24-5-2009 17:54
abc55
Принципиальная схема.
Стадия 1. Стадия 2. Стадия 3. Стадия 4,5. Стадия 6. Запускаем в рубашку цилиндра холодную воду (в нижнюю часть). Вода отбирает тепло у пара и пар конденсируется. Нагретая цилиндром вода пускается на бытовые нужды. Стадия 7. Стадия 8-11. Стадия 12. |
24-5-2009 18:11
Virgo_Style
диаграммы?
|
24-5-2009 22:18
Virgo_Style
Кажется, диаграмм нам не видать
![]()
В общем-то, счастье наступает именно в этот момент. Как только удается худо-бедно утилизовать отводимое тепло - жизнь налаживается. Рассмотрим конструкцию с точки зрения инженера, которому все это строить. Первое, что бросается в глаза - это
На зачем нам нужен легкий поршень на максимальной высоте, если мы можем использовать отводимую теплоту? Совершенно он нам там не нужен. Едем дальше. Значит, грузы поднимаются на высоту и там хранятся. А где-то рядом стоит платформа, на которой грузы будут ехать вниз, вращая генератор. Система торможения платформы. Некая система стабилизации скорости, чтобы добиться худо-бедно одинаковых параметров вырабатываемого тока в начале и в конце пути. Некая самобеглая тележка, которая доставит груз к платформе, еще один кран, который груз на нее поставит. Инженер смотрит в чертеж и пьет водку. Строитель смотрит в смету и пьет водку. Отойдя от похмелья, инженер думает: а не выкинуть ли нам хранилище монаху на ухо? Стоитель пьет водку на пару с несостоявшимся начальником склада. Инженер с горящими глазами смотрит в схему. Он вошел во вкус оптимизации и хочет еще. Болванки. Значит, едем вверх - запасаем энергию, а потом едем вниз и крутим генератор. М-м-м.. . а давайте сразу генератор крутить? Поднимаем - крутим, опускаем - крутим.. . А может, ну их, эти болванки? А вместо подъема-опускания грузов будем крутить маховик - просто добавим еще несколько цилиндров и кривошипно-шатунный механизм. Скорость вращения генератора стабилизировалась. А чтобы ускорить процесс конденсации - верхней точке будем выпускать пар в конденсатор-теплообменник с развитой поверхностью, а уж воду потом запустим обратно и будем ее греть по новой. Та-ак. Значит, впуск рабочего тела, затем нагрев, поршень вверх, вращает вал, затем выпуск рабочего тела, поршень идет вниз, и затем процесс повторяется. Инженер в задумчивости - у него deja vu. |
24-5-2009 22:35
Virgo_Style
Если же вдруг (вдруг!) эффективность первой схемы окажется выше - начальник склада пятитонных болванок нам все равно не понадобится.
Зачем нам кузнец? Кузнец нам не нужен. Берем озеро-море-океан-водохранилище, и вместо подъема грузов - вытесняем воду из вертикальной или наклонной шахты. Впрочем, у инженера опять странное чувство чего-то смутно знакомого, ибо ГАЭС тоже уже придумали до нас. |
25-5-2009 01:25
abc55
По воде на бытовые нужды.
В обычной ТЭС отработанный пар раньше отводился в холодильники, теперь отводится на нужды города (горячая вода воняет и не пригодна для питья). В моей схеме нагретая вода вряд ли обеспечит город, так, только на нужды самой станции и прилегающих строений. Можно конденсировать пар за счет окружающего воздуха, но это долго и бестолково. Можно конечно поршень не поднимать да крайней точки, пустив холодную воду раньше. Кстати вес поршня может быть не обязательно слишком малым. При возвратном, конденсационном движении масса поршня тоже участвует в выработке тока. По строительству. По вытеснению воды. ГЭС. Паровая турбина. Кривошипный механизм.
|
25-5-2009 01:51
abc55
По равномерному вращению.
