English  Deutsch
Biosolar Forum  =>  Világmegváltó ötletek  =>  Gázcentrifuga
Mielőtt kérdezel olvasd el a témához tartozó KIEMELT CIKKEKET!
2015-12-20
11:59:00
Előzmény: robert #49629#49630
Ahogy látod a skiccen, a beadagolás a tengelyen, a hideg kivétele a paláston, a meleg kivétele a tengelyben



2015-12-20
11:11:05
Előzmény: Paragon #49624#49629
Paragon,

Hogy gondolod, a forgó tartályban átáramlik a levegő, vagy csak a tartály tengelyén és a paláston lenne hőcsere?

2015-12-20
08:34:44
Előzmény: robert #49622#49624
A Vortex cső elvére közölt magyarázatok többfélék, a Te magyarázatodhoz közelálló magyarázatok vannak túlsúlyban, be kell ismernem. Kár is vitázni rajta, mert a Vortex cső egy gazdaságtalan konstrukció,rosszabb mint a kompresszor és nem is lehet más, ha a hőmérsékletet generálja, és nem szeparálja. Az én elgondolásomban viszont alacsony nyomáson centrifugáláson keresztül válogatjuk szét a gyors illetve lassú atomokat. Kérdezted, milyen előnyünk származna belőle:Feltéve, hogy a szeparálás már kb. 200m/s ker.sebesség tartományban hatásos, egy rendkívül gazdaságos hőszeparátort (hőszivattyút lehetne építeni még kivitelezhető sebességtartományokban.

2015-12-19
17:33:11
Előzmény: Paragon #49620#49622
Paragon,

Szerintem te érted félre a dolgot. A vortex csőben SEM a pillanatnyi sebességük alapján rendeződnek a molekulák, hanem a nyomás helyi növekedése okoz "melegedést", illetve a helyi nyomás csökkenése okoz "lehűlést".

Javasoltam, hogy ne foglalkozzunk magával az elvvel, hanem induljuk abból, hogy valamilyen hőmérséklet-szeparáció elérhető így, vagy úgy.
Az a kérdésem, hogy milyen előnyünk származhat belőle? Takyka mutatott egy példát.

Azt ugye mindenki elfogadja, hogy a hűtőszekrény működik. A működésnek megvan a maga energia-igénye. Feltehetjük azt a kérdést, hogy a sűrített levegővel működtetett hűtés (vortex csővel) gazdaságosabb-e, mint a hagyományos technika alkalmazásával? Egy másik kérdés, hogy melyik esetben kisebb az energiafelhasználás. A két válasz nem feltétlenül egyezik.


szocsmarciVálasz erre
2015-12-19
17:06:33
Előzmény: levendula #49616#49621
Köszi a magyarázatot, azt hiszem, most már értem, hogy mit nem értettem.
Ha kiválogatjuk a gyors mozgású különböző irányú atomokat és azokat egy zárt helyre tesszük, akkor azok ugyanúgy a Maxwell–Boltzmann eloszlás alapján rendeződnek, mint az eredeti állapotban. Ez tulajdonképp egy Gauss görbéhez hasonló alakzat lesz grafikonon ábrázolva a sebességeket. Lesznek benne lassú és gyors atomok is, de ez a Gauss görbe nem az eredeti eltolása lesz, hanem egy karcsúbb de magasabb változata kissé eltolva a csúcspontja a magasabb sebesség irányában.


Valaki megnézhetné egy konkrét gáz két különböző hőmérsékletre vonatkozó eloszlását, hogy hasonlít-e az általam lerajzoltra. Ha nem, akkor biztos hibás grafikonokat talált.

