Вихревые теплогенераторы

[efimart]

По сути, представляют из себя насос, подающий жидкость в некую трубу по касательной или как-то по иному, вызывая завихрения и прочую кавитацию)

История создания вихревых теплогенераторов уходит корнями в первую треть двадцатого века, когда французский инженер Жозеф Ранк столкнулся с неожиданным эффектом, исследуя свойства искусственно создаваемого вихря в разработанном им устройстве — вихревой трубе. Сущность наблюдаемого эффекта заключалась в том, что на выходе вихревой трубы наблюдалось разделение сжатого воздушного потока на теплую и холодную струю.
Исследования в данной области были продолжены немецким изобретателем Робертом Хилшем, который в сороковых годах прошлого столетия улучшил конструкцию вихревой трубы Ранка, добившись увеличения разности температур двух воздушных потоков на выходе из трубы. Однако как Ранку, так и Хилшу не удалось теоретически обосновать наблюдаемый эффект, что отсрочило его практическое применение на многие десятилетия. Следует отметить, что более-менее удовлетворительное теоретическое объяснение эффекта Ранка — Хилша с точки зрения классической аэродинамики не найдено до сих пор.
Одним из первых ученых, которому пришла в голову идея запустить в трубу Ранка жидкость, является российский ученый Александр Меркулов, профессор Куйбышевского (ныне Самарского) государственного авиакосмического университета, которому принадлежит заслуга в развитии основ новой теории.

В данной статье рассмотрена история создания вихревых теплогенераторов, принципы их работы, а также приведены основные технические характеристики моделей вихревых теплогенераторов, производимых российскими фирмами на данный момент
<a class="postlink" href="http://www.energoinform.org/professionals/vortexheatgenerator.aspx" onclick="window.open(this.href);return false;">http://www.energoinform.org/professiona ... rator.aspx</a>

Вот для примера выставочный образец:

 

[dobrijduh]

Труба Ранка - это в сущности сепаратор. Холодный газ или жидкость плотней, соответственно вытесняется на периферию вихря, а более теплый остается в центре. Или я чего то не понимаю?

 

[fibonacci]

<a class="postlink" href="http://www.evgars.com/fg.htm" onclick="window.open(this.href);return false;">http://www.evgars.com/fg.htm</a><br /><br />-- 16 мар 2013, 11:25 --<br /><br />

Труба Ранка - это в сущности сепаратор. Холодный газ или жидкость плотней, соответственно вытесняется на периферию вихря, а более теплый остается в центре. Или я чего то не понимаю?

----- НЕ ПОНИМАЕТЕ.......

 

[dobrijduh]

Действительно :?
Парадоксальность эффекта Ранке заключается в том, что центробежные силы во вращающемся потоке направлены наружу. Как известно, более тёплые слои газа или жидкости должны подниматься вверх, а в случае центробежных сил — стремиться к центру, более холодные имеют большую плотность и, соответственно, должны стремиться к периферии. Между тем при большой скорости вращающегося потока всё происходит с точностью до наоборот!

Ссылку о кавитации посмотрел, спасибо!<br /><br />-- 16 мар 2013, 15:35 --<br /><br />Вот, не поленитесь, прочтите.

Эффект Ранка
А.Ф.Гуцол
"Рассмотрены существующие теории эффекта Ранка. Обсуждены присущие им внутренние противоречия и недостатки в толковании результатов некоторых экспериментов. Изложен новый подход к объяснению причин вихревого эффекта Ранка, демонстрирующий возможность объяснения с единой позиции имеющегося множества экспериментальных результатов."

http://narod.ru/disk/13900438000.bc56862162d6675eb4a9d8533a87152e/Эффект_Ранка.pdf.html
Эффект_Ранка.pdf
Размер:488.09 кБ
md5:bc56862162d6675eb4a9d8533a87152e

 

[efimart]

