CC BY
197широком диапазоне частот вращения коленчатого вала двигателя и угла открытия дроссельной заслонкиЮ при этом работоспособность двигателя не ухудшается во всем диапазоне его работы. Испытания насадка, установленного на двигателе с рабочим объёмом ~ 1540 см3, показали увеличение эффективной мощность двигателя до 12% и снижение часового расхода топлива до 20% при оборотах 2000^4000 об/мин, соответственно. Вследствие более качественного сгорания горючей смеси в камере сгорания двигателя, уменьшается токсичность выхлопых газов автомобиля: процентное содержание СО при этом снижается до 10%, а СН - до 15%.
Вихревой эжекторный насадок не имеет аналогов в мире, а технология защищена Патентом РФ № 2548330 МКИ F 01 N 1/08, F 02 B 27/04. При соответствующей конструктивной и
функциональной доработке, вихревой эжекторный
насадок возможно использовать вместо некоторых элементов штатного автомобильного глушителя.
Литература
1. Звонов В.А., Токсичность двигателей внутреннего сгорания, М. Машиностроение, 1973
2. ж. «Дизелестроение», №9, 1039, с. 17.
3. Шапиро Б.К., О расчете акустического фильтра, ЖТФ, т. XI, вып. 5, 1941, с. 17-18.
4. ж. «Дизелестроение», №10, 1939, с. 13.
5.Круглов М.Г., Орлин А.С., Двигатели внутреннего сгорания, М. Машиностроение, 1969.
6. Меркулов А.П., Вихревой эффект и его применение в технике, М. Машиностроение, 1969.
7. Метенин В.И., Принцип работы и характеристики противоточного вихревого эжектора, Межвуз. Сб. науч. Трудов, Л. 1982, с.5.
8. Абрамович Г.Н., Прикладная газовая динамика, М. Наука, 1969, с. 825. средств, М. Энерго-атомиздат/ 2000.
ТЕХНОЛОГИИ ВИХРЕВОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Серебряков Р.А.
Агроинженеррный научный центр ВИМ, Москва
Бирюк В.В.
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королева, Самара Оберемко И.И.
Тинова групп, Карловы Вары
VORTEX ENERGY TECHNOLOGIES
Serebryakov R.
Federal Scientific Agroengineering center WIM, Moscow
Birjuk V.
Samara State Aerospace University named after academician S.P.Korolyov, Samara
Oberemko I.
Tinowa Group, s.r.o., Karlovy Vary
АННОТАЦИЯ
Несмотря на давнюю историю изучения и практическую важность закрученных потоков, их общие закономерности до сих пор еще недостаточно изучены. Так, до сих пор окончательно не выяснены физические механизмы зарождения, самоподдержания и распада закрученных потоков. Различные подходы, разработанные в теории атмосферных вихрей, теории вихревых промышленных аппаратов, магнитной гидродинамики, оказываются недостаточными для построения полной теоретической модели, позволяющей делать количественные расчеты с необходимой точностью, объясняющей результаты натурных измерений и учитывающей многокомпонентность сред, сложность, трехмерность процессов, существенных для зарождения, развития, самоподдержания и распада вихревых образований, нелинейность уравнений, описывающих эти процессы. Тем не менее, уже сейчас мы имеем некоторые эмпирические алгоритмы процессов, происходящих в закрученных потоках, и методики расчета вихревых устройств и установок, которые уже не одно десятилетие используются в различных промышленных технологиях. Отличительной особенностью вихревых аппаратов является их простота, отсутствие движущихся частей, безинерцион-ность, малый вес и надежность конструкций. Вихревые технологии - это, пожалуй, единственный случай, когда энергия турбулентности используется для совершения работы, выделения и поглощения тепла, формирования градиентов давления.
ABSTRACT
Regardless long-time history of research in this field, as well as practical importance of vortex flows, their general laws have not yet been researched enough. Thus, physical mechanisms of birth, origin, self-renewal and disruption of vortex flows have not yet been completely revealed, Various approaches developed within the framework of atmospheric vortices theory, vortex industrial equipment theory and magnetic hydrodynamics appear not to be enough for the construction of comprehensive theoretical model allowing to
make quantitative calculations with high accuracy to explain the results of in-situ measurements and to considering multicomponent character of media, complexity and tridimensionality of processes vital for the birth, self-renewal and disruption of vortex, and non-linear character of equations describing these processes. However, even now we have some empiric algorithms of processes occurring in vortex flows and the methods of calculation of vortex devices and units, which for many decades have been used in various industrial technologies. Vortex devices are distinguished by their simplicity, lack of moving components, fast response, low weight and reliability of design. Vortex technologies are the sole case when turbulent energy is used for performing work, heat generation, absorption and formation of pressure gradients [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27].
Ключевые слова: вихрь, вихревая энергия, система охлаждения, вихревой гидравлический теплогенератор, вихревая ветроэнергетческая установка, вихревые моющие системы, вихревой вакуум-насос, структурированная вода, композиционное топливо, вихревой воздушный родник.
Keywords: vortex; turbulent energy; cooling systems; hydraulic heat generator; vortex wind power plant; vortex suction cleaner; vacuum pump; structured water; composite fuel.
можности Вихревого эффекта, уже сейчас работают вихре-энергетические установки для получения: «структурированной воды», композиционного топлива, холодного крекинга углеводородного топлива, вихревые теплогенераторы, опреснители морской воды, вихревые ветроэнергетические установки и т.д. (см. Таблицу 1).
Таблица 1
Вихревые преобразователи энергии Вихревые термо-II рсобразоваггели Вихревые эжекториые вакуум-насосы Другие технические применения "вихревого эффекта"
Вихрей» ocipujiicpfeTHJUi Вихре Алл гидроэнергетика Морские и речи we вихревые ветродвижитеяи Днюпомнал систем» освешеиння аягограсс Сиг: см» мсктро-хим-мшкты нефтегазопроводов AjpciypOHHNWC jMeprovvruMo»*и Вихревые »кргпустшкшки с исполкомам ием оргашпованыых потоков ЖИДКОСТИ И nucí» Вихревые микрохололильники Вихревой транспортный холодильник (автомобильный, авиационный, ж. дорожный...) Промышленные холодильные установки и холодильные камеры Вихревые воздухоохладители Автомобильный вихревой хилодилькик-конлиционер Вихревые кондиционеры Индивидуальный вихревой микроко i шипионер Вихревые гидравлические теплогенераторы Вихревые теплообменники Вихревые терморегуляторы Вихревой вакуум-насос Вихревые моющие установки. ' автомобильная вихревая моЯкл, - самоходная вихревая установка для мойки и очистки труб; - вихревой пылссос-мойка (промышленный, бытовой.,.); моющая приставка к бытовому пылесосу • экологически чистая мойка планера самолета Вихревые деиятнвагоры Вихревой автомобильный эжектермый насадок Вихревой ммг.с-anai оуловитсль Вихревой автомобильный глушитель Система 1 раж мор ¡«рои» им природного га но матстрольным трубопроводам Ускорительные вкхревье насадки для слива и чаполнсиия емкостей сыпучим или жидким продуктом Вихревые смесители Вихревая установка для кондснсвини влаги из атмосферного во «дух а Вихревые пневмоуборочные агрегаты и комбайны дла сельхсчрвбо! Автономная системи обеспечении ину|риуньсво( о микроклимата
Вихревой эффект чрезвычайно широк, а его возможности и перспективы впечатляющи. Так, в некоторых конструкциях термодинамических энергопреобразователей (вихревых холодильниках) температура на оси достигает -200°С при исходной комнатной температуре. Используя необычные воз-
Ниже представлены некоторые разработки в области вихревых энергетических технологий.
