|
[ На главную ] -- [ Список участников ] -- [ Правила форума ] -- [ Зарегистрироваться ] |
On-line: |
Энергетика! / гидроконструкции / Гидравлический таран |
Страницы: << Prev 1 2 3 4 5 ...... 17 18 19 20 Next>> |
Автор | Сообщение | |
vitanar магистр Группа: Участники Сообщений: 2041 |
Добавлено: 20-04-2008 12:27 | |
hogofogo! Наконец-то появился человек разумный, который не поленился и взялся за математические рассчеты. Если Вы почитаете обоснование гидротарана Морухина-Кутьенкова (в одном из комментариев ПанЕгора на этом форуме), то найдете там замечание, что ими получен патент на подводный двигатель-движитель, не нуждающийся в горючем. А воды за бортом всегда достаточно. На глубине 500 метров мощность такого движителя оказывается выше мощности всех других двигателей и движителей. Настоящий кальмар. Что касается напора, то давление в трубе может падать до нуля, а значит и повышаться до двойного давления в трубе. Это тоже есть в статье Марухина-Кутьенкова. Теперь понятно, на какое разрывное давление должна быть рассчитана основная труба? Гидроудар действительно рвет трубы, но только очень жесткие и трухлявые. У нас на селе как только гаснет из-за непогоды электричество, то сразу останавливается мотор, подающий воду в многоэтажные дома. И обязательно после этого начинают чинить разорванную трубу. Повышение давления в воде носит локальный характер (волна давления либо стоячая, либо бегущая), поэтому расширение трубы тоже носит локальный характер, поэтому и рвет трубу в конкретном месте. Теперь посмотрим на гидротаран Марухина-Кутьенкова с Ваших позиций, что можно влиять на энергообмен тем-то и тем-то.... Основная труба сделана из жесткого материала (тали, чугуна), содержит в начале и конце клапаны, благодаря которым вода гонится в одном направлении. А колпак с воздухом - это вторая половина гидротарана, наличие воздуха в которой превращает "стенки" этого отсека в эластичные (резиновые), как Вы заметили. Теперь смотрите, что получается. Жесткий участок гидротарана - это испаритель, а эластичный - конденсатор. Стенки того и того участков выполняют роль перистальтического насоса. В итоге имеем самоуправляемый тепловой насос, энергия для которого поступает из гравитации (столб воды в 10 и более меторов - это не хухры-мухры) и рассеянной теплоты окружающей среды. Труба канализирует эту "энергию" и направляет в одном направлении, вместо шести. Думайте дальше, hogofogo! |
||
hogofogo мастер Группа: Участники Сообщений: 76 |
Добавлено: 20-04-2008 17:52 | |
Рассмотрим такую ситуацию: условно-бесконечная труба с упругими стенками расположена горизонтально, она на некотором отрезке заполнена водой. Вода условно не растекается, хотя труба горизонтальная, но занимает объем цилиндрической формы с торцами, перпендикулярными оси трубы.( Почему не растекается - ну, скажем, из-за того, что время процесса мало, просто не успевает, нам это надо для упрощения.) Данное водяное тело движется в трубе с постоянной скоростью условно без трения. В определенном месте перед передним краем этого тела мы условно материализуем абсолютно твердую преграду, полностью перекрывающую путь воде сразу по всему сечению. Что будет происходить? 1) Вода возле преграды начнет сжиматься, энергия движения станет переходить в энергию деформации по закону Гука. 2) Против тока воды побежит волна сжатия в виде единичного перепада давления и скорости. Фронт этой волны - условная плоскость, по одну сторону которой вода сжата и имеет нулевую скорость, по другую - еще ничего не знает о преграде, не сжата и имеет первоначальную скорость. Такое возможно вследствие того, что, сжавшись, вода освобождает некоторый объем, на заполнение которого приходящему потоку нужно некоторое время. Так можно предсказать, с какой скоростью должна двигаться волна сжатия. Что, собственно, давно сделано. (С опытом совпало. Это скорость звука в воде.) 3) Не только вода сжимается, еще растягиваются стенки трубы. Преграда, которую мы "наколдовали" не только абсолютно твердая, но и абсолютно несдвигаемая. Поэтому продольное растяжение трубы нам учитывать не придется. Учитываем