Как работи RAM pump?

[getca]

Иван Димов, тук за принципа на работа на тарана ли иде реч или за Капанадзе си приказваме. Каквото имах го казах по-долу. Повтарям пак за последно - при класическия хидротаран печалба няма, КПД=0.9 макс. и то при съизмерими височини на входящия пад и изкачваната вода. Материали има доволно на различни езици, ако нямате проблем с четенето.

Оставете най-накрая на Капа измишльотините, има нещо отдавна направено на базата на модифициран хидротаран, и то в промишлени мащаби, както писах. Повече в съседната тема

[Иван Димов]

   Не мислех повече да обсъждам моя "ефект на фунията", но вижте на какъв текст попаднах случайно (от псевдоним "Странник"). Прилагам файл. Аз доколкото разбрах, това е дюза (сопло), в която потокът газ е на порции, точно така както съм го нарисувал по-горе само че за вода. С други думи, на дюзата се подава пулсиращо налягане и в резултат при равни други условия има прираст на тяга 2,4 пъти, което ще рече увеличена скорост 2,4 пъти. Дори да има някаква грешка при препредаването на информацията и да допуснем, че скоростта е само 140%, то това пак е впечатляващо.

[caduceus]

Малко инфо за ограмотяване на "инженерите" тук, искащи да правят СЕ със стари книжни знания. От един неук потребител 

Е.И. Андреев                              16.07.2007

7.21.   Избыточная энергия гидроудара и ее использование

Начнем с численного примера. Согласно формуле Жуковского амплитуда давления на фронте волны прямого гидравлического удара составляет Pr=av/g . Для воды при скорости звука а = 1500 м/с и скорости течения v = 1 м/с , Pr = 1500 1/9,8 = 150 мв.ст. = 15 х 105 Па. Известно, что размерность давления легко переходит в удельную энергоемкость Па = Н/м2 = Н м/ м3 = Дж/м3. Считают, что по закону сохранения волну вызывает энергия натекания воды на преграду Pв = ρv2/2 = 103 12/2 = 500 Па (или Дж/м3). Как видно энергия звуковой волны не только не равна энергии натекания, но и в 3000 раз больше нее. Откуда эта энергия?
Теория вопроса изложена в /1/. Кратко она заключается в том, что при электродинамическом взаимодействии молекул друг с другом  они сближаются на некоторое расстояние. При внешнем воздействии, в данном случае – натекании на преграду, молекулы воды сближаются на существенно меньше расстояния, например, в 10; 100 и даже в 1000 раз. Поскольку силы межмолекулярного взаимодействия обратно пропорциональны квадрату расстояния, то эти силы увеличиваются, соответственно, в 102; 104; 106 (миллион) раз. Это уже совершенно другой масштаб сил, чем силы натекания.  Молекулы разлетаются, соответственно с большей скоростью, то есть получают дополнительную энергию от своих соседей – молекул.  Таким образом основная энергия гидроудара – это молекулярная энергия, энергия движения молекул, подпитываемая природой из окружающей среды. А энергия натекания – это лишь возбуждающая звуковую волну энергия, на несколько порядков меньше энергии самой волны.
Сначала происходит разгон волны от нулевой до звуковой скорости, а затем распространение фронта волны со звуковой скоростью. На все это нужна очень большая энергия. За фронтом волны следует зона разрежения, так как молекулы в ней не успевают восстановить свои первоначальные параметры. В зону разрежения подсасываются соседние объемы среды, образуя спутный поток, имеющий значительно меньшую скорость, чем звуковая. Так передается движение среды. Любые струи, потоки, текущие, например, под действием разности давлений, имеют единый, волновой, механизм побуждения среды и движению с помощью указанных, продольных (вдоль течения), волн.
Одновременно, в любом потоке под действием разности статического давления  на оси струи, на стенках канала, трубопровода и на их периферии возникают поперечные волны точно таким же, описанным, механизмом.
Образуются сложные структуры внутри потоков, которые, в частности, не учитывались при выводе упомянутой формулы Жуковского. Поэтому все методы расчета гидроудара являются эмпирическими и неточными. Кроме того, ошибочность постулата о сохранении энергии также не давала возможности даже думать об избыточной мощности в текущих средах. Например, Л.С. Котоусовым (ЖТФ, №9, 2005 г.) обнаружено, что вопреки  всем учебникам и справочникам по гидравлике, в конических сходящихся насадках происходит увеличение мощности струи в 4…5, а иногда и до 10 раз за счет энергии окружающей среды. В. Марухин и В Кутьенков разработали и практически испытали гидроударную электростанцию мощностью 100 кВт. В ней часть вырабатываемой энергии затрачивается на возбуждение гидроудара, а избыточное давление срабатывается на гидротурбине с элетрогенератором. Никаких плотин и других затрат энергии не требуется.
Разгон, распространение и действие звуковых и ударных волн характерно для любых сред (твердых, жидких, газообразных и эфирных) и движений (прямолинейных, криволинейных и вращательных).
Гидроударная электростанция 100 кВт основана на действии известного с начала XVIII века “гидравлического тарана», но модернизированного в соответствии с современным уровнем знания. В ней применяются закрывающиеся и открывающиеся клапана, линейное движение звуковой гидравлической волны. Энергоустановки с вращательным движением более компактны, не требуют клапанов и «океана» воды. Такой установкой является, например, двигатель Роберта Клемма: в дополнение к действию звуковых волн в нем использовано действие кориолисовых сил, всегда направляемых в сторону вращения и поэтому раскручивающих ротор до чисел оборотов, равновесных с трением и нагрузкой. Энергия, как описано выше, поставляется из окружающей среды.
Известна также энергоустановка «насадок Шестеренко», который обеспечивает самоподдерживающееся движение газа в насадке с некоторым напором. В насадке нет клапанов и подвижных деталей, а есть сужающиеся и расширяющиеся сопла с, минимум двумя, критическими сечениями.  Действие звуковых волн обеспечивает постоянные давления в этих сечениях и вакуум между ними, которые и являются побудителями движения.

