Принцип деяния вихревых теплогенераторов
К.х.н. О. В. Мосин
Водородная энергетика и движки внутреннего сгорания на базе воды и водорода. Часть 4 Принцип деяния вихревых теплогенераторов:
-Согласно теории движения, при раскручивании потока воды в вихревом теплогенераторе должно выделяться в виде излучений либо тепла 2 Дж внутренней энергии воды на каждый Джоуль энергии, затрачиваемой насосом на раскручивание воды. Как следует, предельная эффективность теплогенератора при всем этом не превосходит 300%.
-Использование термический энергии, запасенной в начальной воде, без конфигурации ее теплоемкости и структуры не может приводить к нагреву этой воды до температуры, большей начальной. Как следует, в вихревом теплогенераторе употребляется не тепло, запасенное в начальной воде, а происходит перевоплощение в тепло другой внутренней энергии воды, к примеру энергии межмолекулярных связей, межатомных и внутриатомных связей и даже внутриядерных связей.
-Вода благодаря водородным связям является самым необычным веществом в природе, владеющим рядом не нормальных параметров. При таянии льда водородные связи меж молекулами воды разрываются не все, и в воды остаются льдоподобные молекулярные ассоциаты — в главном тетрамеры, образующие при их объединении тетраэдрические правои левовинтовые структуры — цепочки.
-Вихревое движение воды и торсионные поля выстраивают клочки цепочек тетрамеров воды параллельно друг дружке, что упрощает сцепление их концами и «полимеризацию» воды без ее остывания. «Полимеризация» сопровождается выделением энергии связи меж тетрамерами в виде излучений и тепла.
-Объединения в ассоциаты и комплексы всего 10 % молекул воды довольно, чтоб выделяющаяся энергия их связи нагрела воду до кипения. Этот процесс можно использовать в термических насосах. Там же, где нет наружного источника тепла, такое увеличение температуры воды будет только иллюзией тепловыделения, т.к. образующиеся комплексы метастабильны и стремительно распадаются уже с поглощением тепла, затрачиваемого сейчас на разрыв межмолекулярных связей.
-Если бы выделение внутренней энергии воды в критериях теплогенератора происходило только за счет появления временных межмолекулярных связей в воде, то после выхода воды из теплогенератора она должна бы стремительно остывать без термообмена с окружающей средой из-за расходования тепла на разрыв этих связей. Как следует, «избыточное» тепло вихревом теплогенераторе возникает не за счет образования межмолекулярных связей, а по другой причине, к примеру за счет реакций ядерного синтеза.
-Если в вихревом теплогенераторе идут реакции ядерного синтеза, то тепловыделение из него может быть огромным, чем то энерговыделение, которое нужно по теории движения при ускорении вращения воды. При всем этом эффективность теплогенератора может превосходить 300%.
-В неравновесных критериях распыления воды форсунками и воздействия на нее ударных волн в камере сгорания мотора, работающего на консистенции воды с обыденным топливом, молекулы воды могут на куцее время объединяться в кластеры капиллярно-конденсированной воды с выделением энергии связи в виде тепла, затрачиваемого на воплощение рабочего хода поршня мотора. После чего кластеры, распадаясь в выхлопной трубе мотора, забирают из выхлопных газов тепло, что увеличивает эффективность использования тепла, получаемого от сгорания обыденного горючего в движке. При всем этом различные добавки к воде, подбираемые обычно способом проб и составляющие «ноу-хау» технических решений такового рода, играют роль не катализаторов диссоциации воды, а вещества, объединяющего молекулы воды в кластеры.
Мысль о «полимеризации» динамических ассоциатов воды в полях вращения смыкается с представлениями академика Б. В. Дерягина о свойствах капиллярно-конденсированной воды, состоящей из кластерных комплексов, связанных атомами щелочных металлов либо кремния, содействующих образованию винтовых структур.