только поперечное растяжение трубы, стенки которой к тому же считаем условно невесомыми. С процессом растяжения окружности стенок связана вторая волна, имеющая сходную природу с первой, отличающаяся только скоростью распространения. Практически интересен случай, когда вторая волна существенно медленнее первой. Для таранной установки желательно, чтобы давление длилось подольше. Это и определяет желательность как можно меньшей скорости. Деление энергии между двумя волнами напрямую зависит от соотношения их скоростей. Нам интересно, чтобы быстрой волне доставалось поменьше энергии, а медленной - побольше (энергию быстрой волны мы собираемся потерять). К счастью, так оно и получается. Когда элемент массы сжимает элемент упругости, последний составлен как бы из двух пружин - "жесткой" и "эластичной". Они как бы поставлены друг на друга и сжимаются от одной и той же силы. Запасаемая энергия пропорциональна жесткости в первой степени, пропорциональна деформации во второй степени. Отсюда получается, что "слабая" пружина в этих условиях запасет больше. ( Это известно каждому мальчишке, который достаточно долго стрелял из рогатки.) 4) Про первую волну забыли, смотрим, что делается со второй. По одну сторону фронта - неподвижная вода, давление, растянутые стенки, увеличенный диаметр (и объем) трубы. По другую сторону фронта - "нулевое" давление, движущаяся вода, нерастянутые стенки трубы. К сожалению, никакого кумулятивного эффекта этот процесс не имеет, было бы очень заманчиво, чтобы большой объем отдавал энергию маленькому, но этого не происходит. Энергия в каком объеме была, в практически том же и остается. 5) Что произойдет, когда волна добежит до противоположного края водяного тела? Очевидно, не сдерживаемая более прибывающей водой вода сжатая (то есть вода в натянутой трубе) затеет обратный процесс - волновое выстреливание тела в обратном направлении. Потери энергии и судьбу первой волны читатели могут вообразить самостоятельно. В следующем "номере" - рассмотрение процессов в зоне инфундибулума. (ускорение воды на входе в трубу) PS честно говоря, не понял ни про аварию в водопроводе, ни про нагреватель и конденсатор, но постараюсь понять, на это нужно некоторое время. Пока шпарю по своему плану. Сюда меня занесло поиском, товарищ прочитал в газете про затею Марухина, попросил поискать в интернете дополнительную информацию, и вот я здесь... |
||
vitanar магистр Группа: Участники Сообщений: 2041 |
Добавлено: 20-04-2008 19:53 | |
hogofogo! Как Вам такая конструкция гидротарана? |
||
hogofogo мастер Группа: Участники Сообщений: 76 |
Добавлено: 20-04-2008 20:50 | |
Клапаны какие-то непрактичные, а сама труба - то что надо. Для соответствия правде жизни надо внутреннюю трубу изобразить лежащей на боку внизу, а не висящей по центру. |
||
vitanar магистр Группа: Участники Сообщений: 2041 |
Добавлено: 20-04-2008 22:02 | |
Такой уж из меня художник. Клапаны (гидравлические диоды) пропускают воду слева направо. Левый отдел с упругой трубой - испаритель, так как он создает периодически благодаря клапану пониженный потенциал заряда (давления)по сравнению с давлением в бассейне, левый отдел - конденсатор - создает повышенный потенциал заряда (давления) по отношению к давлению воды в бассейне. Трубы с клапанами составляют насос. Вода в бассейне дроссель. Всё вместе - аналог теплового насоса, только вместо тепла качается вода. А вместо температуры - давление воды на глубине трубы. У меня есть подозреник, что и при таком расположении отсеков гидротаран будет работать. Только в классическом варианте на месте торца - узел, а при таком варианте будет пучность стоячей волны. Да и второй клапан по размеру будет по отношению к первому будет гораздо меньше. А воздух из-за элластиности стенок становится не нужен. Вернее воздух надежно стенкой закрыт. |
||
hogofogo мастер Группа: Участники Сообщений: 76 |
Добавлено: 20-04-2008 22:23 | |
На следующей неделе подобным образом рассмотрю процесс преобразования потенциальной энергии в кинетическую, правильная конструкция нарисуется "сама". Не обещаю, что получится что-то экстраординарное. Вода сама по кругу бегать не будет. Но вот реально почувствовать и научиться предсказывать работу любой конструкции тарана, думаю, получится. |
