Енергії вихрового руху рідини і можливості її практичного використання

В даний час в усьому світі активно ведеться пошук нових альтернативних джерел енергії, що не завдають шкоди навколишньому простору. У процесі цього пошуку сформувалися два основних напрямки отримання такої енергії .

       Засновником першого напрямку вважається М.Тесла, з його ідеєю отримання енергії з навколишнього простору. Про його ідеяї, зокрема запатентований ним трансформатор, двигун на постійних магнітах і т.інш. ведеться активна дискусія.
        Засновником  другого напрямку по праву вважається В.Шаубергер, з розробленою ним теорією енергії води. Багато авторів пишуть про безрезультатні спроби використати на практиці теорію В.Шаубергера, а також виготовити вихровий двигун.
        Один із сайтів, присвячений питанням дослідження вихрової енергії , вибрав своїм епіграфом цитату «ЕНЕРГІЯ ПЕРВИННА - ЦЕ ПРИЧИНА, ФОРМА ВТОРИННА - ЦЕ НАСЛІДОК». Цим підкреслюється те, що людству поки не ясний основоположний принцип, який пояснює процеси, що протікають в вихрових апаратах.
        У запропонованій статті ми хочемо  розглянути питання практичного застосування вихрового руху рідини.
        Для пояснення механізму утворення додаткової енергії в апаратах, що реалізують вихровий рух рідини, розглянемо пристрій, схема якого наведена на рис.1 і назвемо його гидроциклон ( ГЦ )
        Гідроциклон складається з корпусу 1 з конічним центральним каналом, в якому розташований конічний активатор, виконаний у вигляді шнека, гвинтовий канал якого звужується, та двох кришок - вхідної 3 та вихідної  4. (Рис.1)
       Припустимо, що крізь ГЦ проходить рідина з витратою Q.
       Розглянемо рівняння енергії для перерізів 2а -2а активатора, - на виході з гвинтового каналу що звужується і 2-2 - на вході в канал (а) ( Рис.1 ). Тиск в цих перетинах однаковий і дорівнює р₂ . У перетині  2а -2а потік рухається по гвинтовому каналу плоскопаралельно, і енергія одиниці маси потоку W_2a визначається з виразу:
                              W_2a = E_o + p₂ /ρ + Q² / ( 2f²) ,
 де: Eo - внутрішня енергія одиниці маси потоку ,
       f - площа поперечного перерізу сужающегося гвинтового каналу на виході з активатора ,
       ρ - щільність робочої рідини ,
       Q - витрата робочої рідини.
 

  У перетині 2-2 потік одночасно рухається паралельно осі зі швидкістю Q/F₂ (оскільки дотримується принцип нерозривності потоку) і обертається навколо осі з кутовою швидкістю ω = Q / fR .
Енергія одиниці маси потоку визначається з виразу:

 ,
де:  E₁ - внутрішня енергія одиниці маси потоку в перетині 2-2 ,
      F₂ - площа перерізу каналу (а) ,
      R - радіус гвинтового каналу на конусі активатора (Рис.1) ,

- енергія одиниці маси потоку, що виникла від дії відцентрових сил переносного вихрового руху. Оскільки приплив енергії з зовні відсутній W_2a = W₂ .

  (1)

 Зазначене рівняння враховує те, що частина гідравлічної енергії потоку ( Q² / 2 f² ) при вході в канал ( а ) перейшла у внутрішню енергію ( раптове розширення потоку, тобто відрив потоку від стінок ) .
        Враховуючи те, що F₂ >> f , тобто Q² / ( 2F₂² ) = 0 , з рівняння ( 1 ) випливає:

                            Q² / ( 2f²) = E₀ - E₁,

 тобто, частина внутрішньої енергії потоку переходить в гідравлічну енергію переносного руху , яка на виході з ГЦ переходить в потенційну енергію тиску.
         Розглянемо рівняння Бернуллі для перерізів 1-1 ; 2а -2а ; 2-2 і 3-3 . Взявши до уваги , що в перерізі 3-3 потік має плоскопараллельной рух (у разі необхідності в каналі ( а ) може бути встановлений випрямляч потоку) , отримаємо формулу:

                               p₁ / ρ = p₃/ρ - ( 1 - λ L / d ) Q² / ( 2f ² )                 (2) ,
де: λ - коефіцієнт гідравлічного опору ,
      L - приведена довжина сужающегося гвинтового каналу ,
      d - середній гідравлічний діаметр поперечних перерізів сужающегося гвинтового каналу ,
     p₁ - тиск на вході в ГЦ ,
     p₃ - тиск на виході.
Слід врахувати , що цей вираз буде вірним при відсутності кавітації, тобто при р₂ > 0, або p₃ > Q² / f² (тиск абсолютний ) .
       З рівняння (2) видно , що потужність потоку на виході з ГЦ більша, ніж на вході в нього за рахунок частини внутрішньої енергії робочої рідини, при чому величина цієї різниці визначається геометричними розмірами активатора L; d ; f і величиною витрати робочого середовища  Різниця між вхідною і вихідною гідравлічними потужностями δN :

         δN залежить від Q і від f і може досягати  будь-яких величин .
        За описаним вище принципом працюють сопла і імплозіонна машина ( в тому числі і «домашній генератор » ) Шаубергера , вихровий двигун Клема , теплові генератори Потапова .
        Наша творча група займається вивченням даного напрямку вже більше 10 років. За цей час нами розроблено метод розрахунку турбін на вище наведеному принципі для будь-якої потужності і зроблена конструктивна проробка турбіни потужністю 20 кВт , експериментальні зразки підвісних човнових моторів ( водометів ) тяговим зусиллям 20 і 50 кг , що працюють на забортній воді.
        Крім того, нами розроблені апарати, що реалізують  вихор, що відтворюється сам по собі, розроблено методику їх розрахунку і на цьому принципі опрацьовані :
       1 . Опалювальний котел тепловою продуктивністю 45 кВт ;
       2.  Двигун, потужністю 2,7 ... 4,5 кВт .
     
        Роботи з практичного використання енергії вихрового руху рідини до теперішнього часу нами проводилися як пошукові , засновані виключно на власному ентузіазмі. Але, накопичений досвід дозволяє здійснити вихід на виготовлення дослідних зразків. Наша група шукає інвестора, готового на взаємовигідних умовах, фінансувати проведення подальшої роботи, виготовлення зразків обладнання, проведення їх випробувань.
        У випадку зацікавленості у даній інформації прохання писати :
       E - mail : yushtexcenter@yandex.ru