Frołow Aleksander. Nowe źródła energii

1 maja 2013 r

Zaprezentowana metoda pozyskiwania energii wydaje nam się najbardziej obiecująca, biorąc pod uwagę następujące względy:
stosunkowo niski koszt wytworzenia, możliwość wykorzystania powszechnie dostępnych materiałów do budowy zbiornika, możliwość zastosowania dowolnej dostępnej sprężarki powietrza, stosunkowo małe wymiary urządzenia, co pozwala na jego montaż w prywatnym gospodarstwie domowym.
Pobyt autora w zasięgu ręki umożliwia kontakt z nim w celu uzyskania porady dotyczącej konkretnych wymiarów i kształtu elementów urządzenia.
Jednocześnie autorskie obliczenie mocy sprawia, że ​​nie jest bardzo ważne pytanie, czy moc otrzymana przekracza dziesięciokrotnie moc wydatkowaną; jeśli istnieje efekt, to objawi się on przy dowolnym stosunku mocy dostarczonej i usuniętej.
Co więcej, eksperymenty domowe nie wymagają potężnej bazy materiałowej.
Próbkę może wykonać każdy majsterkowicz, korzystając z odpowiednich pojemników i zachowując przybliżone wymiary podane przez autora.

Administracja witryny będzie wdzięczna za informacje na temat eksperymentów mających na celu przetestowanie i zbudowanie działających próbek.

METODA POZYSKIWANIA ENERGII
(patent RF nr 2059110)

MARKELOW V.F.,

W 1607 roku duński naukowiec Cornelius van Drebbel zademonstrował angielskiemu królowi Jakubowi I „wieczny” zegar, napędzany oczywiście równie „wiecznym” silnikiem. Drebbel opatentował je już w 1598 roku. Jednak w przeciwieństwie do wielu innych urządzeń o tej samej nazwie, silnik ten rzeczywiście był w pewnym sensie „wieczny”.

Jaki był sekret tego zegarka (a raczej jego silnika)? Zegar wieczny Drebbela działał z napędu, który jak każdy inny prawdziwy silnik korzystał z jedynego możliwego źródła pracy – braku równowagi (różnicy potencjałów) w środowisku zewnętrznym.

Jednak nierównowaga stosowana przez Drebbela jest szczególnego rodzaju, chociaż wiąże się również z różnicami temperatury i ciśnienia. Może pracować w środowisku całkowicie równowagowym, którego temperatura i ciśnienie są takie same we wszystkich punktach. Co jest najważniejsze i skąd pochodzi praca?

Sekret polega na tym, że potencjalne różnice są tu nadal obecne, ale manifestują się nie w przestrzeni, ale w czasie.

Najłatwiej można to wyjaśnić na przykładzie atmosfery. Niech nie będzie znaczącej różnicy w ciśnieniu i temperaturze w obszarze, w którym znajduje się silnik. Ale (powszechne we wszystkich punktach) ciśnienie i temperatura wciąż się zmieniają (na przykład dzień i noc). Różnice te można wykorzystać do uzyskania pracy (w pełnej zgodzie z prawami termodynamiki).

Opis wynalazku „Sposób wydobywania rezerwy energii zawartej w cieczy i gazie oraz przekształcania jej w pracę mechaniczną” (patent RF nr 2059110) przedstawia moją wersję pseudowieczystego i skutecznie działającego silnika słonecznego. Aby zwiększyć liczbę cykli i moc, najpełniej wykorzystywane są właściwości dwóch nierównowagowych względem siebie mediów - wody i powietrza. Prawo Archimedesa jest uważane za konsekwencję prawa zachowania energii, w którym siła wyporu jest powiązana z energią potrzebną do wytworzenia wody i powietrza. Ilość tej energii determinowała także takie właściwości fizyczne jak np. gęstość, pojemność cieplną czy przewodność cieplną.

Część stosunku energii do tworzenia gęstości jest odzwierciedlona we współczynniku nierównowagi wynoszącym 820, a gdybyśmy znaleźli sposób na pełne wykorzystanie tej nierównowagi, uzyskalibyśmy wzrost energii 820 razy. Nierównowagi pojawiają się od momentu dopływu powietrza pod słupem wody i nasilają się w miarę jego unoszenia się w wyniku wzrostu objętości powietrza i usuwania ciepła z wody, podczas gdy powietrze nawiewane jest o temperaturze niższej od temperatury wody, ponieważ „jeśli np. ciśnienie powietrza wynosi 4 Atm (0,4 MPa), a temperatura wynosi +20oC (293 K), to po rozprężeniu do ciśnienia atmosferycznego ochłodzi się do około -75oC (198 K), tj. w temperaturze 95oC.” Odprowadzanie ciepła będzie odbywać się w warunkach zbliżonych do adiabatycznych, tj. przy minimalnych stratach ciepła, ponieważ Woda jest dobrym akumulatorem ciepła, ale złym przewodnikiem.

Chłodzenie to woda.

OBLICZANIE TURBINY PNEUMOHYDRAULICZNEJ ODBIERAJĄCEJ ENERGIĘ (patenty RF N 2120058, N 2170364, N 2024780)

Jako źródło sprężonego powietrza wykorzystujemy kompresor. Najbardziej odpowiednie sprężarki to sprężarki wyporowe i dynamiczne. Sprężarka tłokowa zużywa kilkakrotnie mniej energii niż dynamiczna, dlatego wybierzemy sprężarkę wyporową – tłokową:

Źródłem sprężonego powietrza jest sprężarka tłokowa VP2-10/9.

Sprawność turbiny pneumatyczno-hydraulicznej ocenimy porównując moc wydatkowaną i otrzymaną, czyli tj. ilość pracy na sekundę.

