Post:#573475 Date:12.02.2018 (19:20) ... … Есть такой генератор фирмы Rosch – видели, наверное, ролики о нем на ютубе. Монстр с всплывающими в воде ведрами. Емкости – в нижнем положении накачивают воздухом, они всплывают… При этом немцы утверждают, что получается больше, чем затрачивается…
rezoner Пост: 832167 От 06.May.2023 (01:21) В пузыре нет процесса как в тепловой трубке, о чем настаивает дедиван. Там смесь пара с воздухом.
Хоть один адекватный термозависимый нарисовался. Это обнадёживает.
Даже если и есть в пузыре такой или подобный процесс, перенос тепла осуществлялся бы молекулами пара воды. Необходимым условием сообщения тепла молекулам воздуха является конденсация пара в пузыре.
Итого: если пузырь греется от воды, то внутри пузыря должна возникнуть область пониженного давления. То самое место в котором молекулы пара воды конденсируются.
Я это к тому, что прежде чем топить за теплообмен, как основу обеспечения расширения пузыря, то надо бы определиться с самим механизмом теплопереноса. Благо их не так и много. Излучение, конвекция, кондесация\испарение.
Излучение отпадает сразу из-за крайне малой разницы температур. Кондесация\испарение обязывает найти области градиента давлений, за этот вариант косвенно свидетельствует опыт с насосом. Конвекция, очевидно тоже имеет место, но в случае с ковшами, из-за конструктивных особенностей, она окажется тесно переплетена с конденсацией\испарением. Выбор невелик.
rezoner Пост: 832169 От 06.May.2023 (01:29) я исхожу из опыта расчета РОШа, в котором воздух заменён пенопластовыми кирпичами. Там полный баланс по работе Потом посчитал с воздухом - тоже баланс.
Уверен, что для СЕ нужно уменьшать объем при заталкивании под тазик.
Как считал? Через давление, объём и глубину? Надо не объём уменьшать, а силу противодействия на глубине. Тогда расчёт через пружину с нулевой плавучестью даст 5 к 1 в пользу СЕ.
И такой пружинный расчёт совершенно непротиворечив. Более того, вполне реально воплотим в изделии. И без всяких теплообманов.
rezoner Пост: 832164 От 06.May.2023 (01:18)
А как ты затолкнешь без сжатия?
Да легко, в самой воде зону разрежения содам.
Золотые слова, эксперд ФЕМЕ. И это тоже очень легко сделать в реале. Нужно только одно условие - вода должна двигаться, иметь кинетическую энергию. Чтоб не тратиться на разгон её массы. И снова будет 5 к 1, а потери только трением, которые утилизируются в полезную через тепло.
ФЕMЕ Пост: 832170 От 06.May.2023 (01:33) Значит, нагрев по меньшей мере не отстаёт от охлаждения при расширении.
street Пост: 832176 От 06.May.2023 (09:21)
Я это к тому, что прежде чем топить за теплообмен, как основу обеспечения расширения пузыря, то надо бы определиться с самим механизмом теплопереноса. Благо их не так и много. Излучение, конвекция, кондесация\испарение.
Излучение отпадает сразу из-за крайне малой разницы температур. Кондесация\испарение обязывает найти области градиента давлений
А теперь возвратись в начало - "за теплообмен"/цы/.
И чего? А вот чего - градиент температуры. Чтобы получить сверхархимеда надобно получить сверхградиент температуры - консервативная сила.
То есть подключить к рассмотрению следующие мерности.
Процесс пузырения аналогичен процессу заряда/разряда тепловых трубок.
Всё остальное - инженерия, многомерная, да.
rezoner Пост: 832158 От 06.May.2023 (01:09)
что при отсутствии теплообмена "вода-пузырь", воздух был бы холоднее воды и, следовательно, давление в пузыре было чуток меньше, объем поменьше, и соответственно, сила Архимеда меньше.
Ты написал, что воздух нагревается водой при расширении. Написал бы - при расширении и охлаждении, вопросов бы не было. И задержки не может быть даже на уровне "если бы".