Рассмотрим падение. Падение на Землю без трения увеличивается ежесекундно. Падение с однообразным трением происходит с постоянной скоростью - становится стабильным. Груз, вращающий генератор столкнется с трением в магнитном поле генератора, наступит стабильное вращение. Можно возразить - грузов несколько и их нельзя цеплять к одному генератору, мол вращение будет неоднообразным. Да это так. Эта проблема решаема. Каждый груз будет на индивидуальном генераторе и опускаться они будут одновременно. Падать не обязательно на тросе, падать можно и вдоль направляющей трубы с зубцами. Станция будет иметь десятки подобных цилиндров с грузами. Энергия их будет сходиться
|
25-5-2009 11:01
kotowsk
кпд порядка 10%. современные газотурбинно - паровые турбомашинные установки выдают до 70%. плюс отводимое тепло греет "горячую" воду в кранах и отапливает город.
|
25-5-2009 11:15
Virgo_Style
Примитивный расчет.
Пусть мы хотим получить потенциальную энергию поднятых грузов в единицу времени, эквивалентную 1 МВт. Это несерьезно, конечно, но для ровного счета сойдет. Заметим, что полученная энергия будет много меньше - КПД генератора, расходы на перемещение грузов и туча времени на все это. Но - "сопротивлением воздуха пренебречь". Примем высоту, на которую поднимается груз, равной 500 м - это чуть ниже, чем Останкинская башня - просто для масштаба. Примем среднюю скорость подъема 1 м/с - что очевидно недостижимо - тогда время подъема будет 500 с. Энергия E = mg(h2-h1); Мощность P = E/t = mg(h2-h1)/t. По условиям задачи остается неизвестной масса. m = Pt/g(h2-h1); Подставляя, получим m = 10^6*500/9.8*500 = 102040кг, примерно 100 т. (*) Итак, для получения потенциальной (!) энергии 1 МВт требуется поднимать груз 100т на высоту 500м со средней скоростью 1 м/с. И это без учета времени обратного хода!!! ---
Товарищ изобретатель, истинно говорю вам: учите физику! (*) попутал порядок, до редактирования было 10т - а надо 100т |
25-5-2009 22:54
abc55
Котовск - Вы говорите, если я вас правильно понял, что КПД моей машины 10%.
Это вы поторопились. Начнем с котла. Котел отдает пару до 90% выделяемой топливом энергии. Это неплохой результат, но к моей машине это не относится. Потери в котле не будем учитывать. Паровая турбина имеет КПД 40%. Да, да 40, а не 70. Результат 60-70 наступает только после того, как пар начинает охлаждаться в системе отопления города. Расчеты - все это хорошо, но давайте начнем с примитивного. Мое мнение - лучший объемный двигатель - это длинный цилиндр с поршнем. Вода на дне цилиндра под большим давлением груза. Греем воду. Чем выше давление По высоте машины.
100т на высоту 500м - 1мвт энергии. Приведу свои подсчеты вскипятить воду 1кг воды на 100 градусов = 100 кг груза на 460 метров В котле вода закипает до 580 градусов - 240атм. |
25-5-2009 23:54
Virgo_Style
На зачем в таком виде?
Ничуть.
С чего бы?
Вам ста тонн мало?
Охо-хо.. . Ну разумеется.. . так и знал, что после фразы о "однообразном" трении речь пойдет о парашютисте.
|
26-5-2009 21:35
Rumorukato
Американцы создали гелиостанцию с довольно высоким КПД недостижимым пока для фотоэлектрических преобразователей, используя управляемую систему зеркал и помещённый в её фокусе двигатель стирлинга. Вышло у них при этом процентов 75-80 кажется. И это при том что источник тепла бесплатный.
|
27-5-2009 08:39
xxxNVNxxx
Вобшето более простой стирлинг заправленый азотом или гелеем (под давлением) даёт КПД-70%
ru.wikipedia.org |
27-5-2009 12:34
cerfujyljyzaqwsx
А что нового abc55 придумал то, кроме довольно уродливой реализации? В паровых машинах пар расширялся в цилиндре высокого давления, а потом - в цилиндре бОльшего диаметра низкого давления.
