Vortexový motor - Vortex engine
![]() | Tento článek má několik problémů. Prosím pomozte vylepši to nebo diskutovat o těchto problémech na internetu diskusní stránka. (Zjistěte, jak a kdy tyto zprávy ze šablony odebrat) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)
|
Koncept a vírový motor nebo atmosférický vírový motor (AVE), nezávisle navržený Normanem Louatem [1] a Louis M. Michaud,[2] si klade za cíl nahradit velké fyzické komíny a vír vzduchu vytvořeného kratší a levnější strukturou. AVE indukuje vírnost na úrovni země, což vede k víru podobnému přirozeně se vyskytujícímu přistávací plocha nebo vodní smršť.
Michaudův patent tvrdí, že hlavní aplikací je to, že proudění vzduchu žaluziemi na základně bude pohánět nízkorychlostní vzduchové turbíny, které generují dvacetiprocentní dodatečnou elektrickou energii z tepla běžně plýtvaného běžnými elektrárnami. To znamená, že hlavní aplikace vírového motoru je jako „cyklus dna „pro velké elektrárny, které potřebují chladicí věže.
Aplikace navržená Louatem v jeho patentových nárocích je poskytnout levnější alternativu k fyzické solární stoupající věž. V této aplikaci je teplo poskytováno velkou plochou země zahřátou sluncem a pokryto průhledným povrchem, který zachycuje horký vzduch, způsobem skleník. Vír je vytvořen odkloněním lopatek nastavených pod úhlem vzhledem k tečně vnějšího poloměru sluneční kolektor. Louat odhadoval, že minimální průměr solárního kolektoru by musel být 44+ metrů, aby mohl sbírat „užitečnou energii“. Podobným návrhem je odstranění průhledného krytu.[3] Toto schéma by pohánělo vír komína teplou mořskou vodou nebo teplým vzduchem z okolní povrchové vrstvy Země. V této aplikaci se aplikace silně podobá a prachový ďábel se vzduchovou turbínou uprostřed.
Od roku 2000 chorvatští vědci Ninic a Nizetic (z Fakulta elektrotechniky, strojírenství a námořní architektury University of Split ) také vyvinuli tuto technologii.[4] a patenty.[5][6]
Tým solárního výzkumu v Universiti Teknologi PETRONAS (UTP), Malajsie, vedená profesorem Hussainem H. Al-Kayiemem, vyvinula první experimentální prototyp technologie výroby solární vírové energie (SVPG), která využívá sluneční energii jako zdroj tepla.[7] Základní prototyp byl poté podroben řadě vývojových a výkonových vylepšení integrací s rozumným ukládáním tepelné energie (TES) a úpravou konstrukce vírového generátoru. Tým provedl a publikoval experimentální vyhodnocení, teoretickou analýzu a výpočetní simulace SVPG a shromáždil zjištění v knize, která shrnuje základy této technologie.[8]
Teorie provozu

(platí především pro patent Michaud)

V provozu vír dostředivě vylučuje těžší a chladnější vnější vzduch (37), a proto vytváří velký nízkotlaký vzduch komín horkého vzduchu (35). Využívá asi dvacet procent elektrárny odpadní teplo řídit jeho pohyb vzduchu. V závislosti na počasí může velká stanice vytvořit virtuální komín vysoký 200 m až 15 km, který účinně odvádí odpadní teplo z elektrárny do chladnějších horních vrstev atmosféry s minimální strukturou.
Vír je zahájen krátkým zapnutím difuzního ohřívače (83) a elektrickým pohonem turbín (21) jako ventilátorů. To pohybuje mírně zahřátým vzduchem do vírové arény (2). Vzduch musí mít pouze mírný teplotní rozdíl, protože velké teplotní rozdíly zvyšují míšení se studeným okolním vzduchem a snižují účinnost. Teplo může pocházet ze spalin, výfuku turbíny nebo malých ohřívačů zemního plynu.
