Гидротаран, трубка Кундта и тепловой насос

Трубка Кундта и гидротаран Марухина-Кутьенкова

Глубинный гидротаран Марухина-Кутьенкова имеет своим прототипом трубку Кундта. Я считаю, что изобретатели «глубинного гидротарана», декларируя математическую модель его действия на базе математики Жуковского в коммерческих интересах (http://khd2.narod.ru/hydrodyn/ramgen.htm), на самом деле делают расчёты параметров своего устройства, используя простые формулы образования акустической стоячей волны в трубе по принципу «трубки Кундта».

Ещё в позапрошлом веке немецкий физик Кундт поставил первые опыты со стоячей звуковой волной в газах. В опытах он использовал горизонтально расположенную стеклянную трубку, в которой тонким слоем равномерно были насыпаны мелкие пробковые опилки. В один конец трубки был введён звуковой излучатель, в другой конец трубки свободно входил поршень-отражатель. Изменяя положение отражателя, можно было добиться того, чтобы между излучателем и отражателем устанавливалась стоячая волна. При этом порошок в трубке собирался в кучки, отстоящие друг от друга на одинаковые расстояния, обозначая узлы смещений стоячей волны. Согласно теории интерференции в точках, где разность хода между волнами равна нулю, расположен максимум интенсивности интерференционной картины.

В школьных лабораториях ставят очень наглядные и информативные опыты со стоячей ультразвуковой волной в жидкости, используя суспензии алюминиевой краски в ацетоне и суспензии крахмала в воде. Продольная звуковая волна представляет собой периодически чередующиеся области сжатий и разрежений, которые распространяются в среде с постоянной скоростью. Следовательно, в каждой точке звукового поля существует переменное звуковое давление. В продольной стоячей волне вода периодически как бы выжимается из пучностей давлений. На этом основании предложим принцип действия безтопливного генератора энергии (БТГ) в трубке Кундта.

Выберем в трубке-резонаторе стоячей волны отстоящие друг от друга узлы и пучности давлений с разным знаком (давление и разряжение) и напротив их сделаем отверстия, которые соединим патрубком. Согласитесь, что разность давлений заставит по патрубку жидкость течь. Энергию этого потока можно утилизовать для привода электрогенератора, например, как поступили изобретатели Марухин и Кутьенков.

А где же обещанный сверхъединичный эффект, спросите Вы? Ведь мы, проделав отверстия в области максимума и минимума амплитуды колебаний, тем самым отбираем энергию на поддержание стоячей волны, затрачиваемую излучателем ультразвука. Вы правы, но вот где собака зарыта. В статье http://khd2.narod.ru/authors/bgmlv/vlasov.htm я пишу о том, что Д.Х.Базиев теоретически обосновал и построил математическую модель физического эффекта приращения энергии и мощности звуковой волной, относительно затраченной энергии мощностью звукового излучателя. Он пишет: «Тут мы подошли к самой тонкой части решаемой задачи — явлению формирования векторной скорости уплотнения в среде перед стержнем. (Выше по тексту монографии он описывает постановку опыта и делает расчёты скорости и энергии звуковой волны, образуемой колеблющимся стержнем вибратора). Ведь стержень движется с малой скоростью 1 м/с, развивая скоростной напор в смещаемом им газе 1,6 Па, а уплотнение, созданное им, движется дальше с большой скоростью 332 м/с и развивает скоростной напор 142337 Па. Как происходит столь резкая эскалация столь слабого движения стержня вибратора в столь сильное движение ударной волны? На него не может ответить классическая механика. Лишь гиперчастотная (то бишь его, Базиева) может ответить на поставленный дерзкий вопрос».

Как я понимаю, суть этого природного Физического Эффекта (ФЭ) «звуковая волна» с точки зрения Базиева кроется в том, что в начале процесса во втором такте обратного движения мембраны, происходит «отрыв» газовой среды, соприкасающейся с плоскостью мембраны-излучателя, и происходит создание тут локального разряжения, в котором молекулы в разряжённых глобулах работают по схеме «тепловой насос», отбирая растраченные ими электрические заряды (на эскалацию лавинообразного процесса в среде) при сжатии глобулы (первый такт) у молекул-соседей для восполнения природной меры своей собственной структурной целостности. Мне кажется, что для наглядности в качестве аналога ФЭ «приращение мощности акустической волной» в любом резонаторе можно взять принцип генерации ЭДС пьезокристаллом в устройствах. Затем, по этому же сценарию происходит процесс распространения знакопеременного давления в среде, а значит, и эффект «тепловой насос» распространяется сферически и, по этой кинематико-геометрической причине куба радиуса, по Базиеву, затухает. Похоже, что в цилиндрическом волноводе такой процесс «затухания» происходит гораздо медленнее (или, при наличии достаточного теплообмена со средой, вообще не затухает?), что и используют изобретатели. Например, легендарный эффект сверх расчётной мощности русской винтовки Трёхлинейка и длинных стволов вообще, эхо в горах и другие ФЭ получения сверхъединичного приращения даровой от среды тепловой (электрической!) энергии за счёт её локального РЕЗОНАНСА. (Вот и вскрыта более обобщающая тайна приращения мощности ФЭ «Резонанс»). По сути, все они, акустические волновые эффекты локально «высасывают» аккумулированное солнечное тепло из окружающей среды.