Все правильно говорит rezoner. Просто надо чуть уточнить и будет совсем правильно. rezoner имел в виду под "задержкой" несколько не идеальную теплопередачу, естественно при этом воздух расширяется не по изотерме. И это так на самом деле. Охлаждение воздуха при его расширении снижает температуру воздуха, это создает разность температур воды и воздуха, эта разность является причиной передачи тепла от воды воздуху. При нулевой разности никакой теплопередачи - нет, ни от воды, ни от воздуха к воде. Иными словами, на практике никогда не осуществляется чисто изотермический процесс и при любом самом супер-пупер активном теплообмене в процессе расширения воздуха его температура будет хоть чуть-чуть, но ниже окружающей среды.
Аналогичное можно сказать и об адиабатическом сжатии или расширении. Все известные материалы обладают не нулевой теплопроводностью. Поэтому чисто конструктивно нет возможности БЕЗ ПОТЕРЬ нагревать воздух сжатием. Чисто адиабатических процессов тоже не бывает.
rezoner Но, даже при 100 % теплообмене, баланс работы компрессор - Архимед.
Интересно-то как! Вот и замкнулся очередной круг брожения в поиске СЕ. Теперь, когда подведен такой итог, начинается следующий виток. Куда ж оно запряталось, это СЕ? Вообще - что ищем?
При работе ДВС - тоже полный баланс. Сколько энергии (тепловой!!!!!!) получилось при сгорании топлива, столько на выходе и имеем, но только в сумме "полезной" для движения и выброшенной в окружающую среду как не нужную. Баланс! Полный!
У ДВС беда в том, что часть энергии мы сами выбросили.
Где у Роше выбрасывается какая-то часть энергии? Наоборот - всплывающий пузырь нагревается от воды, вода от окружающей среды. Идеально нагревается или не совсем там по изотерме - это вообще ерунда, главное - энергия не выбрасывается, а поглощается из среды. Разве это аналогично направлениям тепловых потоков в ДВС? Нет, потому что в другую сторону. Природа газов так устроена - при сжатии они нагреваются, при расширении - охлаждаются и это такие же обязательные явления, как и испарение-конденсация, как теплопроводность, как действие гравитации. Они не экранируются.
street Пост: 832176 От 06.May.2023 (09:21)
Итого: если пузырь греется от воды, то внутри пузыря должна возникнуть область пониженного давления. То самое место в котором молекулы пара воды конденсируются.
Года два назад, если не больше, я про механизм теплообмена при всплытии пузыря говорил. Мимо пролетело почему-то... Все знают, что Архимедова сила связана с разностью давлений снизу-сверху (скажу так для краткости, понятно о чем идет речь). Пузырь при этом движется вверх и мы часто говорим, что давление воздуха внутри пузыря равно давлению воды вне пузыря. В то же время, пока ентот пузырь есть в наличии, всегда есть и разность давления воды на него снизу и сверху. Какому давлению воды соответствует давление внутри пузыря? Среднему?
Давление в воздушном пузыре выравнивается (как и во всех газах) со скоростью распространения звука. Это - "по горизонтали". А по вертикали - всегда работают грав силы и давление воздуха в нижележащих слоях всегда выше. То есть в грав поле всегда есть градиент давлений, хоть в воде, хоть в воздухе. Иначе воздушные шарики от детей никуда бы не улетали. Градиент давлений в воде гораздо выше чем в воздухе из-за гораздо большей плотности воды. Поэтому свободно всплывающий пузырь - не шарик, а очень сплюснутый по вертикали. Почти блин, или такой круглый пирожок. Градиент давлений в пузыре всегда есть и в то же время за счет движения молекул воздуха и испарившейся воды - градиент непрерывно выравнивается.
