Принято считать, что Второе начало термодинамики (ВНТ) ограничивает творческие искания всех изобретателей. Но в самом деле ВНТ, как проявление закономерностей термодинамических процессов, является одновременно частным случаем более общих закономерностей в Природе. Даже Закон сохранения энергии (ЗСЭ) в замкнутых и открытых системах – это следствие более общих закономерностей, к которым следует отнести законы управления, которые в полной мере еще не сформулированы, несмотря на развитие такой дисциплины как кибернетика.
Вообще-то, замкнутых систем для нашего открытого мира не существует, так как такие системы с нашим миром не взаимодействуют, поэтому применять ЗСЭ в открытых системах надо с большой осторожностью, так как иначе можно надолго затормозить развитие цивилизации на Земле или направить её развитие по неоптимальному пути. Например, запрет Французской академии наук на изобретение «вечных» двигателей направил цивилизацию по пути использования ископаемых энергоносителей (нефти, газа, угля, торфа и т.д.). В результате мы все глубже и глубже погружаемся в духовный, экономический, энергетический и экологический кризис, связанный с истощением запасов углеводородов и загрязнением окружающей Природы промышленными отходами, в частности, низкопотенциальной теплотой.
И вот уже наметились признаки приближающейся планетарной катастрофы в виде таяния арктических и антарктических льдов, за которым последует повышение уровня Мирового океана. И в первую очередь беда достанется тем странам, которые расположены ближе к экватору, куда лишняя вода устремится под действием центробежных сил. И если кто-то считает, что уровень Мирового океана поднимется равномерно на 60 метров, то это большая ошибка. На экваторе он повысится метров на 120, а ближе к полюсу метров на 5. Кроме того, после освобождения ото льда Антарктида и Гренландия поднимутся над уровнем моря метров на 500-1000. А вот Индию, Юго-восточную Азию, Индонезию, Центральную Америку и Африку может затопить по самые высокие горы, так как они могут опуститься в магму, расположенной под земной корой.
Возвращаясь ко ВНТ и ЗСЭ можно считать, что они являются следствием Закона сохранения мощности (ЗСМ), который прямо признает наличие потока мощности потерь. ЗСМ дает в наши руки мощный инструмент как к пониманию истинного положения вещей в Природе, так и позволяет без нарушения основных законов Природы изобретать и строить самые разнообразные преобразователи мощности (энергии), в том числе и энергогенераторы, ибо мощность потерь – это, прежде всего мощность, идущая на «собственные нужды» «энергопреобразующей» системы, которая после использования превращается в низкопотенциальное тепло или давление. Главное при создании энергогенераторов – это оседлать природный вещественный (материальный) поток и с помощью грамотно построенной системы управления превращать один вид движения в другой, понимая под видом движения тот или иной вещественный поток определенной мощности, в том числе потенциальную мощность в мощность кинетическую. Например, превращать движение водного потока в движение электрического тока. Или преобразовывать слабоконцентрированный воздушный поток – ветер, в высоконцентрированный пневмопоток или заполнять емкости жидким воздухом, извлекая из него «энергию» при последующем превращении воздуха из жидкой фазы в газообразную.
Атмосфера и Мировой океан Земли, получили за миллиарды лет большое количество «энергии», которая нам во многих случаях недоступна только потому, что уровни этой энергии в разных точках пространства практически одинаковые. Из-за этого тепло не идет из одной точки атмосферы в другую, вода не перемещается вдоль направления параллельного поверхности воды в океане или бассейне. Но когда в разных точках пространства по тем или иным природным причинам изменяется температура или давление, то потоки воздуха или воды приходят в движения, образую мощные материальные потоки в виде ветра, облаков, течений и т.д. Но если природа это делать может, то почему человек свесил свои руки и начинает тупо упоминать о ЗСЭ, когда надо поступать по принципу – глаза боятся, а руки делают.
Природа, опираясь неосознанно на законы управления, создает временные тепловые насосы. Но если Природа создает временные тепловые насосы, то почему человек не может создавать тепловые насосы постоянные с мощность, сопоставимыми с мощность тепловых насосов природных? Ведь это так просто, нужно просто статическое равновесие превратить в динамическое, работающее по замкнутому циклу в автоколебательном режиме. А Природа сама обо все позаботится и предоставит нам временный доступ к необходимым нам энергетическим потокам, а точнее потокам вещественным, «энергию» которых можно будет уже в последующем превратить в «энергию» полезных нам веществ, товаров, сооружений, устройств и т.д. И для этого надо думать не о ЗСЭ, а, прежде всего, о развитии разума, образования и подготовки людей к пониманию использованных процессов.
