Импульсная энергетика

Осциллограмма напряжения и тока на клеммах электролизера. Моделирование электролитического процесса разложения воды на водород и кислород, который идет при фотосинтезе. Процесс генерирования газов. Работа электродвигателя с дисбалансным приводом.

Рубрика Физика и энергетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 04.02.2019
Размер файла 990,9 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИМПУЛЬСНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Канарёв Ф.М. kanphil@mail.ru

Анонс

Вода - основной источник будущей экологически чистой энергетики, поэтому актуальность поиска путей решения этой задачи непрерывно растёт.

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. Сейчас непрерывно растёт популярность идеи использования воды в качестве универсального источника энергии. Неисчислимое количество учёных и практиков включилось в решение проблем водородной энергетики. Результаты их исследований показывают, что лучшие электролизёры расходуют на получение кубического метра чистого водорода из воды около 4-х кВтч электроэнергии или около 3-х кВтч на кубический метр смеси водорода и кислорода. Действующие промышленные установки расходуют на этот процесс в 1,5-2,0 раза больше. Энергия же, получаемая при сжигании одного кубического метра только водорода, составляет около 3,5 кВтч.

Тем не менее, смесь водорода и кислорода, получаемая из воды, широко используется в газосварочных аппаратах, а на Тайване уже выпускаются бытовые газовые плиты, в которых природный газ заменён кислородно-водородной смесью. Пока затраты на получение этой смеси превышают стоимость природного газа, но это не останавливает исследователей и они настойчиво ищут пути снижения этих затрат. Конечно, если бы исследователи знали прямые затраты энергии на электролиз воды, то они уже давно бы достигли намеченной цели. Как же измерить прямые затраты энергии на электролиз воды? Поиск ответа на этот вопрос начнём с анализа осциллограммы (рис. 1).

Из неё следует, что все электролизёры, заряжаясь в начале работы, приобретают постоянный потенциал , свойственный конденсатору или аккумулятору. Величина этого потенциала увеличивается с увеличением количества ячеек в электролизёре.

Рис. 1. Осциллограммы напряжения (1) и тока (2) на клеммах электролизёра

На рис. 1 хорошо видно, что импульсы напряжения 1 восстанавливают средний потенциал электролизера, который уменьшается при отсутствии импульса, а импульс тока 2 почти не изменяет его среднюю величину . Из этого следует, что процесс электролиза воды при отсутствии импульса напряжения не прекращается. Это значит, что нет нужды подавать напряжение в электролизёр непрерывно, так как он имеет свой потенциал , для поддержания заданной величины которого достаточна периодическая подзарядка электролизёра. Чему же будет равна мощность на клеммах электролизёра при импульсном её потреблении?

Современные учебники и научная литература по импульсной технике рекомендуют определять средние величины напряжения и тока путём деления их амплитудных значений и на скважность импульсов . Из осциллограммы (рис. 1) следует:

; (1)

. (2)

Из этого следует также вполне логичный вывод о том, что мощность на клеммах электролизёра надо рассчитывать по формуле

. (3)

Однако этот результат противоречит показаниям приборов на клеммах аккумулятора или счётчика электроэнергии. Там регистрируется величина мощности, определяемая по формуле

. (4)

Удивительным является то, что с этим (3, 4) противоречием мирились со времён Фарадея и никто не искал его причины. А ведь только при раскрытии причин противоречий выявляются новые научные представления и новы научные результаты. Попытаемся раскрыть причину указанного противоречия. Для этого изготовим автономный источник питания, который не был бы связан ни с аккумулятором, ни с общей электрической сетью. Главное требование к такому источнику - одинаковость импульсов напряжения и тока на его клеммах и на клеммах электролизёра. Роль такого источника может выполнить электромеханический генератор электрических импульсов (рис. 2). Он приводится во вращение электродвигателем, включённым в электрическую сеть. Вполне естественно, что электрические цепи электродвигателя и электромеханического генератора электрических импульсов изолированы друг от друга. В этом случае можно проследить за изменением баланса мощности на клеммах электродвигателя, электромеханического генератора электрических импульсов и электролизёра и проверить какая из формул (3) или (4) отражает реальность.