Внутри тепловой трубки градиент давлений создается за счет испарения на одном конце трубки и конденсации на другом, а в целом - за счет принудительного нагрева и охлаждения концов трубки извне. По рассказам самогонщиков, труба аппарата после выхода на режим "гудит" - поток паров спирта ураганный, без градиента давлений такой поток не возможен... Внутри всплывающего воздушного пузыря градиент давления создается, в итоге - всё тем же грав полем и всё тем же процессом испарения и конденсации. Градиент давления - причина движения молекул внутри пузыря и если молекулы летят из областей с разными температурами, то за счет столкновений разность температур становится меньше - теплообмен...
Я уже говорил, что самое важное свойство Роше заключается в преобразовании очень слабого теплового потока в механическую энергию. Например, при всплытии воздуха, с 10 м глубины его температуры могла бы снизиться градусов на 40 при хорошей термоизоляции. Это примерно 48 Дж, именно столько воздух может забрать у воды. На каждый литр воздуха. 48 Дж - это максимум при изотермическом процессе. Учитывая уже рассмотренные механизмы теплообмена и наблюдения за Роше (по роликам в инет) можно сказать, что пузырь воздуха при всплытии не покрыт льдом, а температура всплывшего воздуха достаточно близка в температуре воды. Можно сколько угодно спорить теоретически - 48 Дж или меньше, в любом случае это не 0 Дж. Эти 48 Дж ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ преобразуются в Роше В МЕХАНИЧЕСКУЮ энергию, причем без термодинамических потерь, в отличие от ДВС.
При сжатии воздуха от 1 до 2 атм его температура повышается примерно на 60 град С (если начальная равна комнатной). Это грубо 60 Дж. На сжатие затрачено 25 Дж (сжимали 1 литр) и на вытеснение 50 Дж. Если все тепло с компрессора просто выбросить - то да, баланс будет полный: 75 Дж на сжатие+вытеснение и 75 Дж может наработать этот объем воздуха.
Если 60 Дж использовать с умом и учесть 48 Дж притока энергии от окружающей среды, то баланс будет другим:
(60+48) - 75 = 33 Дж, на каждый литр воздуха с 10 м глубины. Вот оно и крутится.
genmih Пост: 832223 От 06.May.2023 (13:05)
48 Дж притока энергии от окружающей среды,
Образно это сказал Тесла- сделай себе ямку и энергия сама потечет в нее из окружающей среды.
Для тепловой энергии ямка- это пониженная температура. Понизь температуру в какой либо точке и энергия сама потечет туда из округи.
Всплывающий пузырь не требует холодильника для своего охлаждения и не требует энергии для охлаждения, наоборот, вырабатывает энергию за счет притока энергии извне.
Без всяких чудес и строго по школьным учебникам.
Теперь вопрос про ямку- она реальная или воображаемая?
genmih Пост: 832223 От 06.May.2023 (13:05) при всплытии воздуха, с 10 м глубины его температуры могла бы снизиться градусов на 40 при хорошей термоизоляции. Это примерно 48 Дж, именно столько воздух может забрать у воды. На каждый литр воздуха. 48 Дж - это максимум при изотермическом процессе.
Можно сколько угодно спорить теоретически - 48 Дж или меньше, в любом случае это не 0 Дж. Эти 48 Дж ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ преобразуются в Роше В МЕХАНИЧЕСКУЮ энергию, причем без термодинамических потерь, в отличие от ДВС.
При сжатии воздуха от 1 до 2 атм его температура повышается примерно на 60 град С (если начальная равна комнатной). Это грубо 60 Дж. На сжатие затрачено 25 Дж (сжимали 1 литр) и на вытеснение 50 Дж. Если все тепло с компрессора просто выбросить - то да, баланс будет полный: 75 Дж на сжатие+вытеснение и 75 Дж может наработать этот объем воздуха.
Если 60 Дж использовать с умом и учесть 48 Дж притока энергии от окружающей среды, то баланс будет другим:
(60+48) - 75 = 33 Дж, на каждый литр воздуха с 10 м глубины. Вот оно и крутится.
Я чего-то не понимаю в бухгалтерии? На куда ты вычитаешь 75? Их потратили, потом всплыло. В сумме ноль, нечего вычитать. Все 108 после равна должны наблюдаться. Или нет?