Wydajność sprężarki to objętość powietrza wchodzącego do sprężarki pod ciśnieniem atmosferycznym, tj. wydajność 0,167 m3/s - objętość powietrza przed wejściem do sprężarki i po wzniesieniu się do turbiny. W przypadku doprowadzenia powietrza pod dolny poziom turbiny, 0,167 m3/s wody zostanie przemieszczone przez górny poziom i taka sama ilość przedostanie się pod dolny poziom, tworząc mieszaninę wodno-powietrzną i jej ruch wewnątrz obudowy turbiny. Wartość 0,167 m3/s odpowiada natężeniu przepływu wody przy obliczaniu mocy turbiny pneumohydraulicznej. Obliczenia przeprowadzimy, korzystając ze wzoru na obliczenie mocy turbiny hydraulicznej:

N=9,81 QH wydajność,

gdzie 9,81 m/s2 to przyspieszenie ziemskie;

Q – przepływ wody w m3/s;

H – głowa w m;

Sprawność prawdziwej turbiny osiąga dość wysokie wartości i w najkorzystniejszych warunkach sięga 0,94-0,95, czyli 94-95%. Moc otrzymujemy w kW. Ponieważ cieczą roboczą jest mieszanina wody i powietrza, istnieje potrzeba potwierdzenia zasadności stosowania wzoru na obliczenie mocy turbiny hydraulicznej. Najbardziej efektywnym trybem pracy turbiny wydaje się być taki, w którym stosuje się mieszaninę o gęstości 0,5 t/m3 (składającą się w 50% z wody i 50% z powietrza). W tym trybie ciśnienie powietrza jest nieco wyższe niż ciśnienie bezwzględne w obudowie turbiny. Powietrze z przewodu ciśnieniowego sprężarki wypływa w regularnych odstępach w postaci oddzielnych pęcherzyków, których objętość jest równa objętości wody znajdującej się pomiędzy nimi w obudowie turbiny. Bańka ma postać kulistego segmentu i w ustalonej przestrzeni działa jak tłok, wypierając wodę tylko do góry, gdyż wyższe ciśnienie zapobiega jego przepływowi w dół, a przepływowi na boki zapobiega nieściśliwość wody. Przy stałym dopływie powietrza wynoszącym 0,167 m3/s wyparte zostanie 0,167 m3/s wody, tj. 2·0,167 m3/s mieszaniny woda-powietrze zostanie przemieszczone przez górny poziom turbiny przy zwiększonym przepływie wewnątrz turbiny, wówczas

N = 9,81 2 Q 0,5 H wydajność = 9,81 Q H wydajność

Weźmy instalację o wysokości słupa wody 2 m i określmy wymaganą moc silnika sprężarki do dostarczenia powietrza pod tym słupem wody, biorąc pod uwagę ciśnienie atmosferyczne na podstawie parametrów technicznych sprężarki:

Na całej wysokości instalacji będzie obserwowany przepływ ku górze mieszaniny woda-powietrze, w którym siła wyporu niezależna od głębokości zanurzenia korpusu pozwala na umieszczenie co najmniej 5 wirników. Reżim energetyczny proponowanej turbiny zachodzi w korzystniejszych warunkach niż w znanej pompie Airlift, ponieważ Przepływ wody następuje poniżej poziomu wody w turbinie, tj. w warunkach bliskich nieważkości, bez znacznego podniesienia poziomu wody w obudowie turbiny, która pochłania główną ilość energii w pompie. Przyjmijmy, że sprawność turbiny wynosi 0,9. W tym przypadku moc jest równa:

N = 9,81 0,167 2 5 0,9 = 14,7 kW

W ten sposób otrzymaliśmy energię 13 razy większą niż wydatkowaliśmy:

14,7 kW / 1,13 kW = 13

Wzrost mocy w wyniku umieszczenia dodatkowych wirników został potwierdzony w modelach doświadczalnych. Wydajność turbiny potwierdzają pośrednio eksperymenty przeprowadzone na Państwowym Uniwersytecie Technicznym w Petersburgu. Tak twierdzi doktor nauk technicznych, profesor, członek komisji ds. nie-

Zdjęcie 3, Zdjęcie 4

tradycyjne źródła energii pod rządami Federacji Rosyjskiej, kierownik Katedry „Odnawialnych Źródeł Energii i Inżynierii Wodnej” Elistratov V.V.: „Jednak w oparciu o hydraulikę maszyn hydraulicznych i nasze liczne eksperymenty z wpuszczaniem powietrza do wirnika maszyny hydraulicznej turbiny w celu ograniczenia erozji kawitacyjnej wykazano, że wraz z poprawą wskaźników kawitacyjnych, wskaźniki energetyczne znacznie się zmniejszają.” W tym przypadku eksperymenty pokazują, że nawiewane powietrze tworzy przeciwprąd, który działając na wirnik od dołu, powoduje jego obrót w przeciwnym kierunku. Taka jest konstrukcja koła (ryc. 1). A efekt ten wywiera niewielka ilość powietrza na małej powierzchni równej korpusowi turbiny hydraulicznej. Proponowana instalacja ma możliwość wyodrębnienia ciepła z wody i zamiany go na energię mechaniczną. Biorąc pod uwagę różnicę temperatur pomiędzy wodą i powietrzem, gdy temperatura wody wynosi 80oC (źródło ciepła, woda podgrzewana w kolektorze słonecznym, w układzie chłodzenia turbin, sprężarek itp.), a temperatura powietrza wynosi 20oC, współczynnik wzrost objętości powietrza, zgodnie z prawem Lussaca, jest równy

1+ (80oC - 20oC)/273 = 1,2

Moc będzie równa

N = 14,7 kW 1,2 = 17,6 kW

Potwierdziły się nasze oczekiwania co do zysków energetycznych.

