Андреев Е.И. Основы естественной энергетики

Подождите немного. Документ загружается.

521

да (на катоде). Свободные электроны в электролите взаимо-

действуют с положительными ионами кислорода и водоро-

да (ФПВР) с частичным распадом на элементарные частицы

– электрино, которые и образуют электрический ток от ано-

да к катоду при их замыкании проводником на потребителя.

Ионы в электролите в конечном итоге образуют воду.

Принцип действия fuel cell был открыт английским физиком

– любителем Вильямом Гроув в 1839 году. Прошло 120 лет,

прежде чем топливные элементы стали успешно приме-

няться для космической техники (NASA). Интересная исто-

рическая параллель: двс появились через 100 лет после идеи

их создания (Гюйгенс, 1680 г.), а стали применяться еще

через 100 лет (Отто, 1872 г.); теория двс появилась только

через 223 года (1903 г.), причем – в России. К достоинствам

ЭХГ относят отсутствие большого шума, повышенный кпд

45…60%, надежность, возможность децентрализации элек-

троснабжения. Однако, шумность все же есть, кпд реальный

меньше указанного, цена ЭХГ еще высока ($ 4000/кВт),

температура (для разных типов ЭХГ) от 60

С до 1000

С,

требуется отведение теплоты.

Компания BlackLight Power Inc. (Cranbury, New Jersy,

USA) готовится через 1-2 года выпустить коммерческий

ЭХГ с плазменным получением водорода. Стоимость энер-

гии будет в 10 раз меньше, чем в ЭХГ с топливными ячей-

ками /29/. Указывается, что указанный ЭХГ будет одним из

немногих реальных конкурентов электрогенератору Вале-

риана Соболева (НПЦ «ГРУС», Россия – Agrimex Interna-

tional, Canada).

Электролизные установки, принцип действия которых

объясняют «холодным синтезом», реально дают избыточ-

ную тепловую мощность примерно в 4 раза выше затрачен-

ной электрической мощности /1/. Но, во-первых, это еще не

рентабельно по относительной стоимости электрической и

522

тепловой энергии; и во-вторых, энергия в них выделяется

при кавитации в жидкости и ее частичном распаде на эле-

ментарные частицы – электрино. Отводя электрино из тако-

го электролизера, получает электрогенератор без необходи-

мости в нем химических реакций, особенно, для получения

водорода и кислорода с их последующим соединением, так

как это обеспечивается автоматически в зоне кавитации.

Есть примеры электролиза воды вообще без затрат

энергии /25/. Принцип действия реально действующей ла-

бораторной установки состоит в следующем. Предвари-

тельно вода проходит обработку в активизаторе. Весь объем

воды помещается в электрическое поле, образованное меж-

ду нижним и верхним электродом. К верхнему электроду

примыкает капиллярно-пористый материал, в котором осу-

ществляется испарение воды электроосмосом. Испаренная

без затрат энергии вода подвергается действию другого

(поперечного потоку пара) электрического поля с помощью

второй пары электродов. Под действием высокого напряже-

ния активированный пар превращается на электродах в раз-

ные газы (топливо и окислитель), которые затем сжигаются

для получения тепловой энергии.

Плазменное электромагнитное облегченное расщепле-

ние воды на водород и кислород с последующим их сжига-

нием импульсами (порциями): 1 вспышка в 3-4 секунды

осуществляли в Луганском университете Шевченко В.А. и

Юдитьский С.А. Значение коэффициента избыточной мощ-

ности точно не указывается, но он выше единицы.

Как известно, первый автомобиль Austin A40 на топ-

ливных элементах был создан Карлом Кордешом в 1966 го-

ду. В 2000 году Д. Дингелем (Филиппины) автомобиль «Ко-

ролла» оборудован неким реактором. В нем расщепляется

вода на водород и кислород, которые сгорая в двигателе

снова образуют воду, которая идет из выхлопной трубы в

523

виде пара. Затраты мощности на оптимизатор 120 Вт; рас-

ход воды – 1 л на 100 км пути /30/.

