Секреты импульсной энергетики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

СЕКРЕТЫ ИМПУЛЬСНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Канарёв Ф.М.

Анонс

Вода - основной источник будущей экологически чистой энергетики, поэтому актуальность поиска путей решения этой задачи непрерывно растёт. Но есть силы преступно препятствующие этому.

Уважаемые коллеги! Думаю, что Вы согласитесь со мной в необходимости учёта отношения к нашим научным достижениям и к нам наших современников. Судьба талантливого американского изобретателя Майера убедительно доказывает необходимость такого учёта. Если Вы смотрели видеофильм о судьбе Майера, то в нем явно показано, что я поставлен в очередь для расправы. Я думаю, что этого достаточно, чтобы Вы понимали, что моя жизнь дороже мне тех научных секретов, которыми я владею. Конечно, большую часть результатов своих научных исследований (Монография о микромире -1050 стр. и учебник 824 стр.) я уже опубликовал и уверен, что многие поколения Землян будут благодарны мне за этот подарок.

Однако, у меня немало и таких научных результатов, которые я не могу публиковать, а некоторые не могу даже переносить на бумагу из своей головы. Поэтому прошу Вас извинить меня за то, что я не раскрою Вам суть всех энергетических секретов, которыми я владею, а лишь популярно изложу то, что они дадут следующим поколениям землян.

Можно считать, что энергетические потребности Землян на данном этапе развития их цивилизации удовлетворяются. Но этот процесс сопровождается ухудшением экологической обстановки. Остановить его можно только при использовании воды в качестве источника энергии. Известно, что вода разлагается на водород и кислород при импульсном воздействии на её ионы и молекулы. Этот же принцип заложен в работе главного природного мотора - сердца человека и животных. Примерно, одну треть периода сердце работает, а две трети - отдыхает.

Человечество же создало мощные энергетические системы с процессами, не импульсного, а непрерывного производства и потребления энергии. Это очень неэкономные системы и они доживают свой век. Импульсные энергетические системы многократно уменьшат затраты энергии на развитие человеческой цивилизации. Уже установлено, что автономные инерциальные импульсные электромеханические источники энергии наиболее экономно разлагают воду на водород и кислород. На каждый Ватт мощности, затраченной на возбуждение магнитных полей, они генерируют в десятки раз большую мощность. Уже испытаны автономные источники питания, реализующие указанный эффект. Он значительно усиливается при использовании инерции вращающихся масс механических систем.

Длительность задержки реализации описанного эффекта обусловлена ошибочностью большей части динамики Ньютона и непониманием закона формирования мощности в электрических цепях. Новые законы механодинамики описывают отдельно все фазы движения материальных тел: ускоренное, равномерное и замедленное и позволяют решать задачи, непосильные динамике Ньютона. Доказана экспериментально и достоверность закона формирования мощности электрической цепи, реализация которого значительно уменьшает затраты электрической энергии на работу импульсных её потребителей.

Применение электромеханического генератора электрических импульсов (рис. 1) для питания электролизёра позволило получить такие экспериментальные закономерности изменения составляющих баланса мощности, расходуемой на электролиз воды, какие раньше не были известны науке.

Рис. 1. Электромеханический генератор электрических импульсов

Оказалось, что прямые затраты на получение одного кубометра смеси газов водорода и кислорода из воды значительно меньше стоимости природного газа. Кроме того, выяснилось, что эту задачу можно решить двумя способами: электрическим и электромеханическим. Секреты первого раскрывать не будем, а второго раскроем лишь частично. Совместное использование этих секретов многократно увеличивает энергетический эффект.

Известно, что пусковой момент (рис. 2) при запуске электродвигателя в несколько раз больше рабочего момента . Это обусловлено тем, что пуск электродвигателя - ускоренное вращение, при котором этому процессу препятствуют не только механические и рабочие силы сопротивлений, но и инерциальный момент (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма изменения механических моментов ускоренно вращающегося тела

После завершения ускоренного вращения начинается процесс равномерного вращения (рис. 2, ВС). Механические и рабочие силы сопротивления вращению , достигнув максимума, сохраняют свои величины (рис. 2, B'C'). Инерциальный же момент ведёт себя по другому. При переходе к равномерному вращению он меняет свой отрицательный знак на положительный (рис. 2, AA') и превращается в инерциальный момент, поддерживающий вращение электродвигателя, его привода и потребителя его механической энергии.

Таким образом, равномерное вращение электромотора обеспечивается, прежде всего, инерциальным моментом , а рабочий момент (рис. 2, ВС), преодолевает моменты механических и рабочих сопротивлений. Так как они неравномерны, то для устойчивости процесса вращения рабочий момент должен быть больше моментов сопротивлений (>).

