Нагреватель Питера Дэви (Peter Davey), обсуждение вариантов практического использования Опции

[Радомир]

На дружественном нам сайте http://x-faq.ru/index.php?topic=1570.0 идёт обсуждение интересного устройства- нагревателя воды, изготовленного из двух электрически изолированных металлических полусфер. К полусферам подключают питание- переменное на 220В 50 Гц. Пишут, что нагревает воду устройство раз в двадцать эффективнее применяемых в настоящее время тенов.

Ребята форумчане с х- fagа проверили разработку и убедились в её работоспособности. даже налаживают выпуск нагревателей с применением этой разработки. Так что можно нам не заморачиваться обсуждением работоспособности поделки ( при желании это можно сделать и в теме на х- fag ), а подумать- как можно практически использовать эту конструкцию для обеспечения себя теплом , для начала, а попозже и для получения электроэнергии...

Есть ли у наших форумчан практический интерес к подобной разработке?

[Радомир]

Раз пузырьки действительно имеют место быть- буду и про кавитацию читать да патенты смотреть...

Нашёл такой вот интересный на мой взгляд источник информации http://www.freepatent.ru/patents/2460019

"Способ электрокавитационного нагрева жидкости и проточный электрокавитационный нагреватель на его основе (патент РФ № 2460019)"

Попробую некоторые цитаты оттуда привести- для накопления в нашей теме полезной информации.


"Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению (прототипом) является способ получения тепла путем подачи воды в вихревой теплогенератор, формирования вихревого потока воды в нем и обеспечения кавитационного режима течения вихревого потока при резонансном усилении возникающих в этом потоке звуковых колебаний с последующим отводом получаемого в вихревом теплогенераторе тепла от выходящего потока воды к потребителю. Обеспечение кавитационного режима течения вихревого потока в вихревом генераторе при резонансном усилении возникающих в этом потоке звуковых колебаний достигается путем подбора скорости вращения насоса или длиной столба воды перед фильерой или напором воды, подаваемой в теплогенератор, или длиной столба воды в вихревой трубе вихревого теплогенератора. Рождаемые ею звуковые колебания воды усиливаются на резонансной частоте [b]1,9 кГц, соответствующей частоте собственных звуковых колебаний столба воды в вихревой трубе, работающей как резонатор [/b](см. «Способ получения тепла», патент РФ № 2165054, МПК7 F24J 3/00, 2000 г.)."

"Задачей изобретения является повышение эффективности технологии нагрева жидкости, упрощение устройства и снижение эксплуатационных затрат при соблюдении экологических и других требований безопасности.

Поставленная задача достигается тем, что нагрев жидкости осуществляют путем подачи ее в рабочую камеру, формирования в ней вихревого потока жидкости и обеспечения кавитационного режима течения вихревого потока при резонансном усилении возникающих в этом потоке механических колебаний с последующим отводом нагретой жидкости потребителю, причем при подаче жидкости в рабочую камеру создают скоростную расширяющуюся жидкостную струю, в рабочей камере обеспечивают одновременное широкополосное резонансное усиление всех собственных частот вихревого потока жидкости, включая меняющие свою частоту волны вихревых колебаний жидкости и ультразвуковые волны кавитационного шума схлопывающихся пузырьков, а внутренний объем рабочей камеры пронизывают постоянным и/или переменным электрическим полем.

При этом обеспечивают кавитационный режим течения вихревого потока в рабочей камере регулированием расхода выходного потока нагретой жидкости, а температуру нагрева жидкости регулируют изменением напряженности и/или частоты электрического поля."

"Сущность изобретения состоит в том, что для нагрева жидкости совместно используют два давно известных эффекта (приема). Первый - вихревое течение жидкости с кавитационным процессом схлопывания пузырьков (см. Федоткин И.М., Немчин А.Ф. Использование кавитации в технологических процессах. - Киев: Вища школа, 1984, с.12-13, 32). Второй - явление электростатической индукции под действием электрического поля, вызывающей поляризацию в диэлектриках и разделение (индуцирование) зарядов в проводниках (см. Ландсберг Г.С. (ред.) Элементарный учебник физики. Т2. - 13-е изд. - М.: Физматлит, 2008, с.24-27, 40-41, 85-93; Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. - М.: Высшая школа, 1967, с.732.)."

"Известно, что температура жидкости характеризует уровень ее термодинамического состояния и внутренней энергии, которая включает кинетическую энергию хаотического (теплового) движения составляющих его частиц (молекул, атомов, ионов и др.), энергию взаимодействия этих частиц, энергию их электронных оболочек, внутриядерную энергию и т.д. (см. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. - М.: Наука, 1974, с.153-154).