На рис. 3. представлена осциллограмма напряжения и тока, снятая с клемм электромеханического генератора электрических импульсов (рис. 2) и электролизёра. Поскольку между их клеммами лишь провода, то осциллограмма напряжения и тока у них едина.

Рис. 2. Электромеханический генератор электрических импульсов

Рис. 3. Осциллограмма импульсов напряжения (1) и тока (2) на клеммах электромеханического генератора электрических импульсов и электролизёра

Обработка этой осциллограммы показала, что скважность импульсов напряжения равна, примерно, , а тока - . Средние величины напряжения и тока определяются делением их амплитудных значений , на скважность импульсов (1), (2). Осциллограмма даёт нам такие значения: , . С учётом этого средняя мощность равна

. (5)

Если её вычислять, не учитывая скважность импульсов напряжения, как это делалось до сих пор, то расчёт надо вести по формуле (4) и результат будет такой

. (6)

Особо отметим, что на клеммах электролизёра присутствует постоянный потенциал , а первичный источник энергии, в данном случае электромеханический генератор электрических импульсов (рис. 2), не генерирует его. Он генерирует импульсы напряжения, поэтому электрическую мощность на его клеммах определяют формулы 3 и 5.

Ранее мы опубликовали результат, полученный при использовании диода в качестве выпрямителя. Он обрезал импульсы с отрицательной полярностью. Удельный расход мощности на получение литра газовой смеси был равен 1,68 Ватт/литр. Теперь представляем вариант, когда для выпрямления импульсов использовался диодный мост. Разность мощности между рабочим и холостым ходом, зафиксированная счётчиком электроэнергии на клеммах электродвигателя, равна 38,90 Ватта. Что надо учесть ещё, чтобы приблизить теоретические значения (5) и (6) к экспериментальной величине 38,90 Ватта?

Обмотка и корпус генератора нагреваются, а осциллограмма (рис. 3) не учитывает расход энергии на этот процесс. Масса генератора 1600 г. Средняя разность температуры генератора, между рабочим и холостым ходами с учётом охлаждения поверхности вращающегося ротора, составила 16 град. Генератор изготовлен из стали, его удельная теплоёмкость равна 0,50 Дж/грамм. град. Опыт длился 560 сек. За это время затраты энергии на нагрев статора и ротора электромеханического генератора электрических импульсов составили 0,5х1600х16=12800 Дж или 12800/560=22,86 Ватт. Это значит, что к величинам мощности (5) и (6), рассчитанным по формулам (3) и (4), надо прибавить по 22,86 Ватт. В результате будем иметь 38,69 Ватта и 56,56 Ватта соответственно.

Уточнение температуры нагрева всех частей генератора усиливает связь математической модели (3) для расчёта импульсной мощности с реальностью (38,90 Ватта) и удаляет математическую модель (4) от этой реальности (38,90 Ватта).

Таким образом, прямые удельные затраты мощности на электролиз воды составляют 15,83 Ватта. Потери энергии на нагрев генератора (38,90-15,83=23,07 Ватта) больше прямых затрат.

За час работы было получено 15,40 литра газовой смеси. Прямые удельные затраты энергии на её получение составили 15,83Втч/15,40=1,03 Втч/литр. Если взять затраты энергии на получение смеси газов из воды лучшими современными электролизёрами (3 втч/литр) за 100%, то КПД процесса электролиза воды этими электролизёрами будет около 33,33%. Это свидетельствует о том, что почти все резервы уменьшения затрат энергии на традиционный процесс электролиза воды и на традиционный способ питания электролизёров уже почти исчерпаны и нужно искать другие решения этих проблем.

Они однозначно следуют из осциллограммы (рис. 3), но мы не будем детализировать их, а приведём результаты экспериментов по низкоамперному электролизу воды.