Возникает вопрос: нельзя ли использовать инерциальный момент для совершения полезной механической работы? Инженеры многократно пытались сделать устройства для реализации этой идеи, но они оказывались ненадёжными и, как следствие, малоэффективными. Указанная идея получила своё воплощение лишь при импульсном использовании инерциального момента. Оказалось, что если его увеличивать импульсно и после этого разрывать связь вала электродвигателя с валом потребителя механической энергии с помощью обгонной муфты, то существуют режимы работы, при которых уменьшается расход электрической энергии на привод электродвигателя, оборудованного устройством импульсного увеличения инерциального момента (рис. 3) [4].

импульс энергетика электромеханический

Рис. 3. Центробежный усилитель мощности: 1 - электродвигатель; 2 и 3 - дисбалансы; 4 - шестерни, 5 - зубчатое колесо; 6 - неподвижная ось; 7 - обгонная муфта; 8 - подшипник; r - радиус вращения центра масс дисбаланса;

Если в системе привода электродвигателя установить дисбалансы, то они будут генерировать импульсы моментов сил, которые импульсно увеличивают рабочий момент (рис. 4, точки А1, А2, А3,….). Эти импульсы передаются всем вращающимся деталям. В результате импульсно увеличивается и инерциальный момент (рис. 4, точки В1, В2, В3,..). Если в этот момент прервать механическую связь между электродвигателем и потребителем механической энергии с помощью обгонной муфты, то потребитель механической энергии будет вращаться некоторое время по инерции, а рабочий момент на валу электродвигателя уменьшится до величины момента его холостого хода (рис. 4). В результате электродвигатель некоторое время будет потреблять из электросети электроэнергию, только на холостой ход (рис. 4, а-b).

Рис. 4. Диаграмма изменения механических моментов вращающегося тела с дисбалансным приводом

В момент, когда импульс инерциального момента уменьшается до величины его среднего значения (рис. 4, точки К1, К2, К3…), обгонная муфта вновь включается и рабочий момент электродвигателя увеличивается до своей прежней величины.

Итак, в процессе работы электродвигателя с дисбалансным приводом, появляются моменты времени полного освобождения электродвигателя от рабочей нагрузки (рис. 4, зоны 1, 2, 3…) и использование в эти моменты инерциальных импульсов для привода потребителя механической энергии.

Описанная схема работы электродвигателя с дисбалансным приводом (рис. 3) испытана и запатентована российским изобретателем Линевич Э.И [4]. Она дала положительные экспериментальные результаты по экономии электрической энергии. Однако, европейские инженеры не смогли извлечь из этого пользу, так как допускали ошибку, соединяя дисбалансный блок с корпусом электродвигателя, что явно противоречит описанному процессу формирования инерциальных импульсов (рис. 4).

А теперь представим математическое описание работы электродвигателя с дисбалансным приводом. Поскольку его работа начинается с ускоренного вращения, то оно описывается первым законом механодинамики, который формулируется так [1], [2], [3]:

ускоренное вращение тела происходит под действием ньютоновского активного пускового момента и моментов сопротивления вращению в виде инерциального момента , и механических моментов сопротивления. Математическая модель этого закона имеет вид [1], [2], [3]

. (1)

Составляющие этой математической модели рассчитываются следующим образом.

, (2)

где - пусковой момент; - сумма моментов инерции всех вращающихся деталей; - угловое ускорение вращения, которое определяется из формулы

. (3)

- начальная угловая скорость вращения, которая обычно равна нулю; - угловая скорость равномерного вращения; - время от начала вращения до перехода к равномерному вращению.

Из формулы (3) при , имеем

. (4)

Здесь - количество оборотов в минуту. - сумма моментов инерции всех вращающихся деталей определяется теоретически по специальным формулам, учитывающим массу детали, её геометрию и расположение относительно оси вращения.

Следующая составляющая закона ускоренного вращения - инерциальный момент . Он рассчитывается по формуле

, (5)

где - инерциальное замедление, генерируемое инерциальным моментом ; - сумма всех моментов механических и рабочих сопротивлений, которую можно принимать, с некоторыми допущениями, равной рабочему моменту электродвигателя при установившемся равномерном вращении.

Величина инерциального замедления вращения электродвигателя определяется из формулы (5)

. (6)

Таким образом, все составляющие, входящие в закон ускоренного вращения (1), определены. Равномерное вращение электродвигателя и потребителя его механической энергии описывается формулой

. (7)

Из этой математической модели следуют такие физические и математические выводы. Рабочий момент электродвигателя преодолевает все механические сопротивления , а сумма инерциальных моментов равномерно вращает электродвигатель и потребитель его механической энергии.