Когда процесс превращения одного потока в другой можно увидеть и пощупать соответственно своими глазами и руками, то ни у одного академика никаких вопросов не возникает. Но когда предлагается получать энергию с помощью микроГЭС Gravio, подводного гидротарана Марухина и Кутьенкова, а также с помощью струйных технологий Шестеренко или Кондрашова, то начинаются заунывные рассуждения о нарушении ВНТ и ЗСЭ. И великие изобретения остаются без патентов со всеми вытекающими в наше время последствиями.
Казалось бы всё хорошо. Нарушители общественного спокойствия не допущены до патентов, наказаны и оболганы, чиновники после сытного ужина, оплаченного за счет народа, спокойно спят, академики ликуют и т.д. Но вот что-то неспокойно на душе. Те же академики кричат, что нефть и газ скоро закончатся, надвигается мировой голодомор, энергетическая и экономическая катастрофа, за которой может последовать очередная мировая война. И обещанной термоядерной энергии всё нет и нет. А денежки большие на построение Такомаков затрачены, скоро народ спросит: « А где деньги и энергия, Зин?».
С другой стороны, при отсутствии патента, у предприятий нет возможности использовать «запретные» технологии на законном основании. Таков закон о Патентном деле в РФ. А раз нет патента, то нет лицензии, нет развития общества, создается революционная ситуация. А дальше начинаются крики об экстремистской деятельности и т.д.
Поэтому считаю, что закон об охране интеллектуальной собственности, об изобретениях и выдаваемых на них патентах следует срочно изменять. Во-первых, патент следует выдавать на любое изобретение по единственному критерию новизны. Чем изобретатели и ученые хуже всяких газетных писак? Во-вторых, патентные службы должны оказывать помощь изобретателям за государственный счет или за символическую плату. В-третьих, руководители государства (Президент и Премьер Министр) должны лично отвечать перед народом и иметь полный контроль за состоянием дел с внедрением изобретений в производство, и освободить изобретателей и первооткрывателей от всяких налогов и сборов, связанных с их изобретательской деятельностью.
Мало того, надо щедрее оплачивать труд тех изобретателей, чьи разработки используются в производстве, и независимо от форм собственности этих предприятий. Общество и государство от внедрения полезных изобретений и открытий будет иметь в 100 и 1000 раз больше, чем с налогов на патенты и открытия, которыми облагаются в настоящее время изобретатели.
Раз уж статья посвящена струйным энерготехнологиям, то для начала нужно вспомнить, что согласно закону Бернулли в потоке более низкое давление отмечается там, где скорость его при одинаковой высоте над Землей выше. На этом свойстве работает струйный насос (рис.1.), с помощью которого можно создать в емкости глубокий вакуум или распылять жидкость.
Рис.1
Примером струйного насоса является пульверизатор, с помощью которого парикмахеры в СССР опрыскивали клиентов одеколоном Шипр или Красная Москва. Да и сейчас эта простая техника прекрасно работает. В пульверизаторе воздухом засасывается жидкость. В качестве технического пульверизатора можно назвать карбюратор поршневых двигателей внутреннего сгорания, в которых топливо разбивается (распыляется) на массу мелких капелек и уже в смеси с воздухом попадает в цилиндр. Но есть насосы, в которых поток жидкости засасывает воздух (и таким образом создается вакуум). Но ведь ничего не мешает потокам жидкости засасывать жидкость, а также потоком газа засасывать газ. И таким образом, получаем устройство, с помощью которого с помощью потока с малой массой получаем возможность создавать и управлять потоком большей массы.
Вот так мы подошли к рассмотрению изобретения Николая Шестеренко. Суть своего изобретения автор сам объяснил достаточно подробно (см. список источников). Поэтому для начала рассмотрим работу его насадка (рис.2).
Рис.2. Насадок Шестеренко.
Схема очень простая. Шестеренко взял и соединил герметично два сопла Лаваля, подобрав параметры так, что при эжекции воздуха в левое сопло, на выходе правого сопла появляется заметный прирост мощности суммарного потока. Сам Шестеренко объясняет принцип работы своей установки очень просто. Воздух, закачиваемый в левое сопло, увлекает окружающий воздух и постепенно смесь разгоняется от сечения 6 к сечению 3. Затем в сечении 8 смесь отрывается от стенок сопла и в виде цилиндрического потока устремляется к стенкам правого сопла, где постепенно вновь разгоняется до сечения 4 и после выхода уже в расширяющуюся часть правого сопла поток имеет не только большую массу, но и сверхзвуковую скорость. И сразу же возникает вопрос, а за счет каких подарков от Природы удается получить столь значительный прирост мощности?