Таким образом, в качестве подпитки звуковой волны прирашённой энергией в трубке Кундта выступает тепловая электромагнитная энергия колебаний молекул окружающей среды, а прирост акустической энергии в волноводе резонатора стоячей волны происходит по принципу «тепловой насос». Другими словами, сверхъединичный эффект в «глубинном гидротаране» Марухина-Кутенкова объясняется использованием устройством накопленной в среде даровой энергией тепла.

В жидкости на глубине давление больше, скорость звука больше и частота колебаний выше, а значит и эффективность устройства лучше. Кроме того, окружающая масса воды обеспечивает с трубой резонатора-волновода хороший теплообмен (поставку даровой энергии). Но ведь в герметичной замкнутой системе труб давление можно повысить и искусственно и без «глубины», а приспособлений интенсивного теплообмена на рынке существует множество. Тогда БТГ на принципе действия трубки Кундта можно сделать намного компактнее и мобильнее, заменив клапаны акустической гидроударной конструкции Марухина-Кутьенкова типовым ультразвуковым излучателем.

Такое устройство БТГ может служить и в качестве теплогенератора, и холодильника.

В качестве иллюстрации использования акустического эффекта ниже привожу описание устройства Термоакустический тепловой насос, взятое на сайте http://www.vortexosc.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid

«В последнее десятилетие сделаны серьезные попытки поиска разных способов и устройств для экстракции низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды. Было обнаружено, что в акустических волнах высокой интенсивности образуются зоны с низкой и высокой температурой и между ними возможен перенос энергии. Это процесс аналогичен тепловому насосу. Эти устройства назвали термоакустическими тепловыми насосами.

В герметичном объеме специальной формы создается очень интенсивная стоячая акустическая волна. В качестве среды может использоваться воздух или гелий. В акустической волне образуются холодная зона (ниже температуры низкопотенциальной окружающей среды) и горячая зона (температура этой зоны выше температуры потребителя). Акустическая волна переносит тепловую энергию от холодной зоны к горячей. В итоге термоакустический тепловой насос экстрагирует низкопотенциальную тепловую энергию окружающей среды. Термоакустический тепловой насос не нуждается в компрессоре, специальных жидкостях и многом другом. Созданы действующие образцы термоакустических тепловых насосов на 300 Вт.»

Обогреватель на трубке Кундта

Мне понравилась своей простотой и надёжностью схема гаражного отопителя. Эта статья на сайте САМОСТРОЙ http://www.samostroj.ru/content/content.php?id=106.

Там электрод в вертикальной трубе (котле) испаряет воду в герметичной конструкции. Пар в наклонной трубе отдаёт тепло, конденсируется, вода самотёком возвращается.

Предлагаю эту схему модифицировать «по Кундту». Если вместо электрода поставить искровой разрядник внутри жидкости и генератором частоты упорядочить искровые разряды, то искровой разряд будет генерировать не только тепло, но и звуковую волну в волноводе, в наклонной трубе. Отрегулировав длину волновода в соответствии с длиной звуковой волны, можно установить режим стоячей волны в волноводе.

Процесс теплообмена трубы с внешней средой с использованием искрового разрядника будет протекать в целом также, как и с электродом, жидкость будет испаряться в котле и конденсироваться в наклонной трубе. Отличие в том, что в тех узлах стоячей волны, где постоянно преобладает разряжение, там конденсация будет протекать интенсивно, и поэтому у стенок волновода в этих локализованных участках будет отбираться тепло внешней среды. Получился «тепловой насос». На участках трубы, где в узлах стоячей волны давление повышено, там по-прежнему будет излучаться тепло вовне.

Далее, конструктивно не сложно решается техническое преобразование этого устройства в теплогенератор или кондиционер по желанию. Через теплообменники от охлаждаемых участков трубы-волновода посредством внешнего трубопровода устройство соединяется со средой за пределами помещения, а те участки, что излучают тепло, передают его внутрь помещения. Или наоборот. Зимой и летом перераспределить потоки «тепла» и «холода» от внешнего трубопровода просто при помощи запорных кранов.

Чтобы достичь приемлемой эффективности этого акустического теплового насоса нужно правильно подобрать внутренне давление в герметичной ёмкости в соответствии с термодинамическими характеристиками фазовых переходов «испарение-конденсация» у жидкости-хладоагента и мощностью искрового разрядника (тепловой мощностью и акустической мощностью давления в узлах стоячей волны). Предполагается изобретателем, что подобранный правильно режим работы на грани меры фазового перехода, позволит малозатратно для потребителя инициировать процесс работы теплового насоса по утилизации низкопотенциальной энергии окружающей среды. Частоту искрового разряда желательно подобрать за пределами слухового восприятия. ♦