Какие двигатели ставят на вортекс эстина

Патент Мишо утверждает, что основное применение состоит в том, что воздушный поток через жалюзи у основания будет приводить в движение низкоскоростные воздушные турбины (21), генерируя на двадцать процентов дополнительную электроэнергию из тепла, которое обычно расходуется обычными электростанциями.То есть предлагаемое основное применение вихревого двигателя - это «цикл опускания» для крупных электростанций, которым требуются градирни.

Заявка, предложенная Луатом в его заявке на патент, заключается в предоставлении менее дорогой альтернативы физической солнечной восходящей башне. В этой заявке тепло обеспечивается большой площадью земли, нагретой солнцем и покрытой прозрачной поверхностью, которая удерживает горячий воздух, подобно теплице. Вихрь создается путем отклонения лопастей, установленных под углом относительно тангенса внешнего радиуса солнечного коллектора.По оценкам Луата, минимальный диаметр солнечного коллектора должен составлять 44 метра, чтобы собрать «полезную энергию». Похожее предложение - убрать прозрачную крышку. ^[3] Эта схема будет приводить в движение дымоход-вихрь с теплой морской водой или теплым воздухом из окружающего поверхностного слоя земли. В этом приложении приложение сильно напоминает пылевого дьявола с воздушной турбиной в центре.

С 2000 года хорватские исследователи Ninic и Nizetic (из факультета электротехники, машиностроения и морской архитектуры университета Сплита ) также разработали эту технологию. ^[4] и патенты. ^{[5] [6]}

Исследовательская группа по солнечной энергии в Университете Технологии PETRONAS (UTP), Малайзия, во главе с профессором Хуссейном Х. Аль-Кайемом, разработала первый экспериментальный прототип солнечной вихревой энергии (SVPG). ) технология, использующая солнечную энергию в качестве источника тепла. ^[7] Базовый прототип был затем подвергнут ряду разработок и усовершенствований производительности путем интеграции с накопителем разумной тепловой энергии (TES) и модификации в конструкции вихревого генератора.Команда выполнила и опубликовала экспериментальную оценку, теоретический анализ и компьютерное моделирование SVPG и собрала результаты в книге, которая суммирует основы этой технологии. ^[8]

Теория работы [править]

(применимо в первую очередь к патенту Мишо)

При работе вихрь центростремительно вытесняет более тяжелый и холодный наружный воздух (37) и, следовательно, образует большой дымоход низкого давления с горячим воздухом (35). Он использует около двадцати процентов отработанного тепла электростанции для управления воздушным движением. В зависимости от погоды большая станция может создать виртуальную трубу высотой от 200 м до 15 км, эффективно отводящую тепло отработавшей электростанции в более холодную верхнюю атмосферу с минимальной структурой.

Вихрь начинается с кратковременного включения диффузионного нагревателя (83) и электрического привода турбин (21) в качестве вентиляторов. Это перемещает слегка нагретый воздух в вихревую арену (2). Воздух должен иметь небольшую разницу температур, потому что большая разница температур увеличивает перемешивание с холодным окружающим воздухом и снизить эффективность. Тепло может быть от дымовых газов, выхлопных газов турбины или небольших нагревателей природного газа.

Воздух на арене поднимается (35). Это забирает больше воздуха (33, 34) через направляющие жалюзи (3, 5), которые вызывают образование вихря (35).На ранних стадиях внешний воздушный поток (31) максимально ограничен открытием внешних жалюзи (25). Большая часть тепловой энергии сначала используется для запуска вихря.

На следующем этапе запуска нагреватель (83) может быть выключен, а турбины (21) обойдены жалюзи (25). В это время низкотемпературное тепло от внешней силовой установки приводит в движение восходящий поток и завихрение через обычную перекрестную градирню (61).

По мере того, как воздух быстрее выходит из жалюзи (3, 5), скорость вихря увеличивается.Импульс воздуха вызывает центробежные силы на воздухе в вихре, которые уменьшают давление в вихре, сужая его дальше. Сужение еще больше увеличивает скорость вихря, так как сохранение импульса заставляет его вращаться быстрее. Скорость вращения задается скоростью выхода воздуха из жалюзи (33, 34) и шириной арены (2). Более широкая арена и более высокая скорость жалюзи вызывают более быстрый и более жесткий вихрь.

Нагретый воздух (33, 34) из поперечной градирни (61) поступает в бетонную вихревую арену (2) через два кольца направляющих жалюзи (3, 5, высота которых преувеличена для ясности) и поднимается (35).Верхнее кольцо жалюзи (5) уплотняет конец вихря низкого давления с помощью толстой, относительно высокоскоростной воздушной завесы (34). Это существенно увеличивает перепад давления между основанием вихря (33) и наружным воздухом (31). В свою очередь, это повышает КПД силовых турбин (21).

Нижнее кольцо жалюзи (3) транспортирует большие массы воздуха (33) почти непосредственно в конец вихря низкого давления. Нижнее кольцо жалюзи (3) имеет решающее значение для получения больших массовых потоков, потому что воздух из них (33) вращается медленнее и, следовательно, имеет более низкие центростремительные силы и более высокое давление в вихре.

Пневматические турбины (21) в перетяжках на входе в градирню (61) приводят в движение электродвигатели-генераторы. Генераторы начинают функционировать только на последних этапах запуска, поскольку между основанием вихревой арены (33) и наружным воздухом (31) образуется сильный перепад давления. В это время обходные жалюзи (25) закрыты.

Стена (1) и отбойник (85) удерживают основание вихря (35) при атмосферном ветре, защищая низкоскоростное движение воздуха (33) в основании арены и сглаживая турбулентный поток воздуха.Высота стены (1) должна в пять-тридцать раз превышать высоту жалюзи (3, 5), чтобы удерживать вихрь в нормальных ветровых условиях.

Для обеспечения безопасности и износа арены (2), запланированная максимальная скорость основания вихря (33) составляет около 3 м / с (10 футов / с). Получающийся вихрь должен больше походить на большой, медленный пылевой дьявол водяного тумана, чем на сильный торнадо. В необитаемых районах могут быть разрешены более высокие скорости, чтобы вихрь мог выживать при более быстрых окружающих ветрах.

Большинство неназванных пронумерованных элементов представляют собой систему внутренних жалюзи и водяных насосов для управления скоростью воздуха и нагревом при запуске двигателя.

Критика и история [править]

В ранних исследованиях было не совсем ясно, что это можно сделать работоспособным из-за разрушения вихря при поперечном ветре. ^{[9] [10]} Это побудило более поздние исследования с эмпирической проверкой модели CFD в аэродинамической трубе, которые заключают: «Полномасштабное моделирование, подвергнутое поперечному ветру, показывает, что встречная ветер не влияет на мощность выработки электроэнергии. " ^[11]

Мишо построил прототип в Юте вместе со своим коллегой Томом Флетчером. ^[12]

Кроме того, согласно заявке на патент Мишо, конструкция была первоначально прототипирована с 50-сантиметровым «вихрем огня» с бензиновым двигателем.

Лаборатория аэродинамической трубы Университета Западного Онтарио, благодаря начальным инвестициям Центра энергетики ВВЦ, изучает динамику однометровой версии вихревого двигателя Мишо. ^[13]