17,6 kW / 5 = 3,5 kW 3,5 kW / 1,13 kW = 3,1 razy na koło

Przy obliczaniu mocy potrzebnej do dostarczenia powietrza uwzględniliśmy ciśnienie atmosferyczne (1 atmosfera = 10 m słupa wody), co oznacza, że ​​unoszące się powietrze pokonuje ciśnienie bezwzględne wewnątrz obudowy turbiny, które jest sumą ciśnień słupa wody w turbinie oraz ciśnienie atmosferyczne i jest równe ciśnieniu 12-metrowemu słupowi wody. Ciśnienie bezwzględne wewnątrz obudowy turbiny jest neutralizowane przez siłę wyporu powietrza, jednak występuje za obudową i wpływa na dopływ wody do turbiny. Wpływ ten jest równoważny wpływowi na przepływ wody podciśnienia powstałego w obudowie turbiny przez całą objętość powietrza w turbinie (w turbinie hydraulicznej tego efektu nie ma) i przy odpowiedniej konstrukcji turbiny mamy prawo uznać ciśnienie za H = N w.c. + 10 m. Wtedy moc będzie równa

N = 9,81 0,167 m3/s 12 m 5 1,2 0,9 = 106,14 kW

Otrzymaliśmy energię 93 razy większą niż wydatkowaliśmy.

Obliczmy mocniejszą elektrownię zdolną dostarczyć energię przeciętnej wiosce, jednostce wojskowej, statkowi itp. Jako źródło sprężonego powietrza przyjmiemy sprężarkę tłokową 2ВМ10 - 63/9 o następujących parametrach technicznych:

Wydajność - 1,04 m3/s

Ciśnienie końcowe, MPa - 0,9 (9 atmosfer)

Moc na wale sprężarki - 332 kW

Chłodzenie wodne.

Obliczenia przeprowadzimy dla instalacji o wysokości słupa wody 5 m z 10 wirnikami umieszczonymi w niej na głębokości 500 mm. Moc silnika sprężarki do dostarczania powietrza pod 5 m słupa wody, biorąc pod uwagę ciśnienie atmosferyczne, jest równa

5 m (332 kW / 100 m) =16,6 kW

Moc instalacji jest

N= 9,81 · 1,04 m3/s · 15 m · 10 · 1,2 · 0,9 = 1652 kW

Otrzymaliśmy energię 99 razy większą niż wydatkowaliśmy.

Dzięki temu możliwe jest pozyskanie dowolnej ilości energii przy jednoczesnej poprawie składu gazowego wody w sposób przyjazny dla środowiska z niewyczerpanego źródła energii, wykorzystując naturalny brak równowagi wodno-powietrznej w dowolnej strefie klimatycznej, bez konieczności budowy kosztownej tamy i śluzy sprzętu, bez zalewania cennych gruntów rolnych itp.

OBLICZANIE ENERGII SILNIKA HYDRAULICZNEGO
(patenty RF N 2003830, N 2160381)

Źródłem sprężonego powietrza jest sprężarka tłokowa VP2 - 10/9.

Wydajność - 0,167 m3/s

Ciśnienie końcowe, MPa - 0,9 (9 atmosfer).

Moc na wale sprężarki - 56,5 kW

Chłodzenie wodne.

Sprawność pneumatycznego silnika hydraulicznego ocenimy porównując moc wydatkowaną i otrzymaną, tj. ilość wyprodukowanej pracy

moje za sekundę. Wydajność sprężarki to ilość powietrza wchodzącego do sprężarki, tj. objętość powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym. Wówczas 0,167 m3/s to objętość powietrza na wlocie do sprężarki i na wylocie górnego pływaka silnika pneumatyczno-hydraulicznego pokazanego na rys. 3. Pływaki odpowietrza się i napełnia wodą poniżej poziomu wody w obudowie silnika. Przy ciśnieniu powietrza 9 atm może być zasilany pod słupem wody o wysokości 90 m. Przy prędkości wynurzania 0,4 m/s czas wynurzania wyniesie 225 sekund, natomiast na całej wysokości kolumny będzie powietrze w pływakach w ruchu. W wyniku pomiarów wyznaczono prędkość wynurzania wynoszącą 0,4 m/s.

Jej wzrost lub spadek przy zachowaniu słupa wody i wydajności sprężarki ma odzwierciedlenie jedynie w wymiarach poziomych pływaków, czyli tzw. na długość i szerokość, ponieważ ilość powietrza zwiększa się lub zmniejsza, co z kolei zwiększa lub zmniejsza siłę i nie wpływa na moc silnika pneumatyczno-hydraulicznego. Zmiana wielkości pływaków tylko w poziomie pozwala na wykonanie pływaków o wymaganej objętości przy zachowaniu słupa wody.

Objętość powietrza na wylocie rury ciśnieniowej sprężarki na głębokości 90 m, biorąc pod uwagę ciśnienie atmosferyczne, będzie równa

0,167 (m3/s) / 10 atm = 0,0167 m3/s

ponieważ ciśnienie 10 m słupa wody wynosi 1 Atm, a przyrost objętości powietrza o wartość objętości początkowej następuje co 10 m wzniesienia. Gdyby objętość powietrza się nie zmieniła, wówczas w momencie wynurzania zajmowałaby objętość równą

0,0167 (m3/s) 225 s = 3,757 m3

Biorąc pod uwagę wzrost objętości powietrza podczas wynurzania, objętość będzie równa

3,757 m3 10 atm = 37,57 m3

Biorąc pod uwagę współczynnik rozszerzalności cieplnej, objętość jest równa

37,57 m3 1,2 = 45,084 m3

Siła wyporu 1 m3 powietrza jest równa 1000 kg/s

Ta objętość powietrza zostanie wytworzona po wynurzeniu

praca równa

45,084 tC ·0,4 m/s =18,033 tC ·m/s

lub 18033 kg C m/s

1 kg C m = 9,81 W, wówczas po przeliczeniu otrzymujemy:

18033 kg S m/s 9,81 = 176903,73 W lub 176,9 kW

Dodając do otrzymanej mocy co najmniej 30% energii zwracanej w wyniku siły reakcji powstałej podczas napełniania pływaka powietrzem i wypierania z niego wody, otrzymujemy:

176,9 kW + 18 kW = 194 kW

Otrzymaliśmy 3,4 razy więcej energii niż wydatkowaliśmy.

