© Михайлов Денис Валерьевич. Контакт с автором: cnxb@mail.ru. Подробное объяснение

© Михайлов Денис Валерьевич

Контакт с автором: cnxb@mail. ru

Подробное объяснение

Как введение необходимо рассмотреть один показательный пример: Представим себе, что мы сожжем в открытом пламени (в костре) один литр горючего (бензина) и в окружающее пространство будет выделена тепловая энергия. А теперь сожжем такой же литр горючего в двигателе внутреннего сгорания. Из этого примера явствует вывод: во втором случае мы получили ту же тепловую энергию (даже большую за счет “компрессии” двигателя), что и в первом, но кроме этого получили еще и энергию механическую, причём получение механической энергии не связано с уменьшением тепловой (заметим, что механическая энергия также может быть превращена в тепловую с помощью, например, электрогенератора и электронагревателя). Это означает, что, имея некоторую машину, мы получаем от сжигания горючего больше энергии, чем следует из его простого, ни с чем не связанного горения.

Хочется задать вопрос поклонникам закона сохранения энергии - вас ничего не удивляет? Обратимся к закону сохранения энергии. Согласно закону сохранения энергии, определяющему коэффициент полезного действия “КПД”, при превращении одной энергии в другую, получаемая энергия ни в каком случае не может быть выше исходной, или КПД не может быть выше 100 процентов, что само по себе совершенно верно и не вызывает ни у кого сомнений. Но этот закон справедлив для какого-то одного отдельно взятого процесса. Ошибка многих в том, что этим законом они пытаются описывать не один процесс, а несколько процессов в общем или совокупности.

КПД двигателя внутреннего сгорания в зависимости от конструкции формально обычно равен 40 - 60 процентам, причем под КПД подразумевается эффективность превращения тепловой энергии в механическую. И все было бы замечательно, если бы тепловая энергия действительно превращалась - но она, как было установлено, не уменьшается и вообще никак не меняется! Если, например, Вы взведете пружину и дадите ей совершить механическую работу, то ее энергия при этом уменьшится, это же касается уровня воды, падающей сверху на лопатки водяного колеса. Также и тепловая энергия порождает давление, механическую энергию, но сама при этом она не изменяется.

Здесь надо сделать оговорку. Энергию давления можно превратить в механическую работу только одним путем - позволив давлению уменьшиться, а это как известно из физики, охлаждение. Вернемся в примеру с открытым горением - при сжигании никакого давления нет. В двигателе, даже не учитывая его компрессию, возгорание сразу же приводит к увеличению давления, а значит, и к дополнительному увеличению температуры. Поскольку возгорание происходит в замкнутом объёме, а не в открытом пламени, то имеет место прирост температуры горения, связанной с увеличением давления в зоне горения. При уменьшении этого давления происходит охлаждение, но оно не может быть большим, чем вышеуказанный прирост. Кроме того, если рассматривать даже паровой двигатель и котел, то эти рассуждения о неизменности тепловой энергии от получения затем механической энергии полностью подтвердятся - котел и двигатель забирают тепло, но при их остывании это тепло будет излучено, т. е. получено. То же самое относиться и ко всем теплоэлектростанциям.

КПД двигателя сгорания (не важно, какого) отражает количество получаемой механической энергии к количеству тепловой. Создан двигатель для получения исключительно механической энергии движения, при этом КПД двигателя внутреннего сгорания - это мера ПОТРЕБИТЕЛЬСКОГО качества, а не ФИЗИЧЕСКИЙ параметр. Многие это путают и затем начинают с пеной у рта запутывать остальных, доказывая, выкрикивая при этом “вечный двигатель невозможен! ”. Сейчас мы – физики, а не потребители, и нам важен смысл - “потребительский КПД” нас сейчас мало интересует.

Итак, мы выяснили, что двигатель внутреннего сгорания является не машиной, преобразующей тепловую энергию в механическую, а машиной, создающей механическую энергию из тепловой, когда последняя в результате преобразования никак не изменяется - это важный момент, который нужно усвоить. Из изложенного видно, что глобальный “физический” обман человечества усматривается уже в самом начале, так как речь идёт о самом обычном известном двигателе сгорания. В любом двигателе внутреннего сгорания всегда присутствует какая-либо система охлаждения, чтобы двигатель не расплавился - в простейшем случае это ребра-теплоотводы, т. е. тепловую энергию попросту выбрасывают в среду. Процесс работы двигателя внутреннего сгорания нужно разделять на два процесса: 1-Процесс горения и 2- Процесс создания механической энергии от присутствия Тепловой. И хотя первый не намного можно улучшить, технически, в контексте двигателя сгорания общепринято говорить о “превращении” тепловой энергии в механическую, т. е. речь идёт как бы об одном процессе, и как мы выяснили, КПД одного процесса не может быть больше ста процентов и это верно. Но если горение, т. е. тепловую энергию не отбрасывать, то реальный физический КПД двигателя внутреннего сгорания будет равен не 40, а 140 процентам где 100 есть условная величина первичной тепловой энергии - с этим можно соглашаться или нет, но такова физическая реальность, а не потребительская. В предлагаемом мной бестопливном “вечном двигателе” имеет место не один процесс, а два. КПД каждого процесса меньше 100 процентов, но при этом больше 50. Оба процесса связаны воедино, в одной конструкции общим валом.