Вихревые системы кондиционирования и охлаждения (ВСО)
Основным элементом ВСО является вихревая труба, в которой происходит разделение потока газа на высоко-и низкотемпературные компоненты. Особенности свойств закрученных газожидкостных потоков позволяют использовать вихревые трубы (ВТ) как источник охлаждения, кондиционирования и термостатирования. Для определения действительных характеристик ВТ и оценки влияния геометрических соотношений, и режимных параметров проводятся детальные экспериментальные исследования. При испытаниях основных типов вихревых труб (делящей, охлаждаемой и самовакуумирующейся) решались задачи выбора
оптимальных геометрических соотношений, определения влияния параметров воздуха на температурные характеристики и получения необходимых коэффициентов для расчета источников холода. Испытания проводились в широком диапазоне изменения входных и выходных параметров рабочего тела: давление 0,01...0,9 МПа, температура 293...450 К. Вихревая труба представляет собой (рис. 1) гладкую цилиндрическую (или коническую) трубу 1, с одного конца которой установлены тангенциальные сопла 2, а торец закрыт диафрагмой 3 с центральным отверстием. На другом конце трубы установлен дроссель 4. Сжатый газ подается в тангенциальные сопла и образует в трубе интенсивное круговое движение. При достаточном прикрытии дросселя часть подаваемого в трубу газа
вытекает через отверстие диафрагмы заметно охлажденной, а вытекающая через дроссель - подогретой. В результате предварительных испытаний делящей ВТ были определены ее геометрические параметры: угол конусности у=3°, относительный диаметр диафрагмы dэ=0,5, относительная длина ВТ ^14. Сравнительные испытания цилиндрической ВТ конструкции А.П. Меркулова показали повышение температурной эффективности конической ДВТ на 10.. .15%. Установка крестовины тур-булизатора в камере энергоразделения позволила сократить длину конической ДВТ до 9 калибров без ухудшения ее температурных характеристик. Было
также установлено, что эффект охлаждения существенно зависит от степени расширения газа, особенно в начальной области ее изменения. Затем эта зависимость становится менее явной, особенно при п>4 (рис. 8). На эффект охлаждения слабо влияет давление воздуха на входе в ДВТ: изменение давления на входе при п=const в три раза изменяет 0х менее чем на 2 %. С ростом температуры воздуха на входе в ДВТ увеличивается температурная эффективность: при изменении Tвх с 300 до 450 К 9х уменьшается на 4.11 % в зависимости от степени расширения.
Горячий у воздух
Сжатый _ воздух
Рис.1. Делящая вихревая труба
Использование вихревого холодильника наиболее предпочтительно для создания устройств охлаждения до температуры порядка -50°С. Вихревой холодильник (Рис. 2, 3), отличаясь исключительной простотой конструкции и надежностью в работе, может функционировать при относительно небольшом расходе и давлении газа, иметь малые габариты. Запитывается вихревой холодильник от
Рис.2. Вихревой микрохолодильник: - рабочее давление воздуха, атм 10 - темп. холодного воздуха, °С -55 - расход воздуха, л/мин 40 - габариты, мм /масса, кг й!8х50/0,15
источника сжатого газа или от набегающего ветрового потока. Вихревые холодильники могут представлять интерес для фермеров, рыболовецких организаций, овощехранилищ и др. Особый интерес воздушное охлаждение привлекает тем, что здесь можно управлять уровнем влажности воздуха, что позволяет снизить потери массы и обеспечить длительное хранение продуктов. Поддержание высокой относительной влажности особенно нужно при хранении зелени и листовых овощей.
Рис. 3 Вихревой кондиционер: - давление воздуха на входе, атм до 6 - расход воздуха, м3/мин 3,0 - темп. охлаждения, °С 3...30 - холодопроизводительность, кВт 0,4.3,0
Вихревой эжекторный насадок для автотракторных средств
Рис. 4"Насадки' для легковых
для городского автобуса
■ для речного буксира автомобилей
«Насадок» (Рис. 4.) устанавливается на выхлопную трубу транспортного средства и предназначено для увеличения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания и дизеля, уменьшения удельного расхода углеводородного топлива, а также, снижения токсичности и шума закрученного потока выхлопных газов транспортных средств. В основе его работы - реализация особенностей аэродинамики закрученного потока выхлопных газов в аэродинамическом концентраторе и совершенствование аэродинамики коллекторных систем автотракторных средств. В конструкции «насадка» нет ни одной вращающейся детали. Устройство обеспечивает:
- увеличение эффективной мощности двигателя на (10^12) %,
- снижение часового расхода топлива на (10^20) %,
- снижение процентного содержания СО на (10^15) % и СН на (15^20) %. - снижение шума выхлопа на 5-6 %.
Вихревой гидравлический теплогенератор (ВГТ)
ВГТ - устройство, вырабатывающее тепло посредством изменения физико-механических параметров жидкостной среды при её течении под комплексным воздействием закрученного ускоренного и заторможенного движения. Ускорение потока достигается путем создания вихря в системах закрутки потока теплогенера-тора с одновременным сужением потока в конфузоре, а торможение - последующим его расширением в кавитационной трубе теплогенератора и раз-вихрением потока на выходе из его кавитацион-ной трубы. Температура жидкости растет за счет трения о поверхность корпуса и трения слоев жидкости, находящихся на различных радиусах от оси корпуса, но основную роль в подогреве жидкости играет кавитация. За счет кавитации часть воды переходит в упорядоченное, коллои-доподобное, близкое к жидкокристаллическому состоянию и этот переход сопровождается интенсивным тепловыделением. Основным элементом вихревого гидравлического тепло-генератора (ВГТ) является вихревой гидрокавитатор (Рис.5.).
Рис. 5. Вихревой гидрокавитатор - варианты конструкций и конструктивных схем
ВТГ (Рис.6.) состоит из вихревой кавитационной трубы 1, теплопередающего устройства (теплообменник, батареи, калориферы и т.п.) 2, гидронасоса 3, с электроприводом 4 и пульта управления 5.
