Виктор Шаубергер родился в Австрии 30 июня 1885 года. Первые упоминания о его деятельности относятся к началу 20-х годов, когда Шаубергер, работая егерем в лесозаготовительной компании, спроектировал и смонтировал водные желоба со спиральными насечками подобными орудийным. Когда бревна опадали в желоба, они вращались вокруг своей оси и перемещались подобно снарядам, что ускоряло скорость перемещения брёвен. В 1930-м году Шаубергер спроектировал электрогенератор, турбина которого принципиально отличалась от конструкции обычных водяных турбин. Генератор был установлен вблизи лесопилки и успешно использовался в течении 3 лет, но конкретных сведений о его работе не сохранилось. В начале Второй Мировой Виктор Шаубергер был интернирован в нацистский концентрационный лагерь, где был привлечён к работе над "Диском Белонце", предложив для него оригинальный вихревой двигатель.
Двигатель Шаубергера - Repulsin.
Основная идея двигателя Шаубергера - создание вихря внутри камеры сгорания. Вихрь создаёт разряжение, засасывающее воздух через турбину, реализуя рабочий цикл "механическая энергия+тепло - > миниторнадо + тепло - > тяга + механическая энергия". Эту концепцию Шаубергер называл Имплозией, антивзрывом, поэтому часто встречающаяся фраза "принцип действия основывался на взрыве" скорее всего, означает искаженный термин Имплозия. Действительно при нём вещество не разлетается в стороны, как при взрыве (эмплозии), а наоборот стремиться стянуться в одну точку к основанию вихря.
…Законы физики, а для нашего рассматриваемого случая термодинамики, потому и называются законами, что они едины как для Виктора Шаубергера, так и для всех. Я, сразу задумался, а по какому термодинамическому циклу мог работать и работал ли вообще, этот двигатель. К сожалению, перебирать не из чего - Цикл Карно. Т. е., сжатие-подвод тепла-расширение-полезная работа. А вот, изобары, изохоры, адиабаты в этом цикле могут идти по-разному и называются те циклы - цикл дизеля, цикл карбюраторного двигателя, цикл газовой турбины и.т.д. Другого нет. Хотя, реализация в "железе" самого Цикла Карно - это виртуозность и "хитрость" инженера.
Так, как же "схитрил" Шаубергер?
Идеи не возникают из ничего. Давайте посмотрим, что делалось в то время. Уже работают, и заметьте, не макеты, а боевые газотурбинные двигатели. Они установлены на немецком истребителе Мессершмит-262. Что здесь интересно. В 1938 году в Германии изготовлен газотурбинный двигатель Р. 3302 фирмы БМВ с осевым компрессором, а в Англии, с центробежным. В Германии, есть и с центробежным. А теперь, взгляните на одно поразительное сходство в изображении колеса центробежного компрессора J-31 - американский, но скопировали у англичан, и ротора с "двигателя" Шаубергера.
О чем, это может свидетельствовать?
Я полагаю, о преемственности технических решений. Идея центробежного ротора турбины - уже пройденный этап и многим доступна. Она становится материалом для широкого круга изобретателей…
Что решает сделать Шаубергер?
Идея, захватывающая - он решает объединить рабочее колесо компрессора и колесо турбины в… единый узел - колесо с радиальными завихрителями. Зачем завихрители?
Шаубергер прекрасный механик и ему знакомо свойство вращающегося волчка - Кориолисово ускорение. Конечно же оно.
Для получения полезной работы, его колесо должно иметь положительный вращающий момент. Можно установить сопла на концах колеса, отклоняющие поток на 90 градусов по касательной. Но, это уже есть - в газовых турбинах - используются на кораблях. Надо придумать что-то новое…
И оно появляется. Это завихрители-"штопоры". Завихритель создает волчкоподобную струю, которая срываясь с его конца отклоняется на 90 градусов вниз благодаря направляющему ножу. При этом, благодаря кориолисовому ускорению, струя или вихрь отклоняется одновременно на 90 градусов в плоскости вращения колеса и движется по касательной к его окружности. Получилось, как бы наличие виртуальных лопаток турбины - обратите внимание на стрелку, показывающую направление вращения колеса и крутку штопоров.
Теперь, необходимо поднять скорость истекающего вихря и получить положительную реакцию от него на колесо. Впрыскивается спирт и поджигается спиртовоздушная смесь.
Так, скорее всего, и появилась концептуальная модель, диаметром около 1 метра, которую Вы видите на фотографии. Вероятнее всего она была захвачена на одном из полигонов, скорее всего Пенемюнде. Двигатель пострадал от пуль, на фотографиях видны вмятины.
В корпусе двигателя находился ротор (рисунок вверху), лопасти которого представляли собой спиралевидные стержни прямоугольного сечения. Представьте себе 24 размещённых по окружности штопора для открывания бутылок. Над корпусом были закреплены мотор-стартер и генератор в кожухе.
Рабочим телом в двигателе служила вода. Мотор-стартер приводил в движение ротор, который формировал быстровращающийся водяной тор-бублик. При этом рабочее тело при отбрасывании за счет центробежной силы к периферии проходило сквозь "штопоры" ротора и получало вращение вдоль оси каждой из лопастей.
Шаубергер подчеркивал, что при определенных условиях вихрь становился самоподдерживающимся, как природный смерч, существование которого определяется только наличием разности давления между внешней средой и внутренним конусом смерча. Для этого необходимо было подавать к вихрю тепло, которое бы поглощалось им и поддерживало его вращение. Для этого и служил теплообменник. Когда двигатель выходил на самодостаточный режим, мотор-стартер отключался, в двигатель по трубопроводам, расположенных вероятно под днищем, на фотографии, в центре слева, в руке - теплообменник подавались вода под определенным давлением и воздух возможно через тёмную щель. Одновременно вихревые двигатели вращали валы электрогенераторов, которые могли использоваться для питания системы управления и подзарядки аккумуляторных батарей Диска Белонце.
Итак, сфомированные ротором 24 мини-торнадо, огибали внутреннюю поверхность верхней части двигателя, смахивающего на медный таз на фотографии, по очень интересной траектории вырывались на внутренний конус двигателя и продвигались к выходному отверстию. В итоге вся эта масса вращающегося воздуха/воды, напоминала шарики подшипника и, продвигаясь ниже, стягивалась к центру, в конце концов вылетая через сопло внизу конструкции.
Многие загадки природного смерча до сих пор не разгаданы, некоторые ученые говорят об образовании в теле смерча зоны левитации (потери веса) и образовании на стенках вращающегося хобота высокой разности потенциалов. Иногда пишут, что двигатель Шаубергера создавал вокруг себя определенную зону левитации, вследствии чего Диск Белонце терял вес или его значительную часть. Но скорее всего, в Диске Белонце использовался эффект Коанда, который возникает, например, при движении самолёта. Воздушный поток, обтекая верхнюю часть крыла, создает над ней область низкого давления, которая поднимает самолет. Впрочем, специалисты утверждают что эта версия тоже, не выдерживает критики. Но давайте вернёмся к комментарию Михаила Коваленко: "… Вроде бы все отлично. Завихрители хорошо держат пламя, не позволяя ему сорваться и уйти вниз по потоку. Условия перемешивания горючей смеси - идеальны. Колесо должно выйти на самоподдерживающиеся обороты, но……. Виктор Шаубергер не учел степень сжатия рабочей среды в процессе подвода к ней тепла. Если, уже в ту пору, немцы получали сжатие воздуха в несколько атмосфер позади центробежного компрессора газотурбинного двигателя - турбореактивные двигатели на Месершмитах, то в схеме Шаубергера, такого достичь принципиально нельзя.
Я не думаю, что бы его двигатель даже близко подошел к режиму энергетического самообеспечения из-за больших потерь энергии на закручивание струй завихрителями. Сорвавшись с них и отклонившись направляющим кожухом струя бесполезно теряет свою энергию вращения. В обычной турбине, реакция струи газа приложена к лопатке турбинного колеса и имеет две составляющие - касательную и осевую. Первая из них и раскручивает колесо. Вторая, компенсируется осевой тягой копрессора турбины. В схеме Шаубергера, все гораздо сложнее.
Реакция силы Кориолиса приложена, по моему мнению, к направляющему конусу, а не к "штопору". Следовательно, непосредственно колесо, не получит положительного вращающего момента от струи, и гипотетическая самораскрутка не будет достигнута. К сожалению, векторное построение действующих сил, для рассматриваемого случая, выходит за рамки простой дискуссии.