Бухгалтерия у тебя весёленька, конечно, но ИМХО плохо привязана к наблюдаемым процессам. 48 - максимум, в реале поменьше? 40 реально? А отжал ты у воздуха 60, т.е. на 20 столб нагреется, а ты говорил - околеет. Или нет?
sbal Пост: 832224 От 06.May.2023 (13:09)
Михалыч, а ежели не вода, но спирт?
Понимаю - святотатство, и тем не менее.
Прикинь на счётах
Да в уме все считаю, это устный счет. Свойство воздуха охлаждаться при расширении не зависит от окр среды. А вот теплообмен - зависит, то есть можно говорить только о том, где будет расположена кривая P,V,T - ближе к изотерме, то есть ближе к максимально возможному теплообмену, или ближе к адиабате при совсем плохих условиях.
В любом случае приток энергии из окружающей среды - есть. Меньше или больше - не вопрос, главное в том что это не потери, а приток.
По моему основной в клад в теплообмен во всплывающем пузыре воздуха вносят процессы испарения и конденсации. На всем пути всплытия влажность воздуха близка к 100 % (но это понятно не точно, я не измерял). Спирт по наблюдениям испаряется с меньшими затратами, чем воздух. Приходится закручивать пробку на бутылке, но все равно она как-то подозрительно быстро пустеет.
На практике из всех газов наиболее доступен воздух, а из жидкостей - вода. И этого достаточно. А спирт - это для другого... Вопрос чисто теоретического плана, это я понимаю и никакого святотатства тут не вижу.
genmih Пост: 832217 От 06.May.2023 (12:36) Все знают, что Архимедова сила связана с разностью давлений снизу-сверху (скажу так для краткости, понятно о чем идет речь).
Конечно, понятно. С разницей давлений связана скорость всплытия(мощность), а не сила. Сила связана с весом воды в объёме всплывающего тела.
Пузырь при этом движется вверх и мы часто говорим, что давление воздуха внутри пузыря равно давлению воды вне пузыря. В то же время, пока ентот пузырь есть в наличии, всегда есть и разность давления воды на него снизу и сверху. Какому давлению воды соответствует давление внутри пузыря? Среднему?
В общем случае - да, вектор будем рисовать от центра масс.
Градиент давлений в пузыре всегда есть и в то же время за счет движения молекул воздуха и испарившейся воды - градиент непрерывно выравнивается.
Внутри тепловой трубки градиент давлений создается за счет испарения на одном конце трубки и конденсации на другом, а в целом - за счет принудительного нагрева и охлаждения концов трубки извне. По рассказам самогонщиков, труба аппарата после выхода на режим "гудит" - поток паров спирта ураганный, без градиента давлений такой поток не возможен... Внутри всплывающего воздушного пузыря градиент давления создается, в итоге - всё тем же грав полем и всё тем же процессом испарения и конденсации. Градиент давления - причина движения молекул внутри пузыря и если молекулы летят из областей с разными температурами, то за счет столкновений разность температур становится меньше - теплообмен...
Ага, т.е. по границе раздела сред, по периметру пузыря - зона нагрева и там давление растёт, а в центре пузыря зона конденсации, но поскольку в пузыре воздух, а не вакуум, то до центра горячие молекулы не доберуться и зона конденсации будет усреднённо на половине длины радиуса. Так?
Всвязи с изложенным необходимо определиться с местом(областью) в пузыре в котором наблюдается пониженное давление, как необходимое условие конденсации пара при теплообмене.
genmih Пост: 832231 От 06.May.2023 (14:53)
А спирт - это для другого... Вопрос чисто теоретического плана, это я понимаю и никакого святотатства тут не вижу.
Спирт хуже- у него удельный вес меньше, подъемная сила пузыря тоже меньше будет.
если уж выбирать жидкость- то ртуть самое оно.
Можно карманные рошики делать.
Из водных растворов самым тяжелым будет водный раствор формиата таллия, плотность в 3,4 раза больше плотности обычной воды.