Sprawność mechaniczna silnika pneumatyczno-hydraulicznego będzie dość wysoka, ponieważ praca odbywa się w warunkach stałego smarowania wodą, a pływaki są wzajemnie wyważone. Przy rozważaniu mocy silnika sprężarki brana jest pod uwagę sprawność sprężarki. Silnik pneumatyczno-hydrauliczny jest wyposażony w hamulec i zatrzymuje się podczas ruchu, podczas gdy w pływakach pozostaje powietrze i przy następnym uruchomieniu nie jest wymagane żadne zużycie energii, ponieważ Po zwolnieniu hamulców powietrze pozostające w pływakach spowoduje uruchomienie silnika.

Dokonaliśmy obliczeń dla produkowanej na skalę przemysłową sprężarki zdolnej do doprowadzenia powietrza pod słup wody o wysokości 90 m. Jest to możliwość zwiększenia sprawności elektrowni wodnych poprzez umieszczenie pneumatycznych silników hydraulicznych na pontonach znajdujących się w zbiornikach. Zwiększanie sprawności elektrowni wodnych wykorzystujących wodę resztkową przedstawiono w opisie wynalazku nr 2059110. Konstrukcja pneumatycznych silników hydraulicznych charakteryzuje się niskim zużyciem metalu, ponieważ składa się z lekkich ramek. Źródłem energii może stać się każda rzeka, staw, strumień, źródło termalne, chłodnia kominowa. W elektrowni wodnej, w wyniku mieszania się dolnych, cieplejszych warstw wody z zimnymi, górnymi i jednoczesnego usuwania ciepła, nastąpi wyrównanie temperatury wody. Szczególnie ważne jest, aby nie trzeba było oszczędzać energii, ponieważ Wykorzystując do jego uzyskania naturalną nierównowagę, nie zwiększamy nierównowagi energetycznej Ziemi, a wręcz przeciwnie, zwracamy ją, usuwając skutki zanieczyszczeń termicznych. Jeśli chodzi o energię słoneczną, to nie zużywamy jej więcej niż otrzymujemy.

Rozważaliśmy opcję przemysłową wytwarzania energii, ale istnieje ogromne zapotrzebowanie na elektrownie o mocy 3-4 kW. Weźmy pod uwagę jego wielkość. Przyjmijmy wysokość instalacji przy wysokości słupa wody 2 m. Używając tej samej sprężarki (tylko do obliczeń), określamy moc silnika sprężarki na dostarczenie powietrza pod słupem wody 2 m:

N = (2 m 56,5 kW) / (90 m + 10 m) = 1,13 kW

Wydajność sprężarki - 0,167 m3/s

2 m słupa wody wytwarza ciśnienie 0,2 atm, wówczas objętość powietrza na głębokości 2 m, biorąc pod uwagę ciśnienie atmosferyczne, będzie równa

0,167 (m3/s) / 1,2 atm = 0,139 m3/s

Czas wynurzania z głębokości 2 m wynosi

2 m / 0,4 (m/s) = 5 sek

Po 5 sekundach pływaki pneumatycznego silnika hydraulicznego będą w stanie ruchu, biorąc pod uwagę wzrost objętości podczas wynurzania i współczynnik rozszerzalności cieplnej.

0,139 (m3/s) 5 s 1,2 atm 1,2 = 1 m3

Po wynurzeniu prace zostaną wykonane

1000 kg·m/s = 400 kg·m/s

Praca na sekundę oznacza moc.

1 kgC m = 9,81 W, to moc wynosi

N = 9,81 W 400 = 3924 W = 3924 kW

Dodając 30% zwróconej mocy, otrzymujemy:

3924 kW + 0,34 kW = 4263 kW

Przy sprawności mechanicznej wynoszącej 0,9 uzyskujemy moc

N = 4,263 kW 0,9 = 3,84 kW

Otrzymaliśmy 3,4 razy więcej energii niż wydatkowaliśmy:

3,84 kW / 1,13 kW = 3,4

Aby jeszcze raz zweryfikować efektywność proponowanego sposobu wytwarzania energii, porównajmy go z efektywnością elektrowni szczytowo-pompowej, gdy woda wtłaczana jest do zbiornika wysokopoziomowego za pomocą pompy lub rewersyjnej turbiny hydraulicznej i wykorzystywana na niższym poziomie w turbinie. W tym przypadku przy sprawności 100% można by uzyskać ilość energii równą zużyciu. Wyznaczmy moc silnika pompy do dostarczania wody na wysokość 90 m przy wydajności 0,167 m3/s:

N = (9,81 ·0,167m3/s ·90 m)/ 0,75 = 196,5 kW

Porównajmy otrzymaną moc z mocą silnika kompresorowego równą 56,5 kW przy wydajności powietrza 0,167 m3/s, zdolnego do wyparcia tej samej objętości wody na wysokość 90 m i podania jej do turbiny i uzyskania 196,5 kW, wydając 3,5 razy mniej energii. Dodatkowo na całej wysokości słupa wody pozostaje w ruchu powietrze, które również wykona pracę, co potwierdzają powyższe obliczenia. Dodatkowo rozważymy możliwości wdrożenia proponowanej metody na wykresie (ryc. 2)

Z wykresu wynika, że ​​działanie siły wyporu powietrza rozpoczyna się natychmiast od objętości Vo. Zacieniona część to słup wody H, na pokonanie ciśnienia, którego zużywana jest energia sprężarki, Vo to objętość powietrza na głębokości H, Vk to objętość powietrza, która rozszerzyła się w wyniku spadku ciśnienia podczas wynurzania, Vq jest efektywną objętością powietrza. Z wykresu wynika, że ​​dla silnika pneumatyczno-hydraulicznego ilość powietrza podczas pracy jest równa Vq, a dla turbiny pneumatyczno-hydraulicznej istotna jest objętość powietrza równa Vk, gdyż pracuje w nim wyparta objętość wody, co wyjaśnia różnicę w ich wydajności.

Niewyczerpane źródło energii, absolutna przyjazność dla środowiska, aktywna poprawa stanu środowiska, łatwość produkcji i szybki zwrot kosztów przy rosnącym zapotrzebowaniu na energię zapewniają niewyczerpany rynek, a różnorodność projektów - szerokie możliwości ich zastosowania.