Рис. 6. Схема теплоснабжения на базе Вихревого гидравлического теплогенератоар (ВГТ)
Рис 7. Варианты вихревых гидравлических теплогенерирующих установок
Закономерности течения закрученных потоков жидкостей существенно отличаются от хорошо изученных осевых потоков. Именно эти отличия обуславливают перспективы широкого применения закрученных потоков для решения инженерных задач, в частности, для систем теплоснабжения. Особенности вихревых гидравлических теплогенераторов: - устройство экологически чистое, отсутствует необходимость сжигания углеводородных топлив (уголь, нефть, газ), отсутствуют электронагревательные элементы, электроэнергия используется только для питания привода гидронасоса, отсутствует необходимость в водоподготовке, могут нагревать жидкость любого происхождения (вода, нефть, газовый конденсат), исключено появление отложений на внутренних поверхностях теплогенератора, могут подключаться к любой системе отопления, совмещают в одном устройстве функции нагрева и перекачивания, обеспечивают автоматическое поддержание температуры теплоносителя в заданном диапазоне температур, отсутствуют движущиеся элементы, экономичны в эксплуатации и обслуживании.
Вихревой гидравлический теплогенератор перспективно использовать в качестве автономной системы отопления и теплоснабжения в различных областях жизнедеятельности: объекты сельского хозяйства, коттеджные массивы, складские помещения и т.д. ВГТ обеспечивает экологическую чистоту процесса выработки тепла, минимальные потери тепла при передаче его потребителю и высокую экономическую эффективность.
Вихревая ветроэнергетическая установка (ВВЭУ)
Ветровая энергия является экологически чистым, бесплатным и неиссякаемым источником получения электричества, поэтому мы, в любом случае, должны научиться максимально использовать эту энергию - и не на 59,3%, как сейчас, а на 90% и
более. На сегодняшний же день ветроэнергетика на большей части России малоэффективна и нерентабельна. Необходимо искать новые пути к использованию энергии малых ветров и восходящих термоиндуцированных потоков. Гидроэнергетика - один из путей и один из примеров использования энергии
низкопотенциальных потоков сплошной среды, где КИЭВ достигает 0,9: - на медленной реке строится плотина, концентрируется энергия потоков и затем, например, с помощью реактивной предельнонапорной турбины, энергия этого потока преобразуется в электроэнергию. Так и с ветром -необходимы технологии, позволяющие накапливать его энергию, формировать в устойчивые концентрированные струи (потоки) и с максимальным эффектом преобразовывать в электроэнергию, т.е. создавать условия для резкого повышения коэффициента использования установленной мощностси ветрогенератора (КИУМ).Идеальная ветроустановка должна иметь ротор (ветроколесо) в форме полусферы, направленный перпендикулярно потоку, иметь диаметр больше D^, чтобы работать в режиме Cx= Д^в) = max = Const. Использование в конструкции ветроколеса хорошо обтекаемых тел совершенно неэффективно, поскольку здесь выход на предельнонапорность достигается только на больших скоростях ветра и исходя из критерия предельнонапорности, использование в ветряке лопастей бесперспективно. Вихряк - один из возможных вариантов создания ветроустановок, в котором сделана попытка приблизиться к условиям предельнонапорности. В основе работы (и конструкции) Вихряка - т.н. «вихревой эффект». Вихревая ветроэнергетическая установка (ВВЭУ) способна использовать низкопотенциальные воздушные потоки, движущиеся в атмосфере и акваториях
со скоростью от 3-4 м/с, утилизированные тепловые потоки, сбрасываемые во внешнюю среду промышленными предприятиями, и возможности преобразования гелио-и геотермальной энергии в виде термоиндуцированных восходящих струй воздуха. Это устройство преобразует равномерный поток ветра в вихреобразные струи, является концентратором ветровой мощности, организует и аккумулирует энергию ветра и низко-потенциальные тепловые потоки, аналогично тому, как в природных условиях кинетическая энергия ветра, распределенная в значительном объёме, концентрируется до огромных величин в компактном ядре природного смерча или торнадо. В основе работы ВВЭУ - т.н. «вихревой эффект».
В результате многолетних исследований, с использованием аэродинамических труб ЦАГИ, был создан «задел» теоретических основ и конструкций ветроустановок нового класса, алгоритмы и методики расчета устройств, использующих «вихревой эффект», а также модели и опытные образцы (Рис.8). Конструкция Вихряка (Рис.9.) содержит:
входное и вытяжное устройство, генератор вихря (Рис.10.), направляющие аппараты (Рис.11.), ротор и дефлектор (Рис.13.)
Установка автоматически подстраивается под реальную скорость ветра и обеспечивает преобразование энергии ветра с высокой эффективностью и широком диапазоне ветров.
Особенности Вихряка относительно традиционных ветряков:
- в 1,5-2 раза меньше рабочая скорость ветра и массогабаритные параметры;
- «ротор-генератор» исключает вал, нет системы «установа на ветер»;
- конструкция предполагает её модульное исполнение из идентичных функциональных модулей (Рис.12.);
- стабилизация числа оборотов ротора обеспечивается изменением входной площади воздухозаборника;
- коэффициент использования энергии ветра ^~0,3; быстроходность Z~1,5-2,0;
П^иМ, |
Рис.8. Варианты аэродинамических макетов вихревого преобразователя (Вихряка)
Рис.9. Конструкция модуля вихревого преобразователя
Рис.10. Генератор вихря
Рис.11. Схема канала генератора вихяр
Рис.12. Схема Вихряка в модульном исполнении
Рис.13. Детали конструкции вихревого преобразователя воздушного потока
Создание ветроустановки на базе Вихревых преобразователей потоков сплошной среды основано на возможности формирования закрученных потоков, образованных кривыми второго порядка в вертикальной плоскости и по спирали Архимеда в горизонтальной плоскости, подобных по своим свойствам природному смерчу, обладающему значительным запасом кинетической энергии. Статор Вихряка, являющийся генератором закрученного потока (Рис.10.), образован группой симметрично расположенных по окружности каналов, воспроизводящих траекторию движения воздушных струй в природных смерчах, стекающихся в центральную осевую зону статора. В приосевой, центральной области сформированного в устройстве вихря, давление понижено по отношению к внешнему атмосферному давлению, что способствует образованию тяги и всасыванию тем самым в этот смерчеобразный столб дополнительной массы воздуха.
Вихревое движение возникает в турбулентном потоке вязкого сжимаемого газа, имеющем градиент статического давления по нормали к направлению основного движения. Стоит отметить, что градиент статического давления может быть обусловлен гравитационными, инерционным, электрическим или магнитным полями. Важным фактором, вынуждающим воздух двигаться по заданным траекториям, является избыточное давление торможения р, определяющее величину азимутальной компоненты скорости вращения потока при выбранной форме
закручивающего канала статора. Так как каналы генератора вихря имеют специальный профиль (Рис.11.) в горизонтальной и вертикальной плоскостях, меняющийся от сечения к сечению, так, что в центральную зону должны поступать струи, "сшивающиеся" в общий смерчеобразный вихревой поток, движение в канале рассматривается как безотрывное, ускоряющееся к выходной щели.