С точки зрения термодинамики тепловых машин, этот двигатель - "мертворожденный". Однако, сама по себе, идея с самоотклонением вихря силой Кориолиса для получения положительной реакции струи на колесе, заслуживает вне всяких сомнений - восхищения, а сам "двигатель" достоен быть представленным в Лондонском Музее Науки и Техники. А на табличке, под ним, я бы написал слова - "РВВРД- роторно-вихревой воздушно-реактивный двигатель Шаубергера.
profilib.net
Механические движители активного (нереактивного) типа ТеорияВозможность создания движущей силы без реактивного отброса массы обсуждается, как спорный вопрос, хотя она неоднократно доказана практически. Теоретические проблемы решаются, если рассматривать инерцию, как свойство не самого тела, а окружающего его пространства, то есть эфира, окружающего тела. Простейшие механические устройства, использующие инерциальные методы, обычно создают пульсирующую силу в заданном направлении. Эффективность таких устройств очень невысокая, хотя в 1980-е годы в США испытывали инерционный привод по схеме Торнсона (эксцентрики двигаются по траектории кардиоиды), который был достаточно мощный для того, чтобы обеспечивать движение прогулочного катера с пассажирами. По энергозатратам данный привод превосходил бензиновый лодочный мотор с винтом примерно в 20 раз. Внедрение таких приводов возможно не только на судах или в космосе, но и в роли привода любой колесной техники, причем технологически устраняется система передачи крутящего момента на колеса (трансмиссия) и создается качественно новый уровень техники.
Проведенные исследования
В моей компании ООО «Лаборатория Новых Технологий Фарадей» с 2002 по 2005 год проводились исследования способа создания активной движущей силы в замкнутой системе. Первоначально, изучались методы с использованием инерционных эффектов, возникающих при движении твердого тела (металлических шариков) по асимметричной траектории. На фото Рис.1 показано изготовленное в 2002 году устройство.
Рис.1 Эффекты были обнаружены, но метод был признан неперспективным по ряду причин.
В 2002 году были сконструированы несколько устройств с жидким рабочим телом, которое вращается в замкнутой системе и представляет собой «гироскоп переменного радиуса», по методу Полякова. Подана заявка на патент РФ № 2002128658/ 06(030307) от 25.10.2002, но в августе 2004 годы мы получили отказ. Данное изобретение описывает способ и устройство для создания движущей силы без реактивного отброса массы путем преобразования вращательного движения в поступательное. Отказ экспертов мотивирован тем, что, по их мнению, движение системы без отброса реактивной массы за пределы системы невозможно. Так они понимают третий закон Ньютона. Наши доводы о том, что реакция в нашем способе есть, но мы преобразуем ее в крутящий момент системы в целом, поэтому закон сохранения энергии и импульса не нарушается, оказались неубедительными. Считаю важным и целесообразным продолжать работы с серьезными партнерами по развитию, патентованию и внедрению данной технологии, так как ее область применения включает системы корректировки орбит спутников, приводы подводных систем и силовые установки подводных лодок, не требующих контакта с внешней средой.
В своей работе я исходил из принципов, изложенных в книге «Введение в экспериментальную гравитонику» [1]. Авторы описали свой способ создания осевой силы тяги при изменении радиуса вращения гироскопа, а также опубликовали свои экспериментальные данные. В соответствии с данным способом рабочую массу (гироскоп) приводят во вращательное движение, а затем изменяют радиус вращения гироскопа, который является управляемым параметром вращения рабочей массы. Во время уменьшения радиуса вращения рабочего тела возникает импульс тяги, направленный вдоль оси вращения. Очевидно, что изменение радиуса вращения рабочей массы в данном случае может носить только периодический характер, следовательно, создаваемая сила тяги имеет импульсный характер. В период возврата рабочей массы в начальное положение, характеризуемое максимальным радиусом вращения, импульс тяги отсутствует.
Известно другое устройство, преобразующее вращательное движение в поступательное движение в одном направлении, описанное в свидетельстве Российской Федерации на полезную модель № 20946 [2]. Эксперименты, проведенные с использованием такого устройства, описаны одним из авторов В.А.Меньшиковым из НИИ Космических систем имени Хруничева, в статье [3]. Данное устройство обеспечивает возникновение импульса полезной однонаправленной силы тяги, который действует только в течение короткого периода времени, поэтому данное устройство не может эффективно использоваться в конструкциях, требующих непрерывной работы, например, в транспортных средствах.
В моей лаборатории были изготовлены несколько устройств, в которых используются аналогичные принципы создания активной силы, Рис.2.
Рис.2 
Рис.3 Рис.4 показывает вариант выполнения ротора с нелинейным изменением радиуса конуса и переменным шагом, увеличивающимся от основания к вершине конуса. 
Рис.4
При проведении экспериментов было выполнено устройство, корпус и основные детали которого изготовлены из алюминия.
Рис.5 Диаметр ротора у основания составляет около 80 мм, а в области выхода жидкости из полости конусного корпуса около 20 мм. Для создания вращения применялся стандартный электродвигатель, питание которого обеспечивал аккумулятор 12 Вольт. Потребляемая мощность составляла около 50 Ватт. Скорость вращения регулировалась от 30 до 300 оборотов в минуту за счет изменения напряжения питания. В качестве рабочей жидкости применялась вода и другие жидкие массы с большей плотностью, чем у воды. Измерение создаваемой силы производилось электронными весами с точностью 0,1 г. 
Рис.6 Детектировалась сила от 5 до 15 грамм, в вертикальном (осевом) направлении. Выводы
Результаты нестабильные, по причине вибраций устройства в процессе работы. Тем не менее, они позволяют сделать положительный вывод о работоспособности предлагаемого способа и возможности его практического применения в качестве движителя различных транспортных средств, не требующего взаимодействия с опорой или реактивного отброса массы за пределы корпуса устройства.
Теория "гироскопа с переменным радиусом", в 1991показана автором Спартаком Михайловичем Поляковым в книге "Экспериментальная гравитоника".
Нами была оформлена заявка на патент "Метод и устройство для преобразования вращательного движения в поступательное однонаправленное движение", заявка №2002128658 от 25.10.2002, автор Фролов А.В. В данной заявке показано, что движущая сила может быть создана без реактивного отброса массы за пределы корпуса двжителя. К сожалению, наша патентная заявка была отклонена. Теперь стало известно, что в 2008 году Центр имени Хруничева успешно применил аналогичную технологию в системе корректировки орбиты спутника (читайте http://news.bbc.co.uk/hi/russian/sci/tech/newsid_7418000/7418039.stm)
Мы ищем партнеров для развития предлагаемого метода.
Литература 1. Поляков С.М., Поляков О.М., Введение в экспериментальную гравитонику, с.с. 58-59, Москва, изд. Прометей, 1991. 2. Свидетельства РФ на полезные модели, № 34 10.12.2001, стр. 396, Устройство, преобразующее вращательное движение в поступательное движение в одном направлении, Меньшиков В.А., Акимов А.Ф., Качекан А.А., Светличный В.А. 3. Меньшиков В.А., Экспериментальные исследования принципов создания гравитационных двигательных установок, журнал “Полет” №10, 2001, стр. 38-39, Москва, УДК 629.78.
Фролов Александр Владимирович Генеральный Директор ООО «Лаборатория Новых Технологий Фарадей» http://www.faraday.ru email: [email protected] +7-920-7944448
Copyrights 2015 © Alexander V. Frolov +7 (910) 9482509 Skype alexfrolov2509
www.faraday.ru
До второй мировой войны Шаубергер работал на лесозаготовках, где впервые применил вихревые технологии на практике для сплавления бревен тяжелых пород, которые не способны держаться на воде. Во время войны Шаубергер был заключен в концентрационный лагерь, где был принужден работать над проектом летающего диска, используя свои идеи.
Двигатель Repulsin Шаубергера, на базе которого был создан диск Белонце, потреблял только воду и воздух, а принцип его действия включал в себя имплозию (Implosion). Шаубергер работал с специалистами по имплозии из числа заключенных концлагеря.
Аппарат был уничтожен в конце войны, Шаубергер попал в США. Отказавшись от предложения восстановить двигатель и не сумев найти поддержки для разработки других своих изобретений, он в 1958 году уехал в Европу, где вскоре умер.
Шаубергер работал с вихревыми потоками. Он обнаружил, что при определенных условиях (конусообразная форма вихря, скорость, температура...) поток становится самоподдерживающимся, то есть для его формирования больше не нужна внешняя энергия. Более того, можно использовать уже энергию самого вихря.
Как работает двигатель Виктора Шаубергера?
Двигатель был, а чертежей, позволяющих воссоздать его, почти не осталось. Автор разработки сделал это намеренно. Как утверждают очевидцы, двигателю для работы нужны были только вода и воздух.
