http://askcap.ru

1. Суперэжектор или способ безударного сложения потоков газа.
Открыт способ безударного сложения потоков газа и изготовлено устройство,
в котором он реализуется. В устройстве нет камеры смешения потоков,
поэтому потерь на смешивания в нем нет. В суперэжекторе складывается
эксэргия потоков, которая обычно превосходит первоначальную
кинетическую энергию рабочего газа за счет преобразование разницы
температур между наружной средой и рабочим газом. Общеизвестное
свойство тепловой машины. Применение эксэрготрансформатора в
энергетике, создает множество новых энергоэффективных технологий.

2. Проблема.
Существующие эжекторы, инжекторы, гидроэлеваторы широко применяются
в различных отраслях промышленности, что подтверждает незаменимость их
свойств. Основной недостаток эжекторов – это необратимые потери на так
называемый «удар» в камере смешения, которые пропорциональные
коэффициенту инжекции. В камере смешения возникают противоточные
турбулентные вихре, поглощающие кинетическую энергию рабочего потока.
При малых коэффициентах эжекции до 1эжектор эффективный, КПД его
достигает 50%, а при коэффициенте эжекции более трех он превращается в
дроссель, в камере смешения которого основная часть кинетической энергии
рабочего потока превращается в тепло. Расчет струйного эжектора основан
на эмпирических формулах. Процесс превращения кинетической энергии в
тепло подобен столкновению абсолютно не упругих шаров, поэтому и
называется потери на «удар». Низкий КПД эжектора не устраним,
Решение проблемы.
Открыт способ безударного сложения потоков газа и изготовлено
устройство, в котором он реализуется. Устройство и способ представляют
собой Ноу - Хау. В устройстве нет камеры смешения потоков, поэтому
противоточные турбулентные вихре в нем возникнуть не могут.
В эксэрготрансформаторе свободного движения струй нет. Рабочий газ и
пассивный газ, имеют две степени свободы, одна из которых представляет
собой контактную поверхность между двумя потоками, а другая это
направление движение потоков.
Физический объем рабочего газа, входящий в канал представляет собой
аэродинамический поршень, который, прессуя атмосферный воздух,
заталкивая его в общий канал эксэрготрансформатора, при этом новый поток
атмосферного воздуха, реализуя разряжения в канале, с большой скоростью
безударно встречается с рабочим газом. Процесс сложения можно считать
законченным, так как образовался единый поток, внутри которого
происходит выравнивание энергии.

3. Планируемый выход на рынок.
Необходимо, не раскрывая Ноу-хау как можно дольше.
Разработать и освоить производство максимально большое количество
различных энергосберегающих и энергоэффективных
эксэрготрансформаторных технологий. Смысл в том, что
экономический эффект от внедрения эксэрготрансформатора
огромный, поэтому будут попытки дальнейшего усовершенствования
технологий на его применении, поэтому необходимо быть всегда
впереди.