Witam, drodzy fizycy!
Interesuję się energetyką niekonwencjonalną, pod linkiem poniżej mamy patent V.F. Markełowa.
http://www.macmep.ru/markelov.htm
Studiowałem ten temat w oparciu o moją skromną wiedzę z fizyki, ale niestety nie mogę go w pełni zrozumieć.
Z tego powodu zwracam się do Was – mistrzów swojego rzemiosła.
Liczę na Waszą pomoc!
Najpierw przestudiuj patent.

Mam pytanie: jak ważny jest wzór na obliczenie mocy, a w szczególności jej dwa parametry?
N = 9,81 2 Q 0,5 5 H wydajność
Gdzie:
9,81 m/s2 – przyspieszenie swobodnego spadania;
2 - 2 objętości zostaną przesunięte przez górny poziom turbiny (1-woda i 1-powietrze)
Q - przepływ wody w m3/s;
0,5 - gęstość mieszaniny woda-powietrze (0,5 t/m3)
5 - liczba wirników;
H - wysokość podnoszenia w m (dla turbiny 2-metrowej = 12m);
Typ efektywności 0,9

Poniższe informacje są mylące:
Z obliczeń można wykluczyć współczynnik 2 i gęstość 0,5, ponieważ w produkcie dają 1. a wirnik jest nadal obracany przez wodę, powietrze go nie poruszy, segmenty wody będą działać po kolei na każdy wirnik, więc współczynnik dwa jest nieważny.
I jest to bardzo mylące dla H w rozmiarze 12m
Oto cytat Markelowa:
Przy obliczaniu mocy potrzebnej do dostarczenia powietrza uwzględniliśmy ciśnienie atmosferyczne (1 atmosfera = 10 m słupa wody), co oznacza, że ​​unoszące się powietrze pokonuje ciśnienie bezwzględne wewnątrz obudowy turbiny, które jest sumą ciśnień słupa wody w turbinie oraz ciśnienie atmosferyczne i jest równe ciśnieniu 12-metrowemu słupowi wody. Ciśnienie bezwzględne wewnątrz obudowy turbiny jest neutralizowane przez siłę wyporu powietrza, jednak występuje za obudową i wpływa na dopływ wody do turbiny. Wpływ ten jest równoważny wpływowi na przepływ wody podciśnienia powstałego w obudowie turbiny przez całą objętość powietrza w turbinie (w turbinie hydraulicznej tego efektu nie ma) i przy odpowiedniej konstrukcji turbiny mamy prawo uznać ciśnienie za H = wartość w kolumnie H + 10 m. (KTO JEST ZAINTERESOWANY FIZYKĄ - JAK LEGALNA JEST TA METODA OBLICZANIA CIŚNIENIA????????????)

Reszta nie budzi jeszcze pytań.

Obliczono moc turbiny o średnicy 0,2 m i wysokości 2 m
Przez rurę przepływa 8 pęcherzyków o pojemności 4,186 litra każdy. i między nimi jest taka sama ilość wody, segment powietrzny na wysokości rury zajmuje 13,3 cm, a segment wodny odpowiednio tyle samo.
Do obliczeń wykorzystano 7 wirników (w zależności od aktualnej liczby odcinków wody w rurze)
W sumie w turbinie jest obecnie 33,488 litrów. powietrze.
Czas wynurzania 5 sekund
33,488/5=6,69 l/s (odpowiednio jest to wydajność pompy)
6,69*60=401 l/min (wydajność pompy na minutę)
Cóż, N=9-81*0,00669*7*12*0,9=4,961KW, ale współczynnik ciśnienia jest bardzo mylący!!! jeśli bez niego, to 413 W.
Cóż, oczywiście objętość wału z zespołem wirników należy odjąć od objętości rury.
Nie uwzględniono również współczynnika wzrostu powietrza przy wznoszeniu się z 2 metrów, ponieważ jest bardzo mała jak na daną wysokość słupa
No cóż, nie wziąłem pod uwagę różnicy temperatur pomiędzy powietrzem i wodą.
Dziękuję.

Zastosowanie: do pozyskiwania energii. Istota wynalazku: elektrownia składa się z pionowej turbiny wiatrowej z łopatami, zamontowanej na cylindrycznym pływaku umieszczonym w zbiorniku z cieczą i kinematycznie połączonej z maszyną roboczą umieszczoną na podstawie. Wirnik wykonany jest w postaci połączonych ze sobą ram trójkątnych, których wierzchołki są przesunięte względem siebie w kierunku obwodowym. Pióra mocowane są parami na krawędzi każdej ramy za pomocą zawiasów z połączeniem elastycznym, a powierzchnia każdej pary piór jest równa powierzchni boku ramy. Pływak wyposażony jest w element toczny umieszczony na jego elementach pionowych oraz przeciwwagę. Wewnętrzna powierzchnia zbiornika jest kulista, a elementy toczne stykają się z nią. 10 z. s. f-ly, 8 chory.

Wynalazek dotyczy energii i może być stosowany do dostarczania konsumentom energii zmagazynowanej w wodzie i powietrzu. Znana jest już elektrownia wiatrowa, zawierająca silnik wiatrowy i sprężarkę powietrza napędowego, z której sprężone powietrze zasila silnik pneumatyczny. W obwodzie zastosowano akumulator pneumatyczny i generator elektryczny (zgłoszenie Wielkiej Brytanii nr 2112463, klasa F 03 D 9/02, 1983). Jednakże w tej instalacji wykorzystuje się tłokowy silnik pneumatyczny i dlatego nie wykorzystuje się odprowadzania ciepła z cieczy, gdy rosnąca objętość gazu unosi się wewnątrz dzwonu pływakowego, co zmniejsza wydajność. Znana jest instalacja słoneczna, która wykorzystuje efekt cieplarniany i stanowi kolektor słoneczny do podgrzewania wody w kolektorze słonecznym służącym do dostarczania ciepła. Sprawność takiej instalacji jest bliska 100%. Ciepło zgromadzone w wodzie nie jest jednak wykorzystywane do produkcji energii przy użyciu istniejących metod konwersji. Wreszcie znana instalacja zawiera pneumatyczny silnik hydrauliczny podłączony do źródła sprężonego powietrza. Choć w prototypie zastosowano pływakowy silnik pneumatyczno-hydrauliczny składający się z pływającego, cylindrycznego korpusu, w którym za pomocą elastycznych ogniw zamocowano pływak w kształcie dzwonu, zdolny do wykonywania pionowych ruchów wewnątrz korpusu na długości ogniw, a jednocześnie pracy, skok pływaka jest ograniczony łącznikami elastycznymi, a brak wzoru obliczeniowego efektywnej objętości sprężonego powietrza dostarczonego początkowo pod pływak nie pozwala na określenie parametrów instalacji i prowadzi do zmniejszenia wydajności