При кавитации в схлопывающихся пузырьках образуется высокая температура (до тысяч градусов) и давление (до десятков тысяч атмосфер), вызывающие нагрев жидкости и сопровождаемые излучением ультразвука на собственных частотах пузырьков и соннолюминесценцией (см. Розенберг Л.Д. (ред.) Физика и техника мощного ультразвука. Т2. - М: Наука, 1968, с.154-160).

Для интенсификации кавитации и образования развитого кавитационного процесса необходимо резонансно усиливать ее колебания на всех собственных частотах потока кавитирующей жидкости. Среди этих волн можно выделить волны сжатия-разрежения, определяемые динамикой потока жидкости в рабочей камере, которые существенно изменяются по мере насыщения потока пузырьками, собственные частоты кавитирующих пузырьков (составляющие более 300 кГц для типичных пузырьков размером менее 10-3 см) и собственные молекулярные частоты. Например, для некоторых жидкостей эти частоты имеют следующее значения (см. «Способ нагрева жидких и газовых сред», патент РФ № 2231002, МПК7 F24J 3/00, 2002 г.):

Вещество- вода, связь межатомная- О -Н, частота колебаний 3650-3750 Гц .

Как известно, лучшим резонатором является сфера, поэтому она и использована в изобретении в качестве основной. Причем поскольку перечисленные частоты преимущественно ультразвуковые, то сфера не будет иметь большие размеры.

... Эти обстоятельства, в дополнение к кавитационному нагреву, позволяют использовать прямые способы нагрева электризованной жидкости электрическим полем, без задействования электроприводов для механоактивации жидкости и без нагрева промежуточных агентов - теплоносителей, ТЭНов, трубопроводов и т.п.

При этом, во-первых, действие электрического поля, вероятно ослабляя межмолекулярные связи жидкости, усиливает кавитационный процесс. В ходе лабораторных исследований, было экспериментально установлено лавинообразное усиление кавитации под действием ультразвука при наложении на жидкие диэлектрики электрического поля с напряженностью до 24 кВ/см (см. Маргулис М.А. Звукохимические реакции и соннолюминесценция. - М.: Химия, 1986, с.98).

Во-вторых, воздействуя на диэлектрик (жидкостной) переменным электрическим полем, образуемым электродами, между которыми по схеме конденсатора заключают диэлектрик, получают его диэлектрический (конденсаторный) нагрев.

...Изменением частоты и напряжения электрического поля при этом легко регулировать температуру нагрева жидкого диэлектрика (нагреваемой жидкости).

...Проточный электрокавитационный нагреватель содержит рабочую камеру 1 с входным патрубком 2 для подачи нагреваемой жидкости и выходным патрубком 3 для отвода нагретой жидкости потребителю. При этом проходной канал входного патрубка 2, для создания скоростной расширяющейся жидкостной струи, выполнен в форме конфузорно-диффузорного сопла, рабочая камера 1 выполнена из диэлектрического материала в виде широкополосного резонатора механических колебаний вихревого потока жидкости - в форме сферы, а на ее внешней поверхности оппозитно размещены, пронизывающие внутренний объем рабочей камеры 1 электрическим полем два электрода 4, подключенные к разным полюсам источника постоянного и/или переменного электрического напряжения 5. В выходном патрубке 3 возможно размещение вставки 6, сконструированной с возможностью изменения площади проходного сечения, например, в виде регулируемой диафрагмы.

При подаче в рабочую камеру жидкости, например, воды из стандартной водопроводной системы с давлением 2-6 атм, во входном патрубке создается скоростная расширяющаяся жидкостная струя, которая далее, как указано стрелками, вихреобразно закручивается в камере с образованием зоны H низкого и зоны B высокого давления. В рабочей камере, за счет ее свойств широкополосного резонатора, обеспечивается резонансное усиление всех рабочих (полезных) механических волн потока, включая не только меняющие частоту вихревые колебания жидкости, но и ультразвуковые волны кавитационного шума схлопывающихся пузырьков. Зона кавитации при этом, в основном, сосредоточена в центральной части камеры. Поток жидкости в камере пронизывается образуемым между электродами электрическим полем, которое усиливает кавитацию и одновременно осуществляет диэлектрический нагрев жидкости. Величиной или частотой напряжения источника электрического напряжения легко и удобно регулируется температура нагрева жидкости. При необходимости подстройки кавитационного режима в рабочей камере при значительных вариациях входного давления жидкости, поступающей из магистральной системы, используется регулируемая диафрагма, изменяющая расход нагретой жидкости, поступающей потребителю, и, соответственно, давление в рабочей камере."

Прикрепленные файлы

 кавитационный_нагреватель_воды.jpg ( 41,76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 29