19. Кавитация как источник энергии

Кавитация в жидкости возникает как режим предкипе-

ния при нарушении (разрыве) ее сплошности. В образовав-

шиеся каверны поступает пар, в частности воды. Пузырьки

пара вследствие малой кривизны поверхности имеют давле-

ние больше, чем жидкость, и поэтому растут. При некото-

ром критическом размере, попадая в холодную зону пу-

зырьки мгновенно схлопываются вследствие конденсации

пара из-за мгновенного объединения вихрей электрино. В

результате такого микровзрыва образуется сферическая

ударная волна, распространяющаяся от эпицентра к пери-

ферии микрозоны взрыва. За фронтом ударной волны име-

ется зона разрежения, которая заполняет эту микрозону по-

сле ухода (вслед за уходом) ударной волны. Активирован-

ные на фронте волны молекулы воды попадают в зону раз-

режения и «лопаются» под действием разности давлений

внутри и вне их, превышающей прочность молекул. Осво-

бодившиеся электроны сразу начинают свою работу по

взаимодействию с положительными ионами: атомами ки-

слорода, водорода и фрагментами воды – по генерации

энергии – горению. Давление и температура в окружающей

электрон сфере из ионов достигает предельных из извест-

ных в природе значений:

= 1,459079  10

Дж/м

(Па);

= 8, 563135  10

К.

Вполне естественны при этом процесс мгновенного

нагревания воды в микрозоне за счет указанного выше, ща-

дящего распада вещества на элементарные частицы, и про-

цесс свечения потоков электрино – фотонов в оптическом

диапазоне частот в микропламени кавитационных взрывов.

524

При недостаточно интенсивной кавитации эти эффекты мо-

гут отсутствовать, но действие ударной волны в любом слу-

чае сохраняется, в том числе, как разрушающее различные

материалы.

На кавитации основано действие известных водяных

теплогенераторов, в которых количество полученной тепло-

ты превосходит затраченную энергию в 10-15 и более раз за

счет, по сути, атомной реакции воды.

При атмосферном давлении кавитация в воде начина-

ется при 60-65

С (в среднем 63

С). С повышением темпера-

туры рост пузырьков пара интенсифицируется, они растут и

лопаются (не схлопываются, а разрываются), давая начало

режиму кипения, которое имеет развитый характер, как из-

вестно, при 100

С. Для получения тепловой энергии за счет

кавитации, как видно, необходимо поддерживать режим

именно кавитации как предкипения, не давая ему перерасти

в развитое кипение, то есть отводить теплоту.

Кавитация при нагреве, например, вина до ~60

С дала

в свое время возможность Пастеру уничтожить все бакте-

рии за счет именно микровзрывов и ударных волн (вакуум-

ные бомбы), а не за счет, как считают, термического дейст-

вия, так как бактерии переносят и более высокие темпера-

туры. Впрочем, Пастер в то время этого понять не мог.

Кавитации способствуют звуковые и ультразвуковые

колебания и волны. Однако, их механизм действия в свете

традиционной науки остается не совсем ясным. Почему при

движении источника колебаний порядка 1 м/с звуковая вол-

на разгоняется в воздухе, например, до 300 м/с, а в воде – до

1400 м/с? Почему волна идет в направлении, заданном ис-

точником колебаний, а не от большего давления на фронте

волны в сторону меньших давлений? Ответ на эти вопросы

дан выше. Причиной распространения скорости звука, пре-

вышающей скорость движения источника колебаний (моле-

525

кула, атом, стержень, поршень, язык и т.п.), является элек-

тродинамическое взаимодействие осцилляторов (молекул)

источника колебаний с осцилляторами (молекулами) среды.

При искусственном механическом сближении осцилляторов

на некоторое расстояние меньше критического взаимодей-

ствие их электрических зарядов происходит с силой, обрат-

но пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Соответственно ускорение и скорость осцилляторов среды

зависят от этой силы, а не от скорости источника колебаний

(точнее – его стенки, торца…).

Сила взаимодействия осцилляторов зависит также от

скоростей каждого в своей глобуле, которые не соизмеримы

со скоростью источника. Например, скорость движения мо-

лекул воздуха в своих глобулах при нормальных условиях

составляет величину порядка 47 км/с, что на 4 порядка

больше скорости источника колебаний 1 м/с.

Взаимодействие осцилляторов при расстояниях, близ-

ких к критическому – электродинамическое, в том числе,

при расстояниях равных или меньше критического – проис-

ходит с участием электрино – посредника и в газах, и в

жидкостях, и в твердых телах. Давление на фронте звуковой

волны газа в результате взаимодействия осцилляторов воз-

растает и примерно в 4 раза превышает давление невозму-

щенной среды. Давление за фронтом волны в 3-4 раза

меньше последнего. Температура на фронте волны соответ-

ствует давлению, то есть в 4 раза больше температуры не-

возмущенной среды.

В жидкости вследствие ее несжимаемости давление на

фронте волны увеличивается примерно в 12 раз, а темпера-

тура при звуковом течении – не меняется. Давление за

фронтом волны как и в газе уменьшается в 3-4 раза. Причи-

на разрежения за фронтом волны – каверна, в которую мо-

лекулы не успевают возвратиться мгновенно.