Шаубергер подчеркивал, что при определенных условиях вихрь становился самоподдерживающимся, как природный смерч, существование которого определяется только наличием разности давления между внешней средой и внутренним конусом смерча. Для этого необходимо было подавать к вихрю тепло, которое бы поглощалось им и поддерживало его вращение. Для этого и служил теплообменник. Когда двигатель выходил на самодостаточный режим, мотор-стартер отключался, в двигатель по трубопроводам подавались вода под определенным давлением и воздух. Одновременно вихревые двигатели вращали валы электрогенераторов, которые могли использоваться для питания системы управления и подзарядки аккумуляторных батарей Диска Белонце.
Генератор «Торнадо» В.Шаубергера. Основа двигателя. Рабочим телом в двигателе служит вода.Почему-то в основном рассматривается только рисунок ротора. Красиво, 24 изогнутых «рога» по кругу. Их быстро приравнивают к лопастям турбины и начинают с ней сравнивать. Сам «рог» имеет изогнутый конец, причем изгиб направлен против вращения ротора. Вот этого уже не хотят замечать.
Рис. 1. Генератор «торнадо» В.Шаубергера.
Давайте посмотрим чуть внимательней. «Рог» полый. Канал начинается у основания ротора. Заканчивается канал на канавках, параллельными стоками. Явно показано сужение канала в плоское сечение выхода. Зачем?
Разрезы А-А и В-В явно пытаются объяснить нам конфигурацию выхода и показать опору, удерживающую изгиб.
Направление выхода струй направлено вниз и чуть навстречу движению. Почему? На этот вопрос ответить, кажется, можно. Скоростные струи выходящие из каналов не разгоняют ротор, как это кажется многим, и не тормозят его, но, возможно, немного разгоняют статор двигателя в направлении вращения ротора. Зачем? Чтобы снизить обратный реактивный импульс статора. При вращении ротора возникает обратный крутящий момент на статоре, это приводит к вращению всей конструкции. Чтобы предотвратить это, на вертолетах ставят хвостовой винт, или применяют соосную схему вращения двух винтов в противоположные стороны. Шаубергер решил эту задачу иначе. Он направляет струю на статор, заставляя его вращаться в ту же сторону, что и ротор, тем самым, останавливая вращение всего двигателя при работе. И одновременно решает вторую задачу, направляя отработанный поток обратно к входному каналу ротора, замыкая круговорот рабочей среды в двигателе.
И никакого вихря, как это представляют себе многие, в камере двигателя не возникает. Поток от вихревых струй, стекая по канавкам статора, двигается вдоль стенки камеры к центру. Там он забирается ротором.
Если это так, то, что это за линии на основном виде начинаются от перекрывающего конуса идут через среднюю часть жидкости и заканчиваются на периферии у канавок статора? Возможно, это сетка. Она предотвращает кручение и быстрое перемещение жидкости в камере. А возможно это и фильтр…
Следующая тонкость. Разрез в центре рисунка. Показаны несколько каналов тока, но направления движения в них противоположны. Почему? И эта точка в центре верхнего сопряжения…. Это видимо сопряжение ввода «рога» в среднюю часть ротора.
Обратим еще раз внимание на разрез А-А, самый нижний рисунок в правом углу. Рисунок имеет странность. По средней линии тока есть три различные линии. Одна отражает вращение потока, вторая отслеживает среднюю линию, а третья ? Она странным образом уходит вниз канала выхода струи. Скорее всего, это – трубка.
Короткая трубка, выходящая одним концом в правой нижней части узкой части рога, а вторым концом она входит в среднюю часть канала и там заканчивается. Она соединяет вакуумную среднюю часть вихря и внешнюю среду. Причем, трубки, видимо, две. В среднюю часть вихря засасывается воздух. Он снижает разность давлений и участвует во вращении вихревой струи. Таким образом, центральный вихрь, обратный основному вращению, как в трубе Ранке, здесь – воздушный, а основной вихрь – жидкость. Воздух, разогнавшийся вместе с основным вихрем, прижимается к стенке и выносится вместе с жидкостью по основному каналу. Вот зачем нужна сетка. Она останавливает поток и позволяет воздуху уйти из объема жидкости. Теперь понятно и второе назначение опоры на разрезе В-В. Опора, кроме прочего, держит трубки обратного тока. Насколько видно из рисунка, В.Шаубергер предполагал, что воздух пройдет по центральной части вихря до входа, а трубки доводят его лишь до начала последнего витка спирального канала. И, видимо такие же трубки стоят на вводе, начинаются они из центральной зоны сопряжения в верхней части ротора. На верхнем конусе. Там воздух. Это выход обратного тока вихревого канала. Значит, воздух есть во всей центральной части на всем протяжении вихря «рога».
И последнее. Как мы видим, витых каналов в виде рога — два. Один имеет 2,5 – 3 оборота правой спирали по широкой траектории уже ранее использованной им, другой вариант имеет 3,5-4 оборота по более крутой левой спиральной траектории. Угол наклона струи и ее степень закрутки различны. Возможно, это траектории для различных вариантов двигателя. Но, если учитывать узкий участок отрицательного сопротивления «рога» на графике, то, возможно, что «рогов» в реальности должно быть не 24, а 48. Из них 24 «правых» и столько же «левых». Они работают на разных скоростях, расширяя общий участок низкого динамического сопротивления системы для различных режимов работы.Вот теперь главный вопрос. Что дает такая схема и что двигает такой двигатель? Или движитель?
А пока, еще один очень известный рисунок. Генератор вихря. В нем есть несколько «хитростей». Непонятно, откуда берется внешний вихревой поток. Он противоположен внутреннему потоку. Если внешний поток задается вращением генератора, то почему внутренний поток имеет противоположное вращение? Почету канал тока имеет такой вид?
Рис.2.Генератор вихревого потока В.Шаубергера.
Разберемся… Пусть рифленый диск вращается. По волне канала тока начнется перекачка воздуха на внешнюю сторону диска. Возникает внешний вихревой поток. Он сжимается к выходу из вихревой камеры и в соответствии с замыслом В.Шаубергера набирает аксиальную скорость. Теперь мы знаем, что одновременно с этим потоком в емкости вихреобразователя возникает второй вихрь из низкоскоростных частиц с обратным направлением вращения. И над вращающимся диском скорее всего стоит неподвижный сеточный диск. Если бы вихревая камера была цилиндрической, то получилась бы классическая труба Ранке (см. ниже). Но камера коническая. Давление в противовихре растет и воздух устремляется в единственно возможном направлении – в сужающийся канал. При этом он также набирает аксиальную скорость, ускоряясь от внешнего вихря. На выходе генератора мы имеем сложный высокоскоростной вихрь очень сложной структуры с вихревыми нитями, внешним и внутренним потоками. Кстати сказать, очень прочная опора для летательного аппарата. Вихрь сохраняет свои размеры и на достаточном удалении от выхода из генератора. Но, вот этого –то скоростному летательному аппарату типа вертолета совсем не нужно. Это подошло бы для реактивных самолетов, но скорость вылета вихря явно меньше скорости самолета. Такой двигатель впору для кораблей и лодок. А начинать летать на таком двигателе уже позновато…
Но, нам он необходим для понимания возможного хода рассуждений В.Шаубергера при реализации идеи двигателя. Первое, что мы видим, обратный ток в вихре Шаубергеру был хорошо известен, и его наличие он не мог не учитывать в схеме двигателя.
Вот теперь попробуем разобраться с самим двигателем. Материала много и нет смысла переписывать первоисточники. Для объяснения серия больших цитат из разных источников. Мне кажется, они достаточно хорошо объяснят все.
«Если Л. Гербранд, … стремился достичь увеличения мощности гидроэлектростанций только путем спрямления потока воды к турбине и постепенного сужения водовода, с тем чтобы вода приобрела как можно большую скорость поступательного движения, то Шаубергер снабдил сужающийся водовод еще и винтовыми направляющими, закручивающими поток воды в продольный вихрь, а в конце водовода он помещает осевую турбину принципиально новой конструкции. (Патент Австрии №117749 от 10.05.1930 г.)
Рис.3. Турбина В.Шаубергера
Особенностью этой турбины (см. рис. 3.) является то, что она не имеет лопастей, которые в обычных турбинах пересекают поток воды и, разрывая его, затрачивают при этом много энергии впустую на преодоление сил поверхностного натяжения и сцепления молекул воды. Это ведет не только к потерям энергии, но и к появлению кавитационных явлений, обуславливающих эрозию металла турбины.
Турбина Шаубергера имеет коническую форму со спиралеобразованными лезвиями в виде штопора, ввинчивающегося в закрученный поток воды. Она не рвет поток и не создает кавитацию. Неизвестно, была ли такая турбина где-либо реализована на практике, но в ее схеме, безусловно, заложены очень перспективные идеи.»