Низковольтный процесс электролиза воды известен со времен Фарадея. Он широко используется в современной промышленности. В соответствии с законом Фарадея, затраты энергии на получение одного кубического метра водорода в этом случае составляют около 4 кВтч/. Между тем в Природе существует более экономный процесс разложения молекул воды на водород и кислород.

Протекает он при фотосинтезе. При этом атомы водорода отделяются от молекул воды и используются в качестве соединительных звеньев при формировании органических молекул, а кислород уходит в атмосферу.

Возникает вопрос: а нельзя ли смоделировать электролитический процесс разложения воды на водород и кислород, который идет при фотосинтезе? Поиск условий моделирования процесса разложения воды на водород и кислород, который идет при фотосинтезе, привел к простой конструкции ячейки (рис. 4).

Оказалось, что процесс электролиза может протекать при среднем токе 0,02 А. Поэтому этот процесс назван низкоамперным.

Рис. 4. Низкоамперный электролизер (Пат. № 2227817)

Прежде всего, отметим, что материал анода и катода один - сталь, что исключает возможность формирования гальванического элемента. Тем не менее, на электродах ячейки появляется разность потенциалов около 0,1В при полном отсутствии электролитического раствора в ней. После заливки раствора разность потенциалов увеличивается. При этом положительный знак заряда всегда появляется на верхнем электроде, а отрицательный - на нижнем. Если источник питания генерирует импульсы напряжения, то выход газов увеличивается.

Процесс генерирования газов легко наблюдается по выходу образующихся пузырьков. Они продолжают выделяться и после отключения электролизера от сети. Конечно, после отключения электролизера от сети интенсивность выхода газов постепенно уменьшается, но не прекращается в течение нескольких часов. Это убедительно доказывает тот факт, что электролиз идет за счет разности потенциалов на электродах (рис. 4 и 5). Спустя час после отключения электролизёра от сети напряжение на его электродах уменьшается до одного вольта, а постоянная составляющая тока почти не изменяется.

Рис. 5. Импульсы напряжения 1 и тока 2 на клеммах включённого в сеть электролизёра (рис. 4)

Поскольку лабораторная модель ячейки низкоамперного электролизёра генерирует небольшое количество газов, то самым надёжным методом определения их количества является метод определения изменения массы раствора за время опыта и последующего расчета выделившегося водорода и кислорода.

Известно, что грамм-атом численно равен атомной массе вещества, а грамм-молекула - молекулярной массе вещества. Например, грамм-молекула водорода в молекуле воды равна двум граммам, а грамм-атом атома кислорода - 16 граммам. Грамм-молекула воды равна 18 граммам. Так как масса водорода в молекуле воды составляет 2х100/18=11,11%, а масса кислорода - 16х100/18=88,89%, то это же соотношение водорода и кислорода содержится в одном литре воды. Это означает, что в 1000 граммах воды содержится 111,11 грамм водорода и 888,89 грамм кислорода.

Один литр водорода весит 0,0846 гр., а один литр кислорода -1,47 гр. Это означает, что из одного литра воды можно получить 111,11/0,0846=1313,36 литра водорода и 888,89/1,47=604,69 литра кислорода. Из этого также следует, что один грамм воды содержит 1,31 литра водорода и 0,60 литра кислорода.

Затраты электроэнергии на получение 1000 литров водорода сейчас составляют 4 кВтч, а на один литр - 4 Втч. Поскольку из одного грамма воды можно получить 1,31 литра водорода, то на получение водорода из одного грамма воды сейчас расходуется 1,31х4=5,25 Втч.