Еще в тему статья о данном эффекте
<a class="postlink" href="http://khd2.narod.ru/whirl/ranque.htm" onclick="window.open(this.href);return false;">http://khd2.narod.ru/whirl/ranque.htm</a>
Выдержка из статьи: "Вихревые обогревательные установки
Безусловно, попытки использовать эффект Ранка не только для охлаждения, но и для обогрева препринимались неоднократно. Более того, некоторые образцы производятся серийно, в том числе и в нашей стране.
Как ни странно, наиболее широко распространены жидкостные конструкции на эффекте Ранка. Очевидно, это объясняется большей энергоёмкостью теплоносителя и меньшей шумностью их работы по сравнению с газовыми, обусловленной меньшими скоростями рабочего тела. Наиболее известной установкой этого класса является ЮСМАР. К сожалению, следует отметить, что практически все они предназначены для промышленного или полупромышленного применения, о чём свидетельствует хотя бы потребляемая мощность, которая обычно составляет несколько киловатт у «младших» моделей и достигает десятков киловатт у «старших». Заявленный производителем КПД (т.е. соотношение полученного тепла к затраченной электроэнергии) для разных типов установок составляет от 1.2 до 2.4, причём как именно он измерялся — в большинстве случаев неизвестно. Следует заметить, что для компрессорных тепловых насосов (скажем, холодильников и кондиционеров) обычно характерно соотношение перекачанного тепла к затраченной электрической энергии в диапазоне от 2 до 3.
В то же время в Интернете существует и много отрицательных отзывов и сообщений об испытаниях, где говорится, что КПД вихревых установок меньше 100% и выход тепла не превышает затраченной электроэнергии. Следует отметить, что здесь принципиально важен сам подход к таким установкам. Если рассматривать их как разновидность «вечного двигателя» со сверхъединичным КПД, то такую установку следует поставить целиком в одно помещение и мерить температуру всей системы в целом — она должна давать тепла больше, чем было потрачено электричества. Если же рассматривать их как тепловой насос, то необходимо разделять зоны отбора и отдачи тепла и оценивать именно эффективность его перекачки — ведь если пытаться оценить эффективность, скажем, обычного холодильника, меряя температуру в кухне, где он стоит, то это будет очевидной глупостью.
Наконец, позволю себе заметить, что возможно, некоторые подобные конструкции, внешне воспринимаемые как вихревые, на самом деле используют совсем другие принципы, а вращение или вихревое движение в них являются важными, но вспомогательными средствами. Ярким примером такого устройства, по моему убеждению, является двигатель Клема."

 

[bvs1940]

http://www.evgars.com/fg.htm

Сопла ракетных двигателей спроектированы таким образом, чтобы отсутствовал отрыв потока от профиля сопла. В сопле же

после расширения появляется прямолинейный участок. Если в сопле Лаваля среда вылетает в форме расширяющегося конуса, то в рассматриваемой конструкции расширяющаяся струя сужается, что и приводит к появлению в центре потока кавитационной полости.

Отдельным вопросом является вопрос о кавитации. Общепринято, что кавитационные пузырьки являются воздушными пузырьками. Но это не так. Вода имеет кристаллическую структуру, в качестве элементов которой выступают вихри Бенара. И при обычном кипении воды идёт фазовый переход: т.е. изменяются размеры кристалликов (вихрей Бенара). Но изменить размеры вихрей Бенара мы можем не только температурой, но и динамическим способом. Это и достигается в рассматриваемом сопле: резкое увеличение скорости сменяется её уменьшением. Динамическая нагрузка ведёт к динамическому вскипанию воды, т.е. парообразных пузырьков. Т.к. газообразной воде всплывать некуда, то пузырьки схлопываются, формируя кавитацию. А как известно, фазовый переход обладает свойством гистерезиса, на чём и основано действие тепловых насосов: холодильники и кондиционеры тепла производят больше, чем потребляют электроэнергии.

Вот, не поленитесь, прочтите.

Не поленился прочитал. Наиболее ценное в этой статье это ссылка на работу под номером 45, на работу Финько. А в остальном это размышления на свободную тему, к трубке Ранке не имеющее никакого отношения (за исключением описания конструкции).

Только Финько догадался экспериментально определить направление вращения потока, выходящего в трубке Ранке в обратном направлении. И оказалось, что поток-то вращается в обратном направлении. А это в теоретические ворота ну никак не лезет. Надо же такой пакости случиться. Тангенциальным входом закручивают поток в одном направлении, а он проклятый в центральном потоке крутится в обратном направлении. Быть такого не может, потому что и быть не должно. Значит эксперимент неверен, раз он не соответствует общепринятым представлениям. А не проще ли общепринятые представления выбросить на помойку истории?

Еще в тему статья о данном эффекте
<a class="postlink" href="http://khd2.narod.ru/whirl/ranque.htm" onclick="window.open(this.href);return false;">http://khd2.narod.ru/whirl/ranque.htm</a>

Дмитрий (владелец сайта khd2) всегда проводит грамотный анализ, но с позиции классики. Остался себе он верен и в данном случае.

Эксперименты Финько однозначно говорят о том, что в трубке Ранка формируется вихрь Бенара, периферийный поток которого уходит в прямом направлении, а центральный поток уходит в обратном направлении. Как газ, так и жидкость имеют кристаллическую структуру (в статистической физике с 50 годов прошлого века стало развиваться кластерное направление исследований, стремящееся из статистического хаоса сформировать кристаллическую структуру). А эта кристаллическая структура имеет форму структуры из вихрей Бенара. Для своего окружения вихрь Бенара прячет свою внутреннюю структуру. С окружением вихрь взаимодействует только своей внешней поверхностью. Стоит отметить, что вихрь Бенара перемещается внешней поверхностью, но в направлении движения своего внутреннего потока. При этом внешняя поверхность вихря имеет как осевую, так и тангенциальную скорость движения. И вполне естественно, что динамику определяет осевая составляющая движения. Но жидкости и газы обладают и такой характеристикой как температура. Следовательно, за формирование температуры ответственна тангенциальная составляющая движения вихря Бенара.