W proponowanej instalacji istotne jest to, że oprócz tradycyjnego przetwarzania różnych przejawów energii, zapewnione zostanie najbardziej efektywne wykorzystanie energii słonecznej zgromadzonej w wodzie i powietrzu. Właściwości wydobywające energię wynikają z następujących faktów. Wykorzystuje się właściwości pierwiastków i związków chemicznych (mieszanina gazów tworzących powietrze oraz związek wodoru i tlenu tworzący wodę), które decydują zarówno o ich nierównościach początkowych, jak i nabytych, warunku koniecznym do stworzenia stale działającej maszyny. Prawo Archimedesa jest rozpatrywane jako konsekwencja prawa zachowania energii, gdy siła wyporu w równych temperaturach cieczy i ciała jest rozpatrywana jako konsekwencja różnicy kosztów energii na utworzenie lub przejście fazowe z jednego stanu do drugi ze zmianą gęstości ciała przy stałej gęstości cieczy i określający stopień wyporu - dodatni, gdy siła wyporu jest większa od siły ciągnącej, zerowy, gdy siła pchająca i siła odciągająca są równe, i ujemna, gdy siła pchająca jest mniejsza niż siła cofania. Proponuje się formułę prawa Archimedesa w następującym wydaniu: „Na ciało zanurzone w cieczy działa siła określona różnicą wydatku energetycznego, aby wytworzyć ciecz i ciało lub przejść do innego stanu skupienia, czemu towarzyszy zmiana gęstości (jeśli cieczą nie jest woda) oraz ilości energii zgromadzonej przez ciecz i ciało w temperaturach powstawania lub przejścia do innego stanu skupienia (topnienia, krzepnięcia, tworzenia się gazu). „Siła wyporu działająca na początkową objętość gazu lub powietrza o dodatnim wyporze, dostarczonego pod słupem wody lub innej cieczy, jest większa od siły potrzebnej do pokonania ciśnienia cieczy nad rurą ciśnieniową źródła sprężonego gazu przez siła wyporu działająca na objętość gazu o dodatnim wyporze, dostarczoną pod słupem wody o jednakowych temperaturach wody i gazu, rośnie w miarę wznoszenia się, a ciśnienie nad nią maleje wraz ze wzrostem objętości gazu o wartość objętości początkowej co 10 m wzniesienia (1 at). Siła wyporu wzrasta przy niemal stałej gęstości wody w zakresie temperatur od 0 do 100 o C, natomiast gaz zwiększa swoją objętość o 1/273 pierwotnej objętości na każdy stopień wzrostu temperatury, czyli zmienia gęstość w zależności od ilość energii wydatkowanej intensywniej niż woda, zaburzająca równowagę potencjałów energetycznych wody i powietrza, obserwowana przy różnicy temperatur pomiędzy cieczą i gazem. Siła wyporu wzrasta, ponieważ nawiew powietrza praktycznie następuje w izolowanym układzie wodnym o niskim przewodnictwie cieplnym (proces adiabatyczny), gdy przy spadku ciśnienia o 1 atm temperatura powietrza spada o około 24 o C, czyli powietrze jest prawie zawsze nawiewane pod woda o temperaturze niższej od temperatury wody, co pozwala efektywnie wydobywać energię przy jednakowych temperaturach wody i powietrza oraz bliskich 0 o C. Pracę użyteczną wykonuje średnia efektywna objętość powietrza, która podczas oddziaływania z wodą ustalone z relacji