||
Хрюн Моржов магистр Группа: Участники Сообщений: 932 |
Добавлено: 21-04-2008 01:20 | |
Позволю заметить, что в выкладываемом ранее описании работы гидротарана 20-х годов для подъёма воды выше уровня тока использовался ударный клапан, ПРИЧЁМ ЭНЕРГИЯ НА ПОДЪЁМ возникала из за того, что поток воды имел кинетическую энергию эмвэквадратпополам,и на подъём отбиралась энергия потока) то есть энергия не возникала из ничего, закон сохранения энергии работает(хотя было бы неплохо поставить этот опыт и посчтитать энергетические и материальные балансы, может обнаружим недостачу или избыток либо одного, либо другого) | ||
Хрюн Моржов магистр Группа: Участники Сообщений: 932 |
Добавлено: 21-04-2008 01:23 | |
А мне понравилось! В одну сторону- каскадный усилитель скорости , в другую- каскадный (2-х) услитель мощности , или домкрат. Слева площадь пошире- справа поменьше, и.... слабо разогнать струю до скорости света? И шо воны тохда своими бластерами против наших водяныз пистолетов сделают, особненно если при сжатии воды в последней ступени до фантастических значений начнётся термоядерная реакция? И будет ваш водяной пистолет пулять маленькими чёрными шариками- чёрными дырами, и назовём мы его -разрушитель! Мои мысли-мои скакуны. |
||
vitanar магистр Группа: Участники Сообщений: 2041 |
Добавлено: 21-04-2008 07:57 | |
У Марухина и Кутьенкова есть патент , превращающий их, а не классический, гидротаран в подводный движитель. К гидротарану, который плывет у Вас, Хрю, претензий нет? И не знаете, где искать энергию для неподвижного гидротарана? А говорите, что знаете тайны гравитации? Извлеките энергию из давления воды, как тепловой насос извлекает энергию из рассеянной теплоты. Разве зря я нарисовал свою последнюю схему? И подчеркнул, где испаритель, где конденсатор, где насос, где дроссель. И вся эта комбинация выполняет свои функции по извлечению "энергии" из давления воды строго по "расписанию", задаваемому конструкцией гидротарана. Раз и давление в первом отсеке временно выше, чем вл втором. И водичка туда. Раз и давление в первом отсеке ниже, чем во втором. А второй клапан проснулся и воду из второго не пускает, а одновременно воды из бассейна прет в первый отсек. Раз и вода из второго отсека течет в бассейн, так как давление в нем выше, да еще элластичная оболочка подгоняет. И т.д. и т.п. За счет разделения во времени и пространстве процессы в гидротаране обеспечивают пульсирующий поток воды слева направо внутри гидротарана, и справо налево - вне его. Но в сумме по всему бассейну с гидротараном никакого потока нет!!!! Сумма "зарядов" в полном соответствии с законом Гаусса равна нулю. Раз с начала не было, то нет и никогда не будет. А энергия? Если есть поток локальный вещества, то посадить на него "водяное" колесо ничего не стоит. Чтио-то похожее на селеноид, не правда ли? |
||
Хрюн Моржов магистр Группа: Участники Сообщений: 932 |
Добавлено: 21-04-2008 13:51 | |
Дело в том, что я считаю, что изначально система "взведена", и принципиально не важно, что потенциальная энергия эмжэаш, что кинетическая, в нижней точке напорного цилиндра всё равно расходуется взвкдённая энергия. Так вот, я пытаюсь понять, будет ли эта схема извлекать энергию гравитации, и кажущийся КПД её будет свыше 100%. По- моему нет. Математически мы не сможем рассчитать потери с достаточной точностью, поэтому, без постройки экспериментальной модели не обойтись. Вот когда увижу, что она работает. то тогда поверю. |
||
vitanar магистр Группа: Участники Сообщений: 2041 |
Добавлено: 21-04-2008 15:51 | |