Már csak azt nem értem, hogy szilárd vagy folyékony testeknél mi a helyzet! Ott nem repkednek az atomok, de melegszenek. Lehet hogy van még másfajta rezgés is, ami hasonló ahhoz, amikor egy falevél rezeg az ágon?
És vajon a folyadékokat is szét lehetne választani hőmérséklet szerint egy Vortex csőben?
2015-12-19
14:24:46
Előzmény: robert #49619#49620
Azt hiszem, nem az a döntő, hogy merre is megy a forró levegő, a lényeg az, hogy lehet centrifugálással hőt szeparálni. Ha elolvasod a témaindítómat, arra kértem a fórumozókat, hogy próbálják ezt megcáfolni. Nem kellett, mert valaki talált már kifejlesztett alkalmazást erre tehát az élet igazolta. A Vortex csőre adott logikusnak tartott magyarázatod azt mutatja számomra, hogy nem teljesen érted a Vortex cső elvét. A levegő nem melegszik és hűl ahogy fogalmazol, hanem a nagy inerciával rendelkező tehát MELEG atomok szeparálódnak a fal mentén és fordítva. Ha most megpróbálunk továbblépni, akkor egy közel légköri nyomáson dolgozó folyamatos rendszert képzelek el. Mellékeltem egy skiccet, a hideg és a meleg levegő hőmérsékletét azon feltételezésből számoltam, hogy a leválogatott csoportok átlagsebessége 300 és 700 m/sec.
Akit zavar, hogy még mindig a kerületre teszem a hideg csoportot, az gondolatban nyugodtan cserélje fel a kettőt.



2015-12-19
10:55:40
Előzmény: Paragon #49617#49619
Paragon,

A vortex cső működése is azt igazolja, hogy a forgásban lévő gáz a forgás tengelytől távolabb eső falnál melegszik, és a tengely közelében hűl. Ez logikus is. Attól még, hogy lesznek molekulák, amelyek a tengely irányába indulnak, a tengely irányú mozgás egy másik molekulával történő ütközés során úgyis megváltozik.

A vortex cső működtetéséhez sűrített levegőre van szükség. A kompresszorok elég rossz hatásfokkal dolgoznak. Takyka által említett pont-hűtés esetén sem a jó hatásfok miatt alkalmazzák ezt a módszert, hanem az egyszerűsége és a jó irányíthatósága miatt.

Te a tartály forgatásával "szeparálnád" egy adott térfogatban a hőt.
Tekintsük el attól, hogy a jelenség fordítva játszódik le, mint ahogy gondoltad.
Mi történik azután, hogy megpörgetted a tartályt és a tengely valamint a kerület között valamekkora hőmérséklet-különbség keletkezik?

2015-12-18
16:45:43
Előzmény: szocsmarci #49615#49617
Abban, hogy a melegebb levegő kívül vagy belül dúsul, ebben már nem vagyok annyira biztos. (köszönhetően a Vortex csőről küldött hivatkozásodnak) Kívülre csak akkor mehet, ha nagyobb az inerciája, mint ezt a Vortex cső ismertetésében is láthattuk (ott is a gyors atomok megnövekedett inerciára hivatkoznak) erre azonban a relativisztikus tömegnövekedés az egyedüli magyarázat, amit kérésednek megfelelően itt nem tárgyalunk.Az én gondolatmenetemhez közelebb áll, hogy a gyorsabb atomok jobban le tudják győzni a centrifugális erőt, tehát relatív gyakoriságuk megnő a centrumban.
Mindegy, az atomok úgyis a fizika törvényének megfelelő irányban fognak dúsulni, függetlenül attól, hogy én mit tartok jónak. Ami jó volt ebben a fórumban, hogy egy gondolatot megforgatva, megrágva a jelen tudásunkat meghaladóan kijött valami emészthető, illetve találtunk egy megvalósított eljárást ami ehhez hasonló az ötleten alapul.
Nem kellene azonban sutba dobni ezt az ötletet, ha valamelyikőtök egy eszterga közelében jár, be lehetne fogni egy hengert, amelynek 2 furata a tengelyvonalban,egy furata pedig a paláston van. Megpörgetve, egyik furatán igen kis nyomású levegőt betáplálva lehetne mérni a másik tengelyfuraton kiáramló levegő hőmérsékletét. Ha ez hidegebb, akkor egy elbutított Vortex csövet csináltunk, ha melegebb akkor kész a hőszeparátorunk
levendulaVálasz erre
2015-12-18
16:22:16
Előzmény: szocsmarci #49612#49616
szöcscmarci,