Специални поздравления за колегата Иван Димов!

[getca]

caduceus, моите уважения, но тук се коментира работата на класическсия хидротаран, а не този на Марухин-Кутенков, чиято конструкция е коренно различна. Тъй че не бързай да поздравяваш Иван Димов, ами вземи прочети теорията на хидроудара и тогава можем да коментираме. Действително Марухин и Кутенков са направили промишлени образци 300кВт, 500кВт и 1000кВт, базирани на принципа на работа на хидротарана, но свръхефективността не идва от хидроудара. Тъй като си доста отворен оставям сам да намериш отговора.
И...дай да не се заяждаме на тема "инженери", "учени" и пр., че много на дребно става. За твое неудоволствие всички съвременни блага на цивилизацията ни са създадени именно от хора техничари, не казвам умишлено "инженери". В добавка ти също ползваш голяма част от тези блага, факт.
Щеше ми се да добавя нещо и за собствения ти форум или каквото е там, плюс многократния ти отказ да пишеш тук, но ще се въздържа да не стават дрязги. Та, не е лошо да ни оставиш така, както сме си неразбиращи, закостеняли и т.н...пък ние ще си берем грижата.
Нямам никакво желание да споря или доказвам нещо, което е вече доказано. Но се дразня, когато се пишат неща, извадени оттук-оттам, разбрани-недоразбрани.
Надявам се да не съм преминал границата на приличието, като се извинявам за писанията, несвързани сс темата.

[paparosko]

Начнем с численного примера. Согласно формуле Жуковского амплитуда давления на фронте волны прямого гидравлического удара составляет Pr=av/g . Для воды при скорости звука а = 1500 м/с и скорости течения v = 1 м/с , Pr = 1500 1/9,8 = 150 мв.ст. = 15 х 105 Па. Известно, что размерность давления легко переходит в удельную энергоемкость Па = Н/м2 = Н м/ м3 = Дж/м3. Считают, что по закону сохранения волну вызывает энергия натекания воды на преграду Pв = ρv2/2 = 103 12/2 = 500 Па (или Дж/м3). Как видно энергия звуковой волны не только не равна энергии натекания, но и в 3000 раз больше нее. Откуда эта энергия?

От пръв поглед ми прави впечатление несъответствието в посочената разлика между енергията на звуковата вълна и енергията на вливащата се вода от порядъка на 3000 пъти. Според така посочените изчисления тази разлика излиза да е 3 пъти (15х105/500=3).

Изчисленията по принцип са верни, само има грешка в размерността:
Става въпрос за стойността на Pr = 150 m в.ст. = 1,5 МПа = 1 500 000 Па
И за стойността на  ρ = 1000 (а не 103) или Pв = ρv2/2 = 1000 12/2 = 500 Па
Така че разликата от 3000 пъти остава валидна.