Теперь большая цитата]:
«Почему турбина в различных описаниях обозначается «сосущей», можно сделать вывод из описания экспериментов, проведённых в 1952 г. в Техническом Колледже Штутгарта профессором Францем Поппелом (Franz Poppel) Эксперименты проводились по заказу Совета Министров ФРГ с целью проверки теорий Шаубергера, поскольку его представления о движении противоречили классической механике и термодинамике. Эксперименты дали необъяснимые с точки зрения последних наук результаты. Одним из таких результатов явилось обнаружение режима прокачки воды по медной трубе, изготовленной в виде точной копии рога антилопы куду (правосторонняя сужающаяся спираль), при котором величина силы трения воды в трубе осциллировала в зависимости от режима прокачки воды, а в одном из режимов оказалась отрицательной.
Ниже приведены фотография этой трубы и графики силы трения воды в трех трубах (прямой стеклянной, прямой медной, спиральной медной) в зависимости от скорости потока прокачиваемой через них воды. Сплошной линией изображаются измеренные значения, пунктиром помечены расчётные.
График силы трения в спиральной медной трубе Шаубергер объяснял с помощью простого принципа движения, называемого им имплозией. По его мнению, этот принцип было бы разумно использовать в различных машинах, преобразующих энергию. Его отличие от разрушительной эксплозии, использующейся, к примеру, в двигателях внутреннего сгорания и других машинах, заключается в том, чтобы с помощью механизмов упорядочивать микро движения атомов и молекул, создавая им условия движения по естественным для пространства кривым. В этом случае их движение получает поддержку от движения в пространстве, которое порождается всеми взаимодействующими телами.
Рис.5. График зависимости силы трения потока в трубах.
В случае с сосущей трубой энергия поперечных столкновений не используется, а демпфируется опорой трубы. Однако даже в этом случае сила трения в спиральной медной трубе меньше силы трения в прямой трубе из того же материала. Осцилляции силы трения в спиральной трубе показывают режимы соответствия динамических параметров столкновений атомов и молекул трубы и воды на разных уровнях масштабов. В одном из режимов, отбираемой из этих столкновений энергии достаточно для движения всей воды в трубе без насоса. При этом режиме по ходу течения должно происходить внутреннее упорядочение и охлаждение воды, как в случае с обтеканием камня в реке. К сожалению, в книге нет сведений о проведении температурных измерений во время тестов в Штутгарте.
Рис.6. В.Шаубергер
…По утверждению автора, существуют свидетельства того, что одну из энергоустановок Шаубергера, изготовленную им для работы в собственном доме, сорвало с фундамента, выбросило через крышу, и она разбилась. То же самое произошло с промежуточным вариантом другой установки, изготавливаемой на заводе в Германии по его чертежам. Ниже приведены фотографии его установок, поясняющие способ использования движения в форме конических спиралей.
Рис. 7. Энергоустановка В Шаубергера со снятой крышкой.
Одной из возможных причин неудач с этими установками явилось не только отсутствие модели, …что не позволяло сделать эффективный контроль преобразования энергии, но и вероятно другое рабочее вещество. Шаубергер экспериментировал также с воздухом, как с теплоносителем.»
…«Одним из наиболее близких к сосущей турбине Шаубергера устройств по конструкции и принципу действия является так называемый «сверхединичный» двигатель Ричарда Клема. В 1972 году Ричард Клем объявил об изобретении автомобильного двигателя закрытого типа, который производил мощность 350 лошадиных сил и работал сам по себе. Двигатель весил около 200 фунтов и содержал растительное масло, которое при работе нагревалось до 150 градусов по Цельсию. Внутри двигателя находится конус, закрепленный на оси. Вал, на котором укреплен конус, пустой внутри и переходит в спиральные полые каналы внутри конуса. Они обвивают конус и заканчиваются у его основания соплами (форсунками).
Рис.8. Двигатель Р. Клема
Жидкость подается в центральную ось под давлением 300-500 фунтов на квадратный дюйм, проходит по спиральным каналам и выпрыскивается через форсунки. Чем больше давление жидкости, тем быстрее вращается конус. При работе жидкость нагревается, что требует наличия теплообменника для отдачи тепла в окружающую среду. При некоторой скорости конус начинает самостоятельное вращение, независимое от насоса. Скорость вращения вала достигает 1800-2300 оборотов в минуту.
По идее данной работы, сверхединичность двигателя Клема получается за счёт преобразования некоторых составляющих его рабочего вещества в менее энергоёмкие формы. Высвобождающаяся разность энергий идёт на нагрев рабочего вещества и его ускоренное движение по одному из вышеописанных механизмов. Для подтверждения этой идеи необходим химический анализ рабочего вещества. На тот факт, что оно подвергается преобразованиям, указывает наличие фильтра после насоса.»
Теперь снова цитата:
«…Исследуя циклические сепараторы для очистки газа от пыли, французский инженер-металлург Ж. Ранке в конце 20-х годов XX века обнаружил необычное явление: в центре струи газ, выходящий из циклона, имел более низкую температуру, чем исходный. Уже в конце 1931 г. Ранке получает первый патент на устройство, названное им «вихревой трубой» (ВТ), в котором осуществляется разделение потока сжатого воздуха на два потока — холодный и горячий. Вскоре патентует это изобретение и в других странах.
В1933 г. Ранке делает доклад во Французском физическом обществе об открытом им явлении разделения сжатого газа в ВТ. Но научной общественностью его сообщение было встречено с недоверием, так как никто не мог объяснить физику этого процесса. Ведь ученые еще совсем незадолго до того поняли неосуществимость фантастической идеи «демона Максвелла», который для разделения теплого газа на горячий и холодный должен был выпускать через микроотверстие из сосуда с газом быстрые молекулы газа и не выпускать медленные. Все решили, что это противоречит второму началу термодинамики и закону возрастания энтропии.
Рис.9. Вихревая труба Ранке.
Более 20 лет открытие Ранке игнорировалось. И лишь в 1946 г. немецкий физик Р. Хильш опубликовал работу об экспериментальных исследованиях ВТ, в которой дал рекомендации для конструирования таких устройств. С тех пор их иногда называют трубами Ранке — Хильша.
Исходя из законов сохранения энергии и импульса, обычно полагают, что при закручивании струи в продольный вихрь часть кинетической энергии поступательного движения струи превращается в энергию ее вращения, и думают, что в результате аксиальная скорость струи должна уменьшаться. Это, как утверждают, должно вести к уменьшению дальнобойности свободных затопленных струй при их закручивании.Более того, в гидротехнике обычно всячески борются с завихрениями жидкости в устройствах для ее перелива и стремятся обеспечить безвихревое ламинарное течение. Обуславливают это тем, что появление вихревого шнура в потоке жидкости влечет за собой образование воронки на поверхности жидкости над входом в сливную трубу. Воронка начинает энергично засасывать воздух, попадание которого в трубу нежелательно. Кроме того, ошибочно полагают, что появление воронки с воздухом, уменьшающее долю сечения входного отверстия, занятую жидкостью, уменьшает и расход жидкости через это отверстие.
…несмотря на уменьшение доли сечения отверстия, занятой потоком жидкости, последняя при вращении потока вытекает через отверстие быстрее, чем без вращения.
Однако нас интересует здесь не столько турбина Шаубергера, сколько его утверждение о том, что энергия теплового движения молекул воды в вихревом потоке может трансформироваться в кинетическую энергию потока воды. В этом отношении наиболее интересны результаты опытов, поставленных в 1952 г. В. Шаубергером вместе с профессором Францем Попелем в Техническом колледже Штутгарта.
Исследуя влияние формы канала водовода и материала его стенок на гидродинамическое сопротивление закрученному потоку воды в нем, экспериментаторы обнаружили, что лучшие результаты достигаются при медных стенках. Но самое удивительное, что при конфигурации канала, напоминающей рог антилопы, трение в канале с увеличением скорости воды уменьшается, и после превышения некоторой критической скорости вода течет с отрицательным сопротивлением, то есть засасывается в канал и ускоряется в нем.
Антилопа Куду
Гассльбергер согласен с Шаубергером, что тут вихрь трансформирует тепло воды в кинетическую энергию ее потока. Но отмечает, что «термодинамика, как обучают в школах и университетах, не разрешает такого преобразования теплоты при низких разностях температур». Однако, указывает Гассльбергер, современная термодинамика не способна объяснить и многие другие природные явления.
И вот тут-то теория движения может помочь понять, почему вихревое движение обеспечивает, казалось бы, вопреки сложившимся представлениям термодинамики, превращения тепла закручиваемого потока вещества в энергию его аксиального движения в соответствии с формулой (6.4). Закручивание потока в вихре заставляет часть тепла, являющегося частью внутренней энергии системы, преобразовываться в кинетическую энергию поступательного движения потока вдоль оси вихря. Почему именно вдоль оси? Да потому, что тогда вектор скорости приобретаемого поступательного движения оказывается перпендикулярным к вектору мгновенной тангенциальной скорости вращательного движения частиц в потоке и не меняет величины последней. При этом соблюдается закон сохранения момента количества движения потока.
