Családi tervező és feltaláló csoport
Családi tervező és feltaláló csoport
Photos by magaieu
Elekromos áram fejlesztés a napsugárzás által melegített környezeti levegő kinetikus energiájából -80 oC és 100 oC közötti hő tartományban.
Hűtés -50 oC és 800 oC közötti tartományban egy, vagy több fokozatban. A működéshez nem szükséges elektromos áramot, vagy külső hőforrást használni, miközben a hűtéskor elvont energia villamos áram formában is leadható a környezetnek.
Motor / turbina járművek hajtására a napsugárzás által melegített környezeti levegő kinetikus energiája felhasználásával. Nem szükséges fosszilis üzemanyag, vagy egyéb tárolt energia használata.
Az Energia átalakító nyitott és szabályozott körfolyamatot valósít meg, amely során a környezeti levegő molekulák kinetikus energiáját - más külső energia forrás nélkül - alakítjuk hasznosítható mechanikai munkává. A vázlat az 1. ábrán látható. A környezetben lévő levegő molekulák kinetikus energiája az ütközések révén a konfuzorban (szűkülő áramcső) gyorsítva mozgatja a molekulákat, mivel ott „ütközéshiányos” körülményeket (nyomáskülönbség) biztosítunk. Indításkor külső hajtással hozzuk létre a nyomáskülönbséget, majd az üzemi állapotot elérve azt a folyamat maga tartja fenn. A felgyorsult gázmolekulák a turbinában munkát végeznek az elmozduló lapátokon, miközben lassulva csökken a mozgási energiájuk. A turbina megfelelő kialakításával érjük el, hogy a kiömlés torlónyomása meghaladja a beömlés torlónyomását.
A belépő molekulák mozgási energiájának, valamint a távozó molekulák csökkent mozgási energiájának különbsége adja a turbina tengelyén kivett mechanikai munkát.
Az 1. ábra a v sugarú sebességgömböt síkban, körként ábrázoljuk. Betolásnál (1-es pont) a 273 K hőmérsékletű levegő molekulái átlagos sebessége 490 m/s. A lehűlt levegő molekulái a 4-es pontban 400 m/s átlagsebsaséggel végeznek hőmozgást. A „betolás” a környezet által, végzett térfogati munkát jelenti. Kipufogási térfogati munkát a berendezés végez a környezet felé csökkent hőmérséklet és térfogatáram mellett. A 2-es és 3-as pontban a sebesség vektor kör közepéhez képest el van tolódva a molekula (fekete korong) az áramlás irányával ellentétesen, az áramlási sebesség (zöld nyíl) nagysá-gával. (A molekulák térbeli kiterjedését, perdületét elha-nyagoljuk. A torló- és az össznyomáson ugyanazt a mennyiséget értjük.)
A 2.ábrán a piros golyók mutatják a meleg, nagy sebességű levegő molekulákat.
A sárga golyók mutatják a lehült, kis sebességű molekulákat.
Számos publikáció szerint a hangsebességnél lassabban áramló gáz entrópia csökkenését (hűtését) statikus- és össznyomás növekedés kíséri,
ezért az energia átalakítónk esetében létrejövő entrópia csökkenés hatására is várható a torlónyomás növekedése.
A turbinából kilépő, csökkent entrópiájú gáz nagyobb torlónyomással rendelkezik, mint a belépő, ezért a körfolyamat megvalósíthatósága
logikailag bizonyítottnak tekinthető.
Néhány ideális eset számítási eredménytét mutatjuk a 3-6 ábrákon:
Részletes elméleti háttér: ResearchGate