Таблица 1. Показатели электролиза воды низкоамперным электролизёром (рис. 4)

Показатели

Сумма

1 - продолжительность работы электролизера, включенного в сеть, в шести циклах , мин

6x10=60,0

2 - показания вольтметра V, Вольт

11,4

2' - показания осциллографа V', Вольт (формула 1)

0,40

3 - показания амперметра I, Ампер;

0,02

3' - показания осциллографа, I', Ампер (формула 2)

0,02

4 - расход энергии (P=VxIxф/60), Втч (формула 4)

0,228

4' - прямой расход энергии (P'=V'xI'x ф/60) Втч (формула 3)

0,008

5 - продолжительность работы электролизёра, отключенного от сети, за шесть циклов, мин

6x50=300,0

6 - изменение массы раствора m, грамм

0,60

7 - масса испарившейся воды m', грамм

0,06

8 - масса воды, перешедшей в газы, m''=m-m', г.

0,54

9 - расход энергии на грамм воды, перешедшей в газы, по показаниям вольтметра и амперметра E=P/m'', Втч/г. воды (формула 4)

0,42

9' - прямой расход энергии на грамм воды, перешедшей в газы, по показаниям осциллографа E'=P'/m'', Втч/г. воды (формула 3)

0,02

10 -существующий расход энергии на грамм воды, переходящей в газы E'', Втч/г. воды

5,25

11 - уменьшение расхода энергии на получение водорода из воды по показаниям вольтметра и амперметра K=E''/P, раз

23

11' - уменьшение прямого расхода энергии на получение водорода из воды по показаниям осциллографа K'=E''/P', раз

656

12 - прямой расход энергии на куб водорода (0,02х1000)/1,31=0,015 кВтч.

0,015

13 - ожидаемый расход энергии на куб водорода с учётом КПД источника питания, кВтч

0,150

В табл. 1 представлены результаты эксперимента при питании электролизера импульсами напряжения и тока (рис. 5) с периодическим включением его в электрическую сеть на 10 минут. Остальные 50 минут каждого часа электролизёр работал при отключенной электрической сети, а процесс выхода газов продолжался.

Таким образом, есть основания полагать, что низкоамперный электролизёр обладает свойствами конденсатора или аккумулятора. Зарядившись в начале, он постепенно разряжается под действием электролитических процессов, протекающих в нём. Если его подзаряжать периодически импульсами напряжения, то заряд электролизёра, как конденсатора, будет оставаться постоянным, а процесс электролиза - стабильным.

Наличие постоянной составляющей электрического потенциала на входе в электролизёр показывает, что для расчета затрат энергии на процесс электролиза надо использовать не показания вольтметра, а показания осциллографа, регистрирующие полный импульсный потенциал подзарядки электролизёра, следующий из осциллограммы, представленной на рис. 5. Вполне естественно, что указанный эффект реализуется лишь при использовании электромеханического источника питания.

Таким образом, вольтметр показывает величину напряжения заряженного электролизёра, как конденсатора, который постепенно разряжается, а полные импульсы напряжения, фиксируемые осциллографом - величину его подзарядки, которая и характеризует прямую энергию на электролиз воды. Затраты энергии на получение водорода из воды при низкоамперном электролизе значительно уменьшаются, если в качестве источника энергии использовать генератор электрических импульсов, который одновременно генерирует и инерциальные механические импульсы [4]. Обоснование параметров такого генератора - непростая задача.

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 очень простого 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.

Известно, что пусковой момент (рис. 6) при запуске электромотора в несколько раз больше рабочего момента. Это обусловлено тем, что пуск электромотора - ускоренное вращение, при котором этому процессу препятствуют не только механические и рабочие силы сопротивлений , но и инерциальный момент (рис. 6).

После завершения ускоренного вращения начинается процесс равномерного вращения. Механические и рабочие силы сопротивления вращению, достигнув максимума, сохраняют свои величины, которые формируют постоянный момент механических и рабочих сопротивлений. Инерциальный же момент ведёт себя по другому. Он меняет свой отрицательный знак на положительный и превращается в инерциальный момент, поддерживающий вращение электромотора, его привода и потребителя его механической энергии (рис. 6).

Рис. 6. Диаграмма изменения механических моментов вращающегося тела

Таким образом, равномерное вращение электромотора поддерживается рабочим моментом (рис. 6, ВС), который должен быть несколько больше момента механических и рабочих сопротивлений (). Указанное превышение обусловлено неравномерностью момента механических и рабочих сопротивлений .