В кварцевых капиллярах вода вроде бы полимеризуется в кластерные комплексы, выделяя при всем этом существенное тепло и приобретая высшую термостойкость. Академик Дерягин подчеркивал, что так вода должна вести себя не только лишь в капиллярах, да и в неравновесных критериях массивных силовых полей. А ведь при распылении воды в аэрозольные капельки форсункой либо карбюратором мотора вода тоже может на какую-то долю секунды получать практически такую же структуру, как в капиллярах. Дело не в том, что жиклер карбюратора — это тоже тончайшая трубочка, практически капилляр. Проталкивая воду через жиклер либо отверстие форсунки, мы делаем только предварительную работу, чтоб порвать воду на маленькие капельки струей воздуха в карбюраторе как в пульверизаторе. Позже основную работу делают силы поверхностного натяжения приобретенных микроскопичных капелек, вылетающих из карбюратора в камеру сгорания мотора. Они сжимают воду в микроскопичных каплях не слабее, чем в капилляре. Так, при поперечнике капелек воды 1 мкм (туман) давление, создаваемое в их силами поверхностного натяжения при комнатной температуре, составляет 0,3 атм. А в аэрозолях оно составляет уже 3-300 атм. (Тут — коэффициент поверхностного натяжения воды при 25°С.)
Но с увеличением температуры воды коэффициент ее поверхностного натяжения, как понятно, стремительно миниатюризируется. Казалось бы, что это должно мешать нашей затее уплотнения воды в капельках. Но для процесса диспергирования воды форсункой либо жиклером это как раз полезно, ибо уменьшает работу, затрачиваемую насосом на диспергирование. Чем выше температура воды, тем легче получить более маленькие ее капли, ибо в нагретой воде термическим движением ее молекул уже отчасти разорваны старенькые межмолекулярные связи.
Когда впрыскивание воды производят в струю прохладного воздуха, то только охладившись в ней, капли сдавливаются силами поверхностного натяжения до обозначенных выше давлений. Вот сейчас, если их к тому же тряхнуть сильнее ударной волной детонации от возгорания бензина, впрыскиваемого сразу с водой, то вода микрокапелек может на какое-то время перевоплотиться в капиллярную воду. Для объединения кластеров воды в кластерные комплексы под действием сил поверхностного натяжения в неравновесных критериях ударной волны, недостает только атомов кремния либо их заменителей в воде. Те загадочные порошки, которые вводили в воду все изобретатели водяных заменителей бензина, и служат этой цели. При их наличии молекулы воды уже охотно и стремительно соединяются воединыжды в кластерные комплексы.
Всего 10-ти процентам молекул воды в капельках довольно слиться в кластерные комплексы, чтоб выделилось тепло, достаточное для нагрева всей воды капелек до кипения. А если сольются 50 процентов молекул, то термический эффект таковой, как от вспышки порции бензина. И все это тепло содержится в сокрытом виде в изначальной воде, недостатка которой у нас пока нет. Это тепло стремительно отдается газам и парам в камере сгорания, потому что теплопроводимость квазикапиллярной воды близка к теплопроводимости металлов.
С водой, кстати, после чего ничего отвратительного не случается, если, естественно, вещество порошка подобрано не вредным для людей и среды. Ибо через долю жунды квазикапиллярная аэрозольная вода теряет свои особенные характеристики и становится обычной. При этой релаксации она практически «пожирает» тепло из среды — выхлопных газов мотора — практически настолько же активно, как до того выделяла тепло. Но к этому времени уже произошел выброс из камеры сгорания, мы уже получили от воды то тепло, которое желали взять, а выхлопные газы и требуется охлаждать, до того как выкидывать в воздух. Таким макаром, и тут вода работает практически как рабочее тело термического насоса. В камере сгорания мотора она дает запасенное в ней скрытое тепло, взятое когда-то из среды, а в выхлопной трубе конфискует тепло от выхлопных газов — товаров сгорания бензина либо дизельного горючего. Но в отличие от термического насоса тут вода употребляется всего один раз. Будучи выброшенной из выхлопной тубы в виде капель и паров, она невозвратно пропадает. Но какое все таки удачное выходит сочетание характеристики воды, на мгновение превращающейся в квазикапиллярную и в итоге этого самопроизвольно разогревающейся изнутри, со схемой работы бензинового двигателя, которому тепло и необходимо на мгновение, пока его поршень движется от верхнего положения к нижнему при рабочем ходе.