Vzduch v aréně stoupá (35). Tím se nasává více vzduchu (33, 34) prostřednictvím směrovacích žaluzií (3, 5), které způsobují tvorbu víru (35). V počátečních fázích je vnější proudění vzduchu (31) co nejmenší omezeno otevřením vnějších žaluzií (25). Většina tepelné energie se nejprve použije ke spuštění víru.
V další fázi náběhu může být topení (83) vypnuto a turbíny (21) obcházeny žaluziemi (25). V této době nízkoteplotní teplo z externí pohonné jednotky pohání stoupající proud a vír pomocí konvenční chladicí věže s křížovou cestou (61).
Když vzduch opouští žaluzie (3, 5) rychleji, vír se zvyšuje rychlostí. Hybnost vzduchu způsobuje odstředivé síly na vzduch ve víru, které snižují tlak ve víru a dále ho zužují. Zúžení dále zvyšuje rychlost víru jako zachování hybnosti způsobí, že se točí rychleji. Rychlost odstřeďování je dána rychlostí žaluzií (33, 34) opouštějících vzduch a šířkou arény (2). Širší aréna a vyšší rychlost žaluzie způsobují rychlejší a těsnější vír.
Ohřátý vzduch (33, 34) z chladicí věže (61) křižovatky vstupuje do betonové vírové arény (2) dvěma kroužky směrovacích žaluzií (3, 5, pro přehlednost přeháněl) a stoupá (35). Horní prstenec žaluzií (5) utěsňuje nízkotlaký konec víru hustou, relativně vysokou vzduchovou clonou (34). To podstatně zvyšuje tlakový rozdíl mezi základnou víru (33) a vnějším vzduchem (31). To zase zvyšuje účinnost energetických turbín (21).
Dolní prstenec žaluzií (3) dopravuje velké množství vzduchu (33) téměř přímo do nízkotlakého konce víru. Dolní prstenec žaluzií (3) je zásadní pro získání velkých hmotnostních toků, protože vzduch z nich (33) se točí pomaleji, a má tedy nižší dostředivé síly a vyšší tlak ve víru.
Vzduchem poháněné turbíny (21) ve zúženích na vstupu chladicí věže (61) pohánějí generátory elektromotorů. Generátory začínají fungovat až v posledních fázích spouštění, protože mezi základnou vírové arény (33) a vnějším vzduchem (31) se vytváří silný tlakový rozdíl. V tomto okamžiku jsou obtokové žaluzie (25) zavřeny.
Stěna (1) a boule (85) zadržují základnu víru (35) v okolních větrech stíněním nízkorychlostního pohybu vzduchu (33) v základně arény a vyhlazováním turbulentního proudění vzduchu. Výška stěny (1) musí být pětkrát až třicetinásobek výšky žaluzií (3, 5), aby se vír udržel za normálních větrných podmínek.
Aby byla zajištěna bezpečnost a opotřebení arény (2), je plánovaná maximální rychlost vírové základny (33) blízká 3 m / s (10 ft / s). Výsledný vír by měl připomínat velkého, pomalého prachového ďábla vodní mlhy více než prudké tornádo. V neobydlených oblastech mohou být povoleny vyšší rychlosti, takže vír může přežít v rychlejších okolních větrech.
Většina nepojmenovaných položek je systém vnitřních žaluzií a vodních čerpadel pro řízení rychlostí vzduchu a ohřevu při spuštění motoru.
Kritika a historie
V raných studiích nebylo zcela jasné, že by to mohlo být proveditelné kvůli narušení víru příčným větrem.[9][10] To motivovalo pozdější studie s empirickou validací modelu CFD v aerodynamickém tunelu, které uzavírají: „Simulace v plném rozsahu vystavené bočnímu větru ukazují, že kapacita výroby energie není ovlivněna bočními větry.“[11]
Michaud postavil prototyp Utah s kolegou Tomem Fletcherem.[12]
Podle Michaudovy patentové přihlášky byl design původně prototypován s 50 cm "ohnivým krouživým pohybem" na benzínový pohon.