|
27-5-2009 13:25
kotowsk
а после этого работал в паровых турбинах низкого давления. схеме этой уже лет сто. а лет двести назад отказались от подогрева воды непосредственно в цилиндре и поставили отдельный котёл. |
27-5-2009 19:24
Шекспир
На КПД теплового двигателя накладывает жесткое ограничение разница температур нагревателя и холодильника. И никакими конструкциями не удастся этот предел обойти, иначе бы получился вечный двигатель. Повышение КПД возможно только двумя путями- повышение температуры нагревателя, и понижение температуры холодильника. Конструкция тут принципиальной роли не играет.
|
27-5-2009 19:30
xxxNVNxxx
Не получился бы-топливо всёравно надо. Кстати правильно подогнаный стирлинг даже от руки работает. |
27-5-2009 22:09
Шекспир
Стирлинг гениальное изобретение, почему только он не используется. Наверно потому что из него газ быстро испаряется. Что значит от руки? От тепла руки??? |
28-5-2009 10:12
kotowsk
не "вечный" а "бесплатный". бесплатными считаются ветряки, солнечные батарейки, гидроэлектростанции и всё за что не надо платить. попутный газ раньше тоже считался "бесплатным", так как был отходом нефтедобычи. |
28-5-2009 10:34
Шекспир
Нет, именно вечный двигатель, второго рода. Есть вечный двигатель первого рода, в котором отсутствует трение. Есть вечный двигатель второго рода, который позволяет переводить в работу теплоту, отбирая ее у холодных тел. Оба типа невыполнимы. О том что энергия не теряется, а лишь переходит в теплоту, лучше забыть. Потому что этот процесс необратим.
|
30-5-2009 12:38
abc55
Первая выгода - вечное хранение энергии без потерь.
Зачем нужна такая энергия? Первое, что привлекает в такой энергии - примитивность конструкции аккумулятора. Начнем с Дании. В Дании есть следующая проблемка. Ветряки вырабатывают половину энергии страны. Когда ветра завались, наступает перебор с энергией - датчане продают энергию соседям по бросовой цене. Потом наступает другая ситуация - ветер перестает дуть. В стране нехватка энергии, датчане покупают энергию у соседей, далеко не за ту цену, что продавали. Результат - имей датчане аккумулятор работающий без потерь, они стали бы богаче. Иметь в запасе энергию граваккумулятора всегда удобно. Храни скок хош, а когда произойдет авария какая, или плановый ремонт - запускай аккумулятор. Граваккумулятор - хорошо, так почему бы не применить его к тепловой машине, применить напрямую. Работы будет произведено ровно столько, сколько было вложено. Возьмем гирьку весом в 1кг, подвесим ее к надувному шару. Накачаем в шар водорода столько, сколько нужно для того, чтобы гирька висела на одном уровне, не поднималась и не опускалась. Из равновесия делаем вывод, что шар имеет силу подъема равную 1кг. Сравняется ли давление в цилиндре с окружающим давлением? Я говорил о том, что на сегодня поршень и цилиндр - лучшее приспособление для отнятия энергии у газа. Не турбина и не агрегат, который вырабатывает электричество из Для того, чтобы прикинуть КПД моей машины, нужно исходить от обратного - сколько
|
30-5-2009 23:46
Шекспир
То, что при падении груза произойдет ровно столько же работы, сколько было затрачено на его поднятие- это вы правы. Но во-первых, в граваккумуляторе может быть запасено очень мало энергии, иначе придется всю Данию на воздух поднять. Во- вторых, перевод этой механической энергии в электрическую- опять упирается в КПД. Одно дело- превратить быстрое врашение в медленное, а совсем другое- медленное в быстрое. Пример- шестереночный домкрат. Вращая ручку поднимаем танк. Но когда отпускаем ручку, то под давлением танка она не начинает быстро- быстро вращаться.