Из статьи Гуцула следует, что что внутренний поток составляет половину диаметра вихря. Взяв сечение обычного вихря Бенара (скажем, над нагретым склоном холма) мы увидим, что осевая скорость движения внутреннего потока больше осевой скорости наружного потока. То же самое отношение наблюдается и в трубке Ранке. А в трубке Ранка мы никаких манипуляций с воздухом не проводили. Мы изменили только динамическую составляющую среды. В центральном потоке мы увеличили осевую скорость движения. А т.к. суммарная энергия среды не изменилась, то увеличение осевой составляющей энергии сопровождается уменьшением её тангенциальной составляющей. А т.к. тангенциальная составляющая вихря ответственна за температуру, то среда в центральном потоке свою температуру и понизила.

Но в данной теме речь идёт о теплогенераторах, т.е. трубках Ранке, работающих на воде. А вода это своеобразная среда. В диапазоне температур от 0 до 100 градусов она имеет две кристаллические модификации с разными коэффициентами теплового расширения. Ниже 4 градусов начинает превалировать одна модификация, что и ведёт к её расширению. Выше же 4 градусов доля второй кристаллической модификации постоянно увеличивается. А мы уже выяснили, что динамика равноценна повышению температуры. Т.е. динамическое воздействие на воду в трубке Ранке сдвигает отношение кристаллических фракций в сторону повышения второй фракции, что и повышает температуру. Но чистая трубка Ранка имеет ограничение. Если мы загоним воду с температурой, близкой к 90 градусам, то в ней уже будет большая доля второй кристаллической модификации. Электрической энергии затратим много, а повышение температуры будет с гулькин нос. И КПД установки будет значительно ниже 1. Если же мы загоним воду с температурой, скажем, 40 или 60 градусов, то мы можем получить КПД существенно больше 1. Поэтому методика определения КПД имеет существенное значение. Но этого недостатка не существует в устройствах использующих кавитацию. Кавитацией мы безболезненно можем повышать температуру воды и выше 100 градусов. Поэтому разные теплогенераторы и демонстрируют разную эффективность. На необходимость снижения температуры входящей в теплогенератор воды конструктора не обращают внимания. А ведь это весьма существенный момент.

 

[IGOR PROKHOROV]

Efimart, на этом же сайте только в разделе "Точка зрения" есть масса моих статей, в одной из которых про торсионный способ получения энергии из вакуума я даю объяснение данному эффекту и принципам работы вихревых теплогенераторов. Здесь на Заряде эта статья тоже где-то есть, но искать надо.

Должен сказать, что этот способ получения СЕ всё же является тупиковым. И причина тому - наличие жидкости. Жидкость абсолютно необходима как реагент, который извлекает СЕ из вакуума. Но она же и ограничивает количество извлекаемой энергии из-за своей вещественной природы. Чтобы поднять количество извлекаемой энергии, надо увеличить степень неравномерности процесса, то есть очень резко изменять скорость жидкости как в пространстве, так и во времени. А вот это как раз и не удаётся.

 

[efimart]

на этом же сайте только в разделе "Точка зрения" есть масса моих статей, в одной из которых про торсионный способ получения энергии из вакуума я даю объяснение данному эффекту и принципам работы вихревых теплогенераторов. Здесь на Заряде эта статья тоже где-то есть, но искать надо.

Должен сказать, что этот способ получения СЕ всё же является тупиковым. И причина тому - наличие жидкости. Жидкость абсолютно необходима как реагент, который извлекает СЕ из вакуума. Но она же и ограничивает количество извлекаемой энергии из-за своей вещественной природы. Чтобы поднять количество извлекаемой энергии, надо увеличить степень неравномерности процесса, то есть очень резко изменять скорость жидкости как в пространстве, так и во времени. А вот это как раз и не удаётся.

а не дадите ссылочку на статью?
и как так - жидкость необходима, но она же и ограничивает?
если необходима, то придется мириться с ограничениями.
если есть другие рабочие варианты, с другой средой, то узнать бы о них поподробнее.
просто эти штуки уже выпускаются и их можно купить, а остальное нет.

 

[IGOR PROKHOROV]

Вот ссылка <a class="postlink" href="http://www.energoinform.org/pointofview/prohorov/extraction-energy-part3.aspx" onclick="window.open(this.href);return false;">http://www.energoinform.org/pointofview ... part3.aspx</a>

Даже если ВТГ уже серийно выпускаются и продаются, это не означает, что за ними будущее. Какова эффективность этих устройств? Порядка 110-190%. А импульсное разложение водяного пара на водород и кислород у Канарёва, Моллера и Фролова давало до 2000-10000% эффективности. Просто нет у Канарёва и Фролова денег, чтобы организовать производство.

 

[efimart]

Порядка 110-190%

ваши слова как музыка для меня) Если доказать реальность СЕ устройств, то деньги найдутся.
А начать внедрение нужно именно с таких, в меру эффективных устроств, не все же сразу.

 

[XXX1]

Пустите потоки на встречу