Получение электроэнергии (нанотехнология).

[treygol]

Здравствуйте.

Несколько поясню для избегания предшествующих несоответствий.
Жидкая капля всегда состоит из трех фаз. Собственно жидкое ядро капли, парогазовая фаза окружающая каплю, и пленка поверхностного натяжения находящаяся между этими фазами. Пленка поверхностного натяжения капли образована не скомпенсированными молекулярными силами (отталкивания и притяжения), поле которых расположено по границе раздела фаз – жидкой и парогазовой. Причина образования, не скомпенсированного молекулярного поля в следующем – плотность жидкости на три порядка выше плотности парогазовой фазы, соответственно в жидкости на три порядка выше плотность упаковки молекул. А молекулярное поле парогазовой фазы, противоположно направленное, соответственно на три порядка менее «конденсированное». Возникает не скомпенсированное поле молекулярных сил (притяжения и отталкивания), градиент которого направлен нормально к поверхности.
Не скомпенсированное молекулярное поле электростатическое (кулоновское). Под действием этой силы молекулы в объеме пленки поверхностного натяжения поляризуются (приобретают электрический дипольный момент), вектора которого согласованы для всех молекул. Толщина пленки поверхностного натяжения жидкой капли около 10 ангстрем.
Образуется новая фаза вещества, отличная от примыкающих фаз, поляризацией молекул в ней, согласованной по направлению. Такой механизм образования пленки поверхностного натяжения определяет одну из особенностей данной фазы, в сравнении с другими фазами, -- она не может быть извлечена из системы механическим путем. По исторически принятому определению - необходимая работа на образование такой фазы (пленки поверхностного натяжения разрывом сплошности жидкости) -- избыточная энергия поверхностного натяжения.
В объеме пленки поверхностного натяжения сосредоточена потенциальная электрическая энергия, суперпозиция согласовано направленных дипольных моментов молекул. Эта энергия избыточная, по отношению к жидкой фазе, избыточная энергия поверхностного натяжения. Как фаза, пленка поверхностного натяжения капли, может существовать только на границе раздела фаз, (жидкой - парогазовой). При замене парогазовой фазы на фазу жидкости, исчезает силовой барьер не скомпенсированных молекулярных сил, фаза пленка поверхностного натяжения разрушается. При слиянии капель в сплошной объем жидкости. Высвобожденная энергия согласованно поляризованных молекул должна быть трансформирована и остаться в системе. [А, собственно, должна быть осуществлена замена носителей энергии - поляризованных молекул, по причине их исчезновения]. Если это будут молекулы жидкости, хаотично рассредоточенные в жидкости, то это будет приращение теплоты жидкости. А если это будут согласованно направленные носители электрического тока, выводимые из системы, то возникнет постоянный электрический ток. С электрической энергией, не превышающей избыточною энергию поверхностного натяжения. То и другое было проверено в эксперименте.
Был получен постоянный электрический ток, с КПД до 70% преобразования тепловой энергии в электрическую энергию постоянного тока. И это не предел, поскольку здесь отсутствует стадия «машинного преобразования». Основным условием трансформации избыточной энергии пленки поверхностного натяжения в энергию электрического тока (для потока нанокапель) -- согласованное (по вектору направления отражения) слияние капель на поверхности электрода. В этом случае в электрической цепи имеем до 1,5 киловатт час электроэнергии (установка лабораторная). При не согласованном по направлению отражении нанокапель от электрода – имеем ноль.
Принцип работы установки по получению потока нанокапель – объемный электровзрыв в потоке жидкости, который дробит его на нанокапли размера десятки ангстрем. Лабораторная установка уникальна – пока в мире аналогичной установки нет.

[GraNiNi]

treygol в сообщении #241380 писал(а):

Был получен постоянный электрический ток, с КПД до 70%
При слиянии капель в сплошной объем жидкости. Высвобожденная энергия согласованно поляризованных молекул должна быть трансформирована и остаться в системе.

treygol в сообщении #241380 писал(а):

Принцип работы установки по получению потока нанокапель – объемный электровзрыв в потоке жидкости, который дробит его на нанокапли размера десятки ангстрем.

Затраты энергии на получение нанокапель преобразуются в электроэнергию с КПД 70% - так?

[treygol]

GraNiNi

Да, так. Если понимать под словом «затраты» - тепловую энергию подводимую к установке (генератору нанокапель) энергией переменного электрического тока. А КПД получения постоянного тока – до 70%. Больше не получается (в варианте J , это серия лабораторного эксперимента) в основном остальную энергию постоянного электрического тока съедает сопутствующий электролиз водного раствора (объемный электролиз на капле). А по теории нет ограничений КПД до единицы. Здесь нет стадии – «механическая работа».