По большому счету никакой энергии не извлекается. Но используется гравитация как сила, порождающая движение вещества (воды). Система открытая. А в открытой системе справедлив закон сохранения мощности, а не энергии. Есть сила гравитации, порождающая пьезометрическое давление воды на определенной глубине. А если есть давление, есть сила, то ничего не мешает, нарушив равновессие сил, породить поток вещества. Энергия, как произведение силы на расстояние, проявит себя позже, когда неравновесность системы начнет воспроизводить саму себя. И зачем нам забивать голову рассуждениями об энергии, когда у нас "синица" в руках. Есть давление, порождаемое напором воды, в изолированном таране перенесем небольшой объем из секции с жесткими стенками в секцию с элластичными стенками. В секцию с элластичными стенками этот объем поместится без особых затрат энергии. Но тогда в жесткий отсек, где давление станет временно ниже, чем в бассейне, из бассейна устремится поток воды, но одновременно из секции с элластичными стенками в бассейн тоже устремится порция воды, так как в тот момент в этой секции давление будет выше, чем в бассейне. Имеем динамическое соблюдение закона неразрывности, но одновременно поток выды слева направо. А нам больше и не надо. Подставляем тазик (турбинку) и собираем воду (энергию - преобразуем один вид движения в другой, который нам надо, например, электрический ток). Вода, перемещаясь из отсека в отсек, не всю свою гидрадинамическую "энергию" превращает в электрическую, часть перехватывается "на трение" стенками тарана, соседними молекулами воды. Поэтому вода нагревается. Пускаем тепло в дело, размещаяя рядом настоящий тепловой насос. Закон сохранения энергии справедлив когда есть цепочка последовательных преобразований одного потока в другой, другого в третий и т.д. Но когда один поток управляет, у второй более мощный управляется первым, то прикладывать к такой системе закон сохранения энергии надо осторожно и методически правильно. И нужно помнить, что энергию для управляения потока всегда можно взять из самого управляемого потока. Иногда это легко, иногда трудно, но возможно. На то и голова. |
||
macmep магистр Группа: Администраторы Сообщений: 665 |
Добавлено: 21-04-2008 19:08 | |
Как я лично понял из подробного описания конструкции, придуманной в Испании, принцип действия (без технических подробностей) такой: Система в "заряженном виде" опускается под воду. Что значит-"заряженном". В колпаке находится некий обьем воздуха. в нем-же есть трубка малого диаметра, (сечение которой и нужно высчитывать). Эта трубка должна быть закрыта при погружении. Например, прямым лепестковым клапаном. Нижняя труба соответственно тоже дожна быть "заперта" от наружного давления воды. Скажем, электромагнитным затвором с высокой скоростью срабатывания. При погружении на значительные глубины ( у авторов - 20 и более метров) воздух в колпаке не сжимается очень незначительно - мешают стенки емкости (колпака). Однако давление снаружи достаточно велико. На заданной глубине открывается затвор. Что происходит? Вода, под давлением, соответсвующим заданной глубине, резко пойдет внутрь трубы, поскольку есть градиент. Раз появился поток - сработает эффект гидротарана. Давление (и так немалое) скачком усилится, продавив клапан к воздуху. Воздух резко сожмется, причем сжатие будет от гидроудара, намного больше того, чем было-бы под действием гидростатики на данной глубине. В момент окончания гидроудара воздух, "пересжатый" этим гидроударом выступит в роли пружины, и скачком вернет свой обьем на уровень, требуемый гидростатическим давлением на заданной глубине. То есть - выступит в качестве пружины. Обратным ходом воздуха (расширением), продавливается клапан и основная масса поступившая из большой трубы воды толчком возвращается. При этом вновь возникает гироудар, но уже в обратную сторону. Окончание обратного гидроудара (проход через нулевую отметку давлений) возвращает систему в неравновесное состояние, когда внешнее давление снова больше, чем сжатость "мешка с воздухом". Цикл повторяется. Излишек воды во время обоих циклов поступает по малой трубке с лепестковым клапаном наружу. Я не могу сказать, откуда берется доп. энергия. Но уж во всяком случае, не от теплоты воды, либо какого-либо смещения материалов трубы. Как видится- только от работы разности давления на глубине между уровнем основной трубы и маленькой. Недаром авторы в качестве наземной установки нацеливались на высоту водяного столба в 20 метров. Разность между верхней