Чтобы было понятнее, о чём идёт речь, поясню это на следующем примере. Допустим, мы имеем центробежный насос, выход которого соединен с его же входом, причём скорость рабочего тела (например, воды), сообщённая насосом, сохраняется. Рабочее тело попадает обратно в жерло колеса насоса по направлению его вращения, а так как линейная скорость вращения жерла меньше скорости самого колеса (не путать с угловой скоростью вращения! ) вследствие меньшего диаметра жерла в сравнении с диаметром колеса, то часть затрачиваемой колесом энергии на ускорение рабочего тела возвращается обратно, действуя на колесо тангенциально с меньшего радиуса и сообщая колесу некоторый потерянный ранее момент вращения - другими словами, насос, создавая внушительную рециркуляцию рабочего тела, почти не тратит на это энергии. Имеют место потери на трение и турбулентность, и КПД может достигать больше 80 процентов. Разумеется, это пока ничего дать не может, кроме мощной, но ещё бесполезной рециркуляции -условно, это и есть “первый процесс”.

На пути рециркуляции присутствует еще одно устройство - это ”турбина-импеллер” или иной механизм, который крутит вал - это условно “второй процесс” с КПД, достигающим 70 процентов. Интересно, что турбина, создавая сопротивление рециркуляции, не создает сопротивление вращению центробежного насоса, поскольку известно, что увеличение сопротивления в тракте всасывания центробежного насоса не только не ведет к увеличению сопротивления его вращению, но и наоборот, насосу вращаться так даже легче. Поскольку выход насоса соединен с его же входом трубой, в которой расположена турбина, то не вполне понятно, в каком именно тракте она находится – во всасывающем или в выходном. Учитывая возможность организации “расширителя” в выходном тракте насоса, вполне допустимо считать что наличие турбины не вызывает ни увеличение сопротивления вращению насоса, ни уменьшение. В отличии от двигателя внутреннего сгорания здесь ни в коем случае нельзя обойтись первым процессом. В двигателе внутреннего сгорания функцию регенерации энергии выполняет природа, создавая горючее в виде нефти, газа, в том числе из продуктов сгорания таких двигателей. Здесь регенерация энергии для турбины осуществляется “на месте”, в самом устройстве.

Теперь попробуем сложить вместе 80 и 70 получим 150. Подведем итог:

Закон сохранения энергии рассмотрен и выявлено грубое несоответствие в определениях, даже в обыкновенном тепловом двигателе. Это не полное, но показательное рассмотрение, дающее пищу для размышления. Ранее на вопросы о вечном двигателе я любил, не задумываясь, повторять -“невозможно нарушать то, чего нет”! Отчасти это правда, поскольку невозможно рассматривать вечный двигатель “мерилом”, предназначенным для другого: хотя закон сохранения энергии относится к физике, но он годится при исследовании каких-либо процессов лишь в определенных частных случаях, а не везде, как многие ошибочно убеждены. Люди желали разобраться и найти ошибку. Но, пытаясь анализировать вечный двигатель с помощью того, что предназначено для других целей, разобраться у них не получалось - это то же самое, что измерять расстояние килограммами или определять подъемную силу крыла самолета с помощью, например, закона ома, ято также относится к физике и иногда справедливо. Впоследствии я задумался об этом, что и привело меня к данной статье.

Когда меня впервые спросили, как определяется мощность такого вечного двигателя и от чего она зависит, я не задумываясь ответил – от размера и скорости, что, по сути, верно. Действительно, мощность всех потоков и переходов рабочего тела в таком устройстве можно просчитать:

1 - вначале высчитывается производительность и мощность насосной части (первый процесс), а также затрачиваемая на это энергия

2 - затем определяется мощность механической энергии, получаемой турбиной от воздействия “первого” (второй процесс)

3 - из второго вычитаем первое, то, что останется и будет искомым КПД. Как можно заметить из вышеизложенного, он будет, в зависимости от различных особенностей, примерно равен 50 процентам. Но так как речь идет о двигателе, работающем без потребления энергии, то, разумеется, этот КПД в 50 процентов, по своей сути - совсем не то, что обычно подразумевается под КПД, например, для двигателей сгорания.

Таким образом, Мы приходим к выводу о том, что вечный двигатель - это физическая машина, не нарушающая никаких законов физики и в которой без особого труда все можно посчитать и определить все численные коэффициенты. Кроме того, любой вечный двигатель нужно прежде создать и потом обслуживать его - энергия при её крайней дешевизне, тем не менее, не может быть абсолютно даровой, и цену такой энергии также можно вычислить.

Интересное замечание от меня напоследок. Если раньше вечный двигатель просто отрицали, то теперь, в основном из-за интернета, в его контексте часто используется так называемый “эфир”. ”Эфиродинамика” означает только то, что кто-то хочет попросту подменить физически обоснованную теорию каким-то смутным бредом, словоблудием чушью или ересью. Мне лично крайне неприятно такое положение, но, увы, делать нечего - пока вечный двигатель не признан, этому безобразию, видимо, не будет конца. Идёт оно от безграмотности людей или с каким-то умышленным намерением подорвать классическую физическую основательность вечного двигателя, мне точно не ясно, но у меня есть предположение, что, в разной степени, имеет место и то и другое.