[GraNiNi]

treygol в сообщении #241461 писал(а):

тепловую энергию подводимую к установке (генератору нанокапель) энергией переменного электрического тока.

То есть, из 1 кВт переменного тока получаете 700 Вт постоянного.
А в чем смысл?

[treygol]

GraNiNi
Однако.
Вы вероятно под словом смысл подразумеваете экономику.
Ну что же, об экономике, кстати мировой.
1. КПД получения электрической энергии из тепловой на сегодня не превышает 50 %, для самых совершенных тепловых электростанций. МГД генератор имеет практическое время работы – десятки минут. Поиски повышения КПД получения энергии электрической из тепловой энергии один из мировых приоритетов.
2. А вы представляете сколько «железа» и сколько оно стоит в котле, турбогенераторе и электрогенераторе.
3. И лично мне нравится направление применения метода в создании компактных источников энергии для транспорта. Апериодические импульсные реакторы (атомная энергетика) на жидкой металлической смеси делящихся изотопов в данном методе преобразования тепловой энергии в энергию электрическую позволяют это сделать.
А Вы смысл? Мировой смысл.

[Alexandr_A]

treygol
Вы сначала пишите о преобразовании тепловой энергии в электрическую. А в вашей установке используется электрическая, для создания капель.
В итоге мне непонятно самое главное, как же из тепловой энергии получить эти заряженные капли. Например, сжигаем уголь, делаем пар и что дальше?
Вот взрывами, импульсами, это понятно можно сделать, но опять же какой будет кпд преобразования химической или ядерной энергии взрыва.

[treygol]

Alexandr_A
Здравствуйте.
Я пишу о физических процессах в пленке поверхностного натяжения капли.
Ряд из них, в качестве приложения реализованных в потоке капель (нанокапель), позволил показать метод получения электрической энергии из тепловой с высоким КПД.
А если Вы прочли первое сообщение и далее, то Вам уже ясно что описан двух стадийный процесс.
1. Стадия диспергирования потока жидкости в поток капель. Для получения потока нанокапель на лабораторной установке выбран способ объемного электровзрыва в потоке жидкости. И это способ теплового дробления потока жидкости. За счет образования парогазовой фазы дробится сплошность жидкости. Это один из способов получения потока капель. И отвечая на Ваш вопрос – приведу способ дробления с использованием перегрева жидкости выше температуры кипения (например, в автоклаве) с последующим ее дросселированием. Образующаяся в потоке жидкости парогазовая фаза разорвет сплошность жидкости с образованием потока капель. Энергия разрыва сплошности жидкости в капле превращается в энергию поверхностного натяжения для суммы капель. И для всех капель, эта энергия равна тепловой энергии за вычетом теплопотерь.
2. Стадия – согласованного слияния потока капель на электроде. При этом образуется энергия электрического постоянного тока.


P.S.
1. Был такой ученый лорд Кельвин. Вы можете посмотреть в Интернете его прибор – капельница Кельвина. Там капли капая накапывают электрический заряд до напряжения 15 киловольт.
2. Взрывами и импульсами Вам не получить непрерывный поток капель (нанокапель).
3. Капля не имеет электрического заряда, в потоке нанокапель. Электрический ток может появиться при согласованном слиянии капель. Вот это, как и почему и является темой данного сообщения. И вот что интересно – капля не имеет электрический заряд (не ионизирована), но имеет поверхность пленки поверхностного натяжения. При слиянии капель в объем жидкости – не стало поверхности пленки поверхностного натяжения, но появился постоянный электрический ток. Интересные отношения. А Вы как думаете?

[GraNiNi]

treygol в сообщении #241525 писал(а):

А Вы смысл?

Я спрашивал - какой смысл получать электрическую энергию из такой же затраченной электрической (на диспергирование частиц).
Если же при диспергировании не пользоваться готовой электроэнергией, а использовать в качестве источника энергии тепло полученное при сжигании топлива, то КПД будет как у обычных тепловых электростанций - гораздо ниже указанного.

[treygol]

GraNiNi в сообщении #241661 писал(а):

Я спрашивал - какой смысл получать электрическую энергию из такой же затраченной электрической (на диспергирование частиц).

Здесь, на установке энергия применялась в виде тепловой. (Аналогично Вы кипятите чайник на электроплите за счет тепловой, а не электрической энергии.) Диспергирование жидкости в капли электрической (электростатической) энергией осуществляется в методе ESI (электроспрэй). И я как минимум назову «несколько смыслов».
а) Ранее считалось, что получить электрическую энергию из избыточной энергии поверхностного натяжения не представимо. Так что эксперимент всегда имеет смысл.
б) Рекуперация энергии в технологических процессах всегда имеет смысл.