V g = V n (1+0,5P)1+ . W tym przypadku współczynnik (1 + 0,5 P) odzwierciedla początkową nierównowagę, a (1+) - uzyskany, gdzie V d jest efektywną objętością gazu, V p jest objętością sprężonego gazu pod ciśnieniem absolutnym, P jest objętością sprężonego gazu współczynnik ciśnienia w zależności od wysokości słupa wody, t - temperatura wody, t 1 - temperatura powietrza. Wszystko to potwierdzają poniższe wnioski i eksperymenty. Zwróćmy uwagę na ułożenie pierwiastków chemicznych w układzie okresowym. Nie sposób nie zauważyć, że wszystkie one lokalizują się wraz ze wzrostem ich mas atomowych, czyli zgodnie z nierównowagą. Nie da się zaprzeczyć, że natura zużyła na ich stworzenie różną ilość energii i to właśnie ta różnica determinowała właściwości pierwiastków, takie jak gęstość, pojemność cieplna czy przewodność cieplna. Ta seria zawiera wodór, żelazo i rtęć. Zarówno wodór, jak i żelazo będą unosić się w rtęci, ale ilość wykonanej pracy będzie większa w przypadku wodoru niż żelaza. Nie znajdują się one jednak w pobliżu układu i mają różną gęstość, pojemność cieplną i przewodność cieplną. Jest to przykład sytuacji, w której praca jest wykonywana z powodu początkowej nierównowagi. Kiedy jednak objętość powietrza dostarczanego pod słupem wody wzrasta nie tylko na skutek wzrostu ciśnienia nad nim podczas wynurzania, ale także na skutek dodatniej różnicy temperatur pomiędzy wodą i powietrzem, wówczas w tym przypadku praca jest wykonywana zarówno nierównowaga początkowa i nabyta. Wiadomo, że na wyparcie 1 g lodu pobranego w temperaturze 0°C trzeba wydać 80 kcal. Topienie 1 tony lodu w temperaturze 0 o C wymaga 93 kWh, natomiast woda będzie miała temperaturę bliską 0 o C (punkt przejścia fazowego ze stanu stałego w ciekły i odwrotnie). Oznacza to, że w 1 tonie wody o temperaturze bliskiej 0 o C akumuluje się co najmniej 93 kW/h energii. Czym jest woda? Jest to jeden ze stanów wody jako substancji (cieczy), ale woda to także stopiony lód i lód w niej pływa. Ale zarówno ołów, jak i żelazo unoszą się w stanie stopionym; stan stały substancji unosi się w stanie stopionym. W obu przypadkach energia została zużyta na przygotowanie stopu, tworząc różnicę w energiach stanu ciekłego i stałego substancji. Jeśli na przygotowanie stopionego ołowiu wydamy sztucznie uzyskaną energię, to stopiony lód (woda) i sam lód zostały dla nas przygotowane przez naturę, która utrzymuje niezbędny reżim energetyczny, w którym woda jest w stanie ciekłym, a ilość zgromadzonej energii w 1 m 3 wody o temperaturze bliskiej 0 o C jest porównywalna z ilością energii uwolnionej podczas spalania 1 m 3 drewna. Do szyjki butelki przywiązujemy ciężarek tak, aby butelka unosiła się w wodzie i przyjęła pozycję pionową. Wypuszczamy trochę powietrza, zastępując je wodą i osiągamy pozycję, w której butelka dopiero zaczyna tonąć i zatykamy butelkę korkiem pod wodę, zamieniając ją w szczelny pływak. Po zmianie wody na gorącą opuść butelkę do wody. Temperatura zimnej wody wynosi 20 o C, gorącej - +45 o C. Butelka opadnie, tak samo jak w pierwszym przypadku, gdy woda jest zimna. W tym samym czasie objętość, masa i gęstość powietrza pozostały niezmienione, ale zmieniła się energia wewnętrzna powietrza. Wyciągamy korek pod wodę, zamieniając butelkę w pływający dzwonek, butelka uniesie się do góry i będzie wystawać około 10 mm nad wodę. Przed opuszczeniem butelki do wody za pomocą gumowego pierścienia zaznacz poziom wody w butelce. Zakręć korek pod gorącą wodą i wyjmij butelkę z wody. Zwiększona objętość powietrza wyparła wodę z butelki. Znając początkową objętość powietrza w butelce, uzyskaną objętość oraz temperaturę zimnej i gorącej wody, podczas obliczeń stwierdzamy, że przyrost pierwotnej objętości powietrza wyniósł 1/273 na każdy stopień wzrostu temperatury powietrza, a to to wzór na prawo Gay-Lussaca, który wygląda następująco:

V = V1+ t, gdzie t jest różnicą temperatur pomiędzy wodą i powietrzem;