Доколкото разбирам допълнителната енергия при хидравличния удар се получава точно от високата импулсна амплитуда на налягане на фронта на ударната вълна.

 

[valex]

http://poselenie.ucoz.ru/publ/gidrotaran_alternativnyj_istochnik_ehnergii_gidrotaran_svoimi_rukami/6-1-0-95
Тук има добро описание според мен на принципа на RAM pump. Описание на помпа само потопена на някаква дълбочина, а и на края интересно видео на реализирана малка помпичка във варел.

[paparosko]

Благодаря, valex за ценния материал.

 

[Иван Димов]

   caduceus, благодаря за поздравленията и за информацията. А getca, ти не се дразни от различните мнения, тук ние взаимно се учим. Никой не е последна инстанция на истината. Всеки може да сбърка, но и да научи нещо ново. А титлите ги остави на страна - Христос е миел краката на учениците си.
   В момента подготвям електронна схема, която е пълен аналог на Ram помпата. Интересното е, че и "вечното фенерче" е на същия принцип, само че в дадената схема сигурно умишлено е изпуснат един транзистор. Логиката ми е "желязна" - щом електроните са излязли от "минуса" на батерията (кондензатора) при разреждането, то после те трябва да се върнат обратно пак там за да имаме "вечен" процес. Излизат през транзистора, а се връщат през шунтиращия транзистора диод. Но за целта веригата към бобината с 15 навивки трябва да бъде прекъсната от друг транзистор. Както и да е. Принципът обаче е същия като Ram помпата. Имаме много ток (в две бобини), а после токът в едната спира като така токът в другата се ускорява. Същото е при тук коментираната помпа - голям поток вода (в дебела тръба), клапан и част от потока се забавя, докато другата част се ускорява по по-тънка тръба. А моята теория по-горе е съвсем проста и ако е вярна, електронната ми схема ще прехвърли единицата. Нека да изчакаме няколко дни и ще видим.

п.п.
paparosko, без да съм проверявал сметките, само да вметна, че 103 по "интернетски" може да се тълкува и като 10 на "трета", т. е. 1000.

[Иван Димов]

Хвърлям една идея тук за да я има черно на бяло. По-нагоре в темата говорих за ефекта на фунията, където имаме обмен на импулс в затворена система, при което получаваме енергия в повече. Дадох и малко теория, но доста хора ще се затруднят да я разберат. Дълго време не можах да намеря някакъв друг пример на механична система, в която да става обмен на импулс така, че едно тяло от системата да получава енергия от другите тела в същата система. Говорим за затворена система така както се изучава в училище. Значи тази система има някаква първоначална енергия и вътре в нея става обмен на импулс (енергия) като при това в системата не се внася или изнася енергия отвън. На практика (прилагам файл) имаме един масивен маховик с маса М, на който по радиуса е монтирана насочваща релса. По тази релса радиално може да се придвижва по-малка маса m. Първоначално малката маса е в позиция 1, вързана с връв към центъра на въртенето. Пресмятаме енергията на цялата система в това положение 1. Следва прогаряне на връвта и масата m започва да се придвижва по радиуса докато достигне до положение 2, където има ограничител. Пресмятаме отново енергията на цялата система в положение 2. Следва сравняване на двете енергии. Аз мисля, че в положение 2 енергията на цялата затворена система ще е повече от тази в положение 1. Сметките са прости и като намеря свободно време ще ги сметна, но по интуиция усещам, че нещата са като при фунията по-горе - щом едното тяло (m) се ускорява, а другото (М) се забавя и това става в затворена система, значи енергията на тази система ще нараства. Тук ще действа силата на Кориолис и с един, два интеграла всичко ще стане пределно ясно.

[Аtos]

Димов, в положение 2. ще се намалят оборотите на въртене - изнася се маса към периферията!
Това става, защото ЗЗЕ работи и за да се запази енергията, намалява се скоростта на въртене.
Фигурно пързаляне - въртене - фигурист - прибрани до тялото ръце - разперени ръце.