Кроме того, ускорение частиц в направлении, перпендикулярном к направлению их основного (кругового) движения в вихре, ведет к релятивистскому возрастанию их поперечной, а не продольной массы. О необходимости раздельного учитывания поперечной и продольной масс элементарных частиц*(Это напоминает раздельное вычисление продольного и поперечного эффекта Доплера.) много писали в начальном этапе становления СТО) А именно продольная масса (соответствующая в данном случае тангенциальной скорости движения частиц в вихре) определяет величину центробежных сил при круговом движении. При превращении части внутренней энергии системы в кинетическую энергию аксиального (осевого) движения тел в ней центробежные силы не возрастают. Поэтому энергия возникающего аксиального движения оказывается как бы ушедшей из задачи о круговом движении, что математически равнозначно уходу ее из вращающейся системы без какого-либо излучения фотонов.
Но закон сохранения импульса системы требует, чтобы в случае приобретения вихревым потоком аксиального импульса какое-то другое тело (например корпус вихревого аппарата) одновременно приобретало такой же по абсолютной величине импульс в противоположном направлении. В замкнутых вихревых аппаратах, например в вихревых трубах, а также когда контакт вихревого потока со стенками аппарата отсутствует (как в некоторых случаях свободных закрученных струй) обратный импульс вынуждена приобретать осевая часть потока, имеющая меньшую тангенциальную скорость, чем периферийная часть.»
Вот оно, объяснение такой схемы. Это движитель, преобразующий движение вихревой струи в поступательное движение ротора, в нашем случае – вверх. Потому и такой угол наклона рогов ротора.
Теперь мы можем попробовать объяснить принцип его работы.
Начальным двигателем системы является электродвигатель в верхней части рисунка 1. Он раскручивает ротор вихревого движителя В.Шаубергера. Возникает центробежная сила и жидкость начинает двигаться по каналам «рогов». Самоускорение движения жидкости в каналах приводит к появлению силы реакции на стенки «рога». Сила реакции направлена от периферии ротора к центру по средней линии наклона «рога» к ротору. Это и подъемная сила. Она стремится поднять ротор, а вместе с ним и весь аппарат. При достижении определенной скорости вращения динамическое сопротивление потока становится отрицательным. С этого момента скорость вращения ротора поддерживается потоком внутри «рога». Теперь уже поток, создавая большой перепад давлений на периферии по отношению к основанию «рога» поддерживает скорость вращения ротора для обеспечения необходимой центробежной силы, компенсирующей перепад давлений. Электродвигатель больше не нужен. Теперь на мощности вихревого потока уже можно не только создавать подъемную силу, но и вырабатывать электроэнергию. Так, кажется, мог рассуждать В.Шаубергер.
Вполне закономерно, что «горючим» для этого двигателя является тепло. Необходимs горячая вода и воздух в больших количествах для обеспечения соответствующей мощности движителя. Для работы этого движителя нужен мощный нагреватель, а не охладитель. И мощная теплозащита корпуса. Не зря В.Шаубергер замерял температуру в водоворотах у камней горной речки….
Интересен и запуск движителя. В начале вся камера должна быть заполнена водой. Запускается электродвигатель, и по мере разгона ротора вода из камеры выпускается до рабочего уровня с одновременным заполнением свободного объема горячим воздухом под большим давлением. Избыточное давление позволяет увеличить теплоемкость воды, т.к. повышается ее температура кипения. Регулируя давление воздуха можно добиться оптимального режима работы. Одновременно с этим регулируется и положение нижнего запорного клапана, ограничивающего подачу воды в ротор для получения устойчивого воздушного канала обратного хода. Это увеличивает скорость течения вихревого потока. Отвод воздуха по трубкам в начале и конце канала обратного тока не позволяет разрывать водный поток и тяга в канале вихревого стока сохраняется. Образованный сифон должен работать устойчиво. Вот почему сделано сужение вихревого канала у статорных канавок. Оно прерывает вихревое движение жидкости и делает его ламинарным. Вихрь остается только внутри «рога».
Так это выглядит в теории. И как мы сегодня видим, реальная основа для таких рассуждений есть. Кажется, что все уже понятно…
Этот рисунок на пшеничном поле - иллюстрация процессов, происходящих в торнадо и призывает к следующему основному выводу : вращающиеся минивихри, из которых состоит торнадо притягиваются друг к другу и стремятся к главному центру вращения. А здесь нарисованы именно минивихри. Обратите внимание- возле каждого основного кружка старательно нарисовано несколько дополнительных , прямо указывая , что здесь изображено несколько мини- процессов , продвигающихся по спирали к центру. Совершенно определенно , что здесь нарисован на плоскости объемный процесс (вихрь - торнадо - смерч). 
Наши умельцы сделали читайте тут >>>
книга Шаубергера Виктора "Энергия воды">>>патенты Виктора Шаубергера >>>
poselenie.ucoz.ru
Вихрекамерный двигатель — двигатель внутреннего сгорания (зачастую, как правило, это дизель), внутри которого каждый цилиндр соединен с вихревой камерой, где происходит смесеобразование топлива с интенсивной турбулентностью воздуха. Воздух подают в камеру сгорания в форме шаров, для соединения с цилиндром двигателя имеется сложный тангенциальный канал.
К основным преимуществам вихрекамерных двигателей можно отнести следующее:1) наблюдается относительно постоянное прохождение теплового процесса;2) рабочий процесс приспособлен к быстроходным дизелям, имеющим малолитражный объем;3) имеется сравнительно низкая чувствительность к качеству дизельного топлива.
К недостаткам вихрекамерных двигателей относится сравнительно высокий расход топлива на одну удельную единицу, который вызван большими потерями в тепловой и гидравлической системах вихрекамерного двигателя.
Рудольф Дизель свою профессиональную деятельность начал с работ по увеличению КПД паровой машины. Свои идеи исследователь опубликовал в статье «Теории и конструкция рационального теплового двигателя». Первоначально в качестве топлива для своего двигателя Дизель использовал угольную пыль, но это не приводило к увеличению КПД, т. е. поставленная задача не была выполнена. Нужно сказать, что попытки использования в качестве топлива угольной пыли предпринимались не один раз и имели экономическую подоплеку, так как угольная пыль являлась одним из самых дешевых видов топлива. После длительных экспериментов была предпринята попытка использования частично очищенной нефти, которая явилась завершающим этапом в работе по созданию нового, более эффективного двигателя. 1897 г. считается годом изобретения дизельного двигателя внутреннего сгорания. Работы по усовершенствованию дизельного двигателя внутреннего сгорания начались практически сразу после его изобретения. Это было неудивительно, ведь бурное развитие технической отрасли требовало более совершенных источников энергии. Спустя несколько лет сразу несколькими учеными была предложена идея перемешивать топливо в вихревом потоке воздуха, этот принцип и был положен в основу при создании вихрекамерного двигателя.
enciklopediya-tehniki.ru
Вихревой двигатель-генератор
Данное устройство может выполнять функции:
1. Генератор энергии. Вернее концентратор энергии из окружающей среды. Не поворачивается язык сказать "вечный двигатель 2-го рода".
2. Тепловая машина – особенно велики возможности для охлаждения и кондиционирования. Кстати рабочее тело здесь не обязательно вода-воздух. Вполне возможен воздух и фреон.
3. Гравитационный механизм. Это довольно нахальное заявление , но попробую объяснить. Причем 2 способами. 
3.1. Известен эффект потери веса быстровращающихся масс. Отчего же он зависит.? Вернемся еще раз к рис. г. Эверта . Понятно , что при таком вращении воздуха можно достичь невероятных скоростей (за счет небольшлй массы воздуха). Устройству не грозит разрушение в отличии например от металлического маховика. По большому счету несмотря на всю сложность траектории каждая точка данной траектории движется по касательной к поверхности Земли. И вполне возможно достигнуть на этой траектории линейную скорость в 8 км\сек. Искусственный спутник с орбитой в 1 метр? Наступит ли при этом левитация? Хм...
3.2. Когда-то давно мне попал в руки журнал ТМ со статьей о гравитационных механизмах(инерциоидах). Там описывался примерно 10 типов механизмов и тут же объяснялось . почему они не могут полноценно работать то есть летать. Правда в конце статьи было заявлено , что окончательного вердикта о работе таких устройств все-таки нет и вопрос открыт. Поэтому предлагаю №11. В свое время меня очень заинтересовало вращение простого маховика на оси электромотора . Моторчик я держал в руках. Мощность его была ватт на 70., 7000об\мин при U=24v , маховик –алюминиевый диск диаметром 10 см, весом грамм на 200. Объясняю подробно . чтобы желающие могли сами попробовать. Если конечно интересно. При вращении маховичка – полное ощущение, что уже держишь в руках работающий инерциоид! Достаточно вращать конструкцию вокруг кисти руки – и полная иллюзия непонятной тяги в вполне определенную сторону. Такой интересный эффект дает вращение одновременно вокруг 2 осей (ось мотора и ось кисти руки). Тогда и появилась идея которая теперь странным образом пересеклась с сутью двигателя Шаубергера. Раньше она казалась мне откровенным бредом, правда довольно интересным. Наверное нарисую немного позже.
