Családi tervező és feltaláló csoport
nyelv nyelv

Photos by magaieu


Energia átalakító


Javasolt alkalamzások:

  • 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.

Elvi alapok:

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.)

kép1
1.ábra

kép2
2.ábra

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.


A részletes leírást a számításokkal az elmelet_9.PDF és ETD-thermodynamics file-okban adjuk meg.


Néhány ideális eset számítási eredménytét mutatjuk a 3-6 ábrákon:

kép3
3.ábra
kép4
4.ábra
kép5
5.ábra
kép6
6.ábra


Egyéb IP bejelentések: PCT/HU2016/050063, P1800202, P1800267

MTA EK véleménye: MTA_EK_velemeny.pdf

Korábbi kérdések-válaszok: jegyzet_1-2.PDF       jegyzet_3-2.pdf

Részletes elméleti háttér: ResearchGate