V o - objętość powietrza pierwotnego. Dostosowując butelkę do początku momentu zanurzenia, stwarzając warunki do zajęcia przez butelkę obojętnej pozycji, zrównaliśmy w ten sposób dwie siły – siłę przyciągania i siłę wysunięcia, czyli przybliżyliśmy te warunki do stany nieważkości. Butelkę lub pojemnik z tak wyregulowaną dolną częścią opuszczamy rano do zimnej wody naturalnego zbiornika (woda ostygła przez noc, a różnice temperatur np. na stepach Kazachstanu sięgają 25-30 o C, które możemy zwiększyć podłączając kolektor słoneczny, podgrzewając wodę w ciągu dnia i schładzając w nocy). Butelka lub pojemnik zatonie. W miarę nagrzewania się zbiornika od słońca, a moc promieniowania słonecznego wynosi średnio 1 kW/m2, powietrze w butelce lub pojemniku jednocześnie z wodą w zbiorniku zacznie się nagrzewać i na skutek różnicy w pojemności cieplne wody i powietrza oraz związany z nimi współczynnik rozszerzalności objętościowej, zaczną zwiększać swoją objętość bardziej niż woda, wypierając ją z butelki. Butelka lub pojemnik będzie unosić się na wodzie, a w zależności od wielkości butelki lub pojemnika zadziała różnica temperatur. Wieczorem woda zacznie się ochładzać, a rano butelka lub pojemnik nie tylko zatonie, ale zostanie wciągnięty do wody. Co więcej, jeśli różnica temperatur będzie równa, wówczas wytworzona zostanie taka sama ilość energii, jak podczas pchania. Gdy słońce zacznie nagrzewać zbiornik, rozpocznie się wynurzanie i cykl się powtórzy. Otrzymamy w miarę efektywną stałą instalację fotowoltaiczną typu działającej maszyny perpetuum mobile drugiego rodzaju, w której różnica energii dwóch początkowo nierównowagowych ośrodków przyczynia się do wydobycia energii słonecznej, która wytworzyła nabytą nierównowagę oddziałujących substancji i głoska bezdźwięczna. Przystawiając butelkę do rozpoczęcia nurkowania w zimnej wodzie, zastępując część powietrza wodą, usunęliśmy w ten sposób część siły wyporu zapewniającej wynurzanie (wyporność dodatnią), a jednocześnie wyrównaliśmy ilość wypartej substancji przez butelkę z wodą i samą butelkę z przyczepionym do niej ładunkiem i jej zawartością (woda, powietrze), tj. ciężar butelki z wodą, ładunkiem i powietrzem w niej zawartym jest równy ciężarowi wypartej wody, czyli wyporu siła wynosi zero (zero wyporu), różnica potencjałów energetycznych wody zewnętrznej i układu – ładunku, szkła butelki, powietrza i wody w butelce również wynosi zero. Aby jednak osiągnąć tę sytuację, usunęliśmy nie część siły przyciągania, a część siły wyporu, co oznacza, że ​​nawet gdyby w tym przypadku siła przyciągania istniała, to dla ciała o dodatnim wyporze byłaby ona i tak mniejsza niż siła wyporu, tj. czyli w tym przypadku nie istnieje i nie może powstać, gdy butelka dostosowana do zerowej wyporności znajduje się w wodzie, a różnica potencjałów energetycznych jest równa zeru, gdyż siła wyporu działająca na stałą objętość ciała nie nie zależy od głębokości zanurzenia, szczególnie gdy zamiast ciała stałego stosuje się gaz o dodatnim wyporności, zdolności do zwiększania objętości w miarę unoszenia się i zmian temperatury. Na ciało w warunkach zerowej wyporu działają dwie przeciwnie skierowane i jednakowe siły – siła pchająca skierowana w górę i siła wciągająca skierowana w dół. Siła pchająca wzrasta wraz ze wzrostem dodatniej różnicy potencjałów energetycznych wody i powietrza przy całkowitym braku siły przyciągającej, a siła odciągająca wzrasta wraz z jej ujemną różnicą. Prześledźmy wnioski wyciągnięte za pomocą wzorów. Na powierzchni Ziemi siła przyciągania jest równa F = mq, gdzie m to masa ciała, q to przyspieszenie ziemskie równe 9,81 m/s 2. Na powierzchni Ziemi siła pchająca jest równa F = V Dq, gdzie V to objętość ciała, D to gęstość cieczy (w tym przypadku wody), q to przyspieszenie ziemskie równe 9,81 m/s 2 . Ale VD jest równe m. Zatem na każdą objętość cieczy w słupie tej cieczy na dowolnej głębokości działa siła wyporu równa sile przyciągania i jest to to samo obojętne położenie ciała w cieczy, jak w przypadku butelki, i tak jest jeśli pompujemy pod kolumnę wodę i wypartą wodę zawracamy przez turbinę o wydajności = 1 to otrzymamy ilość energii równą zużyciu, ale nie pompujemy wody pod wodę tylko powietrze z dodatnia pływalność. Rozważmy bardziej szczegółowo konsekwencje wynikające z prawa Archimedesa. Ciało pływające zanurza się pewną częścią w cieczy: zanurzona część wypiera wagowo tyle cieczy, ile waży całe ciało. Można powiedzieć, że na pływające ciało działa siła wyporu równa ciężarowi cieczy wypartej przez zanurzoną część i będziemy w błędzie. Przecież powietrze nad powierzchnią wody, które również ma dodatnią pływalność, można pomylić z ciałem pływającym. Natomiast przy stałej ilości powietrza rozpuszczonego w wodzie (zasysanego) nie następuje zanurzenie powietrza w wodzie, lecz jest ono z niej wypychane bez śladu, czyli z większą siłą, choć słup powietrza nad to ciało może przekroczyć ciężar ciała. Ale jeśli zanurzysz na pewną głębokość pływające ciało i słup powietrza nad tym ciałem, to zanurzenie słupa powietrza wymaga znacznie więcej energii niż zanurzenie ciała. W obu przypadkach trzeba byłoby pokonać siłę wyporu (dodatnią), czyli wtedy, gdy siła wyporu jest większa od zera. I byliśmy przekonani, że siła wyporu na etapie wynurzania przy równych temperaturach wody i powietrza jest większa niż siła przyciągania. Nierównowaga jest warunkiem koniecznym powstania maszyny pracującej okresowo, co nie jest sprzeczne z drugą zasadą termodynamiki i zasadą zachowania energii. Jeśli jednak nie da się wprowadzić ciała stałego pod słup cieczy bez pokonania siły (jesteśmy zmuszeni zanurzyć ciało z powierzchni zbiornika), wówczas można wprowadzić powietrze bez wydawania energii na pokonanie wyporu. Jest to kolejny dowód na to, że doprowadzenie objętości powietrza pod słupem wody wymaga mniej energii niż pokonanie ciśnienia wody nad rurą ciśnieniową źródła sprężonego powietrza, co wyraźnie widać na rys. 8. Ponieważ pierwotna ilość dostarczanego powietrza ma dodatni wypór, jasne jest, że podczas wynurzania zyskamy energię w wyniku ciepła pobranego z wody i różnicy w kosztach energii potrzebnej do wytworzenia cieczy i ciała. Weźmy lejek, odwróćmy go do góry nogami i opuśćmy do wody tak, aby dolna rozszerzona część nie sięgała dna, a górna znajdowała się na poziomie wody lub nieco wyżej. Wprowadźmy powietrze pod lejek za pomocą rurki. Dbajmy o to, aby wyparta z lejka woda nie przelewała się po prostu ze smoczka, ale wytryskała na znaczną wysokość, czyli prawie nie zwiększająca się objętość powietrza pod wpływem siły wyporu tworzy siłę wyporu, której nie obserwujemy przy dostarczeniu tej samej ilości wody, przy Sprawności = 1 otrzymalibyśmy ilość energii równą zużyciu. Jednak na dostarczanie powietrza zużywamy mniej energii niż na dostarczanie wody, mimo to zyskujemy energię. Nie jest to zasada, na której opiera się działanie wtryskiwacza czy eżektora, ale zjawisko spowodowane różnicą kosztów energii potrzebnej do wytworzenia wody i powietrza (nierównowaga początkowa), która decyduje o ich właściwościach. Wiadomo, że gdy ciśnienie spadnie o 1a, objętość powietrza wzrasta o wielkość objętości początkowej, tj. następuje początkowy wzrost objętości powietrza, a raczej jest równy 2-krotnemu wzrostowi, ale średnia objętość efektywna powietrza wytwarza energię (rys. 8), co wyraża równanie

V g = V o + = P, gdzie V o jest objętością pierwotnego powietrza wypełniającego na głębokości H przy tych samych temperaturach wody i powietrza;

H - wysokość słupa wody,

P to współczynnik ciśnienia zależny od wysokości słupa wody (Nm/10 m = P) na poziomie dolnego dystrybutora sprężonego powietrza w kształcie dzwonu pływakowego lub pierścieniowego. Następnie