Нетрудно видеть (рис. 6), что инерциальный момент , препятствовавший ускоренному вращению электродвигателя, никуда не исчезает. Он изменяет свое направление на противоположное при переходе к равномерному вращению и после отключения электрической энергии, формирующей рабочий момент, инерциальный момент готов поддержать вращение электродвигателя. Такое вращение называется вращением по инерции. Так как момент механических и рабочих сопротивлений больше инерциального момента , то вся вращающаяся система (электромотор, механизм передачи и потребитель механической энергии) начинает вращаться замедленно и постепенно останавливаются.

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 электромотора, оборудованного устройством импульсного увеличения инерциального момента (рис. 7).

Если в системе привода электромотора установить дисбалансы, то они будут генерировать импульсы моментов сил, которые импульсно увеличивают рабочий момент (рис. 8, точки А1, А2, А3,….). Эти импульсы передаются всем вращающимся деталям. В результате импульсно увеличивается и инерциальный момент (рис. 8, 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. 8). В результате электродвигатель некоторое время будет потреблять из электросети электроэнергию, только на холостой ход (рис. 8).

Рис. 7. 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;

Рис. 8. Диаграмма изменения механических моментов вращающегося тела с дисбалансным приводом

В момент, когда импульс инерциального момента уменьшается до величины его среднего значения (рис. 8, точки К1, К2, К3…), обгонная муфта вновь включится и рабочий момент электродвигателя увеличится до своей прежней величины.

Итак, в процессе работы электродвигателя с дисбалансным приводом, появляются моменты времени полного освобождения электродвигателя от рабочей нагрузки (рис. 8, зоны 1, 2, 3…) и использование в эти моменты инерциальных импульсов для привода потребителя механической энергии. напряжение осциллограмма фотосинтез электродвигатель

Описанная схема работы электродвигателя с дисбалансным приводом (рис. 7) испытана и запатентована российским изобретателем Линевич Э.И. [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]:

ускоренное вращение тела происходит под действием ньютоновского активного пускового момента и моментов сопротивления вращению в виде инерциального момента и рабочих моментов сопротивления . Математическая модель этого закона имеет вид

. (7)

Составляющие этой математической модели рассчитываются следующим образом.

, (8)

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

. (9)

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

Из формулы (9) при , имеем

. (10)

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

, (11)

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 двигателя определяется из формулы (11)

. (12)

Таким образом, все составляющие, входящие в закон ускоренного вращения (7), определены. Равномерное вращение электродвигателя и потребителя его механической энергии описывается формулой

. (13)

Из этой модели следуют такие физические и математические выводы. Рабочий момент электродвигателя преодолевает все механические сопротивления , а сумма инерциальных моментов равномерно вращает электродвигатель и потребителя его механической энергии. Математический вывод обязывает нас в этом случае признать сумму инерциальных моментов равной нулю, но это будет противоречить физической реальности - существованию указанной суммы инерциальных моментов. Поэтому мы игнорируем математический вывод и считаем, что равномерное вращение электродвигателя и потребителя его механической энергии обеспечивает сумма инерциальных моментов .

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

. (14)

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

На рис. 9 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. 9):

(15)

. (16)

Обратим внимание также и на то (рис 9), 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.

Рис. 9. Схема для анализа действия силы инерции на дисбалансы и : R-радиус центральной шестерни 1; r - радиусы дисбалансных шестерён 2 и 3; - радиус дисбалансов и

Анализ показывает, что теоретическая закономерность (17) изменения суммы моментов , как скалярных величин, близка к экспериментальной закономерности (рис. 10, сплошная искажённая синусоида).

(17)

Следует обратить внимание и на то (рис. 10), что положительная амплитуда импульсов моментов центробежных сил инерции дисбалансов и угол поворота вала электродвигателя, формирующий положительную амплитуду, больше отрицательной амплитуды и больше угла , формирующего отрицательную амплитуду импульса. На рис. 8 это отражено схематически импульсным увеличением инерциального момента с вершинами импульсов в точках B1, B2, B,…..