А теперь небольшой вывод для изложенного на данной странице. Можно сформулировать некоторые общие основные принципы для работы устройств , производящих механическую энергию при "поглощении" энергии из окружающей среды:
Генерируется процесс , находящийся на грани самоподдержки (например в гидравлике замкнутый вихрь типа стакана Эйнштейна – крайне неустойчивое и довольно инерционное состояние: примеры сплошь и рядом – крутящаяся воронка воды , воздуха , природный смерч ; в электротехнике -электромотор и динамо соединенные на одной оси). Для настоящей самоподдержки необходимо в такую систему добавить внешнюю энергию. Иногда очень даже небольшую , компенсирующую потери на трение или сопротивление.
Гиперболизируетя процесс. Вплоть до резонанса , происходящего в таком устройстве (в вихре – нагревание и охлаждение водо-воздушной смеси , в электротехнике очевидно наведение электромагнитных полей)..
3. "Выворачивание" конструкции по отношению к окружающей среде таким образам, что какая-то часть этой конструкции будет обладать энергией с резко пониженным энергетическим потенциалом и станет поглотителем энергии окружающей среды(например в гидравлике - центральная часть двигателя Шаубергера - в идеале это пространство приближенное к абсолютному нулю по температуре и давлению , поэтому окружающая эту часть двигателя обычная среда обладает "избытком"энергии . В электротехнике - тут сложнее – очевидно наложение и резонанс полей , оставлю мысль пока незаконченной).
4. Высвобождение "поглощенной" извне энергии из замкнутого пространства устройства в виде механической энергии или электрической.
Яркие примеры таких устройств:
Двигатель Шаубергера и очень похожий по принципам двигатель Клема
В электротехнике – генератор Тесла и генератор Серла.
Теперь можно предположить , что же представлял из себя внутри Repulsine Шаубергера. Скорее всего это была конструкция подобная нижеприведенной иллюстрации. Сформированный в центральной части вихрь поглощает с помощью теплообменника(по сути дела являющимся обычным центробежным насосом) то минимальное тепло из воздуха , проходящего через лопатки турбины , которое необходимо для поддержки вращения. Старт двигателя происходит при раскручивании турбины и впрыска снизу небольшого количества воды. Вероятно, после выхода на режим торнадо , вода больше не нужна и рабочим телом является только воздух. Давление внутри двигателя при работе - в центре понижено , на периферии повышено. В полной мере "работает" эффект Ранка. Вернее он должен работать еще более выражено , чем в "трубках Ранка" (это потому , что закрученный в трубках Ранка воздух выбрасывается моментально и довольно расточительно наружу , а здесь происходит "накопление" этого эффекта при циклическом меридиональном вращении). Охлажденный снизу теплообменник-турбина нагревается сверху нагнетаемым окружающим воздухом. Отбрасывание этого охлажденного воздуха создает обячную реактивную тягу.
Короче , если это действительно работает(я полагаю , если двигатель Шаубергера действительно существовал , то это была примерно такая конструкция) - можно считать это абсолютно универсальным двигателем-движителем-генератором. Суперэкологичным и безтопливным. С потоком холодного воздуха в качестве выхлопа.
Вихревой двигатель-генератор-движитель
Конструкция по технологичности на уровне начала прошлого века , может даже раньше. Смахивает на обычный пылесос. Простота ее заставляет задуматься - работает ли это? Но я особых противоречий не вижу. Полагаю эта картинка может получить значительное распространение в Интернете. Хотя бы как дискуссионная.
Промышленная установка для выработки электроэнергии могла бы выглядеть примерно следующим образом:
stydopedia.ru
В главе III, посвященной движению дискретных материальных объектов, в §2 был получен удивительный результат: при движении шарика по сужающейся криволинейной траектории (с переменной кривизной) происходит увеличение его кинетической энергии за счет работы, совершаемой реакцией со стороны криволинейной стенки на движущийся шарик. Это увеличение кинетической энергии определяется формулой (3. 2. 40):
, (1)где 
- начальная скорость движения шарика, 
и 
- радиусы кривизны траектории в начале и в конце движения.Это свойство криволинейного движения, очевидно, будет иметь место и при движении жидкости, что открывает большие перспективы в создании механизмов с коэффициентом полезного действия, большим единицы. Для этого надо использовать элементы конструкции, которые будут закручивать поток жидкости по сужающейся спирали. Такими элементами могут быть, так называемые, улитки: со спиралью Архимеда, с логарифмической спиралью и даже с сочетанием дуг различных окружностей.На рис. 1 показана улитка, состоящая из дуг окружностей и соединенная с вихревой трубой. Движение жидкости в улитке происходит следующим образом. Жидкость поступает во входной канал улитки, который имеет прямоугольное сечение 
, а радиус кривизны 
. Благодаря изгибу канала поток жидкости будет иметь различные скорости по его сечению: с внешней стороны скорость 
будет больше с внутренней стороны скорость V1¢ меньше. Примем, что скорость 
будет равна входной скорости 
. Средняя скорость во входном канале будет 
. Из входного канала жидкость поступает в широкую часть улитки. В широкой части улитки можно выделить три зоны: I зона соответствует части круга радиуса 
, ограниченной горизонтальным диаметром, II зона расположена между окружностью переходного радиуса 
и горизонтальным диаметром, III зона ограничена окружностью вихревой трубы и смещена относительно двух первых зон в область вихревой трубы.В первой зоне поток из входного канала совершает вращательное движение вокруг точки 
с максимальным радиусом вращения 
. Эпюра распределения линейных скоростей потока в этой зоне показана на рис. 1, а,б.Во второй зоне поток будет вращаться вокруг точки 
и будет ускоряться, так как радиус кривизны 
будет меньше радиуса 
, и, следовательно, к потоку будет подводиться дополнительная внешняя энергия. Часть потока при этом будет всасываться в вихревую трубу. В третьей зоне поток полностью входит в вихревую трубу радиуса 
.Таким образом, улитка, закручивая поток, увеличивает скорость его движения и сообщает ему дополнительную энергию. Эта дополнительная энергия будет затрачиваться на создание вращательного движения жидкости в вихревой трубе. Энергия же поступательного движения жидкости изменяться не будет, если жидкость циркулирует в замкнутой гидравлической системе.Размеры улитки зависят от количества поступающей в нее жидкости (расхода) и скорости ее движения. Скорость движения жидкости на входе в улитку не может быть очень большой, так как в противном случае улитка будет иметь большое гидравлическое сопротивление. Приведем примерный расчет улитки данной конструкции.Сначала зададимся площадью поперечного сечения входного канала- 
, где b- ширина, а h- высота (см. рис. 1,а). Затем зададимся отношением входного и выходного радиусов кривизны- 
, где 
.Из закона сохранения момента количества движения следует:
, (2)так как масса потока жидкости не изменяется. Отсюда следует:
, (3)где 
.Однако, надо иметь в виду, что в соответствии с формулой (3) будет увеличиваться только максимальная окружная скорость, средняя же скорость движения жидкости в улитке будет зависеть только от величины поперечного сечения канала и расхода жидкости. Так как сильно снижать среднюю скорость жидкости в улитке нет смысла, то следует выполнить следующее условие:
(4)Если средняя скорость 
будет меньше 
, то в середине вихревой трубы не будет возникать встречного завихрения жидкости, а это значит, что условия всасывания жидкости в вихревую трубу будут лучше.На рисунке 1, б показана эпюра скоростей с 
. Здесь скорость 
соответствует ширине входного канала улитки b, а расстояние 
- радиусу центрального всасывающего вихря (см. рис. 1, а).В соответствии с рис. 1, б найдем соотношения между параметрами улитки. На ширине кругового вихря, равной ширине входного канала b, средняя его скорость должна равняться 
. При использовании такого условия можно найти скорость 
и расстояние 
. Так как:
, (5)то
(6)Средняя скорость 
может быть найдена из треугольника скоростей на входе жидкости во вторую зону улитки (см. рис. 1, а).Так как 
, (7)то
(8)Подставив это значение скорости в выражение (6), получим:
(9)Радиус 
найдем из отношения подобия:
, (10)откуда получим:
(11)и
(12)Для нормальной работы улитки, как уже говорилось выше, значение 
должно быть больше нуля: 
.Радиус кривизны вихревой трубы 
может быть найден из соотношения:
(13)Из соотношения радиусов:
(14)может быть найдено возможное значение 
:
, (15)максимальное значение которого (при 
) зависит от отношения 
. Так при 
=0,5 и 
коэффициент 
будет равен 1,5.Найдем отношение средних скоростей 
и 
:
(16)При 
=1,5 и 
=0,5 значение 
будет равно:
,т.е. средние скорости в сечения 1 и 2 будут одинаковы.В соответствии с приведенными расчетами конструктивные параметры улитки будут определяться в следующей последовательности.1. Исходя из величины расхода жидкости и принимаемого значения скорости ее течения определяется площадь входного сечения 
и выбирается ширина b.2. По выбранному значению 
и отношению 
по формуле (15) определяется коэффициент 
.3. По выбранному значению внутреннего диаметра вихревой трубы 
определяется радиус кривизны 
.4. На горизонтальной прямой выбирается положение центра 