Опреснение и очистка морской и загрязне-ной воды
Опреснение и очистка происходит вследствии гидровихревого кавитационного воздействия на морскую и загрязненую воду. Предлагаемый способ очистки и опреснения солоноватой и соленой воды имеет ряд преимуществ по сравнению с известными способами:
- нагрев и разделение засоленной воды осуществляется в одном блоке,
- создание высоких давлений в потоке опресняемой воды осуществляется за счет вращения воды с высокой скоростью, что позволяет интенсифицировать парообразование и снизить энергозатраты на испарение воды,
- использование центробежных сил в вихревом потоке позволяет отделить примеси и соли с вытеснением их во внешние слои разделяемого потока.
В состав установки входят (Рис. 14): 1- бак с солёной водой, 2- гидронасос, 3- гидровихревой генератор, 4- вакуум- метр, 5- сепаратор, 6- теплообменник, 7- влагосборник, 8 - вакуумнасос, датчики Р и Т, манометры и преобразователи ЭДС.
Рис. 14. Схема гидровихревой установки для очистки загрязненной и солоноватой воды.
Предлагаемая технология очистки воды - технически проста, эффективна, экономична, не требует использования химических реактивов для дезинфекции и обеззараживания воды, обеспечивает разложение вредных веществ и уничтожение микроорганизмов. Технические характеристики:
- вода очищается от механических примесей,
- концентрация соли в воде уменьшается ~ в 300 - 400 раз.
- себестоимость очищенной воды в 2-3 раза ниже по сравнению с очисткой известными способами,
- снижение энергозатрат на очистку и опреснение ниже в 1,3...1,5 раза (при опреснении - на получение 1 литра пресной воды затрачивается около 0,3 кВт электроэнергии).
Рис. 15. Опытная экспериментальная установка для опреснения морской воды
Получение структурированной воды
Известно, что в конденсированных средах, к которым относится и вода, под действием вихревых электромагнитных волн инициируется перенос электронов из внешней среды в воду и появляется намагниченность среды. Это нарушает стабильность водной системы и в ней возникают нелинейные эффекты, обусловленные динамикой неравновесных квазистационарных состояний пакетов электронов. Характер реакции водной среды на такое возмущение определяется процессами взаимодействия с внешней средой, в результате которых электроны из окружающей среды в виде сверхтекучей компоненты могут поступать или покидать зону своей конденсации. В воде в качестве таких зон выступают макроскопические потенциальные ямы, находящиеся в ее связанных состояниях. В зоне конденсации электроны находятся в более связанном состоянии, чем во внешней среде. Поэтому образующиеся в воде активные ион-радикальные соединения такие как гидроксил-, пергидроксил- и супероксидный ион - радикалы, способные удерживать в своем составе сверхтекучие электроны, имеют высокую стабильность. Данные ион - радикальные соединения сохраняют свои свойства более длительное время, чем активные кислородные соединения, получаемые при распаде озона в процессе реагентной обработки воды. Такая вода имеет водородный показатель выше, чем исходная вода с окислительно - восстановительным потенциалом в области отрицательных значений. Исследования по обеззараживанию воды в вихревых электромагнитных полях, проведенные с использованием тест -культур, показали, что однократная обработка воды со скоростью потока 60 л/мин позволяет проводить
Рис. 16. Роторно-пульсационная установка
Одним из перспективных направлений повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур является предпосевная обработка семенного материала зерновых и овощных структурированной водой. Как результат, при обработке структурированной водой различных видов растений происходит:
- значительное ускорение роста растения,
- улучшение химического состава плодов (содержание нитратов уменьшается ~ в 2 раза),
- повышение продуктивности растений на 2033%.
Применение структурированной воды в сельском хозяйстве
обеззараживание воды на 98.99%, а эффективность трехкаскадной дезинфекции достигает 99,999%. Таким образом, вода, подвергнутая обработке в вихревых электромагнитных полях, не только очищается, но и сохраняются ее естественные электрохимические свойства, которые обуславливают каталитическую и биокаталитическую активность потребляемой воды. Т.е., обработанная в вихревых электромагнитных полях вода не только сохраняет свои природные качества, но и обладает оздоравливающим действием.
Эта вода, имеющая структуру, схожую со структурой воды в плазме крови, лимфы и внутриклеточной жидкости: чистая, легкоусвояемая (степень поверхностного натяжения между молекулами воды ~43 дин/см), слабощелочная (рН>7), ОВП (окислительно-восстановительный потенциал) воды ~ от -100 до -200 мВ, обладает свойством антиокисления и потому имеет способность выводить свободные радикалы; улучшает действие антител; улучшает способность клеток к самозаживлению; обогащает клетки организма кислородом; нейтрализует рН- среду человеческого тела; повышает проницаемость биологических мембран тканевых клеток, что снижает количество холестерина в крови и печени, регулирует артериальное давление, повышает обмен веществ .
Вихревые гидрокавитационные установки (Рис. 16, 17) позволяют получать структурированную воду сразу из водопроводной воды, попутно очищая её от твердых частиц, химических соединений и биологических составляющих. На этих установках можно получать воду с требуемыми (заданными) параметрами.
и
Рис. 17 Кавитатор
Одним из перспективных направлений повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур является предпосевная обработка семенного материала зерновых и овощных. В течение нескольких лет целым рядом сельскохозяйственных организаций были проведены эксперименты по использованию технологии предпосевной активации семенного материала структурированной водой. Результаты свидетельствуют о более высокой продуктивности культур (Таблица 2) и их качественным показателям, повышении устойчивости к неблагоприятным температурно-климатическим и агрохимическим условиям (засухе, пониженным температурам, ветровой нагрузке, обеднённым почвам и т.д.), устойчивости к заболеваниям, а также микробиологическому и грибковому поражению.
Таблица 2
Результаты обработки посевного материала структурированной водой_
Сельскохозяйственная культура Регион, тип почвы Продуктивность (относительно контроля) Вид предпосевной обработки семян
Ячмень Подмосковье, подзолистые почвы 117.125% Структурированная вода
Рапс Подмосковье, подзолистые почвы 111.115% Структурированная вода
Пшеница (сорт «Элита»), кукуруза, сахарная свёкла Армения, степные почвы высокогорья 115.130% Структурированная вода
В ряде хозяйств на опытных делянках продуктивность по некоторым культурам увеличивалась в несколько раз. Например, на Рис.18. и Рис.19. представлено состояние делянок с сахарной свеклой осенью перед уборкой урожая, где на одной из делянок семена перед посадкой замачивались обычной водой (Рис.18.), а на другой (Рис.19.) - структурированной водой. Сахарная свёкла, семена которой замачивались структурированной водой, в сложных условиях высокогорья Армении (Ширак-ская область), набирала вес до 20 кг, а корнеплоды весом 10 кг составляли большую часть урожая (Рис.20, 21, 22), высота стеблей кукурузы достигала 3м, початки большие, оперение пышное. Подсолнухи достигали 30 см в диаметре, а их листья.
также, как и листья кукурузы, были пышными и сочными (Рис.23). На Рис.24 и 25 показан пример роста образцов семян озимой пшеницы обработанных обычной водой, а на Рис.26 и 27 - структурированной водой (Татарстан, 2004 г.).
