Теплотрубный электрический элемент (ТТЭЭ) включает: корпус 1, выполненный из диэлектрического материала, состоящий из обечайки 2, заглушенной с обоих торцов горячей 3 и холодной 4 стенками, также выполненными из диэлектрического материала; кожух 5, выполненный из электропроводящего материала и являющийся коллектором электрических зарядов, помещенный внутрь обечайки 2 коаксиально таким образом, что его верхний и нижний торцы выполнены зубчатыми по всему периметру и плотно прижаты вершинами зубцов 6 к внутренним поверхностям горячей и холодной стенкам с образованием между зубцами 6 треугольных отверстий 7, сообщающихся с зоной транспортировки пара 8, образуя зоны испарения 9 и конденсации 10; зону транспортировки жидкости 11, расположенную в кольцевом пространстве между обечайкой и кожухом, заполненным фитилем 12, выполненным из пористого материала с однородной электрохимической характеристикой, в свою очередь, заполненным рабочей жидкостью - диэлектриком; электропроводов 13 и 14, соединяющих верхний и нижний торцы кожуха 5 с верхней и нижней наружными клеммами 15 и 16 соответственно.
Предлагаемый ТТЭЭ работает следующим образом. Предварительно перед началом работы из корпуса 1 ТТЭЭ удаляют воздух и закачивают рабочую жидкость - диэлектрик с удельным электрическим сопротивлением не менее (10-12) Ом·м, которую также выбирают в зависимости от температурного потенциала холодной и горячей сред (штуцера для удаления воздуха и подачи рабочей жидкости на фиг.1-2 не показаны), в количестве большем объема пор фитиля 12 на величину конденсата пара, занимающего объем зоны транспортировки пара 8. Клеммы 15 и 16 соединяют с потребителем тока, после чего корпус 1 ТТЭЭ устанавливают таким образом, чтобы горячая стенка 3 контактировала с горячей средой, а холодная стенка 4 с холодной. В результате нагрева горячей стенки 3 в испарительной зоне 9 происходит испарение рабочей жидкости, образуется пар, который, проходя с большой скоростью через зону транспортировки пара 8, попадает в зону конденсации 10, конденсируется там за счет контакта наружной поверхности холодной стенки 4 с холодной средой, после чего образовавшийся конденсат диэлектрической жидкости всасывается порами фитиля 12 через зазоры треугольных отверстий 7 и под воздействием капиллярных сил и испарения в зоне испарения 9 адиабатно транспортируется через поры фитиля 12 (изготовленного, например, из органического волокна), где жидкость электризуется с приобретением положительных и отрицательных зарядов, которые собираются на кожухе-коллекторе 5, создавая разность потенциалов, и через провода 13 и 14, клеммы 15 и 16 поступает к потребителю, а разрядившаяся жидкость через треугольные зазоры 7 поступает в зону испарения 9, где происходит вышеописанный процесс испарения и цикл повторяется. [ссылка]
Я предполагаю что это ИДЕАЛЬНЫЙ электрический генератор для ионолета!😎
Теплотрубный электростатический генератор (ТТЭСГ) состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, состоящего из обечайки 2, заглушенной с обоих торцов горячей стенкой 3, покрытой изнутри слоем электропроводящего материала 4 и холодной стенкой 5, также выполненного из диэлектрического материала и помещенного внутрь обечайки 2 коаксиально кожуха 6 таким образом, что между его верхним торцом и горячей стенкой 3, нижним торцом и холодной стенкой 5 имеются зазоры 7 и 8, сообщающиеся с каналом транспортировки пара 9 и образующие зоны испарения и конденсации 10, 11, соответственно; вертикальной П-образной перегородки 12, выполненной из диэлектрического материала, верхняя перекладина которой примыкает к внутренней поверхности горячей стенки 3 и делит напополам слой электропроводящего материала 4 и зону испарения 10, а вертикальные полосы - полость между обечайкой 2, кожухом 6, горячей стенкой 3 и холодной стенкой 5 - на равные по своим размерам отсеки 13 и 14. Отсек 13 заполнен фитилем 15, выполненным из пористого материала, позволяющего получать положительные заряды в рабочем теле, который у горячей стенки 3 примыкает к своему сектору слоя электропроводящего материала 4, служащего коллектором положительных зарядов 16 и снабженного наружной клеммой 17, а отсек 14 заполнен фитилем 18, выполненным из пористого материала, позволяющего получать отрицательные заряды в рабочем теле, который у холодной стенки 5 примыкает к своему сектору слоя электропроводящего материала 4, служащего коллектором отрицательных зарядов 19 и снабженного наружной клеммой 20, причем в качестве рабочего тела используется диэлектрическая жидкость.