Nem foglalkoztam a konkrét problémával, csak a kételyeidre reagálnék.
1. „A Maxwell–Boltzmann-eloszlást a termodinamikai egyensúly közelében lévő ideális gázokra alkalmazzák nemrelativisztikus sebességeken, ahol a kvantummechanikai hatás elhanyagolható”
„relativisztikus sebesség” = fénysebességhez közeli - ez itt a Földön nagyon nem áll fenn.
„egyensúlyhoz közeli” = ez elég gyorsan kialakul egy dobozba zárt gázban, mivel a molekulák gyorsan rohangálnak. Ez azt jelenti, hogy ha kisebb térrészeket nézünk a dobozban, ugyanazt a sebességeloszlást, sűrűséget találjuk, ami hasonló hőmérsékletet és nyomást is jelent egyben.
2. Az össze-vissza mozgás: azt jelenti, hogy ha az összes molekulát nézzük egy időpillanatban, akkor azt látjuk, hogy a sebességvektoruknak nincs kitüntetett iránya, azaz mindegyik irány egyformán gyakran fordul elő.
3. „Ha össze vissza mozognak, akkor az eredőjük valószínű 0 m/s lesz, ami nem lehet igaz, mert akkor megfagy a gáz.”
Eredő sebesség ebben az értelemben nincs. Van viszont átlagsebesség, de eközben mindegyiknek megvan a saját sebessége – persze csak addig, amíg nem cseppfolyósodik, mert akkor külön külön nulla lesz a sebességük. Gázoknál ez nagyon alacsony hőmérsékleten megy spontán végbe ( ettől gáz), de nem az átlagsebességük lesz nulla, hanem az egyenkénti sebességük.
4. „ha egyirányú a sebességük, akkor valaminek előbb-utóbb neki ütköznek, és az először ütközők kioltják a következők sebességét. Az eredmény megint 0 lesz.”
A gyakorlatban ilyen egyirányúságot nemigen lehet létrehozni. Ha egy hosszú csövön keresztül fújják át a gázt, a kilépő molekulanyalábban akkor is lesz egy csomó, amelyiknek nem csak tengelyirányú, hanem arra merőleges sebességkomponense is van. Egy ilyen gázsugár sem párhuzamos tehát, hanem valamennyire széttartó. A légtechnikában az a távolság, ameddig egy befújt levegőnyaláb még egyben van, az ún. vetési távolság.

Nem „oltják ki” egymás sebességét. Előfordulhat egyes pároknál, hogy ideiglenesen mégis, de akkor jön más irányból egy harmadik, amelyik eltaláljaés újra mozgásba hozza.
A Maxwell-Boltzmann –eloszlásba be lehet avatkozni, de a beavatkozás után újra ki fog alakulni egy zárt rendszerben.

szocsmarciVálasz erre
2015-12-18
13:54:43
Előzmény: Paragon #49614#49615
Ja , most már értem. A 25°C-os levegőből a gyorsabb részecskéket kiválogatod, ez lesz a meleg levegő, a maradék lassabb részecskék pedig lesz a hideg rész. Így az energia megmaradás törvénye sem sérül.

A második részhez most nem teszek hozzá semmit, azt gondoltam Te megtudod válaszolni.

De azt még tartod, hogy a meleg levegő a közepén fog összegyűlni, és a hideg levegő lesz kívül? A Vortex csőnél pont fordítva van.
2015-12-18
09:24:14
Előzmény: szocsmarci #49612#49614
A grafikonon nincs hiba, félreértettél valamit. Az eloszlás függvény 500 m/sec feletti részét besatíroztam- ez a tartomány amit le szeretnék szeparálni- és mellé írtam, hogy ennek a területnek az átlaghőmérséklete 220 Celsius.(a 220 fokot számoltam a wikipédia segítségével, abban az esetben,ha a felső tartomány átlagsebessége 700m/s, ami jó közelítéssel annyi is) Nézzed meg még egyszer a grafikont, most már érteni fogod.
Engedd meg, hogy a hozzászólásod második részéhez ne reagáljak, ott nagyon félresiklott valami
2015-12-17
21:08:47
Előzmény: robert #49600#49613
"
"... kérdéses, létezik e centrifugális erő ebben a rendszerben?... "
A kinetikus gázelmélet szerint a molekulák pontszerű tömeggel rendelkező részecskék. Ha megforgatjuk, akkor miért ne hatna rájuk a centrifugális erő."