[Иван Димов]

   Да, голямото тяло се забавя, но малкото се ускорява за сметка на това забавяне. Имаме закон за запазване на импулса или момента на импулса. Но като направим сметките за енергията, се получава разлика, т. е. нарушение на ЗЗЕ. По-горе това се вижда там, където съм обяснявал ефекта на фунията. Нека ако някой намери програма в нета за пресмятане на такъв случай, да го сметне и ще види. И аз по-нататък ще го сметна, но май ще трябва да си преговарям как се смятаха двойни интеграли или да направя някаква компютърна програма, която да направи сметките. Може да се сетя за пресмятане чрез някакво опростяване, но при всички случаи това ще ми отнеме време. Но като цяло случаят е ясен - имаме две тела, които обменят импулс помежду си като това става без участието на външни сили (енергии). Голямото тяло се забавя, а малкото се забързва. Моментът на импулса се запазва постоянен, но енергията на системата нараства и ЗЗЕ се нарушава. Вижте по-горе аналогичния случай при ефекта на фунията (нарисувал съм и опитна постановка с една тръба с фуния накрая).

[montanar]

Иван Димов дай да видиме тия сметки деба ....... някакво .........
ама ги покажи от до - а не синтетични ситуации без цялата картинка -  и тогава ш се види какво влиза и какво излиза ......
+цитати от закони а не измислени хипотези каквито го шириш тука......

[Аtos]

Димов, пробвай със симулатор и ако има грешка, ще се види къде е?

[Иван Димов]

   Ужас! Сметнах го. И то по най-простия начин, но се оказа, че енергията не само че не нараства, а напротив - намалява. ЗЗЕ не се спазва, но в обратната на желаната от нас посока. Започвам с доказателствата.
   Първо да преговорим някои основни понятия.
I = m.(r)^2 - така се пресмята инерчен момент на тяло с маса m, намиращо се на разстояние r от оста на въртене
L = I.w - това е моментът на импулса, аналогичен на импулса p = m.V при линейните движения
w - ъглова скорост в [rad/s]
Ek = (1/2).I.(w)^2 - кинетична енергия на въртящо се с ъглова скорост w тяло, имащо инерчен момент I
   Аз разглеждам въртящ се диск с маса М и радиус 2 метра. По средата на този радиус е вързана малката маса m. Първоначално дискът се върти с ъглова скорост w1. След като прекъснем връвта, дискът избутва масата m към периферията си и тогава неговата скорост намалява и става w2. Според закона за запазване на момента на импулса за затворени системи, нашият момент на импулса остава постоянен. Но това се отнася за цялата система M + m. Моментът на импулса на m се променя както се променя и момента на импулса на М. Записвам формулите за промяната на момента на импулса, т. е. dL:
dL = m.{(R2)^2.w2-(R1)^2.w1} и като заместя числата за R1=1 и R2=2, получавам:
dL = m.(4.w2 - w1) - това е промяната на момента на импулса на малката маса m
   Тук трябва да покажа формулата за инерчния момент на диска I = (1/2).M.R^2 Тази формула я има в учебниците, но аз си я изведох за всеки случай и се оказа вярна.
   Сега ще напиша формулата за промяната на момента на импулса за диска с маса М:
dL = (1/2).M.R^2.(w1 - w2)  и като заместя R = 2 метра, получавам:
dL = 2.M.(w1 - w2)
   Това dL, отнасящо се за диска с маса М е точно равно на онова dL по-горе, отнасящо се за малката маса m за да е спазен закона за запазване на момента на импулса или:         m.(4.w2 - w1) = 2.M.(w1 - w2)
   Тук с цел опростяване ще приема, че M=50.m или дискът е 50 пъти по-тежък от малката маса m.
   Следва:  m.(4.w2 - w1) = 100.m.(w1 - w2) Сега вече спокойно мога да съкратя m от двете страни на това равенство и получавам:
(4.w2 - w1) = 100.(w1 - w2)          или
4.w2 - w1 = 100.w1 - 100.w2
4.w2 + 100.w2 = 100.w1 + w1
   Значи: 104.w2 = 101.w1         
Нека приемем, че w1 = 10 [rad/s]
   Тогава w2 = 1010/104  или w2 = 9.7115 [rad/s]
   Сега пресмятам кинетичната енергия в момент 1:
Ек1(диск) = (1/2).I.(w1)^2    Във формулата за инерчния момент на диска заменям М с 50.m и получавам:
I = (1/2).M.R^2 = 25.m.2^2 = 100.m   или I = 100.m
   Заменям I и получавам:
Ек1(диск) = 50.m.(w1)^2 = 50.m.(10)^2 = 5000.m
        Ек1(диск) = 5000.m           Ако m=1 kg, значи енергията ще е 5 [kJ]
     Смятам кинетичната енергия на малката маса m за позиция 1:
Ек1(m) = (1/2).m.(w1.r1)^2 = (1/2).m.100 = 50.m    или
                Ек1(m) = 50.m
   Общата енергия в момент 1 е:
Е1 = Ек1(диск) + Ек1(m) = 5000.m + 50.m   или
    Е1 = 5050.m      При m=1kg  това са 5050 Джаула.
Сега да сметна кинетичната енергия в момент 2:
Ек2(диск) = (1/2).I.(w2)^2 = (1/2).100.m.(1010/104)^2
Ек2(диск) = 4715,699.m
За масата m получавам:
Ek2(m) = (1/2).m.(w2.R2)^2 =(1/2).m.4.(w2)^2
Ek2(m) = 2.m.(1010/104)^2 = 188,628.m
Ek2(m) = 188,628.m
Общата енергия за момент 2 е:
Е2 = Ек2(диск) + Ek2(m) = (50.m + 2.m).(1010/104)^2
E2 = 52.m.(1010/104)^2 = 52.m.94,314 = m.4904,327
Или позакръглено E2 = 4904.m   При m = 1 kg това са 4904 Джаула
   В заключение: Някъде се губят около 150 Джаула енергия. В първия момент това ме притесни, но като се позамислих разбрах защо се получава така. Ясно е, че дискът губи повече енергия, отколкото такава се получава от малката маса m. В задачата се пита защо става така? И отговорът е: Защото Кориолисовата сила е насочена под ъгъл спрямо траекторията на масата m. Кориолисовата сила винаги е перпендикулярна на радиуса и така може да я разложим на два вектора - единият ще е тангенциален с траекторията на масата m, а другият вектор ще е перпендикулярен на тази траектория и ще играе роля на центростремителна сила, която е отговорна за криволинейното движение на масата  m. Аз и друг път съм казвал, че има два вида сили. Едните действат по траекторията, а другите действат перпендикулярно на траекторията. Тези по траекторията ускоряват или забавят тялото, а перпендикулярните сили действат отклонително и не променят кинетичната енергия на тялото, а променят само неговата посока. Но явно тези отклонителни сили гълтат енергия за да може тялото да завива, а в същото време тялото не получава енергия от тях. Тук вече може да намесим и ефира - явно тези отклонителни сили хабят енергия за да се борят с инертните свойства на ефира. В тези мои сметки се видя как се губи енергия при центробежно движение. Сега остава да намерим начин за обратния процес - центростремителния. Тогава може и да изскочи енергия в повече. Мисля Шаубергер е работил по този въпрос.