В основе работы предлагаемого ТТЭСГ лежит способность диэлектрических жидкостей подвергаться электризации при движении через трубопроводы и особенно через пористые перегородки, в которых величина тока электризация может увеличиться на несколько порядков, способность пористых перегородок, изготовленных из разных материалов, сообщать движущейся через них жидкости противоположные заряды (В.В.Захарченко и др. Электрилизация жидкостей и ее предоствращение. - М.: Химия, 1975, с.15-25), а также высокая эффективность передачи теплоты в тепловых трубах, которые делятся на три участка: зона испарения (подвода теплоты), адиабатная зона (переноса теплоты) и зона конденсации (отвода теплоты), покрытых изнутри фитилем, изготовленным из пористого материала и частично заполненных рабочим телом (жидкостью)-переносчиком теплоты, в качестве которой используются вода, спирты и др. органические жидкости, хладоны, жидкие металлы т.д. (В.В.Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск: Выс. Школа, 1988, с.106). [ссылка]
Прикладываю рисунок-схему в ней видны зоны нагрева в верхней части трубки и охлаждения она же зона конденсации которая находится на боковой стенке в нижней части ТТ, само дно теплоизолированно, по сути это инерциоид только грузы это миллиарды молекул паров керосина. По типу исполнения эта ТТ с верхней зоной испарения является гравитационной и описана во всех книгах где есть информация про ТТ. Капилляр это обычные синтетические нити, главное чтобы поднимали они керосин капиллярными свойствами на один метр. Допустим при высоте готовой тепловой трубки 30 сантиметров можно создать давление в верхней части ТТ около 0,06кГс/см2 это тяга 60 грамм на один см2 площади верхней части трубки. Охлаждение происходит внешним ионным движителем запитанным от ТТ. В итоге получили в одном устройстве два движителя и один генератор при весе конструкции который можно не учитывать т.к. её ТТ можно интегрировать в корпус летательного аппарата в качестве ребра жёсткости.
Прикладываю рисунок-схему в ней видны зоны нагрева в верхней части трубки и охлаждения она же зона конденсации которая находится на боковой стенке в нижней части ТТ, само дно теплоизолированно, по сути это инерциоид только грузы это миллиарды молекул паров керосина. По типу исполнения эта ТТ с верхней зоной испарения является гравитационной и описана во всех книгах где есть информация про ТТ. Капилляр это обычные синтетические нити, главное чтобы поднимали они керосин капиллярными свойствами на один метр. Допустим при высоте готовой тепловой трубки 30 сантиметров можно создать давление в верхней части ТТ около 0,06кГс/см2 это тяга 60 грамм на один см2 площади верхней части трубки. Охлаждение происходит внешним ионным движителем запитанным от ТТ. В итоге получили в одном устройстве два движителя и один генератор при весе конструкции который можно не учитывать т.к. её ТТ можно интегрировать в корпус летательного аппарата в качестве ребра жёсткости.
Допустим высота ТТ равна 0,3 метра тогда длинна пути пройденной парогазовой смеси за один цикл составит 0,6 метра за один цикл испарения и конденсации. При среднем распределении теплоносителя (керосин) 0,5 см3 на 1 см длины пути прохождения его суммарный вес в ТТ составит 24,6 грамма. В ТТ за цикл в одну минуту его испарится и сконденсируется приблизительно 8200 грамм при скорости теплообмена (испарения и конденсации) 200 м/с.
В секунду его испарится 136 грамм что является большим показателем и необходимо использовать капилляр с диаметром отверстий для поднятия теплоносителя выше 1400 мм. Это расчёт в уме параметров для гравитационного исполнения ТТ. Конечно найти такой капилляр можно и тогда получится тяга в ТТ на 1 см2 около 130 грамм. При площади её. 1 м2 можно получить тягу в 1300 кГс/см2.
Vmm Пост: 662669 От 24.Feb.2020 (09:27)
Диаметр отверстия капилляра для поднятия керосина на 1500 мм составит 0,000002 мм (2 Н/м).
