Обратимость теплового потока

1
Обратимость теплового потока
Куватов Виктор Георгиевич
Рассмотрим такую характеристику теплового потока
как обратимость.
а
b
с
d
f
g
Рис.5
Обратимость, в классическом понимании этого термина, означает способность какого-то явления реализовать
себя в двух противоположных функциях. В первом случае
тепловой поток, сформированный из высокоэнергичных,
хаотически движущихся, частиц, используется как переносчик кинетического импульса с последующей передачей
его стенке корпуса. Во втором случае тепловой поток, подобных частиц, преобразуется в массу хаотически движущихся частиц и гасится без передачи кинетического импульса. Рассмотрим как реализуется первый случай. На
рисунке область q-d сферическая часть корпуса устройства, она частично заполнена жидкостью область q-f. При
нагревании жидкости на первой стадии образуется насыщенный пар и наступает баланс – количество частиц перешедших в состояние пара, равно количеству частиц вернувшихся в жидкость. При этом частицы, образующие
пар, приобретают определенную скорость хаотического
движения, несут тепловой импульс. Жидкость получает
отдачу, равную энергии выхода, частиц из жидкости, она
составляет единицы процента от общей энергии парообразования. Для реализации первой стадии, преобразования
хаотического движения частиц в направленный поток, несущий кинетическую энергию определенного вектора,
наклонные поверхности корпуса, одна из них a-b, искус-
ственно охлаждаются. На этих поверхностях происходит
конденсация пара. Образуется градиент давлений пара
вдоль корпуса. Пар переходит в состояние ненасыщенного.
При увеличении мощности нагрева, формируется непрерывный поток частиц от поверхности жидкости к охлаждаемым поверхностям. Кинетическая энергия направленного
потока передается корпусу. Для исключения конденсации
на вертикальных плоскостях, одна из них b-c, они подогреваются. Так реализуется первый режим работы устройства. Второй режим осуществляется путем сжигания топлива – показано звездочками. Первая ступень, в верхней
части корпуса, работает как классический ракетный двигатель. Энергия для движения передается наклонным
плоскостям. Практически причесанная струя, отработанных газов, уходит вниз. Поток расширяется с охлаждением.
Направленный поток, несущий отрицательный вектор,
преобразуется в хаотичное движение частиц, путем подогрева его нижестоящей форсункой, реализуется режим
прямоточного реактивного двигателя. Процесс повторяется
с последующим расширением и охлаждением, следующая
форсунка подогревает и расформировывает направленный
поток. Так повторяется до минимальной температуры газа.
В сферической части корпуса производится напуск холодного газа, для окончательного расформирования потока с
охлаждением стенок сферы, приводящим к конденсация
газа. Используемое топливо водород, окислитель кислород.
Естественно вторая стадия проходит при более высокой
температуре. В процессе движения используются обе стадии. При работе в первом режиме есть возможность для
регенерации топлива – разложение воды на кислород и
водород, для использования их во втором режиме.
Обратимость потока реализуется возможностью формирования его из массы хаотически движущихся частиц
при использовании его как движущего фактора в первом
режиме и возможностью расформирования потока после
использования его во втором режиме и несущего отрицательный вектор движения, путем перевода его в массу
хаотически движущихся частиц с последующей конденсацией.
Оба эти режима дают возможность реализовать идею
ракетного движителя без выброса рабочего тела в окружающее пространство. Принципиальное отличие этих режимов в том, что в первом случае используется неупругое
взаимодействие частиц пара со стенкой камеры, с последующим переходом пара в жидкость, во втором случае
используется упругое взаимодействие частиц сгоревшего
топлива со стенками камеры сгорания и сопла с последующим уходом в окружающее пространство.
Литература:
1.Яворский Б.М., Детлаф А.А. "Справочник по физике".
2.Куватов В.Г. Заявка на изобретение № 2012120531 от 17,05.2012.