Опытный высев овощных культур, прошедших ту же предпосевную обработку, в условиях личного хозяйства (огурцы, морковь, свекла) на Урале (г. Екатеринбург) дает в 2.4 раза более высокую продуктивность (Таблица 3). При этом семена всходят значительно быстрее, чем в контроле (замачивание в необработанной воде), на 2 недели раньше созревают и обладают более высокой пищевой ценностью, содержат меньше химических примесей.
Рис.18
Рис.19.
Рис. 20.
Рис.21.
Рис.22. Сахарная свекла, выращенная после обработки семян структурированной водой (рядом мелкие клубни с делянки, где семена обрабатывались обычной водой)
Рис.23. Подсолнух, кукуруза
Рис.24.
Рис.25.
Таблица 3
Растение Опытный участок Контрольный участок
Огурцы Через неделю полива приобрёл тёмно-зелёный цвет, активизиров&тся рост. За период с 25.07.98 по 5.09.98 собрано 48 шт. прекрасных огурцов длиной 12-15 см. Выросло 3 огурца примерно тех же размеров, что и на опытном участке
Морковь Собрано 8,6 кг Собрано 7,8 кг.
Свёкла С участка схемы № 1 собрано 10,2 кг. С участка схемы № 2 собрано 12,8 кг. С участка схемы № I собрано 9 кг. С участка схемы № 2 собрано 5,6 кг
Гладиолусы Соцветия стали более крупными, окрас эолее сочный
Клубника Через неделю полива листья приобрели тёмнозелёный цвет, появились новые листочки.
Яблоня, под которой росли огурцы опытного участка С северной стороны (со стороны высаженных огу рцов) яблоки налились, полностью покраснели. Их величина была почти на 10 мм больше в диаметре яблок с южной сгороны дерева. Яблоки с южной стороны имели красный цвет только с одной стороны.
Таким образом, структурированная вода, в процессе её получения, не только очищается, но и сохраняются естественные свойства воды, которые обуславливают её каталическую и биокаталиче-скую активность. Это приводит к усилению коагу-ляционных свойств воды по отношению к углеводородным загрязнителям, активируются естественные процессы самоокисления вредных химических соединений и их осаждение в виде гидрозолей, подавляется активность патогенной микрофлоры. Как результат, при обработке структурированной водой различных видов растений происходит:
- значительное ускорение роста растения,
- улучшение химического состава плодов (содержание нитратов уменьшается ~ в 2 раза),
- увеличение содержание подвижных питательных веществ в грунте,
- повышение продуктивности растений на 2033%.
Получение композиционного топлива
Процесс горения требует для своего инициирования и поддержания свободных радикалов, прак-
тически 100%-м источником которых является водная фаза, забираемая из воздуха или содержащаяся в виде примесей в топливе. Экспериментально и теоретически доказано, что процесс горения углеводородов без воды не происходит. Где взять свободные радикалы? Существует несколько источников генерации свободных радикалов: водно-аэрозольная фаза, ион-радикалы в виде микропримесей, электронный поток от систем поджига и др. Однако их концентрация в воздухе и топливе мала. Для повышения концентрации ион-радикалов в наше время используется специальная обработка топлив, называемая активацией. При активации происходит не только увеличение содержания ион-радикалов, но и изменяются свойства жидкости (вязкость, текучесть, поверхностное натяжение и т.д.). В воде и углеводородах возникают новые фазы вещества, стабилизируемые электростатическими силами от связанных зарядов. В этом случае концентрация свободных радикалов может возрастать до 105 раз, что позволяет реализовать низкотемпературное горение, более полное использование топлива, резкого снижения концентрации продуктов неполного
сгорания, увеличения срока службы и кпд двигателя. При разработке технологий получения комбинированного активированного топлива (композиционного топлива) на основе высокомолекулярных нефтяных фракций (дизтоплива, керосина, мазута и т.д.) и воды, использовались вихревые гидрокавита-ционные и роторно-пульсационные установки. Принцип работы этих активаторов основан на интенсивном перемешивании различных видов углеводородов и воды на молекулярном уровне за счет вихревого движения и кавитации. До недавнего времени кавитация считалась крайне негативным явлением, так как сопровождалась срывом работы гидравлических систем и эрозионным разрушением гидравлического оборудования. Однако, исследования последних лет показали, что при определённых условиях можно вызывать гидродинамическую кавитацию «срывного типа», при которой кавитационные пузырьки схлопываются в жидкости, а не на стенках каналов, что позволяет использовать разрушительный эффект кавитации для интенсивной обработки жидких составов без разрушения рабочих органов оборудования. По
Рис. 28. Сравнение выбросов
сравнению с кавитацией создаваемой в ультразвуковых аппаратах, гидродинамическая кавитация имеет ряд преимуществ: меньшие удельные затраты, более низкая стоимость аппаратов, простота их конструкции и эксплуатации, возможность сочетания с другими воздействиями Композиционное топливо представляет собой композицию углеводородного топлива с водой в различной пропорции. Это - принципиально новый вид жидкого топлива, отличающийся от углеводородного топлива особенностями выгорания и теплообмена. В процессе соединения углеводородного топлива и воды на молекулярном уровне, вода становится своеобразным катализатором, улучшающим процесс сгорания топлива. Композиционное топливо, состоящее из 60% солярки и 40% воды, обладает более высокой удельной теплотой сгорания (11000 ккал/кг(м3), чем солярка (10300 ккал/кг(м3) и более высоким ци-тановым числом «53» по сравнению с «35» для солярки, кроме того, имеет в своем составе в 2 раза меньше серы, а при сжигании - уменьшается количество вредных выбросов в атмосферу (сажи на 30.50%, га и Ш в 2.3 раза) (Рис.28.).
Рис. 29. Установка РПА
мазута и композиционного топлива
Для получения комбинированного активированного топлива (композиционного топлива) используются гидрокавитационные и роторно-пуль-сационные установки (Рис. 29.). Принцип работы этих активаторов основан на интенсивном перемешивании различных углеводородов и воды на молекулярном уровне за счет вихревого движения и кавитации.