Это уже нанотрубка, диаметр молекулы керосина по более будет.
Нанотрубки если углеродные то не подойдут они электропроводные здесь нужен диэлектрик. Если пускать в массовое производство то можно оттачивать на наноуровне. Я пока рассматриваю вариант использования капилляра образующегося в пустом пространстве между паралельно расположенных синтетических волокон. По диэлектрическим свойствам керосин на мой взгляд подошёл средненько но пока вписывается в параметры.
Не понятно откуда тебе известна химическая формула керасина С8-С15 это не о чем чтобы рассчитать размер молекул. Молярная масса есть в сети но она находится с характеристиками не соответствующими плотности керосина.
Для расчёта всей площади поверхности капилляра с движущейся в ней парогазовой смесью я взял средний диаметр одного волокна 0,025мм.
В одном квадратном миллиметре капилляра содержится 1600 волокон. Площадь поверхности трения парогазовой смеси в капилляре из диэлектрика составляет 3807м2 при скорости на треть меньше звука. Представьте с такими параметрами электрофорную машину!
Продолжим.
Площадь всей поверхности капилляра 101мм2 (с волокнами 7850мм2) при радиусе ТТ R-50мм, площадь поверхности испарения при радиусе R-30мм (камера не содержит капилляр) 2800мм2. Общее количество керосина содержащегося в капилляре получилось около 30см3 при высоте ТТ 300мм.
Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в конкретной среде меньше чем в вакууме, для которого еr=1. Отличие проницаемости от единицы обусловлено эффектом поляризации диэлектрика под действием внешнего электрического поля, в результате которой создаётся внутреннее противоположно направленное поле.
Смотрим таблицу Диэлектрической проницаемости некоторых материалов, допустим епсилон у воды (дистиллята) 81, а у керосина 2,1 практически как у воздуха 1.
Применив дистиллированную воду в электрофорной машине в замен диэлектрика воздуха можно поднять мощность в 81 раз. Допустим мощность Вимшурста для 30см дисков в воздухе - 200мВт а в воде превращаются в 16Вт при тех же 120 об/мин.
Для воды диаметр капилляра 0,0073мм для подъема уже на высоту 2000мм😊 Диаметр одного волокна образующий капилляр составляет 0,049мм, а общая площадь поверхности всех капилляров равно 70м2 при высоте капилляра в ТТ 1500мм😊
Приблизительный расчёт конечно, далее 0,07м2 площадь Вимшурста делим на 70м2 площадь ТТ получается 1000 моделей Вимшурста работают в ТТ.
Длину окружности диска Вимшурста 0,942м умножаем на 2 это 1,9 метра в секунду преодолевает диэлектрик для выработки 16Вт.
В ТТ скорость движения диэлектрика доходит до 200м/с и теоретически ТТ может выдать мощность десятки кВт.
капилярное давление нехило растит ультразвук подведённыйк банке боды...
см на ютубе . ссылку не дам. суть в том что игла 0,8 мм превращается в супер капиляр (шприц наполняется через неё с помощью уз.
в принципе девайс граничит с реальностью горные реки то как то текут)
только вот боюсь умотаетесь компактно воспроизвести.
Ультразвук не хотелось бы получить, разрушает живой организм, конечно если он способствует движению жидкости в капилляре то сохранить придется.
Электрет можно в ТТ генераторе применить для повышения эффективности, пока картины нет где его установить, но наверняка в паровой камере.
Больших габаритов ТТ не будет, с виду обычная труба. Необходимо создать условия идеального теплообмена в ТТ и снизить влияние электростатических полей на скорость потока парогазовой смеси.
Для воды диаметр капилляра 0,0073мм эта величина расчетная для подъема воды на высоту 2000мм.
Диаметр одного волокна образующего капилляр составляет 0,049мм.
Физическая длинна капилляра в ТТ взята меньше на 500мм и составляет 1500мм.
Это запас для параметра по рабочему давлению (около 0,15кГс/см2) в верхней части ТТ и при достижении давления 0,2кГс/см2 ТТ перестает работать.
Чтобы проверить подходят ли волокна для образования капилляра, необходимо смочить их край водой и эта вода должна подняться в капилляре на 2000мм.
Vmm |
Post: #660475 - Date: 08.02.20(12:03)
