О вращении жидкости
В научных публикациях и публикациях общего характера присутствует описание технологии получения тепловой энергии при вращении с последующим торможением водной струи (в некотором водоводе). Физическая сущность такого явления до настоящего времени не выявлена. В данной работе сделана попытка выявить эту сущность.
Пусть имеем тороидальный водовод с радиусом тороида R, с площадью сечения тороида S, с диаметром сечения d. В водоводе с помощью электромеханического ( или иного) привода вращается масса жидкости, например, вода с раствором, где имеет место наличие ионов молекул с зарядом иона, равным q. Плотность раствора - ρ, плотность ионного заряда (по массе ионов) - ρq . Скорость движения жидкости – v.
Тогда:
1. Объём жидкости в тороиде V = 2πR• S.
2. Масса жидкости m = V• ρ.
3. Масса зарядов (ионизированных атомов) mq = m • ρq / ρ = ρq • V.
4. Количество зарядов в жидкости Nи = mq / mи , где mи – масса иона,
практически равная массе молекулы жидкости.
5. Общий заряд ионов в жидкости QИ = q • Nи .
6. Ток зарядов при скорости v I = Q • v /2πR .
7. При токе I образуется магнитное поле с энергией W = LI2/2, где
L – индуктивность проводника -струи ионов жидкости в водоводе.
8. Кинетическая энергия жидкости в водоводе Wk = V• ρ• v2 /2.
9. На энергию W не тратится энергия привода Wk, т.к. последняя тра-
тится только на движение всей массы жидкости m.
10. Разница W - Wk = Wп является энергией, которая идёт на нагрев
жидкости в водоводе.
Приведём пример расчёта для следующих условий:
Заряд иона равен заряду электрона q = qе = 1,6 • 10-19 Кл.
Водовод имеет радиус R = 0,5 м, диаметр сечения тороида d = 0,1м.
Скорости движения жидкости в тороиде v = 10 м/с, жидкость имеет плотность воды ρ = 1000 кг/м3.
При этих условиях будем иметь:
S = 785• 10-5 м2, V = 2,465 • 10-2 м3, m = 24,65 кг.
Масса зарядов (ионов) при количестве ионов в 10% от всей массы жидкости mq = 2,465 кг.
Количество зарядов при массе иона, равной массе молекулы воды
(30 • 10-27кг) Nи = 2,64/ (30 • 10-27) = 821• 1023.
Общий заряд в жидкости Q = 821• 1023 • 1,6 • 10-19 = 1313,6 •104 Кл.
Ток зарядов при скорости движения жидкости в тороиде 10 м/с:
I = 1313,6 •104• 10/3,14 = 41,83•106 А.
Оценка индуктивности водовода, как носителя тока, даёт величину:
L = 4π•10-7 Гн/м • d•πR2 = 0,985•10-7 Гн.
Магнитная энергия W = (41,83•106)2 •0,985•10-7/2 = 861,7•105 Дж.
Кинетическая энергия жидкости Wk = 24,65•102/2 = 1232,5 Дж.
Wп = 861,7•105 - 1232,5 = 86168767,5 Дж или 24 кВтчас.
Последний результат даёт энергию нагрева жидкости в водоводе.
Операция вычета кинетической энергии из накопленной магнитной осуществляется путём остановки вращения жидкости, торможения вращения каким-либо способом. В результате этого течение тока ионов прерывается и накопленная магнитная энергия практически вся тратится на нагрев жидкости. Интересно отметить, что ток зарядов в виде ионов можно рассматривать как своеобразную сверхпроводимость. Действительно, ничто не препятствуёт движению зарядов (ионов) в ламинарном токе жидкости – массы, заряды массы не имеют. Препятствие есть для самой жидкости, оно преодолевается энергией привода.
Другая сторона вопроса. В растворе жидкости могут быть ионы разных знаков, с разной массой, а следовательно, с разной плотностью. Тогда при одинаковом давлении в жидкости, создаваемым приводом, скорости ионов с разной плотностью оказываются различными: Р = ρ1v12/2 = ρ2v22/2 = const. Отношение скоростей v1/ v2 = . Если, например, ρ2>ρ1, то v1 = v2 . Последнее означает, что скорость движения ионов с меньшей плотностью больше, чем ионов с большей плотностью.
Для примера. Пусть имеем ионы Н+ и ОН-. Поскольку ионов разных знаков одинаковое количество, то отношение плотностей ( Н+ = 1, ОН- =17) ρОН /ρН = 17, а следовательно, имеем vH = vOH ≈ 4 vOH , т.е. ток ионов положительной полярности в 4 раза больше, чем ток ионов отрицательной полярности. Если же плотности ионов разных знаков одинаковы, то ток при вращении жидкости нулевой. Отсюда вывод: Получение эффекта нагрева вращающейся жидкости возможно только при наличии в жидкости ионов разных знаков с разными массами.
Технология работы устройства с нагревом жидкости путём её вращения состоит в следующем: разгон струи жидкости до нужной скорости, торможение (остановка вращения), разгон – остановка и т.д. Жидкость должна содержать электрические заряды в виде ионов разной массы.
И ещё одно наблюдение. Автору неоднократно приходилось замечать, что при открытии водопроводного крана (при мытьи рук, например), первая же струя воды оказывается наэлектризованной, что чувствуют пальцы рук. Это и говорит в пользу разных скоростей ионов в струе воды.
[700x198]Читать далее...