526

Рассмотрим физический механизм взаимодействия

ударных осцилляторов: молекул – мишеней и молекул –

снарядов. Из физики известно, что давление распространя-

ется от большего к меньшему, и казалось бы, после возник-

новения большого давления на фронте волны оно будет

распространяться в обе стороны от фронта: от большего к

меньшему, и даже больше в область разрежения, то есть в

сторону, обратную направлению движения волны. Но этого

не происходит: волна движется все время в направлении,

заданном источником колебаний. Почему?

При взаимодействии ударных осцилляторов источника

колебаний с осцилляторами среды происходит деформация

их глобул. Из сферических (при равномерном со всех сто-

рон взаимодействии молекул с соседями) глобулы стано-

вятся выпукло-вогнутыми телами вращения, похожими, на-

пример, на каплю жидкости, деформированную гравитаци-

ей. Такая глобула среды в результате воздействия соседнего

осциллятора – снаряда приобретает вогнутую поверхность

(лунку) со стороны удара и – выпуклую поверхность с про-

тивоположной стороны. За счет большей скорости, полу-

ченной вследствие искусственного насильственного сокра-

щения расстояния меньше критического, молекула – ми-

шень газа в своей глобуле развивает, как указано выше,

давление в 4 раза больше давления невозмущенной среды.

Поэтому размер глобул соответственно уменьшается при

сжатии их ударными молекулами – снарядами, что приво-

дит к уплотнению среды на фронте ударной звуковой вол-

ны. На фронте волны деформированные глобулы молекул

среды образуют цепочки как бы вставленных друг в друга

тел, выпуклости которых входят в лунки впереди стоящих

глобул (по ходу волны).

Скорость молекул в глобулах начинает увеличиваться

сначала в первом ряду, граничащем с подвижной стенкой

527

источника колебаний, молекулы – снаряды которой взаимо-

действуют с молекулами-мишенями среды этого, первого

ряда. Затем таким же образом молекулы первого ряда, ста-

новясь снарядами, действуют на молекулы второго ряда и

т.д. Возникает ударная звуковая волна, которая движется в

сторону, определенную действием источника звука  малых

возмущений. Молекулы в своих глобулах только передают

это возмущение в среде, но сами глобулы остаются как бы

неподвижными. Задние активированные молекулы электро-

динамически подталкивают неактивированные передние и

далее по цепочке вперед. Отдав свою энергию, задние мо-

лекулы остаются в среде в своей глобуле, которая не бежит

за волной, а тоже остается как бы на прежнем месте. На

фронте волны давление повышенное, за волной  разреже-

ние, обусловленное взаимодействием и вогнутой формой

кормы глобулы молекул последнего ряда. В эту зону пони-

женного давления подтягиваются глобулы с молекулами из

окружающей среды, в то время как само возмущение (вол-

на) проходит вперед. Волна уходит в заданном источником

звука направлении, а глобулы практически остаются на

местах. В то же время молекулы в них движутся с повы-

шенной скоростью и взаимодействуют с соседями с боль-

шими силами и ускорениями, причем практически в вакуу-

ме. Отсутствие сопротивления способствует прохождению

волны на большие расстояния.

Большие молекулы воды, активированные на фронте

волны, попадая в зону разрежения за волной лопаются, раз-

рушаются под действием разности давлений внутри и вне

их в случае, если разность давлений превосходит их проч-

ность, прочность связей единичных молекул с соседями в

большой молекуле. Разрыв сплошности среды приводит к

появлению пузырьков пара и явлению кавитации.

528

Кавитацию различают как мягкую, жесткую и взрыв-

ную. Мягкая кавитация с образованием и схлопыванием пу-

зырьков пара в жидкости происходит при обычном испаре-

нии воды с поверхности в паровое или газовое пространство

/4, 5/. Жесткая кавитация происходит, например, в звуковых

волнах, как описано выше. Значение разрежения за волной

зависит от первоначального давления невозмущенной сре-

ды и поэтому – невелико. Кавитация происходит, как пра-

вило, в пучностях стоячих звуковых волн, то есть имеет ло-

кальный характер. Например, опускание в ультразвуковую

ванну бумажного листа дает наглядное представление о ре-

гулярном построчном, как на разлинованном тетрадном

листе, размещении пробитых взрывами пузырьков отвер-

стий, ряды (строчки) которых отстоят друг от друга на рас-

стояниях, равных половине длине волны. Малые разности

давлений на фронте и за ним, частота и амплитуда колеба-

ний, локальный (не объемный) характер возникновения пу-

зырьков и, в целом, относительно слабые воздействия не

позволяют образовываться крупным кавитационным пу-

зырькам, схлопывание бы которых приводило бы к высоким

давлениям, температурам и разрушению молекул воды, то

есть – к взрывной кавитации, сопровождающейся описан-

ным выше процессом горения воды – фазовым переходом

высшего ряда (ФПВР) – энерговыделением за счет частич-

ного атомного распада вещества на элементарные частицы.