и проводятся полуокружность радиуса 
и часть дуги, примерно, в 600 радиуса 
, которая ограничивает часть выступающего языка, второй радиус которого равен радиусу вихревой трубы (см. рис. 1, а).5. Определяется радиус переходной дуги 
, величина которого определяется из соотношения (см. рис. 1, а):
, (17)где величиной толщины основания языка 
следует задаться.Положение центра 
переходного радиуса определяется от правого конца полуокружности радиуса 
. Затем проводится полуокружность радиуса 
.6. Положение центра вихревой трубы 
определяется от левого конца полуокружности переходного радиуса.Сконструированная таким образом улитка позволяет увеличить скорость потока жидкости и ее кинетическую энергию за счет закручивания в вихревой трубе, которая, благодаря этому, и получила свое название. В вихревой трубе вращающийся поток жидкости совершает и осевое движение, продвигаясь вдоль трубы. При движении в осевом направлении скорость вращения потока будет уменьшаться за счет трения между слоями жидкости и о стенки трубы. Это приводит к тому, что давление в потоке на оси трубы будет увеличиваться по мере удаления от улитки, в результате чего возникнет противодавление, оказывающее сопротивление осевому движению жидкости. В холодильных установках, например, использующих вихревое движение для охлаждения газа, возникает за счет этого встречный осевой поток холодного газа [12]. Правда, в этих установках отношение 
имеет небольшую величину, а коэффициент 
гораздо больше, чем мы использовали в примерах. В гидравлических устройствах для недопущения встречного движения жидкости от противодавления используется подвод дополнительного потока жидкости с большим давлением с торцевой стороны улитки. В результате получится так называемый вихревой насос, который может всасывать жидкость и оказывать тем самым помощь центробежному насосу, включенному в гидравлическую систему.Однако, рассматриваемая конструкция может быть использована и иначе. Поскольку в улитке поток жидкости, закручиваясь, разгоняется и увеличивает свою кинетическую энергию, то использование последовательного соединения нескольких улиток и вихревых труб даст возможность значительно увеличить скорость и энергию потока. Для этого только надо гидравлическую систему сделать замкнутой, как это представлено на рис. 2. Эта система представляет собой, по сути дела, вихревой двигатель, который будет работать за счет подвода к жидкости дополнительной энергии от улиток. Работать этот двигатель будет следующим образом. С помощью постороннего источника энергии будет раскручиваться внутренняя турбина, раскручивая и жидкость в левой трубе. Завихренный поток жидкости будет поступать на вход нижней улитки, где скорость его вращения увеличится. Поток жидкости с увеличенной скоростью вращения из правой вихревой трубы попадет в верхнюю улитку, где скорость его вращения увеличится еще больше. И так, после какого-то числа циклов скорость вращения потоков в трубах будет достаточной для дальнейшего самостоятельного раскручивания без подвода внешней энергии. Энергию этого движения уже можно использовать в практических целях. И такой двигатель, по сути дела, может долго работать без подвода внешней энергии.В заключение изложенного можно сказать, что нами рассмотрена принципиальная идея вихревого двигателя. Конструктивно он конечно будет выглядеть гораздо сложнее. И конечно, требуется экспериментальная проверка этой идеи. В случае успеха перед такими двигателями откроется широкая перспектива в их использовании.
energy-source.ru
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в нефтегазовой и других отраслях промышленности для привода различного оборудования. Двигатель содержит установленные в корпусе 1 роторно-вихревые турбины, состоящие из установленных в корпусе 1 статоров 2 с лопатками 3 и закрепленных на полом валу 4 роторов 5. Каждая турбина состоит из параллельно подключенных к полости вала 4 двух блоков 6, 7. Блоки 6, 7 состоят из одинакового количества пар статор 2 - ротор 5, установленных группами, состоящими, по меньшей мере, из 3-х пар, разделенными в осевом направлении упорами 8. Между группами установлены центраторы 9 вала 4 в корпусе 1, состоящие из опор 10 и опорных втулок 11. Роторы 5, упоры 8 и втулки 11 зафиксированы на валу 4 гайкой 12. В валу 4 выполнен глухой канал 13 и отверстия 19 для подвода в группы жидкости. Группы роторов 5 отцентрованы относительно групп статоров 2 посредством радиальных опор, состоящих из втулок 14, 15. Каждую группу статоров 2 охватывает с образованием полости 16 установленная в корпусе 1 стопорная втулка 17. Полости 16 сообщены между собой. Группы статоров зафиксированы относительно втулки 17 посредством выступов 18. Уплотнительный узел 21 выполнен в виде лабиринта. Корпус 1 выполнен с переводниками 22, 23, а вал 4 - с полумуфтой 24. В результате достигается повышение надежности работы двигателя. 1 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в нефтегазовой и других отраслях промышленности для привода различного оборудования.
Известна роторно-вихревая машина, содержащая, по крайней мере, одну рабочую ступень, которая включает два статора и ротор, причем ротор выполнен в виде диска и расположен между статорами, а между ротором и каждым из статоров образована торообразная рабочая полость, в которой размещены лопатки, связанные со статором, и разделитель, связанный с ротором (см. свидетельство на полезную модель № 7153, кл. F04D 5/00, МПК 8 F01D 1/08, 16.07.1998 г.).
Недостатком указанной машины являются перетечки рабочей среды по зазору между ротором и статором, который необходим для компенсации неточностей изготовления деталей и узлов машины, а также исключения возможности заклинивания ротора при его нагреве во время работы.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является роторно-вихревой гидравлический двигатель, содержащий установленные в корпусе роторно-вихревые турбины, состоящие из установленных неподвижно в корпусе статоров с лопатками и закрепленных на полом валу роторов (см. патент RU № 2025565, 30.12.1994).
Данный гидравлический двигатель обеспечивает привод расположенного в скважине оборудования, однако неуравновешенный характер осевых сил, возникающих при работе гидравлического двигателя, приводит к усложнению его конструкции и снижению надежности его работы.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является упрощение конструкции и снижение возникающих при работе гидравлического двигателя осевых сил.
Технический результат заключается в повышении надежности работы роторно-вихревого гидравлического двигателя.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что роторно-вихревой гидравлический двигатель содержит установленные в корпусе роторно-вихревые турбины, состоящие из установленных неподвижно в корпусе статоров с лопатками и закрепленных на полом валу роторов, при этом каждая роторно-вихревая турбина состоит из параллельно подключенных к полости вала двух блоков с противоположным в осевом направлении движением в них жидкости, каждый блок состоит из одинакового количества пар статор-ротор, установленных группами, состоящими, по меньшей мере, из 3-х пар статор-ротор, разделенными в осевом направлении упорами, между группами пар статор-ротор установлены центраторы полого вала в корпусе двигателя, состоящие из расположенных напротив друга в радиальном направлении и взаимодействующих между собой опор, закрепленных в корпусе двигателя и опорных втулок, закрепленных на полом валу, установленные на полом валу роторы, упоры и втулки зафиксированы на валу в осевом направлении гайкой, навинченной по конической резьбе на конец полого вала со стороны подачи в двигатель рабочей жидкости через выполненный в полом валу осевой внутренний канал, статоры установлены с узким радиальным зазором относительно роторов и группы роторов отцентрованы относительно соответствующих групп статоров посредством радиальных опор, состоящих из установленных с возможностью взаимодействия друг с другом в радиальном направлении кольцевых втулок, внутренние из которых закреплены в роторах, а наружные - на статорах, причем последние зафиксированы от проворота в корпусе посредством шлицевого соединения, каждую группу статоров охватывает с образованием кольцевой полости установленная в корпусе стопорная втулка, причем кольцевые полости сообщены между собой, по краям группы статоров зафиксированы относительно соответствующей каждой группе стопорной втулки посредством выполненных на статорах выступов, осевой внутренний канал полого вала перекрыт со стороны противоположной подачи в полый вал рабочей жидкости, в стенке полого вала выполнены отверстия для подвода в группы статор-ротор рабочей жидкости через выполненные в начале каждой группы роторов входные отверстия, со стороны подвода в двигатель рабочей жидкости перед первой по ходу рабочей жидкости роторно-вихревой турбиной между полым валом и корпусом размещен уплотнительный узел, выполненный, например, в виде многощелевого коаксиального лабиринта, корпус двигателя по краям выполнен с ввинченными в корпус переводниками, а перекрытый конец полого вала выполнен с полумуфтой для соединения с валом шпинделя приводимого в работу оборудования и установлен относительно охватывающего его переводника с кольцевым зазором, сообщенным с кольцевыми полостями стопорных втулок с выводом через указанный кольцевой зазор из двигателя отработавшей в нем рабочей жидкости.
