и газах.

Трение ведет к мгновенному нагреву воды и происходит переход последней в другое агрегатное или фазовое состояние. Причем такие напряжения возникают, если учитывать только две силы F1 и F2. Сила F3 значительно усиливает процесс.

Если есть молекулярное трение, то всегда есть заряженные частицы, которые сопровождают процесс трения. Поэтому в конструкцию необходимо ввести эффективные токосъемники, которые будут собирать электрическую энергию и отправлять ее потребителю. Максимальная электрическая энергия формируется в режиме получения кислорода и водорода, и может достигать 30% от общей энергетической производительности конструкции. Практически, величина электрической энергии с одной конструкции может достигать 500 КВт – 2 МВт.

Следует сказать, что до того момента пока молекула воды не разорвалась, процесс проходит с выделением тепла. После того, как произошел разрыв, идет поглощение тепла из пространства.

Таким образом, одну и ту же установку можно использовать:

1. Для нагрева воды. (Теплогенератор)

2. Для получения пара, получение тепла. (Теплогенератор)

3. Для получения кислорода и водорода, но с поглощением тепла. (Криогенная установка). Впоследствии, при сжигании кислорода и водорода мы получаем дополнительную тепловую энергию. На выходе получаем опять воду.

4. Для получения жидкого кислорода и водорода. (Криогенная установка).

Рассмотрим, какие же силы формируются в практических конструкциях.

При диаметре диска с каналами равном 210 мм, и с внутренним диаметром 70 мм получаются следующие результаты (Рис. 11). При правильном изготовлении переход воды в пар должен начинаться примерно с 7 000 – 8 000 об/ мин. диска с каналами. Эти обороты соответствуют разрывному усилию для воды 280 Кг / см².

В Таблице 1 приведены расчетные данные, по которым строился график на Рис. 11.

Как мы видим, силы, действующие в канале могут быть весьма значительными, даже без учета третьей силы F3.

На практике процесс начинается примерно с таких же величин скорости вращения диска, как на приведенном графике. Хотя, по идее, должен начинаться несколько раньше. Очевидно. это связано с качеством изготовления опытных образцов.

При суммарном сечении каналов равном 24 мм2 производительность по воде составит примерно 14,2 м3 / час при 15 000 об/ мин.

Максимально достижимая температура пара, учитывая процесс поглощения тепла, при разложении воды теоретически составляет 340 градусов Цельсия.

Следует сказать, что разработчики столкнулись с большими трудностями при изготовлении данной конструкции, вследствие высоких требований к точности изготовления всей конструкции.

Исходя из нашего опыта, точность позиционирования деталей вращения на станке не должно быть хуже 3 –4 микрон. Помимо этого, высокие требования предъявляются к шероховатости поверхности в зоне взаимодействия с водой, и в местах герметических уплотнений.

Достаточно сказать, что стоимость первого опытного образца превысила 350 000 $ США.

Приведем еще один график, показывающий удельную энергоемкость установки по теплу.

Как мы уже говорили, в работе представленного устройства работают два процесса последовательно, поэтому бесконечного наращивания температуры быть не может. Как только начинается формирование атомарного кислорода и водорода, тепловой процесс идет на убыль, уступая место процессу поглощения тепла.

Предельная разница температур теоретически может составить 360 градусов.

Приведем график изменения температуры, в зависимости от скорости вращения (Рис.13).

график изменения температуры, в зависимости от скорости вращения

На рисунке показаны примерные обороты установки, при которых происходит смещение процесса в зону отрицательных температур.

Приведем еще один график (Рис. 14), где видно изменение коэффициента преобразования устройства, без учета использования кислорода и водорода.

изменение коэффициента преобразования устройства, без учета использования кислорода и водорода

В режиме самогенерации скорость вращения диска колеблется вокруг максимального значения коэффициента преобразования. Можно стабилизировать работу устройства, если контролировать приток воды, и работать в строго отведенной зоне оборотов. Но все это возможно только в режиме самогенерации.

Впервые режим самогенерации мы получили в 2 000 году. В результате был выведен из строя привод, произошла деформация всей конструкции.

Выяснилось, что помимо больших радиальных нагрузок, в работе установки присутствуют еще большие осевые нагрузки. Нам потребовалось значительное время, чтобы найти способы уменьшения этих нагрузок. Первоначально осевая нагрузка превысила 12 000 кГ.

В дальнейшем, еще большей проблемой стало формирование кислорода и водорода на скоростях, не превышающих 9 000 об./ мин.

Присутствие водорода могло привести к взрыву установки и еще более печальным последствиям для персонала и помещения.

Пришлось много поработать в этом направлении.

Мы считали, что основные проблемы решены. Но это оказалось не так.

На четвертом опытном образце стали формироваться значительные электромагнитные поля, которые были опасны для людей. Пришлось опять применять специальные меры по съему электрической составляющей энергии.

В связи с этим хочется сказать, что бездумное использование вращающихся конструкций подобного рода может привести к непоправимым последствиям. Если учесть, что мы вращаем с большой скоростью объемный заряд, превышающий по мощности 500 КВт, можно представить последствия.

Поэтому пришлось в течение года искать эффективный токосъем заряженных частиц с последующим их использованием, и методы внешней защиты.

В настоящее время практически все вопросы решены, кроме разделения воды на кислород и водород.

Автор: Сярг Александр Васильевич

Разместил статью: progres1000
Дата публикации:  25-08-2013, 12:07

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Сярг Александр Васильевич  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!