Laboratoř v aerodynamickém tunelu University of Western Ontario studuje prostřednictvím investiční investice do Centra pro energii OCE dynamiku jednometrové verze vířivého motoru Michaud.[13]
Zakladatel PayPal Peter Thiel's Breakout Labs sponzoroval test AVE grantem (2012) 300 000 $.[14] Předběžné výsledky (2015), které byly hlášeny v Atlantiku.[15]
Rozcestník
Termín «Vortex Engine» také označuje nový druh spalovacího motoru.[16]
Viz také
Reference
- ^ Louatova mezinárodní patentová přihláška je PCT / AU99 / 00037. Mezinárodní publikace číslo WO0042320 [1]
- ^ Michaudův americký patent je USA 2004/0112055 A1, „Atmospheric Vortex Engine“
- ^ Atmosférický vírový motor
- ^ Sandro Nizetic (2011). „Technické využití konvekčních vírů pro výrobu bezuhlíkové elektřiny: přezkum“. Energie. 36 (2): 1236–1242. doi:10.1016 / j.energy.2010.11.021.
- ^ Ninic Patent je HRP20000385 (A2), publikovaný v roce 2002, název: „SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNA VČETNĚ GRAVITAČNÍHO AIR VORTEXU“ [2]
- ^ Patentem Nizetic je WO2009060245, publikovaný v roce 2009, název: „SOLÁRNÍ ELEKTRÁRNA S KRÁTKÝM ROZDĚLOVAČEM“ [3]
- ^ Al-Kayiem, Hussain H .; Mustafa, Ayad T .; Gilani, Syed I.U. (01.06.2018). „Solární vírový motor: experimentální modelování a hodnocení“. Obnovitelná energie. 121: 389–399. doi:10.1016 / j.renene.2018.01.051. ISSN 0960-1481.
- ^ „Solar Vortex Engine / 978-3-330-06672-4 / 9783330066724/3330066725“. www.lap-publishing.com. Citováno 2020-06-29.
- ^ Michaud LM (1999). „Vortexový proces pro zachycení mechanické energie při vzestupné tepelné konvekci v atmosféře“ (PDF). Aplikovaná energie. 62 (4): 241–251. doi:10.1016 / S0306-2619 (99) 00013-6. Archivovány od originál (PDF) dne 2006-09-28. Citováno 2006-07-10.
- ^ Michaud LM (2005) "Atmosférický vírový motor" (PDF). (198 KiB )
- ^ Diwakar Natarajan disertační práce
- ^ Staedter, Tracy (9. listopadu 2005). „Falešné tornádo dodává energii nový směr“. ABC Science. Citováno 18. září 2015.
- ^ Christensen, Bill (24. července 2007). „Vortex Engine - zkrocení tornáda mohou generovat energii“. Technovelgy LLC. Citováno 18. září 2015.
- ^ Boyle, Rebecca (18. prosince 2012). „Peter Thiel's Last Pet Project: Tornado-Powered Energy“. Populární věda. Citováno 18. září 2015.
- ^ „Jak postavit tornádo“.
- ^ „Un Moteur Rotatif à Vortex Torique“.
externí odkazy
- Atmosférický vírový motor
- http://quanthomme.free.fr/energieencore/carnet14.htm (Ve francouzštině, pro automatický překlad do angličtiny Google „Edgard Nazare“)
- http://vortexengine.ca (Rejstřík: „Potvrzení“, Powerpointová prezentace D Cooper CPEng.)
- http://cdurable.info/Tour-solaire-a-vortex-maitriser-la 547.html (Ve francouzštině, pro automatický překlad do angličtiny Google „Tour solaire a vortex“)
- http://evgars.com/ (Angličtina, ruština, některé představy o Schaubergerových inventářích)
- http://www.vortexengineer.com/ Vortexengineer - prezentace Donalda Coopera týkající se kombinace vírových motorů s nízkou kvalitou geotermální energie jako zdroje nasávání
- https://www.breakoutlabs.org/news-events/news-event-item/article/power-a-city-with-tornados-latest-grants-announced-by-thiel-foundations-breakout-labs-includes- an.html