На чертеже представлен продольный разрез описываемого роторно-вихревого гидравлического двигателя.
Роторно-вихревой гидравлический двигатель содержит установленные в корпусе 1 роторно-вихревые турбины, состоящие из установленных неподвижно в корпусе 1 статоров 2 с лопатками 3 и закрепленных на полом валу 4 роторов 5. Каждая роторно-вихревая турбина состоит из параллельно подключенных к полости вала 4 двух блоков 6 и 7 с противоположным в осевом направлении движением в них жидкости. Каждый блок 6 и 7 состоит из одинакового количества пар статор 2 - ротор 5, установленных группами, состоящими, по меньшей мере, из 3-х пар статор 2 - ротор 5, разделенными в осевом направлении упорами 8. Между группами пар статор 2 - ротор 5 установлены центраторы 9 полого вала 4 в корпусе 1 двигателя, состоящие из расположенных напротив друг друга в радиальном направлении и взаимодействующих между собой опор 10, закрепленных в корпусе 1 двигателя и опорных втулок 11, закрепленных на полом валу 4. Установленные на полом валу 4 роторы 5, упоры 8 и втулки 11 зафиксированы на валу 4 в осевом направлении гайкой 12, навинченной по конической резьбе на конец полого вала 4 со стороны подачи в двигатель рабочей жидкости через выполненный в полом валу осевой внутренний канал 13. Статоры 2 установлены с узким радиальным зазором относительно роторов 5. Группы роторов 5 отцентрованы относительно соответствующих групп статоров 2 посредством радиальных опор, состоящих из установленных с возможностью взаимодействия друг с другом в радиальном направлении кольцевых втулок 14 и 15, внутренние 14 из которых закреплены в роторах 5, а наружные 15 - на статорах 2, причем последние зафиксированы от проворота в корпусе 1 посредством шлицевого соединения. Каждую группу статоров 2 охватывает с образованием кольцевой полости 16 установленная в корпусе 1 стопорная втулка 17, причем кольцевые полости 16 сообщены между собой. По краям группы статоров 2 зафиксированы относительно соответствующей каждой группе стопорной втулки 17 посредством выполненных на статорах 2 радиальных выступов 18. Осевой внутренний канал 13 полого вала 4 со стороны противоположной подачи в полый вал 4 рабочей жидкости выполнен глухим. В стенке полого вала 4 выполнены отверстия 19 для подвода в группы статор 2 - ротор 5 рабочей жидкости через выполненные в начале каждой группы роторов 5 входные отверстия 20. Со стороны подвода в двигатель рабочей жидкости перед первой по ходу рабочей жидкости роторно-вихревой турбиной между полым валом 4 и корпусом 1 размещен уплотнительный узел 21, выполненный, например, в виде многощелевого коаксиального лабиринта. Корпус 1 двигателя по краям выполнен с ввинченными в корпус переводниками 22 и 23, а конец полого вала 4 выполнен с полумуфтой 24 для соединения с валом шпинделя (не показан) приводимого в работу оборудования и установлен относительно охватывающего его переводника 23 с кольцевым зазором 25, сообщенным с кольцевыми полостями 16 стопорных втулок 17 с выводом через указанный кольцевой зазор 25 из двигателя отработавшей в нем рабочей жидкости.
Работа роторно-вихревого гидравлического двигателя осуществляется следующим образом.
С помощью переводника 22 двигатель присоединяется к магистрали (не показана), по которой подается рабочая жидкость с расходом Q. Рабочая жидкость из переводника 22 поступает в осевой внутренний канал 13 полого вала 4 и далее через отверстия 19 в стенке полого вала 4 и отверстия 20 в роторах 5 - в роторно-вихревые турбины, образованные статорами 2 с лопатками 3 и роторами 5. К каждому блоку 6 и 7 поступает часть расхода, равная общему расходу, деленному на число модулей 6 и 7. При последовательном прохождении рабочей жидкости через статоры 2 и роторы 5 роторно-вихревых турбин вырабатывается вращающий момент, передаваемый от роторов 5 полому валу 4, и равный ему реактивный момент, воспринимаемый от статоров 2 корпусом 1. После прохождения роторно-вихревых турбин рабочая жидкость через отверстия 26, выполненные в стенке статоров 2 между радиальными выступами 18, поступает в кольцевые полости 16, где последовательно суммируется по мере прохождения от одного блока к другому до полного расхода Q и далее направляется по кольцевому зазору 25 к исполнительному устройству соединенного с двигателем оборудования. В результате в роторно-вихревых турбинах создается перепад давления, воспринимаемый уплотнительным узлом 21. Гидравлическое усилие от перепада давления, воспринимается осевыми опорами шпинделя (не показаны) установленного на двигателе оборудования, при этом срабатываемый в каждом модуле роторно-вихревых турбин напор в результате деления потока рабочей жидкости на входе в смежные блоки на два противоположно направленных потока рабочей жидкости создает противоположно направленные, уравновешенные осевые усилия. Вращающий момент от каждого из модулей суммируется на полом валу 4, передается валу шпинделя и далее - исполнительному устройству соединенного с полым валом 4 двигателя оборудования, например породоразрушающему инструменту, в частности буровому долоту.
Настоящее изобретение может быть использовано в нефтегазовой, горно-добывающей и других отраслях промышленности для привода различного оборудования.
Роторно-вихревой гидравлический двигатель, содержащий установленные в корпусе роторно-вихревые турбины, состоящие из установленных неподвижно в корпусе статоров с лопатками и закрепленных на полом валу роторов, отличающийся тем, что каждая роторно-вихревая турбина состоит из параллельно подключенных к полости вала двух блоков с противоположным в осевом направлении движением в них жидкости, каждый блок состоит из одинакового количества пар статор-ротор, установленных группами, состоящими, по меньшей мере, из 3-х пар статор-ротор, разделенными в осевом направлении упорами, между группами пар статор-ротор установлены центраторы полого вала в корпусе двигателя, состоящие из расположенных напротив друг друга в радиальном направлении и взаимодействующих между собой опор, закрепленных в корпусе двигателя, и опорных втулок, закрепленных на полом валу, установленные на полом валу роторы, упоры и втулки зафиксированы на валу в осевом направлении гайкой, навинченной по конической резьбе на конец полого вала со стороны подачи в двигатель рабочей жидкости через выполненный в полом валу осевой внутренний канал, статоры установлены с радиальным зазором относительно роторов, и группы роторов отцентрованы относительно соответствующих групп статоров посредством радиальных опор, состоящих из установленных с возможностью взаимодействия друг с другом в радиальном направлении кольцевых втулок, внутренние из которых закреплены в роторах, а наружные - на статорах, причем последние зафиксированы от проворота в корпусе посредством шлицевого соединения, каждую группу статоров охватывает с образованием кольцевой полости установленная в корпусе стопорная втулка, причем кольцевые полости сообщены между собой, по краям группы статоров зафиксированы относительно соответствующей каждой группе стопорной втулки посредством выполненных на статорах радиальных выступов, осевой внутренний канал полого вала со стороны, противоположной подаче в полый вал рабочей жидкости, выполнен глухим, в стенке полого вала выполнены отверстия для подвода в группы статор-ротор рабочей жидкости через выполненные в начале каждой группы роторов входные отверстия, со стороны подвода в двигатель рабочей жидкости, перед первой по ходу рабочей жидкости роторно-вихревой турбиной, между полым валом и корпусом размещен уплотнительный узел, выполненный, например, в виде многощелевого коаксиального лабиринта, корпус двигателя по краям выполнен с ввинченными в корпус переводниками, а конец полого вала выполнен с полумуфтой для соединения с валом шпинделя приводимого в работу оборудования и установлен относительно охватывающего его переводника с кольцевым зазором, сообщенным с кольцевыми полостями стопорных втулок с выводом через указанный кольцевой зазор из двигателя отработавшей в нем рабочей жидкости.
www.findpatent.ru