Вихревые пылесосы и моющие установки
На базе вихревых устройств разработан принципиально новый «вихревой» способ очистки и мойки плоских и слабо искривлённых поверхностей. Основным принципом работы вихревой моющей установки является создание кругового движения воздуха на участком поверхности, покрытой вихревой моющей головкой, имеющей быстровра-щающуюся щетку-активатор. За счет создаваемого в магистрали вакуума, вместе с продуктами мойки интенсивно удаляются и летучие составляющие, обеспечивая чистоту атмосферы на участке мойки. Вакуум обеспечивает также необходимое прижатие моющей головки к обрабатываемой поверхности: для обработки любой поверхности необходимо только перемещать моющую головку по обрабатываемой поверхности, что значительно упрощает
процесс очистки. Вихревой метод очистки поверхности удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к процессу мойки: подачу свежего раствора и полный отвод из зоны мойки загрязненных продуктов, отвод паров летучей жидкости из зоны мойки, обеспечение стабильности прижатия моющего устройства к обрабатываемой поверхности, исключение повреждения моющим устройством. Основной частью вихревой моющей установки (ВМУ) является вихревая моющая головка (ВМГ). Принцип действия ВМГ основан на использовании энергии воздушного потока, всасывающегося через сопла в ее полость за счет разрежения, создаваемого энергоузлом пылесоса или с помощью вихревого вакуумного насоса (ВВН). ВМГ (рисунок 30) состоит из корпуса 2 с диафрагмой 1 и патрубком 3, подсоединенным к вакуумному шлангу. На оси корпуса в опоре установлена щетка-активатор, состоящая из оси 6, коромысла 7 и двух щеток 5, имеющих возможность осевого перемещения для регулирования прижатия их к обрабатываемой поверхности. На торце корпуса закреплено эластичное уплотнение 8, в котором равномерно по окружности выполнены тангенциальные сопла 4. В их полости выходят отверстия коллектора 9, через которые подается моющая жидкость.
Рис. 30. ВМГ
ВМГ работает следующим образом. При включении источника вакуума внутрь корпуса всасывается воздух через сопла и закручивается по спирали, приводя во вращение щетку-активатор, число оборотов которой достигает до 2000 в минуту. Одновременно через коллектор в полость корпуса подается моющая жидкость, которая равномерно распределяется по обрабатываемой поверхности внутри корпуса моющей головки (Рис. 31). Очищаемая поверхность подвергается воздействию моющей жидкости и механическому трению вращающихся щеток. Продукты мойки увлекаются воздушным потоком и поступают в вакуумный шланг и далее в сборную емкость. Исходя из назначения ВМГ, а также природы загрязнений и характера поверхности, проведен анализ и проверен экспериментально ряд модификаций моющих головок, отличающихся между собой конструкцией рабочей полости, диаметром ВМГ, размером диафрагмы, величиной и расположением сопел, конструкцией и
материалом торцевого эластичного уплотнения и щеток. Проведена оптимизация ВМГ в соответствии с их назначением, с учетом технологичности изготовления и удобством эксплуатации. Проведенные исследования и производственные испытания выявили возможность использования ВМУ для следующих целей: обезжиривания металлических листов на металлургических предприятиях, мойки остеклений промышленных зданий и теплиц, очистки транспортных средств, а стационарная ВМУ с большим вакуумом может быть использована для удаления лакокрасочных покрытий. Очистка плоских и криволинейных поверхностей с радиусом 2-6 м осуществляется с производительностью 3-5 м2/мин. Вихревые моющие установки применяются для мойки вертикальных, горизонтальных и потолочных поверхностей (гладких и ворсистых), также на их базе были созданы вихревые дезактивирующие установки для ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС
Рис. 31. Вихревая моющая головка На базе технологий вихревых моющих установок разработан вихревой моющий пылесос
"ЯЛШБЛЬЬ" (рис.32.).
Рис. 32. Вихревой моющий пылесос
Технические характеристики моющего пылесоса:
- мощность электрического привода -0,8^1.2 кВт,
- создаваемый вакуум - 1000^1500 мм водн.
ст.,
- секундный расход воздуха - 50^30 л/с,
- производительность мойки - 2^4 кв.м/мин,
- объём моющей жидкости - 8^25 л,
- расход моющей жидкости - 0,01^0,2 л/кв.м,
- масса установки - 15^30 кг,
- диаметр вихревой моющей головки -130^165 мм,
- габарит - 600мм х 400мм х 500мм. Вихревые мойки особенно удобны для уборки
производственных помещений с повышенным жировым загрязнением (мясокомбинаты, жиро комбинаты, молочные заводы и др.), где для уборки необходимо использовать специальные моющие средства, а также для мойки авиационной и автотракторной техники (Рис. 33).
Рис. 33. Устройство для мойки планера самолета
Вихревой вакуум-насос
Способность ВТ к самовакуумированию позволила создать на её основе вакуум - насос или эжектор. Для этого приосевая область вихря в сопловом сечении СВТ через центральное отверстие в диафрагме соединяется с вакуумируемым объёмом. Создаваемый СВТ вакуум обеспечивает интенсивный отсос газа из вакуумируемого объёма до выравнивания давлений на оси СВТ и в объеме.
Величина вакуума в объеме зависит от трёх основных факторов: абсолютного давления Pос на оси вихря в сопловом сечении, относительного радиуса
Г отверстия диафрагмы и полного давления Pвх
газа перед соплом СВТ. При заданном Pвх значение Pос определяется эффективностью раскруточного щелевого диффузора при его совместной работе с ВТ. Схема вихревого вакуум - насоса (ВВН) представлена на рис. 34.
Рис. 34. Схема вакуум - насоса
Для оценки работы ВВН используются величины - степень повышения давления вакуумируе-
Ра
мой среды и = ——, где Pa - давление за диффу-
Рос
зором ВВН, а Pос - давление вакуумируемой среды.
т„
Коэффициент эжекции П
где mв - расход
Ш„
вакуумируемой среды, а mвх - расход сжатого газа, подаваемого в ВТ. Степень расширения газа в ВТ
—_ Рвх тт
Ж =-. На основе экспериментальных данных
Рос
можно наблюдать зависимость между величинами
п, Пв, п, Г и построить характеристики для расчета
ВВН. Адиабатный КПД ВВН, представляющий собой отношение адиабатной работы сжатия вакуу-мируемого газа к адиабатной работе расширения сжатого газа, достигает значения 10%.
Особенности ВВН:
- способность создавать высокие разряжения в вакуумированных объёмах, недоступные для обычных одноступенчатых струйных эжекторов,
- всережимность.(В отличие от струйного эжектора, он не требует изменения геомет- ри-ческой формы сопла и других элементов при работе в широком диапазон давлений сжатого газа и степеней повышения давления вакуумируемой среды).
Технические характеристики ВВН (рис.35.):
- габарит....................................D=250мм, L= 120мм,
- создаваемое разряжение............. - 0,02^0,1 Мпа,
- давление сжатого воздуха на входе.. ..до 4,0 Мпа,
- коэффициент эжекции.................................0,1^0,3,
- расход сжатого воздуха.............до 2,0 куб.м/мин.
В отличие от струйного эжектора, он не требует изменения геометрической формы сопла и других элементов при работе в широком диапазоне давлений сжатого газа и степеней повышения давления вакуумируемой среды.
n ■ T
1 -
(-1 )
k-1
здесь Tв - температура вакуумируемого газа.
Невысокие значения компенсируются способностью ВВН создавать высокие разряжения в ваку-умируемых объемах. Важным достоинством ВВН является его всережимность, он не требует изменения геометрии сопла в широком диапазоне изменения давлений сжатого и вакуумируемого газа. Максимальное значения коэффициента эжекции п=4 достигается при пв=1 и п=1,5. ВВН нашли применение при создании вихревых отсасывающих аппаратов и вихревых пылесосов. На основе ВВН были созданы вихревые моющие установки.