Далее, на рис. 10 показана осциллограмма изменения момента на валу электродвигателя. Амплитуда импульса при угле поворота дисбалансов на (рис. 10, сплошная искажённая синусоида) значительно меньше его теоретической величины. Обусловлено это тем, что импульс 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 .

Рис. 10. Экспериментальный (А) и теоретический (В) максимумы суммы импульсов составляющих и моментов центробежных сил инерции дисбалансов

А теперь обратим внимание европейских инжернеров, пытавшихся коммерциализировать механическое изобретение российского инженера-радиотехника Линевича Э.И. [4]. Установка дисбалансного блока на корпусе электродвигателя оставляет паразитный импульс с отрицательной амплитудой, действующим на вал электродвигателя и при отключении его от потребителя его энергии с помощью обгонной муфты и энергетический эффект исчезает. Если же этот блок соединить с корпусом потребителя механической энергии, то положительная и отрицательная амплитуды импульса окажутся на валу потребителя и большая величина положительной амплитуды импульса усилит вращение потребителя, а вал электромотора в этот момент будет отключён от вала потребителя и энергия, потребляемая электромотором из сети уменьшится. Из изложенного следует большая роль параметров обгонной муфты в оптимизации амплитуды инерциального момента .

График изменения амплитуды импульсов (рис. 10) явно показывает необходимость двух муфт: между электродвигателем и блоком дисбалансов и между блоком дисбалансов и потребителем механической энергии. Обе муфты должны отключаться при угле поворота вала дисбалансов на угол и включаться при угле . Лишь только в этом случае будет исключаться действие паразитного отрицательного импульса (рис. 10). Вполне естественно, что эту функцию могут выполнить лишь электромагнитные муфты.

Природа периодически демонстрирует мощь своих импульсов, подзадоривая нас понять их и научиться использовать для своих человеческих нужд. Наиболее яркий пример этой демонстрации - выстрел 2-го энергоблока Саяно-Шушенской ГЭС. Общее сопротивление выстрелу энергоблока составляло 49644 тонны. Это эквивалентно весу 500 российских грузовых вагонов. Чтобы преодолеть это сопротивление потребовался импульс силы около миллиона тонн, который, почти мгновенно преодолел все сопротивления и поднял энергоблок на высоту 14м за 1,68 с. Динамика Ньютона оказалась бессильной помочь учёным рассчитать всю совокупность сил, выстреливших 2-й энергоблок, а теоретическая физика и теоретическая химия ХХ века оказались в аборигенном положении. У этих наук полностью отсутствуют знания, позволяющие сформулировать хотя бы гипотезу о причинах, породивших это уникальное явление. Новая механодинамика успешно справилась с проблемой расчёта сил, выстреливших 2-й энергоблок, а физхимия ХХI века - не только позволила сформулировать гипотезу о физико-химической причине этого явления, но и - рассчитать его основные параметры [5].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главные цели, проведённых экспериментов, - проверка новой теории процесса электролиза воды и достоверности закона формирования мощности в электрической цепи, достигнуты. Следующий этап - коммерциализация полученных результатов. Но его реализация - уже не наша забота и мы не будем заниматься этим. Мы только отметим, что новый способ питания электролизёров уже открывает возможность замены природного газа кислородно-водородной смесью, получаемой из воды. Дело это будет не быстрое, так как процессы горения природного газа и кислородно-водородной смеси, без взрыва, значительно отличаются.

Импульсная энергетика делает первые шаги на пути к коммерциализации. Нет смысла заниматься этим делом тем, кто не владеет новыми законами механодинамики [3] и новыми законами физхимии микромира и электродинамики микромира [1], описывающей все чудеса поведения электронов, снабжающих нас тепловой и электрической энергиями [6].