В описанном процессе бензиновый двигатель вроде бы берет взаем у воды ее тепло на время рабочего хода, чтоб через мгновение возвратить это тепло ей из собственных выхлопных газов. Вода с ее уникальными качествами в этом процессе служит тем промежным телом, которое помогает полнее использовать тепло от сгорания органического горючего. В итоге термический КПД мотора, обычно составляющий менее 30%, увеличивается.
Рис. Схема вихревого теплогенератора
Вихревой теплогенератор работает так. Вихревую трубу теплогенератора присоединяют инжекторным патрубком 1 к фланцу центробежного насоса (на рисунке не показан), подающему воду под давлением 4 – 6 атм. Попадая в улитку 2, поток воды сам закручивается в вихревом движении и поступает в вихревую трубу 3, длина которой в 10 раз больше ее поперечника. Закрученный вихревой поток в трубе 3 перемещается по винтообразной спирали у стен трубы к ее обратному (жаркому) концу, заканчивающемуся донышком 4 с отверстием в его центре для выхода жаркого потока. Перед донышком 4 закреплено тормозное устройство 5 – спрямитель потока, выполненный в виде нескольких плоских пластинок, радиально приваренных к центральной втулке, сосной с трубой 3. Когда вихревой поток в трубе 3 движется к этому спрямителю 5, в осевой зоне трубы 3 появляется противоток. В нем вода тоже вращаясь движется к штуцеру 6, врезанному в плоскую стену улитки 2 соосно с трубой 3 и созданному для выпуска «холодного» потока. В штуцере 6 установлен очередной спрямитель потока 7, аналогичный тормозному устройству 5. Он служит для частичного перевоплощения энергии вращения «холодного» потока в тепло. Выходящая теплая вода направляется по байпасу 8 в патрубок 9 жаркого выхода, где она смешивается с жарким потоком, выходящим из вихревой трубы через выпрямитель 5. Из патрубка 9 подогретая вода поступает или конкретно к потребителю, или в теплообменник, передающий тепло в контур потребителя. В последнем случае отработанная вода первичного контура (уже с наименьшей температурой) ворачивается в насос, который вновь подает ее в вихревую трубу через патрубок 1.
В заключение следует отметить, что пробы использования воды заместо бензина либо дизельного горючего в обычных движках, длительно приспосабливавшихся к работе на органических топливах, — далековато не наилучший путь. Так, к примеру, попадание воды из рабочих цилиндров в картер может привести к порче картерного масла, ну и многие детали системы подачи горючего и выхлопного тракта автомобиля могут окислиться от воды. Нужно разрабатывать особенные движки, вначале созданные для работы на воде. 1-ые бывалые эталоны таких движков сконструированы в лаборатории компании «ЮСМАР» в Кишиневе. В этом движке, заместо поршня с шатуном и кривошипным валом употребляется вода, выдавливаемая расширяющимися продуктами сгорания из рабочей камеры в турбину. Это упрощает схему силового механизма и устраняет от необходимости изготавливать такие сложные детали, как коленчатый вал, шатуны и поршни. Естественно, эти движки пока просты и имеют огромное количество недоработок, но они работают. Непременно, с истощением нефтяных ресурсов, у таких движков огромное будущее.
К.х.н. О.В. Мосин
Литературные источники и материалы к статье: www.ntpo.com/techno/techno1_7/12.shtml