тонкой трубкой и нижней как минимум 10 метров, а это очень существенные цифры по давлению столба. Достаточно важно, что система должна быть заперта перед погружением, иначе ничего не выйдет. По мере погружения воздух будет не спеша сжиматься, принимая рассчетные значения сжатия для данной глубины. Именно запертая система, потом резко открытая для внешнего воздействия может начать работать. А моделировать гидроудар очень легко. Вкрутить дома с помощью газового ключа и какой-то матери в водяную трубу кран с болтающимся поршнем, и чуть приоткрыть его. Результат услышит весь подьезд. труба задергается с большой частотой и амплитудой. Кто живал в хрущовских домах, подтвердит. Как кран разболтался - готовый гидроудар. Особенно впечатляло, помню, ночью. Придешь, помню, домой, все спят А тебе ну там, морду сполоснуть охота спьяну, ... грохот, кран орет... пять секунд, и уже все не спят... Да. Не знал тогда , что это именно гидроудар. |
||
vitanar магистр Группа: Участники Сообщений: 2041 |
Добавлено: 21-04-2008 20:43 | |
Хрю! Ваши слова:
В гидротаране Марухина-Кутьенкова КПД, как отношение полезной мощности в мощности, которая циркулирует в системе меньше 100%. На входе одна мощность, на выходе мощность уже меньше, примерно 80-90%. Вот эти 10-20% идут на управление, т.е., проще говоря на окрывание и закрывание клапанов в нужные моменты времени. Остальное делает структура конструкции. Трубы сжимаются и разжимаются, воздух сжимается и разжимается, вода бежит "слева направо" (хорошо, что не налево). Но прежде чем она успевает от выхода попасть ко входу, турбинка ее перехватывает и обирает её до нитки, вода уже не может бежать в входу с большой скоростью, но может это сделать та, что у входа находится. (Как в русской сказке про Балду, один заяц убежал, а второго из мешка достал). А чтобы она (та, что у входа)резвей себя вела, тяготение и пониженное давление в трубе её туда загоняют. Вот в этом и состоит работа гравитации. Не будь гравитации, не было бы давления воды и не было бы гидротарана Марухина-Кутьенкова. Мастер! Мне кажется, что для запуска гидротарана Марухина достаточно опустить его на глубину и сделать простое действие - торцевой клапан надо резко задвинуть внутрь, отпустить и ждать отраженной волны. И всё! А дальше запускаются релаксационные колебания, которые через несколько циклов выйдут на максимальный размах колебаний. Между прочим на их минимальном модуле есть трубка запуска, видимо, для этой цели. Задвинуть клапан внуть трубы (а это совсем небольшое расстояние) можно с помощью электрогенератора, запущенного в режиме двигателя. Специальный механизм, скорее всего, отсасывает немного воды из основной трубы, клапан сдвигается внутрь, формируется ударная волна, а дальше мы уже знаем. |
||
vitanar магистр Группа: Участники Сообщений: 2041 |
Добавлено: 21-04-2008 22:51 | |
Интересные проги для инженерных расчетов. |
||
Хрюн Моржов магистр Группа: Участники Сообщений: 932 |
Добавлено: 22-04-2008 00:42 | |
Такое объяснение выглядит убедительно, спасибо. Очень напоминает так называемый маятник в котором жидкость и упругая мембрана, и который качается не останавливаясь, по-моему вы и давали схему. |
||
malover Группа: Участники Сообщений: 9 |
Добавлено: 22-04-2008 17:15 | |
приятно видеть, что как минимум несколько человека слились в экстазе понимания, как может работать источник халявной энергии и тепла! Хочу заметить, однако, что его следует немедленно запретить! Ну посудите сами - если злоумышленник опустит энное кол-во этих чудо-машин на нужную глубину в безлюдном месте океана, они станут беспрерывно греть его, растопят полярные льды и цивилизация погибнет! Надо спастись от этого кошмара, запретив его! да что там - негодяи могут вырыть яму на свой частной территории, зались ее водой и бесплатно греть атмосферу, запаривать ее - парниковый эффект, опять таяние ледников, опять кирдык цивилизации И все из-за того, что кто-то прогулять пару уроков физики в середине года и не заполнил пробел - стыдно |
Страницы: << Prev 1 2 3 4 5 ...... 17 18 19 20 Next>> |
Энергетика! / гидроконструкции / Гидравлический таран |