ЛИТЕРАТУРА

1.Канарёв Ф.М. Начала физхимии микромира. Монография. 2010. 1050 с.

http://kubsau.ru/science/prof.php?kanarev

2.Канарёв Ф.М. Видеофильм о лабораторных экспериментах по электролизу воды.

http://kubsau.ru/science/prof.php?kanarev Папка “Видео”.

3. Канарёв Ф.М. ВВЕДЕНИЕ В МЕХАНОДИНАМИКУ

http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10044.html

4. Линевич Э.И. Применение центробежной силы в качестве источника мощности.

http://www.dlinevitch.narod.ru/pages.htm

5. Канарёв Ф.М. Механо-физхимия Саяно-Шушенской аварии.

http://www.sciteclibrary.ru/rus/avtors/k.html http://kubsau.ru/science/prof.php?kanarev

6. Канарёв Ф.М. Электрон. http://www.sciteclibrary.ru/rus/avtors/k.html

http://kubsau.ru/science/prof.php?kanarev

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Солнечно-водородная энергетика. Фотокатализ и фотосенсибилизация. Биофотолиз воды. Основные принципы работы солнечных батарей. Фотокаталитические системы разложения воды. Солнечное теплоснабжение. Перспективы развития фотоэлектрических технологий.

    реферат [66,3 K], добавлен 10.07.2008

  • Необходимость управления напряжением на входных клеммах устройств с целью регулирования их выходных характеристик при использовании электротехнических устройств постоянного тока. Полупроводниковые статические преобразователи как управляемые выпрямители.

    презентация [199,1 K], добавлен 08.07.2014

  • Простейшая трехфазная цепь, протекание переходного процесса. Особенности изменения угла сдвига тока относительно напряжения. Условия образования наибольшей величины в периодической составляющей тока короткого замыкания. Кривые тока на выходах генератора.

    презентация [318,4 K], добавлен 30.10.2013

  • Рассмотрение двухзвенных преобразователей с импульсным регулированием выходного напряжения или тока как основных преобразователей для высококачественных электроприводов. Виды тока коллекторного двигателя постоянного тока, который получает питание от ИП.

    презентация [366,0 K], добавлен 21.04.2019

  • Генераторы синхронные с самовозбуждением. Описание работы корректора напряжения. Принцип действия электродвигателя постоянного тока типа ПГ1500/225.ОМ4. Предназначение и состав электроэнергетической системы. Устройство и работа рулевой машины.

    реферат [37,3 K], добавлен 12.03.2012

  • Составляющие тока заряжения. Способ осуществления выборки. Виды импульсных методов. Нормальная импульсная вольтамперометрия: влияние адсорбции, достоинства и недостатки, используемые приборы и материалы, отличительные черты от дифференциально-импульсной.

    контрольная работа [387,9 K], добавлен 07.06.2011

  • Расчет сопротивления внешнего шунта для измерения магнитоэлектрическим амперметром силового тока. Определение тока в антенне передатчика при помощи трансформатора тока высокой частоты. Вольтметры для измерения напряжения с относительной погрешностью.

    контрольная работа [160,4 K], добавлен 12.05.2013

  • Электрический пробой газов и диэлектриков. Вольт-секундные характеристики изоляции. Разработка импульсного генератора высоких напряжений. Моделирование и построение математической модели, позволяющей проводить расчет электрического разряда в жидкости.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 26.11.2011

  • Параметры трансформатора тока (ТТ). Определение токовой погрешности. Схемы включения трансформатора тока, однофазного и трехфазного трансформатора напряжения. Первичная и вторичная обмотки ТТ. Определение номинального первичного и вторичного тока.

    практическая работа [710,9 K], добавлен 12.01.2010

  • Синусоидальные токи и напряжения. Максимальные значения тока и напряжения и угол сдвига фаз между напряжением и током. Тепловое действие в линейном резистивном элементе. Действующее значение гармонического тока. Действия с комплексными числами.

    презентация [777,5 K], добавлен 16.10.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.