5. Расчет.
Процесс сложения двух потоков газа
в эксэрготрансформаторе.
Примем начальные условия.
Параметры наружного воздуха: Тн. = 288°К. Рн. =100000Па. V=0,8352м2/кг.
Параметры рабочего воздуха: Тр.=897°К. Рр. = 219000Па.
Удельную теплоемкость примем постоянную: Ср. = 1,015КД/кг. град.
Изменения внесены в расчет:
Увеличен коэффициент всасывания с k =1 до k = 2.5, т. е. на 1кг. рабочего
газа всасывается 2,5кг. атмосферного воздуха.
Внесены изменения, которые показывают, что КПД эксэрготрансформатора
может быть больше единицы, если сравнивать кинетическую работу
рабочего газа с кинетической работой сложившихся потоков.
Параметры складываемых газов остаются неизменными.
Иллюстрация расчета и происходящих процессов изменения состояния газа,
показана в T-S диаграмме. Расчет эксэрготрансформатора произведем в
установившимся состоянии, при котором соблюдается непрерывность
потоков. Во входном патрубке пассивного газа установилось давление
Р.=52828Па, что обеспечивает звуковую скорость его течения. Wп=312м/сек.
Рабочий воздух в процессе 1-3, адиабатно расширившись, входит в канал
эксэрготрансформатора с температурой Та.=597°К. и давлением Ра.
=52828Па. V = 3,277м³/кг. В канале устройства рабочий газ, сжимая
атмосферный воздух, направляя его в общий канал и создает в нем
критическое разряжение процесс 2-3.
Наружный воздух, реализуя разряжение «потенциальной ямы» процесс 4-5,
со звуковой скоростью входит в канал эксэрготрансформатора, где
встречается с рабочим газом.
Определим параметры входа.
Полная работа рабочего газа процесс 1-3:
А = (897 – 597)×1,015 = 304Кдж/кг.
Полная скорость рабочего газа: W = 780м/сек. Р.= 52828Па. V= 3,28м³/кг
Работа пассивного газа процесс 4-5:
А = (288 – 240) ×1,015 = 48,7Кдж/кг.
Скорость W= 312м/сек. И= 312 × 2,5 = 780м/сек
Общий импульс: Ио = (780 +780) : 3,5 = 446м/сек.

6. Рабочий газ в процессе 3-3изотермического сжатия, выходит из
«потенциальной ямы», а атмосферный воздух, поглотив тепло сжатия, в
процессе 4-4 изотермического расширения при температуре Т.=288°К.
достигает изохоры V= 1,317м³/кг.
Далее в канале эксэрготрансформатора рабочий газ при Р.= 189300Па,
процесс 3-8 передает тепло, а пассивный газ при V= 1,317м³/кг. процесс 4-6,
поглощает его. (597 – 454) : 2,5 = 288 + 57 = 345,6.
Найдем параметры точки 6: Т=345,6°К, V= 1,317м³/кг, Р.= 76100Па.
Найдем параметры точки 7, в которой произойдет сложение потоков газа.
Т = 373,6°К, Р. =100000Па, V = 1,084м³/кг.
Параметры точки 7 полностью совпадают с точкой, в которой изменение
энтропии будет равно нулю. Тсл.= 373,5°К.
Второй закон термодинамики соблюдается.
Точка 7. является центром сложения потоков, поэтому любой путь,
приводящий к ней, будет правильный.
Рабочий газ достиг точки 8, где был центр сложения потоков при k = 1. Для
дальнейшего достижения точки 7 необходимо передать тепло атмосферному
воздуху, чтобы выровнять разницу температур потоков.
∆Т = (454 - 345,5) × 2,5 = 271.
Передача тепла возможна только в изотермическом процессе 8-8, а для этого
необходимо затратить кинетическую энергию.
Т9 = 597 + 271 = 869°К.
Избыточную кинетическую энергию: ∆Т = 897 – 869 = 28.
Присоединим к общей энергии потоков: То = 454 + 28 : 3,5 = 462 °К.
Работа общего потока: А = (462 – 373,5) ×3,5×1, 015 = 314Кдж/кг.
Проверим энергетический баланс: То = (288 ×2,5 + 897 ×1) : 3,5 = 462°К.
Энергетический баланс сошелся, расчет выполнен правильно.
Кинетический КПД = (462 – 373,5) × 3,5 /(897 – 717) = 1,72.
Эксэргетический КПД = 1.
Сохранение импульса: И = 430 ×3,5 = 1500кгм/сек. 1500/1560 = 96%
Импульс не совпал на 4%. По причине избыточной энергии рабочего газа.
Физическое сжатие атмосферного воздуха рабочим газом:
К = (6,56/3,27) в степени 0,4, К = 1,32.
Т о³ = 345,5 × 1,32 = 456°К. Не совпало на несколько градусов.
Все правильно !!!

7. Прошу присылать вопросы на электронную почту: kriloveckijj@rambler.ru
Работой в соц. сетях не владею.
Криловецкий Владимир Михайлович.
12.04.2016.