В этом устройстве используется свойство вихревых труб - создавать в приосевой области закрученного потока зону пониженного давления.
Рис. 35. Вихревой вакуум-насос
Вихревой электроразрядный СО2-лазер
Уникальные термодинамические и тепломас-сообменные характеристики особого класса вихревых устройств - самовакуумирующихся вихревых труб (СВТ), в которых достигаются максимальные эффекты охлаждения (ДТ = 152 К) и разрежения газа в вихре, а также рекордные значения турбулентной вязкости ~ 10ч позволили создать новый тип лазера по способу охлаждения - вихревой электроразрядный СО2-лазер . Первоначально в работе проводилось численное моделирование работы вихревого тлеющего разряда на основе расчетных характеристик самовакуумирующейся вихревой трубы . Численные расчеты кинетики вихревого СО2-лазера осуществлялись с помощью программы Mathcad. Первоначально производился расчет
усредненных по области разряда колебательных температур и КПД, мощности излучения и К ПД ВЭЛ (рис.36.). Из рис.36. следует, что колебательная температура Т4 достаточно высока Т4 = 1200 -1500 К даже при плотностях вложенной мощности в разряд Ws ~ 200 Вт/см3, при этом имело место оптимальное значение мощности накачки. Расчетные значения интенсивности, плотности излучения и КПД подтвердили предположение, что на основе вихревых ионизированных закрученных потоков можно создать эффективный малогабаритный газовый лазер. Из рис.36 видно, что электронные температуры достаточно высоки и достигают своего максимума на оси разряда.
с=2,4
/
'"с^Г/
100 200 300
Рис. 36. Зависимость колебательной температуры азота от усредненной по области разряда плотности электрической мощности: газ - N2; Р1* = 0,5 Мпа; п=5; п*=30.
С целью проверки прогнозных характеристик ВЭЛ в лаборатории горения ИФХ РАН было проведено экспериментальное исследование. Первым этапом экспериментального исследования было изучение вихревого тлеющего разряда (ВТР). На
рис. 37. показана принципиальная схема стенда ВЭЛ и ВТР. Установка состояла из двух диффузор-ной СВТ (1), системы высокого давления (2), высоковольтного источника питания (3) и системы регистрации (4).
Рис. 37. Принципиальная схема стенда ВЭЛ и ВТР
Следует также отметить, что важной отличительной чертой ВТР за счет специфики организации течения является его малогабаритность по сравнению с дозвуковыми и сверхзвуковыми электроразрядными лазерами. Таким образом, проведенный анализ показал, что рассмотренная электроразрядная вихревая система обладает повышенными энергетическими показателями при меньших габаритах по сравнению с известными типами лазеров. Сравнение эффективности трех электроразрядных систем производилось на примере самостоятельного разряда как наиболее изученного. Однако нетрудно увидеть, что провести аналогичный анализ для несамостоятельного разряда не представляет труда. В приосевой области вихревой камеры ВТР, где реализуется тлеющий разряд, имеют место существенные резервы охлаждения. Такие значительные эффекты охлаждения более необходимы при эксплуатации электроразрядных СО-лазеров, а не СО2-лазеров. А так как нагрев приосевой области вихревой камеры, даже в случае значительных электровкладов, по данным научных источников и
результатам настоящей работы, незначителен, то здесь имеются дополнительные резервы по увеличению мощности ВЭЛ. Кроме того, расположение зеркал резонатора в приосевой области вихревой камеры ВЭЛ позволяет их эффективно охлаждать.
Необходимо отметить, что тлеющий разряд в ВЭЛ имел место при повышенных давлениях в области разряда вплоть до атмосферного. Поэтому исследования в области повышенных давлений ВЭЛ автору представляются весьма перспективными. Дальнейшее относительное уменьшение габаритов ВЭЛ связано с использованием малогабаритных изоградиентных щелевых диффузоров, исследованных в работах. Как сказано в исследовании Введе-нова А.А., электроразрядные газовые лазеры с медленной прокачкой газа характеризуются отношением времен диффузии и обновления смеси
7диф /^обм << 1, т.е. принадлежат к диффузионному типу охлаждения, быстропрокачные элек-
троразрядные лазеры
[7диф/7 обм» !),
т.е.
относятся к конвективному типу охлаждения смеси. Проведенный анализ показал, что ВЭЛ
{Тдиф/Т обм ~
нельзя отнести полностью ни
к первому, ни ко второму типу электроразрядных лазеров, а только к типу конвективно-диффузионному
Воздушный вихревой родник
Альтернативная автономная энергонезависимая установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха - осуществляет эффективную
экстракцию влаги из атмосферного воздуха с помощью «Генератора вихря», ламинаризированного закрученного воздушного потока и подохлаждения этого воздушного потока до «точки росы». Конденсат влаги накапливается в блоке водосборника. Для увеличения эффективности работы установки и интенсивности экстракции пресной воды, конструкция активного экстрактора в «Воздушном роднике» может быть дополнена тепловой трубкой или грунтовым тепловым насосом и альтернативными источниками электроэнергии - вихревой ветроэнергетической установкой (Рис.38.) или солнечным фотомодулем мощностью 0,5 - 1,0 кВт.
Рис. 38.
Эффективность работы установки и интенсивность экстракции зависят только от скорости ветрового потока, температуры наружного воздуха и количества влаги в воздухе. На Рис.39, представлена
физическая 3D-модель «Генератора вихря и Вихревого холодильника» - основных элементов «Воздушного вихревого родника».
Рис. 39.
На Рис. 40. представлена схема «Воздушного вихревого родника».
Рис.40. (1- воздушный эжектор; 2 - вихревой охладитель; 3 - теплообменник; 4 - выход отработанного воздуха; 5- холм (насыпь); 6 - водоём; 7 - тепловая трубка; 8 - вихревая ветроустановка; 9 - солнечная панель; 10 - к потребителю).
В настоящее время один из опытных масштабных образцов «Воздушного вихревого родника» размещен в Крыму (Рис.41.) в Ялтинском Ботаническом саду. Его размеры: - высота 1,2 м, диаметр
1,2 м, материал - пластмасса. В течение суток он выдает чуть более (0,5 -0,7) м3 чистой холодной воды.
Рис. 41.
- Вихревая гидротурбина
Установка (Рис.42.) предназначена для получения электроэнергии от набегающих водных потоков (река, морские течения), а так же при движении морского (речного) судна по морям и озерам, в том числе и под водой (для подводных лодок).
Мощность вихревой гидротурбины №г - от 0,5
кВт.
Рабочий диапазон скоростей набегающего водного потока Vвп > 0,5 ..10 м/с. Размещение в/гидротурбины:
- внутри корпуса носителя,
- снаружи - в гондоле,
- стационарно - в случае размещения в реке или в потоке морского течения.
Рис.42. Функциональная схема вихревой гидротурбины (Например, для подзарядки аккумуляторов подводных лодок).