Mindenkinek van ilyen űrtechnikás készüléke otthon. Úgy hívják, porszívó.

A Vortex cső bár meglepő, de tényeg működik, használják is az iparban.

www.exair.com/en-US/Primary%20Navigation/Products/Cold%20Gun%20Aircoolant%20Systems/Pages/How%20the%20Cold%20Gun%20Works.aspx

T.
szocsmarciVálasz erre
2015-12-17
20:16:07
Előzmény: Paragon #49610#49612
Egy aprócskának nem mondható hiba van a grafikonodon. Mégpedig az, hogy az ábra néhány nemesgáz sebességének valószínűségi sűrűségfüggvényét ábrázolja 25 °C hőmérsékleten. Legalább is ez szerepel a Wikipédián az általad beszúrt grafikon mellett -> nem húzhatsz be 220°C-os görbét vagy egyenest sehova.

A Wikipédia legelején ez a mondat található: A Maxwell–Boltzmann-eloszlást a termodinamikai egyensúly közelében lévő ideális gázokra alkalmazzák nemrelativisztikus sebességeken, ahol a kvantummechanikai hatás elhanyagolható.

Ebből nem sokat értek, csak sejtem, hogy állandósult állapotban lévő gázokra igaz. Amin Te gondolkodsz az pedig egy dinamikus mozgáson alapuló hő szeparálás - tehát semmiképp sem egyensúlyban lévő gázokról van szó.

De tegyük fel sikerül megfognod a magas sebességű (magas hőmérsékletű) molekulákat (500 m/s) felett. Első kérdés, hogy ezek egy irányban mozognak, vagy össze vissza?
1. Ha össze vissza mozognak, akkor az eredőjük valószínű 0 m/s lesz, ami nem lehet igaz, mert akkor megfagy a gáz.
2. ha egyirányú a sebességük akkor valaminek előbb-utóbb neki ütköznek, és az először ütközők kioltják a következők sebességét. Az eredmény megint 0 lesz.

Én úgy gondolom valami nem stimmel ezen elmélet alapjával.
2015-12-16
17:53:51
Előzmény: szocsmarci #49605#49610
OK! Legyen ahogy akarod, hagyjuk a relativitás elméletet. De szeretném hangsúlyozni a különbséget a generálás és a szeparálás között. Amiről Te beszélsz, az a generálás, tehát energiát közölsz a rendszerrel, és a bevitt energiát hasznosítod.Ne is várj többet, mint amit bevittél. Ez rendben van, de itt másról van szó. A szeparálás esetén a bevitt energia többszörösét veheted ki (az energia megmaradás elve itt is érvényesül, a különbség csak az, hogy a kinyert energiát más folyamat pumpálta be a rendszerbe.) Vegyük a 25 Celsius levegőt. Igen sok energiát tartalmaz, a molekulák átlagsebessége hangsebesség feletti. A mellékelt ábrán (sajnos levegőre nem találtam Boltzman eloszlást, de a Neon eloszlása alulról jól közelíti a levegő molekulák sebesség eloszlását) bejelöltem, azt az állapotot, ha le tudnánk vadászni az átlag feletti sebességgel rendelkező molekulákat, akkor a gázcentrifugába bevitt minden m3 gázból 1/2 m3 mennyiségű 220 Celsius fokos gázt nyerhetnénk, ehhez csak nagyjából 1 kg súlyú levegőt kell megpörgetnünk (levadászott gáz átlagsebessét 700m/s-nak véve). Valaki azt is ki tudná számolni, hogy milyen fordulatszám kell ehhez, de minden számolgatás nélkül közelítem, hogy nagyjából a gáz átlagsebesség fele lenne a kerületi sebessége a centrifugának, ha csak egyfokozatú centrifugát használnánk. Több fokozatú centrifugával a fordulatszám felezhető, vagy negyedelhető.
Feltételezted, hogy a Vortex cső azért nem használ lapátokat, mert az óriási fordulatszámot a mechanika nem viselné el. Nem ismerem a Vortex fejlesztés buktatóit, de szerintem az egyszerű szerkezet volt a cél. A hétköznapi életben használt Vortex 6-8 bar-t használ és tudva, hogy ilyen nyomáson csak speciális fúvókák tudják a hangsebesség közelébe gyorsítani a gázokat, a Vortex cső gázsebessége a kialakítása miatt ettől a sebességtől messze messze elmarad. Tehát a mechanikai szilárdság nem lehetett akadály.Így volt célszerű, ezért lett ilyen.