[juliang]

Честно казано не ми се проверяват всички числа, а и на 2 литра бира едва ли би ми се отдало... прдполагам че са верни. Но се сещам за нещо, което не си взел в предвид. Когато скъсаш връвта малкото тяло почва да се премества навън. Докато стигне външния радиус с ограничителя, то вече ще е набрало някаква радиална скорост от движението си навън. Като достигне ръба на големия диск то ще се удари в него, или ще излети ако няма ръб... това е енергия, която е взета от въртеливото движение на двете тела.

Идеята за ефира в този случай е ... безпочвена. Във формулите участват само маси и ъглови скорости. Няма никакви константи, корекции или каквото и да било, което би могло да отразява свойствата на един евентуален ефир. Имаш сборове и произведения на числа. Това е математика - алгебра и геометрия.

П.С. Точно така си е май... измислих и пример:

Представи си че в твоята конструцкия диска е хоризонтален. Към малкото топче си вързал въженце, което отива към центъра на диска и оттам се спуска надолу. На него е вързана тежест от 1 кг примерно.
Къса ти се въженцето от свещта, топчето тръгва навън и с другото въженце повдига тежестта която виси. Откъде е дошла енергията за повдигане на този 1 килограм? Нали се сещаш че той стои в центъра на диска, не се върти (щот въженцето е лагерувано примерно), така че не влияе на ъглови моменти, инерционни моменти и т.н., а в твоите формули никъде не учваства времето за което топчето ще се премести от средата до края на диска. Това че тоя 1 килограм ще забави преместването няма да повлияе на сметките ти. Обаче ... ще имаш 1 киограм дигнат на 1 метър. За сметка на коя енергия?