Причин две, а, возможно, три или четыре. Это, во-первых, захват начальным потоком значительной добавочной массы воздуха по той простой причине, что поток, имея с самого начала заметную скорость по закону Бернулли, имеет также и давление внутри себя ниже, чем в окружающем воздухе. Поэтому окружающий воздух, устремляясь в зону пониженного давления, присоединяется к первоначальному воздушному потоку и вся эта масса влетает в левое сопло Лаваля.
Во-вторых, внутри соединенных сопел Лаваля появляется зона 11, в которой уровень давления оказывается ниже, чем снаружи насадка Шестеренко. Эта зона пониженного давления, а проще говоря, вакуум, вакуумметрическое давление, оказавшаяся в своеобразной ловушке, из-за конструкции насадка и из-за постоянно движущегося потока воздуха слева направо, не только не разрушается, а наоборот, постоянно возобновляется потоком воздуха. И усиливает тягу, засасывая дополнительные объемы воздуха из атмосферы. Этот эффект сродни усилению тяги по мере усиления пожара. Чем сильнее горит, тем сильнее тяга гонит к очагу пожара новые порции кислорода.
Мало того, в-третьих, воздушный поток, взаимодействуя с воздухом в вакуумизированной зоне, формирует вокруг себя в вакуумной зоне вращающийся торовидный вихрь. А это еще больше стабилизирует воздушный поток внутри насадка.
И, скорее всего, в-четвертых, этот вихрь начинает пульсировать, изменяя как свои размеры, так и уровень давления внутри себя. А это означает, что по отношению к потоку воздуха вдоль оси насадка, такой торовидный вакуумный вихрь играет роль своеобразного поршня, проталкивающего воздушный поток из левого сопла в правое. Т.е. создается своеобразная груша, перекачивающая воздух от левого отверстия насадка к правому.
Перечисленные факторы заставляют взглянуть на механизм прироста мощности в насадке Шестеренко с несколько иных позиций, чем это делалось раньше. Во-первых, вакуум не создает никакой энергии. Вакуум создает (управляет) условия для появления дополнительной силы, которая формируется из-за разницы давления как между зоной вакуума и внешней воздушной средой, а также между воздушным потоком внутри насадка и зоной вакуума. А так как эжекция потока внутри насадка может создать очень глубокий вакуум вокруг себя, а также поддерживать его, то и силы, засасывающие воздух в насадок и прогоняющие его с входа на выход, могут достигать очень больших величин. Соотношение сечений в соплах Лаваля выбраны такими, что сопротивления для потока воздуха в насадке нет, а давление воздуха во входном сечении ниже давления при выходе, что заставляет воздух снаружи поступать в насадок только через левое сопло. Так как насадок после своего запуска постоянно создает неуравновешенность по давлению между окружающим воздухом и воздушным потоком внутри насадка, то возникают все условия для самоподдержания воздушного потока. И такой «вечный двигатель» работает не с нарушением ВНТ, а в полном соответствии с ним, так как часть «энергии», поступающей в виде потока воздуха (и тепла с ним), система (насадок) тратит на «собственные» нужды, как делается это на ГЭС или ТЭС. Проще говоря, поставщик энергии для этого процесса – это атмосфера, которая выступает в роли конденсатора энергии Солнца. А всякий знает, что бывает, когда попытаться дотронуться до выводов заряженного электрического конденсатора. Так и в атмосфере после создания своеобразного воздушного проводника возникают возможность частичной «разрядки» атмосферы через насадок Шестеренко.