При достаточно большом импульсном разрежении,

создаваемом, например, поршнем в герметичном объеме,

дросселируемой струей воды, на оси вращающегося потока

воды, в дезинтеграторах и других устройствах для создания

кавитации указанные недостатки звуковых волн исключа-

ются. В таких устройствах многими исследователями полу-

чен режим взрывной кавитации с атомным процессом энер-

говыделения за счет приобретаемого водой незначительного

529

дефекта (дефицита) массы, восполняемого в природных ус-

ловиях и не влияющего на экологию окружающей среды. К

сожалению в /10/ описана только жесткая, но не взрывная

кавитация.

Все, что написано выше о воде, справедливо и для уг-

леводородного топлива в связи с аналогичной структурой

вещества в виде цепочек электронов, соединяющих отдель-

ные молекулы между собой. Из этого следует, что топливо

тоже можно разделить на две части (легкое и тяжелое топ-

ливо) и, применяя легкое, экономить топливо в 2 раза.

Можно также топливо смешать на молекулярном уровне

пополам с водой и тоже экономить в 2 раза, что подтвер-

ждено практически. Но, конечно, интереснее осуществлять

горение воды непосредственно вместо топлива. Горение во-

ды, наряду с другими процессами естественной энергетики

/1, 2, 3/, позволит решить топливную и энергетическую

проблему самыми чистыми и экономически эффективными

способами.

20. Повышение напора энергией природы

Сразу скажем, что это – известное явление: гидравли-

ческий удар и гидравлический таран (см. например /31/).

Внятного физического объяснения нет, хотя в формуле Жу-

ковского повышения напора ΔР = ρvа присутствует плот-

ность, скорость течения и скорость звука в воде.

Жидкость, как и газ, обладает глобулярной структу-

рой. Внутри глобулы движется осциллятор воды путем

электродинамического взаимодействия с соседями и обме-

ном импульсом (энергией) через посредника – электрино,

обусловливающего также энергообмен с электринным газом

окружающей среды, подпитываемым энергией от Солнца и

космоса. За подробностями отошлем к работам /7-10/. По-

следняя посвящена именно разгону звуковой волны за счет

530

указанной цепочки энергетических взаимодействий, то есть

– за счет природы, даром (с точки зрения человека). Вода

подчиняется тем же законам физики, что и газ, для которого

алгоритм разгона звуковой волны расписан выше. В отли-

чие от газа вода имеет ряд особенностей, влияющих на па-

раметры процесса разгона звуковой волны. Осциллятор –

монокристалл воды является сложной структурой, состоя-

щей из 3761 молекул воды. Он массивен и занимает много

места в своей глобуле (96,34%), не давая возможности про-

никнуть туда соседям. Этим и объясняется несжимаемость

воды (или сжимаемость при высоких давлениях). В газе

размер молекулы – осциллятора примерно на 3 порядка

меньше размера глобулы, поэтому газ – сжимаем. При раз-

гоне звуковой волны глобулы газа деформируются (сжима-

ются), глобулы воды – нет.

При скорости звука в воде при нормальных условиях с

= 1483 м/с, казалось бы, динамическое давление (напор) на

фронте звуковой волны должен быть

).атм11000(Па101,1

148310

232











Однако, скорость движения самих глобул осциллято-

ров существенно ниже скорости звука и составляет пример-

но 3,7 мм/с, вычисленная как скорость блуждания. Осцил-

ляторы фактически как бы стоят на месте, а волна идет,

поднимая воду на большую высоту за счет микродвижений

глобул осцилляторов, поддерживаемых существенно более

скоростным движением самих осцилляторов: 622 м/с в на-

чале разгона и 622 + 1483 = 2105 м/с в конце. Указанная

выше скорость блуждания является средней. С подходом

волны она увеличивается до скорости звука на пути в мик-

роны, а затем не только спадает до нуля, но и приобретает

обратный знак вследствие разрежения за фронтом волны.

На фотографиях струи воды, выполненных скоростной