Рис.43. Зависимость габаритных размеров в/гидроустановки от требуемой мощности Ывг и скорости набегающего водного потока Vвп. ^0 ~ 5 • гс; Не ~ 6 • гс).
Выводы
Н.Тесла призывал человечество «подключить свои машины к самому источнику энергии окружающего пространства». Сегодня человечество уже практически подошло к реализации именно этой идеи.
Многие энергетические процессы в природе отличаются уникальной особенностью: для их запуска необходима минимальная энергия. А в результате реализации или протекания самого процесса вырабатывается колоссальная энергия. Следует особенно подчеркнуть, что все без исключения природные процессы подчинены классическим законам термодинамики, законам сохранения энергии, физики, химии, механики.
Идеи перспективной альтернативной энергии нужно искать в самой природе. Окружающая нас природа - главный источник знаний человечества. Земля обладает неисчерпаемым источником низкопотенциальной экологически чистой энергии - атмосферой, аккумулирующей тепловую и потенциальную энергию газов, нагреваемых лучистой энергией солнца и сжатых под действием гравитации. Неравномерный нагрев газов, изменяя давление в атмосфере, нарушает её равновесное состояние. При восстановлении равновесия потенциальная и тепловая энергия воздуха преобразуются в кинетическую энергию воздушных потоков.
Ученые давно обратили внимание на то, что только вихревые потоки обладают наибольшим потенциальным запасом кинетической и тепловой энергии. При этом энергетические возможности вихревых потоков зависят от многих факторов, в том числе и от состава газов. Поэтому не случайно специалисты все более пристально обращают внимание в перспективной возобновляемой энергетике на вихревую энергетику.
Вихревые энергетические технологии основаны на законах классической термодинамики и сохранения энергии. Первое направление разработок вихревой энергетики связано с копированием природного процесса имплозии и трансформацией тепловой энергии с низким потенциалом в кинетическую энергию. Наиболее наглядным примером природной имплозии являются смерчи, торнадо. Наблюдая их в течение сотен лет, ученые убедились, что смерчи обладают огромной условно неуправляемой энергией, имеющей электрическую природу. Причем верхняя смерча часть заряжена положительно, нижняя - отрицательно. По сути, торнадо представляет собой огромный природный мотор-генератор. В торнадо диаметром более 800 м. сосредоточена энергия крупной атомной бомбы. Фактически процесс торнадо является строго управляемым, следовательно, имеется возможность использования энергии данного процесса.
Литература
1. Половинкин В.Н., Возможности струйных технологий в энергетике, http://www.proa-tom. ru/modules, 2012.
2. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение,1969.182с
3. Пиралишвили Ш.А. Вихревой эффект, Т.1 (Физическое явление, эксперимент, теоретическое моделирование): - М.: ООО «Научтехлитиздат», 2012. - 342с.
4. Fulton C.D. Ranque's Tube // Refrig. Eng. 1950. V. 5. p. 473-479.
5. Серебряков Р.А., Бирюк В.В., Практическое применение вихревого эффекта, ж. Конверсия, №10, 1994г., с.19^20.
6. Серебряков Р.А., Некоторые вопросы теории вихревой энергетики, Научные труды ВИЭСХ, т.85, 1999г., с.34^54.
7. Серебряков Р.А., Вихревая энергетика, Научные труды ВИЭСХ, т.86, 2000г., с. 80-92.
8. Серебряков Р.А., Вихревая энергетика и её практическое использование, ж. Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века, .№7, 2001г., с. 22-23.
9. Серебряков Р.А., Новая энергетика, газета Энергетика и промышленность России, №5, 2003г., с.41.
10.. Шаубергер В., Энергия воды, М.: Яуза, Эксмо, 2007, 329 с.
11.. Serebryakov R., Biryuk V., Vortex effect -vortex energy technologies, Research in Agriculture Electric Engineering, volume 4, 2013, №4, p. 74-78.
12. Серебряков Р.А., Бирюк В.В., Вихревой эффект энергетического разделения газов в системах
охлаждения и кондиционирования, ж. Вестник МАИ, №10, 1994г., с. 33-34.
13. Серебряков Р.А., Топливосберегающий вихревой эжекторный насадок, М. Полиграф-Бизнес, 2003г., 74 с
14. Серебряков Р.А., Бирюк В.В., Мартынов А.В., Оценка эффективности систем децентрализованного теплоснабжения на базе вихревых гидравлических теплогенераторов, ж. Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века, №7, 2004г., с. 53-55.
15. Серебряков Р.А., Бирюк В.В., Вихревая ветроэнергетическая установка, сб. Ракетно-космическая техника, сер.ХП, г. Самара, 2000г., с. 48-73.
16. Серебряков Р.А., Вихревая ветроэнергетика, ж. Строительные материалы, оборудование и технологии XXI века, №11, 2001г., с. 28-29.
17. Серебряков Р.А., Стехин А.А., Яковлева Г.В., Опреснение морской воды на основе использования неравномерных фазовых состояний воды в вихревых электромагнитных полях, ж. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, №7, 2008, с. 50-52 и №8 с. 48-50.
18. Серебряков Р.А., Стехин А.А., Яковлева Г.В., Использование гидровихревых установок для очистки и обеззараживания сточных вод, ж. Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, №11, 2008, с. 48-50.
19. Стехин А.А., Яковлева Г.В., Использование вихревых электромагнитных полей в технологиях водоподготовки, труды VII Международного конгресса «Вода: Экология и технология», Москва, 2006, с. 1034-1035
20. Серебряков А., Степанов А.П., Стехин А.А., Яковлева Г.В., Структурированная вода в технологиях сельского хозяйства, сб. Трудов Межд. Конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве», часть 4, М., ГНУ ВИЭСХ, 2010, с. 213-217
21. Серебряков Р.А., Степанов А.П., Применение структурированной воды в сельскохозяйственном производстве, Вестник ВИЭСХ, 2010, №1(5), с. 21-23
22. Серебряков Р.А., Степанов А.П., Стехин А.А., Композиционное топливо для сельского хозяйства, Вестник ВИЭСХ, №1(5), с. 24-25.
23. Волов В.Т., Метод расчета вихревого диф-фузорного устройства // ИФЖ, 1983, №1, с. 35-42.
24. Волов В.Т., Х.Д. Ламажапов, А.Д. Марго-лин. Теория вихревого тлеющего разряда и пути создания на его основе вихревого СО2-лазера // Вихревой эффект и его применение в технике. Кубы-шев: Изд-во КуАИ, 1988, с. 102-104.
25. Волов В.Т. Термодинамика и теплообмен самовакуумирующихся сверхзвуковых потоков газа в энергетических устройствах и аппаратах. Самара: СНЦ РАН, 2006, 314 с.
26. Волов В.Т. Метод расчета вихревого диф-фузорного устройства. ИФЖ, 1983, №1.
27. Волов В.Т. Анализ энергетических характеристик вихревого тлеющего разряда применительно к СО2-лазеру. Деп. в ВИНИТИ. № 3521 -В/87. - М., 1987.