Чтобы ни у кого не возникло сомнения в возможности использования статического давления атмосферы, рассмотрим такой пример. Создадим колону из кирпичей, пусть в ней будет 100 кирпичей. Теперь ударим молотом по самому нижнему кирпичу так, чтобы он, выскочив из колоны, не развалил её. Это возможно, если удар будет резким, а из-за инерции остальные кирпичи данного удара даже не почувствуют. Какую силу надо для этого затратить? Так как одной поверхностью нижний кирпич опирается на землю, а на вторую давит второй кирпич, то без большой ошибки мы можем принять, что эта сила должны быть равна удвоенной силе трения. А сила трения в свою очередь равна силе тяжести 99 кирпичей на верхней плоскости последнего кирпича 100 – на нижней, умноженной на коэффициент трения скольжения. Возьмем по максимуму весь вес колоны. Коэффициент трения примем 0,15. Удвоим его – получаем 0,3. Значит для того, чтобы столб кирпичей совершил работу равную произведению веса этого столба на высоту одного кирпича надо совершить работу, равную удвоенной силы трения на длину кирпича. Если мы возьмем высоту кирпича большой, а длину маленькой, а также примем все меры по уменьшению коэффициента трения, то можно добиться того, что работа по выбиванию кирпича будет меньше той работы, которую будет выполнять столб из кирпичей, «проседая» на высоту одного кирпича. А если еще обеспечить за счет Природы возврат выбитого кирпича на самый верх столба из кирпичей, то можно получить устройство по энергогенерации. А казалось вначале, что из кирпичного столба нет никакой пользы, одни расходы.
Ну а теперь представим вместо столба кирпичей воздух или воду, у которых коэффициент трения между слоями очень малый, что молекулы воздуха или воды за счет свой энергетической «заправки» от Солнца могут подняться на большую высоту, то получаем простой вывод. Чтобы заставить атмосферу работать, надо найти способ убирать у поверхности земли порции воздуха (или порции воды на определенной глубине) с одновременным улавливанием падающего к Земле воздушного столба (потока воды), который будет нам казаться воздушным (водным) потоком в силу своей текучести. Но такой механизм будет работать только при наличии гравитации, а она у нас на Земле всегда под боком.
С другой стороны просматривается аналогия работы насадка Шестеренко с работой подводного гидротарана Марухина-Кутьенкова. Только в роли клапанов выступают узкие сечения обоих сопел Лаваля, а в качестве аналога воздушного пузыря гидротарана выступает вакууммизированный торовидный пульсирующий вихрь, засасывающий воздушный поток через левое сопло и продавливающий воздушный поток в заданном направлении слева направо в правое сопло.
Теперь несколько соображения по улучшению насадка Шестеренко. Во-первых, объем для вакуума можно увеличить, если вместо конуса использовать более плавный профиль, или между соплами вставить эллипсоид вращения. Тогда по мере сформирования потока воздуха между сечениями 3 и 4 постепенно начнет формироваться вокруг него и торовидная зона вакуума, от размера которой будет зависеть и тяга насадка. Значит таким образом можно легко без особых затрат увеличить мощность насадка (Рис.3). Насадок в этом случае будет напоминать вазу, к которым Шестеренко, как художник, имеет самое непосредственное отношение. И не с помощью таких труб израильтяне разрушили один из городов Палестины — Иерихон? Дунули ребята в них разочек, и стены от мощного воздушного нескончаемого потока и рухнули…
Рис.3. Усовершенствованный насадок Шестеренко.
Во-вторых, как мне представляется, желательно отполировать внутреннюю поверхность насадка, чтобы воздух при движении не испытывал дополнительных сопротивлений от контакта со стенками, да и торовидный вихрь будет меньше потреблять энергии на поддержание своего вращения.
Используя несколько насадков, установленных последовательно друг за другом, можно получить на выходе такого каскадного усилителя мощности с последнего насадка воздушный поток какой угодно мощности, энергию для работы которых и энергии воздушных потоков будет поставлять атмосфера с её безбрежными океанами энергии, а поддерживать её напор будет Солнце, как источник света (тепла), и Земля, как источник гравитации, чем оно и занимается уже много миллиардов лет. Для запуска такой системы достаточно будет просто дунуть в входное сопло первого самого маломощного насадка, как система сразу заработает и через несколько минут выйдет на мощности потока в несколько Мватт и более. Никого ведь не удивляет способность вертикально поставленной трубы формировать и аккумулировать воздушные потоки вблизи поверхности Земли и направлять их вверх, где установленная турбина и электрогенератор позволяют преобразовать «энергию» суммированного и разогнанного воздушного потока в живительный электрический ток. Но там работают силы Архимеда и разность давления между основанием и верхом трубы. Вакуума значительного там нет. Поэтому и мощности там получить большие нельзя. Приходится строить трубы в несколько сот метров высоты. А насадки Шестеренко позволяют за счет динамически сформированных торовидных вакуумных вихрей значительно уменьшить размеры энергогенерирующей установки.
Примерно таких же взглядов на возможности струйных технологий придерживается и Кондрашов Борис Михайлович. Кондрашов не ограничивается простыми предложениями, а в своей статье дает научное объяснение процессу прироста тяги, а также многочисленные рекомендации по использованию подобных устройств. Один из вариантов безтопливного двигателя приведен в работе (рис.4.)