Анализ процесса перехода от ускоренного к равномерному вращению показывает более простой метод расчёта инерциального момента . Поскольку он является моментом сопротивления ускоренному вращению вместе с моментом механических и рабочих сопротивлений , то его величина входит в пусковой момент . Далее, если учесть, что при равномерном вращении рабочий момент незначительно превышает момент механических и рабочих сопротивлений , то инерциальный момент можно определять, как разность между пусковым и рабочим моментами, то есть

. (8)

Итак, методики расчёта всех показателей ускоренного и равномерного вращений электродвигателя и потребителя его механической энергии представлены. Следующий этап - расчёт дисбалансного привода.

На рис. 5 показана схема для вывода уравнения импульса момента сил инерции, генерируемого дисбалансами и . Обратим внимание на то, что центральная шестерня 1 на валу электродвигателя и две шестерни 2 и 3 с дисбалансами и представляют единую механическую систему, поэтому проекции и центробежных сил инерции , действующих на оба дисбаланса, формируют пары с моментами (рис. 5):

(9)

. (10)

Рис. 5. Схема для анализа действия силы инерции на дисбалансы и : R-радиус центральной шестерни 1; r - радиусы дисбалансных шестерён 2 и 3; - радиус дисбалансов и

Обратим внимание также и на то (рис 5), что в начальный момент способствует вращению вала 1 электродвигателя, поэтому он взят со знаком плюс, а - препятствует вращению, поэтому взят со знаком минус. Закономерность изменения моментов этих пар и будет формировать дополнительное воздействие на вал 1 электродвигателя и потребителя его механической энергии.

Анализ показывает, что теоретическая закономерность (11) изменения суммы моментов , как скалярных величин, близка к экспериментальной закономерности (рис. 6, сплошная искажённая синусоида).

(11)

Рис. 6. Экспериментальный (А) и теоретический (В) максимумы суммы импульсов составляющих и моментов центробежных сил инерции дисбалансов

Следует обратить внимание и на то (рис. 6), что положительная амплитуда импульсов моментов центробежных сил инерции дисбалансов и угол поворота вала дисбалансов, формирующий положительную амплитуду, больше угла , формирующего отрицательную амплитуду импульса.

Далее, амплитуда импульса при угле поворота дисбалансов на (рис. 6, сплошная искажённая синусоида) значительно меньше его теоретической величины. Обусловлено это тем, что эта амплитуда соответствует моменту отключения вала электродвигателя от вала потребителя его механической энергии с помощью обгонной муфты. Так, что большая, теоретическая величина импульса передаётся только валу потребителя механической энергии и увеличивает его инерциальный момент .

А теперь обратим внимание европейских инженеров, пытавшихся коммерциализировать механическое изобретение российского инженера-радиотехника Линевича Э.И. Установка дисбалансного блока на корпусе электродвигателя оставляет паразитный импульс с отрицательной амплитудой (рис. 6), действующим на вал электродвигателя и при отключении его с помощью обгонной муфты от потребителя. В результате энергетический эффект резко уменьшается.

График изменения амплитуды импульсов (рис. 6) явно показывает необходимость двух муфт: между электродвигателем и блоком дисбалансов и между блоком дисбалансов и потребителем механической энергии. Обе муфты должны отключатся при угле поворота вала дисбалансов на угол и включаться при угле . Лишь только в этом случае будет исключаться действие паразитного отрицательного импульса (рис. 6). Вполне естественно, что эту функцию могут выполнить лишь электромагнитные муфты.

Прочитавшие внимательно этот текст, поймут, что без знания новых законов механодинамики невозможно коммерциализировать подобные изобретения [2], [3].

Заключение

Импульсная энергетика делает первые шаги на пути к коммерциализации. Нет смысла заниматься этим делом тем, кто не владеет новыми законами механодинамики и новыми законами электродинамики микромира, описывающей чудеса поведения электронов, снабжающих нас тепловой и электрической энергиями [1].

Литература

1. Канарёв Ф.М. Начала физхмии микромира. Монография. 1050 стр. Краснодар 2010. In Russian. http://kubsau.ru/science/prof.php?kanarev

2. Канарёв Ф.М. ВВЕДЕНИЕ В МЕХАНОДИНАМИКУ http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10044.html

3. Канарёв Ф.М. INTRODUCTION TO MECHANODYNAMICS http://www.sciteclibrary.ru/eng/catalog/pages/10219.html

4. Линевич Э.И. Применение центробежной силы в качестве источника мощности. http://www.dlinevitch.narod.ru/pages.htm

Размещено на Allbest.ru