Вакуум машина - огнедишащ машина

В статията се описва сегашния модел на вакуум мотора. Ние считаме, че принципът на работа на тази необикновена машина, както и резултатите от експериментално проучване на мощност и ефективност на този модел.

Какво е вакуумен мотор? Ако се опитате да погледнете на това искане на информация онлайн, след това лесно да намерите много проекти двигатели работят по мистериозен "вакуумна енергия". За някои от тези проекти може да изглежда интересно, но почти никаква полза от тях. В най-добрия, те принадлежат към сферата на научната фантастика, а в най-лошия - да псевдонаука.

Просто имайте предвид, че това ще бъде един доста екзотичен представител на топлинните машини. Нашата кола на принципа на работа е много различен от техните колеги и по-специално от двигателя с вътрешно горене, познато на повечето от курса по физика в училище. Нещо повече, тази машина трябва да се дължи на двигател с външно горене. Тук пламъкът гори двигател. Между другото, тя трябва да се каже, че двигателите на този клас имат редица предимства пред двигатели с вътрешно горене. Те са по-просто устроен и, като следствие, са по-трайни. Поради външно горене, те са подходящи за почти всяка гориво. И още един важен в тази възраст на околната среда чистота за борба с предимство - поради униформа на горивния процес в такива двигатели намалява количеството на вредните емисии в атмосферата, тъй като има по-пълно изгаряне на горивото. Поради тези предимства, двигател с външно горене, вече активно се използват в някои технически приложения. Така например, в енергийни инсталации Стирлинг слънчеви (също свързана с двигател с външно горене) конвертиране на фокусирания слънчева светлина енергия в механична енергия.

2. Как работи

След като интригуващо въведение ще разберат най-накрая, по принцип в работата на нашия необичаен двигател. Фиг. 2 показва основните елементи на двигателя и тяхната цел.

Помислете за целия работен цикъл на етапи.

1) клапан се отваря, буталото се движи надясно (Фиг. 3 а) и горещ въздух навлиза в цилиндъра (двигател буквално изсмуква пламъка в цилиндъра).

2) буталото в движението му достига мъртва точка (фиг. 3b), вентилът се затваря въздуха в цилиндъра се охлажда през стената на цилиндъра и буталото започва да се обърне движение, т.е.. К. налягането в цилиндъра става по-малък от външния атмосферното налягане.

3) При разликата в налягането извън и вътре се движи буталото към клапана (фиг. 3).

4) бутало достигне втората мъртвата точка близо до клапана (фиг. 3 д), и под действието на инерцията на маховика преминава мъртвата точка. Буталото започва движи надясно. След това цикълът се повтаря. Сега, след като обяснява принципа на действие, то е ясно защо двигателят се нарича вакуума. Фактът, че разликата в налягането от другата страна на буталото, необходимо за експлоатацията му, не се постига за сметка на нагрят газ под високо налягане, както и за сметка на охладения газ с ниско налягане, което се създаде вакуум в цилиндъра като. В "връхна точка" на двигателя е, че работен ход възниква в резултат на атмосферно налягане. Също така, осъзнавайки, принципа на действие, то е ясно, че нашата лирична име "огнедишащ машина" трябва в този случай да се приема буквално. След двигателя наистина "диша" с алкохол пламъка на горелката и "диша" горивни продукти.

3. Създаване физически проблеми

Как може да направи вала на двигателя се въртят с различни честоти, оставяйки възможност за измерване на силата си? Имаше много проста идея: (. Фигура 4), че е необходимо за приключване на оста на нишката на задвижващите колела, окачени на края на теглото си, се измери скоростта на колелото, която е пропорционална на скоростта на двигателя.

Ако отстраните колата на ръба на масата, включително и предаването на движение напред, когато теглото на товара на двигателя ще се повиши. На всяко тегло на товара на двигателя бързо излиза, когато натоварването на вдигане на скоростта става постоянна. Ако разделим промяната в потенциална енергия на товара в момент, когато увеличението на височината на получените полезна мощност: (1)

Чрез измерване на времето за нарастване на различни стоки на определена височина може да се изчисли честотата на оборотите на двигателя с формула (2), където - радиусът на оста на колелото. Модификатор 10 е необходим за преизчисляване на скоростта на въртене на задвижващите колела на оборотите на двигателя, тоест. К. Ротацията от вала на двигателя към колелата се предава чрез скоростната кутия на дадено предавателно отношение равен Очевидно е, че колкото по-голяма от масата на товара по-малката честота на моторни революции Ето защо, чрез измерване докато повдигане стоки на различни маси и използване на формули (1) и (2), е възможно да се изгради зависимост е направено. Графика експериментално получени връзка е показан на фиг. 5.

Фигурата показва, че максималната мощност на двигателя при работещ двигател, скорост на въртене честота от около 285 об / мин на. Защо е мощността на двигателя, като същевременно намали честотата на скоростта първите увеличава и след това намалява (раздели AC и CD на фиг. 5)? Как може да се обясни, качествено? За да се отговори на въпроса ви трябва повече време, за да се разбере принципът на работа на двигателя и да се вземе предвид, че мощността е пропорционална на произведението на силата, действаща върху буталото и скоростта на буталото. Когато намаляването на скоростта на завиване на скоростта на буталото е намалена, но охлаждащия газ в цилиндъра се случва по време на по-голям период от време. Очевидно е, че когато този газ се охлажда до по-ниска температура. Това води до увеличаване на разликата в налягането от двете страни на буталото. В резултат на това се увеличава силата, действаща върху буталото. Така че ние сме създали експериментално оптималната стойност на честотата на въртене и обясни, качествено захранване в сравнение с честота скорост.

Сега е ред на втория сет на физически проблеми. По наша оценка на ефективността на двигателя за работа на максимална мощност. Съгласно известното формула за ефективност: (3)

Ето - работата, извършена от двигателя ценната работа, - енергията, прекарано на работа на двигателя. В нашия случай, полезна работа е вдигане на товара до височина H: (4) потреблението на енергия - това е

енергия, която се освобождава по време на горенето на алкохол: (5), където Q - маса изгори алкохол по време на повдигане на товара и неговата специфична топлина на изгаряне. По този начин, с помощта на експериментални данни и формули (3) - (5), ние бяхме в състояние да се оцени ефективността на двигателя. Се получава изключително малка стойност ° 0,01%, което не е изненадващо, тъй като почти цялата топлинна енергия дух лампата (което е около 150 W), консумирана за отопление на околната среда.

Въпреки ниската енергийна ефективност, трябва да признаем, че смята вакуум машина е оригиналната развиващите се технически играчката. На първо място, дори и само за да събират такива неща "чудо на технологията" със собствените си ръце от отделните части е много интересно. На второ място, рефлексии върху принципа на работа на двигателя, както видяхме, водят до забавни физически проблеми. Надяваме се, че в момента, в който четете тази статия от любопитен читател има своите интересни въпроси.