Рис.4.Принципиальная схема возможного варианта преобразования низкопотенциальной энергии в безтопливных струйных двигателях
Кондрашов обращает огромное внимание на то, что максимальная тяга в подобных устройствах возникает в том случае, если давление внутри двигателя пульсирует как бы в двухтактном режиме: взрыв небольшого количества топлива, а следом за ним формируется засасывание воздуха из окружающей среды. Т.е. Кондрашов полностью в некоторых случаях не отказывается от использования топлива, например, бензина. Но расход топлива в его установках на порядок меньше, чем в двигателях внутреннего сгорания за счет привлечения и упорядочивания внешнего воздуха с его низкопотенциальным теплом и высокопотенциальным давлением. И что мне нравится во взглядах Кондрашова, так это понимание того, что струйные установки не создают энергии, они управляют энергией безбрежной атмосферы и позволяют выделить из неё совсем небольшие энергетические потоки на скромные нужды человеческой цивилизации.
Струйные технологии, таким образом, оказываются завязаны на вихревых технологиях. И такие технические решения, какие предлагает Азаров или Потапов тесно связаны со струйными технологиями Шестеренко и Кондрашова. Просто задачи в вихревых технологиях решаются в другой плоскости, но принцип тот же – работает усилитель мощности в виде вихревого теплового насоса и необходимая «энергия» извлекается из «энергии» атмосферы или Мирового океана.
К этим струйным технологиям тесно примыкают турбодетандерные технологии для «безтопливного» производства экологически чистой электроэнергии и холода в системах газоснабжения. Например, предприятие из Калуги предлагает технологию применения детандер-генераторных установок (ДГУ). Технология актуальна в связи с активным ростом уровня газификации промышленных объектов и жилых районов, в том числе и труднодоступных, где доступ к источникам энергии ограничен рядом факторов.
Технология заключается в использовании потенциальной энергии сжатого природного газа, подаваемого из магистральных газопроводов различным категориям потребителей. Во всех схемах детандер-генераторных установок различного назначения перед подачей потребителям избыточное давление газа дросселируется в ДГ-агрегатах, включенных параллельно газоредуцирующим станциям и пунктам до уровня, требуемого потребителям. При этом потенциальная энергия сжатого газа используется для получения электроэнергии или привода какого-либо агрегата. С выхлопа детандера газ с заданным давлением поступает потребителю.
При использовании данной технологии газовое топливо не сжигается. Отсутствие выбросов загрязняющих окружающую среду. При определенных условиях есть возможность использования ДГУ в режимах попутного производства промышленного холода. Срок окупаемости 3-5 лет.
Эффективность использования газового топлива в 2-3 раза больше (в расчете на 1 кВт получаемой электрической мощности). Электрический к.п.д. детандер-генераторных электростанций в 2-3 раза больше, чем к.п.д. обычных паро- и газоэлектростанций.
Турбодетандерные установки помимо работы от сжатого газа могут частично энергию получать и от сжигания газа, что позволяет вдвое увеличить выход энергии. Но такой способ генерации энергии можно рекомендовать только в том случае, если выработанной при дросселировании газа энергии оказывается недостаточно, или имеет место избыток сдроселлированного газа, и есть потребность в электроэнергии.
На примере турбодетандерных установок можно уже говорить о реализации технологий, отраженных в изобретениях Шестеренко и Кондрашова, если не о полной, так о частичной. Есть определенные намётки по реализации идей Шестеренко и Кондрашова в когенерационных миниГЭС. Это уже заметный прогресс, но всё же полного отказа от углеводородного топлива в них не осуществляется. Реализация предложений Шестеренко и Кондрашова даст возможность практически полностью отказаться от использования углеводородных энергоносителей. А это позволит стабилизировать и повысить энергообеспеченность цивилизации, снять международную напряженность, повысить энерговооруженность сельского хозяйства и поднять его продуктивность, особенно по зерновым культурам и важнейшим отраслям животноводства. Но самое главное, это позволит предотвратить экологический обвал, подготовленный на протяжении последних 400-500 лет действиями всемирного лохотронного капиталистического казино.
А нефть всегда останется в цене, так как это не только энергоноситель, а, прежде всего источник ценных химических соединений для фармацевтической промышленности, для производства пластмасс, источник сырья в нанотехнологиях и просто важный и доступный источник углерода и водорода. Так что графит, алмаз и маргарин нам никогда не помешают.
Глобализация по варианту США не пройдет!
