Двигатели Клема и Шаубергера

Нажимаю правку. У меня на компьютере вылезает абсолютно правильный текст с абсолютно правильными рисунками (всё на месте). Нажимаю отправить. Вместо рисунков в первом файле (двигатель Клема) вылезают 2 рисунка со второго файла (двигатель Шаубергера). Сами же рисунки оказались в конце двух файлов. Поэтому не верьте глазам своим и рисунок двигателя Клема, и формулу логарифмической спирали смотрите в конце.


По крайней мере в гидродинамике и в газодинамике вечные двигатели можно изготовить на основе вихря Бенара. Такими двигателями и являются двигатели Клема и Шаубергера. Но если в двигателе Клема создаётся последовательность вихрей Бенара, то в двигателе Шаубергера создаётся одиночный вихрь Бенара. Рассмотрим вначале двигатель Клема.

Вращающееся тело формирует центробежную силу, которую не грех было бы использовать в своих целях. Первая попытка использования центробежной силы была сделана ещё в незапамятные времена в виде хорошо всем известного сегнерова колеса. Но факир был пьян и фокус не удался. Ведь, скажем, вода в сегнеровом колесе прежде чем вылететь из трубок двигается по прямым отрезкам, испытывая гидродинамическое сопротивление. И КПД сегнерова колеса оказывается меньше единицы.
Но можно ли в трубе убрать гидродинамическое сопротивление? Оказывается можно. И Клем сумел это сделать. Но прежде рассмотрим вновь вихрь Бенара. И вверх, и вниз элементарные вихри вихря Бенара двигаются по винтовым спиралям. А если мы рассмотрим обычную резьбу на обычной гайке (болту), то увидим, что угол касательной имеет одно и то же значение на всём протяжении резьбы. Нас же интересует при каких условиях мы сможем сформировать это постоянство угла, чтобы можно было использовать центробежную силу. Ясно, что это должна быть спираль. Но не любая спираль подойдёт. Указанному условию соответствует только логарифмическая спираль.

Следовательно, Клем мог использовать только и только логарифмическую спираль, натянув её на конус. При этом стоит отметить, что совсем не обязательно, чтобы профиль логарифмической спирали выполнялся на всём её протяжении. Создав вихрь на начальном участке спирали, мы затем можем плавно перейти и к профилю архимедовой спирали. Ведь логарифмическая спираль нам нужна только для формирования вихрей Бенара. А дальше вихрь Бенара, как стабильная конструкция пройдёт по любой траектории. Можно даже для упрощения использовать и прямые участки, сделав в конце плавный переход на нужное направление истечения.
Но при изготовлении двигателя Клема есть и подводные камни. Двигатель требует достаточно высоких давлений (от 20 до 30 атм). В момент формирования вихрей возникают достаточно высокие напряжения, что вынудило Клема не наматывать трубки на конус, а готовить его цельным из двух половинок (явно фрезеруя логарифмические каналы), соединяя их сваркой. Первый вариант своего двигателя Клем установил на машину и отправился в путешествие. Но уехал недалеко: свернуло полый вал, по которому он подавал среду в спирали. Ведь при поворотах появлялись скручивающие моменты (которые приходится учитывать и кораблестроителям). И Клему пришлось усиливать вал.
Но совсем не обязательно использовать конус, как это сделал Клем. Можно ведь использовать и плоскую идею сегнерова колеса, заменив в нём прямоугольные рога на логарифмические спирали. В этом случае проще выфрезеровать логарифмические спирали в двух половинках, соединив их сваркой. и мы ведь можем на одном валу создать несколько сборок с логарифмическими спиралями. Причём в каждой сборке мы можем расположить не две, а 4 или 6 логарифмических спиралей (естественно имеющих по одному витку).

Серьёзной проблемой при этом является и выбор рабочей среды. Клем использовал подсолнечное масло, заливая в двигатель 30 л (технарю это может многое сказать о размерах двигателя). Кстати, двигатель Клема развивал 350 лошадок, т.е. подсоединив к нему генератор можно вырабатывать и электричество. Существенной проблемой при выборе рабочей среды является то, что в спиралях на вихри действуют односторонние нагрузки. Перекос же нагрузок заставляет среду нагреваться, в связи с чем Клем и вынужден был использовать теплообменник для охлаждения среды. Т.е. температура явно была не хилая по моему порядка 150 градусов. Поэтому желателен подбор среды с низкой вязкостью и с высокой температурой кипения. Вода явно этим условиям не удовлетворяет.

-- 26 фев 2013, 12:06 --

Двигатель Шаубергера.

В интернете достаточно много информации о двигателе Шаубергера. В качестве примера приведу вид двигателя, приведённый на сайте Арсентьева.

Но наиболее качественный анализ конструкции двигателя дан в работе Репульсин by JohnCorn с сайта "Perpetuum mobile". Привожу общий вид двигателя, приведённый в этой работе ( в принципе желательно привести на данном сайте либо полностью всю работу, либо выдержки из неё, что возможно в этой теме я и сделаю, если форумчанам будут интересны детали конструкции).

В теме о вихрях Бенара было показано, что вихри Бенара создают силу в направлении движения центрального потока, которая равна разности между величиной центростремительной и центробежной сил. Т.е. в репульсине Шаубергер получал тягу. Т.е. двигатель Шаубергера может выполнять роль реактивного двигателя. И похоже, что англичане это сумели сделать (как всегда ссылку забыл записать).

Но каким же образом Шаубергер создавал вихрь Бенара в своей конструкции. Рассмотрим для этого трубку Ранке, конструкция которой хорошо известна (А.П. Меркулов Вихревой эффект и его применение в технике).

Ведь в трубке Ранке создаётся вихрь Бенара, внутренний поток которого уходит в обратном направлении, а внешний поток уходит в прямом направлении. Рабочее же состояние в трубке Ранке создаётся введением центрального тела на выходе прямого потока, что уменьшало его сечение. Т.е. и в двигателе Шаубергера вихрь Бенара также создавался уменьшением сечения выходного потока. И угловой редуктор, замеченный JohnCorn, явно служил цели уменьшения сечения выходного потока.
А если мы в трубке Ранке создаём вихрь Бенара, то её элементарно просто преобразовать в двигатель Шаубергера. Надо для этого всего лишь заглушить сечение для выхода обратного потока. А т.к. внутренний поток вихря Бенара остаётся в пределах конструкции, то следует уменьшить и длину трубки Ранке. Естественно, что эффективность этой конструкции будет меньше, чем эффективность двигателя Шаубергера. Но конструкция трубки Ранке более простая, чем конструкция двигателя Шаубергера. Но нам в первую лчередь надо подтвердить работоспособность этой конструкции. А с полученным результатом можно уже думать и о создании самолётного двигателя с минимально возможным расходом топлива. Вспомним, что вихрь Бенара охлаждает воздух. Поэтому нам придётся подавать ему тепловую энергию для более эффективной его работы. Откажет топливный тракт. Ничего страшного: самолёт долетит и на халявной тяге.

 

Уже посетил и участвую в обсуждении темы.