Теперь о КПД поршня. Вы утверждаете, что опустив температуру (и давление) в цилиндре о атмосферной, можно добиться КПД 100%. Это не так, можно добиться только КПД, ограниченного отношением температуры сгорания топлива к температуре окр. среды. И этот предел для КПД составляет около 40%- недостижимый предел теплового двигателя. Чтобы повысить этот недостижимый предел, надо увеличивать температуру в двигателе, поэтому дизели имеют несколько больший КПД- из-за большей температуры. Тот факт, что на выхлопе еще есть некоторое давление, не сильно снижает КПД, ибо давление это весьма низко по сравнению с рабочим давлением в двигателе. |
31-5-2009 02:20
abc55
Представим себе, что мы фермеры, живущие в одноэтажных домах на одну семью.
У каждого свой ветряк сельского типа. Не каждый день дует ветер, а днем так нужен нам этот ветер, когда столько дел надо проделать. Но вот проблема - ветер временами дует ночью и его надо запасать. Подвесим груз между ног опоры пропеллера. нагревание 100кг. воды на 100 градусов = падение 100т. груза с 46 метров если груз изготовить из бетона, получится куб со сторонами 3,5х3,5х3,5 м если груз изготовить из железа, получится куб со сторонами 2,5х2,5х2,5 м если груз изготовить из свинца, получится куб со сторонами 2х2х2 м По редуктору. По давлению в цилиндре. Есть у меня идейка по поводу расширения металла. У нас есть станина. Ставим на станину кубик железа 10х10х10см. На кубик ставим груз |
31-5-2009 12:35
Шекспир
При определенной температуре вода превратится в газ, какое бы сильное давление не было. По-моему , это температура 280 градусов. Если налить воду дополна в очень прочную емкость и нагреть ее до этой температуры, то в емкости жидкости не будет. Будет газ с той же плотностью что была вода- 1 г/куб. см. И соответственно офигенное давление. |
11-11-2009 10:57
Доктор Грюбер
Идея весьма интересная, но...
1. Металлоемкость конструкции на лицо - а это во многом и определяет ее рентабельность narod.ru 2. Стабильность оборотов установки на конечном валу в паровых двигателях достигается за счет специального устройства связывающее входной дроссель с валом двигателя (исходя из вышеуказанной литературы). 3. Конечно можно попробовать отнимать те копейки у паровой установки которые неизбежно вылетают в трубу, но заметьте, при любом раскладе цикл Карно предусматривает потери. 4. Следует задуматься не только над КПД такого двигателя, но и над тем что он будет кушать. Ибо если он опять будет кушать уголь, нефть и прочие ископаемые ресурсы, заметьте - не возобновляемые в природе, то его ждет не долгая работа и понижающаяся рентабельность с уменьшением количества топлива (а значит и с его дорожанием). Лично для меня определяющим фактором при построении паровой машины будет служить цена топлива и возможность этим топливом обзавестись. На мой взгляд уголь не является таковым (уголь на дороге не валяется), а более всего будет выгодным использовать либо дрова, либо биогаз (кстати с примером о фермерах - если есть скот то биотоплива им хватит на долго). Еще один фактор - это вред окружающей среде. В ДВС топливо может сгорать не полностью и образовывать очень нехорошие выхлопы, при сгорании угля, мазута, нефти тоже ничего хорошего не происходит (клубы густого черного дыма). В данном вопросе следует исходить, прежде всего, из универсальности и целесообразности конструкции, топлива, энергетических циклов. |
25-2-2020 20:51
Этот
Не совсем понял,зачем уважаемому автору понадобилось громоздить 100 тонн твёрдого груза на такую высоту,чтобы затем использовать энергию падения(по сути давления на рейку с рычагом и рядом повышающих передач) на разные мелкие бытовые цели, когда можно запасти на такой же высоте жидкость, и при необходимости дозировать энергию её падения.Кроме статического граваккумулятора,который по моему мнению не реализует с полной эффективностью основное и единственное достоинство-ускорение свободного падения, предлагаю автору рассмотреть возможность аккумуляции энергии гигантским маховиком,который попеременно падающие 100тонные грузы будут раскручивать,а скажем 1тонные поддерживать скорость вращения.
По-моему не менее эпично будет. |