GraNiNi в сообщении #241661 писал(а):

Если же при диспергировании не пользоваться готовой электроэнергией, а использовать в качестве источника энергии тепло полученное при сжигании топлива, то КПД будет как у обычных тепловых электростанций - гораздо ниже указанного.

Было бы интересно узнать, а почему Вы так считаете. И почему КПД фазового перехода должен быть меньше 1 ? Может быть, у Вас есть аргументы, - приведите их.

[GraNiNi]

treygol в сообщении #241681 писал(а):

Было бы интересно узнать, а почему Вы так считаете.

Потому, что

treygol в сообщении #241620 писал(а):

И для всех капель, эта энергия равна тепловой энергии за вычетом теплопотерь.

Дело не в фазовом переходе, а в совокупных потерях при техническом воплощении метода.

Я уже где-то говорил, что самые замечательные идеи разбиваются о прозу технической реализации, когда достигнутые реальные показатели не стоят потраченных на их достижение сил, средств и ресурсов..
Но при этом зачастую возникают полезные технические решения, что нельзя не приветствовать, как и все новое в науке и технике.

[treygol]

Мы несколько акцентировали тепловую (КПД) составляющую метода получения энергии (электрической) в потоке нанокапель. Перенесем акцент на генерирование потоком нанокапель, при их согласованном слиянии, энергии. В этом режиме работы установки

тепловая энергия на выходе с установки примерно на 20 % превышает подводимую на входе установки энергию.

Реализуется дополнительная реакция выделения энергии. Для этой реакции, генерирование постоянного электрического тока поток нанокапель, является детонатором.
Механизм явления в следующем.
При возникновении электрического заряда в первоначально электрически нейтральном объеме (капля электрически нейтральна о чем упоминалось), в строгом соответствии с закон сохранения электрического заряда – возникают противоположно направленные потоки (алгебраически сбалансированные) электрически противоположно заряженных зарядов. В данном случае потоки электрических монополей. На приемном электроде возникает отрицательная электрическая полярность (знак -). А через расстояние около 20 мм., через поток нанокапель, на электроде (вспомогательном) - положительная полярность (знак +). Положительный заряд переноситься потоком положительных электрических монополей. Плотность положительных монополей в потоке около 10^18 на квадратный миллиметр сечения потока нанокапель (в величинах заряда электрона). По условиям потока нанокапель, поток положительных монополей, наиболее вероятно, туннелирует через объем потока. На финише, в ядре атомов, провоцируя ядерные реакции. И на установке (генераторе нанокапель) выход энергии превышает энергию на входе. Появляется дополнительная энергия, которая и фиксируется.

[GraNiNi]

treygol в сообщении #241704 писал(а):

тепловая энергия на выходе с установки примерно на 20 % превышает подводимую на входе установки энергию.

Это к любителям вечных двигателей.

treygol в сообщении #241704 писал(а):

На финише ....... ядерные реакции.

Пожалуй, это действительно финиш!

[treygol]

А почему, собственно, вызывает недоумение (не понимание) превышение энергии на выходе установке над энергией подаваемой на установку?
И причем здесь вечный двигатель, который не возможен по термодинамическим положениям?
Да и фактического экспериментального материала по проявлениям ядерных реакций при кавитации пленки поверхностного натяжения накоплено вполне достаточно. Требовалось изменить удельную величину таких актов в единице объема (согласовав слияние пленки по вектору направления). Что и выполнено в генераторе нанокапель.
Или нам непременно надо, чтобы все новое приходило только из-за бугра?

[Quantrinas]

treygol в сообщении #241704 писал(а):

При возникновении электрического заряда в первоначально электрически нейтральном объеме (капля электрически нейтральна о чем упоминалось), в строгом соответствии с закон сохранения электрического заряда – возникают противоположно направленные потоки (алгебраически сбалансированные) электрически противоположно заряженных зарядов.

Предлагаю вернутся к первопричине эффекта.
Почему при слиянии нейтральных капель (двух, для начала) возникает электрический заряд и ток?
Я бы сказал, что при слиянии двух нейтральных капель образуется снова нейтральная капля, и так далее.

[Кардановский]

treygol: Ваши опыты,если верить их результатам,да еще и ссылками на капельницу Кельвина,весьма впечаляют... Я занимаюсь разработкой различных энергоустановок и мелкосерийным их производством. Сейчас меня занимает проблема дешевого преобразования концентрированной солнечной энергии в электрическую. В этой связи, не могли бы Вы поснить более подробно о том,возможно ли эффективное диспергирование жидкостей на Ваши нанокапли при обычном нагреве этих жидкостей? До какой температуры нужно греть? Далее,нельзя ли подробнее о физическом процессе получения из образовавшихся таким образом нанокапель электроэнергии?