szocsmarciVálasz erre
2015-12-16
10:36:38
Előzmény: Paragon #49604#49605
Szerintem ne keverd bele a relativitás elméletet, maradjunk inkább az egyszerű dolgoknál. Ha például pumpáljuk a kocsi kereket, akkor a levegő hőmérséklete megnő, ha kiengedjük a kerékből a levegőt, akkor hideg lesz a levegő. Valószínűnek tartom, hogy az energiamegmaradás törvényére visszavezethető ez a dolog (mint minden más). A levegő összenyomásához energia kell, aminek egy része hővé alakul - valószínű a levegő atomok súrlódása miatt. Amikor kiengedjük a levegőt, akkor a levegővel munkát végezhetünk, tehát csökken az anyag energiája.

Ha megforgatjuk a lapátot a Te általad elképzelt szeparátorban, akkor a levegő atomjai a centripetális erő miatt a külső részre nyomódnak, emiatt a külső részen megnő a nyomás, tehát ott a kerék hasonlat alapján nő a hőmérséklet is. Belül pedig a néhány elkószált molekulával csökken nyomás, így a hőmérséklet is.

Ui.: Bocsi, csak ilyen dedós bizonyításra telik. Próbálkoztam a gáztörvényt bevonni, de nem sikerült - pedig biztos vagyok, hogy az az alapja annak, amiről most szó van.

Ui2.: A Vortex csőben szerintem azért nincs mozgó alkatrész, mert csak így lehet biztosítani a működést. Akkora erő ébred, és olyan sebességek kellenek a szétválasztáshoz, hogy egy lapátos verziót valószínűleg ki sem lehetne centrírozni.
2015-12-15
07:06:13
Előzmény: grano #49602#49604
Nem, nem lesz fordítva, sőt a Vortex cső alátámasztja, hogy az elgondolásom talán nem is gumiszobába való. Köszönöm a Vortex hivatkozást, eddig nem halottam erről a jelenségről, most úgy tűnik feltaláltam a spanyol viaszt. A Vortex cső és az én elgondolásom is a melegebb atomok nagyobb mozgékonyságára épül, de a Vortex cső sűritett levegővel választja szét +200C-fok és minusz 50 fok-ra szeparálva a molekulákat,míg én forgatással. Megpróbálom megmagyarázni hétköznapi nyelven miért is állítom, hogy forgatással szeparálni lehet: A Vortex cső is centrifugális erőt használ, de ott a mozgékonyabb meleg atomok kiszorítják a hidegebb, lassú atomokat. A cső nyomás alatt van, az az atom győz, amelyik több mozgási energiával rendelkezik.(remélem nem tévedek, és azért megy a meleg atom kívülre, mert a relativitás elmélet értelmében a nagyobb mozgási energiával rendelkező atomnak nagyobb a tömege.)
A Vortex cső nagyon szimpatikus találmány, mert nincs mozgó alkatrész, de az ellenáram miatt nagyok a veszteségek, ezért nem lehet hatékony.Ha forgatom a hengert,(és a henger már nagyobb átmérőjű lehet) akkor nincs ellenáramlás,a meleg és a hideg levegő is a lamellák által meghatározott, de azonos irányba mozog, így a rendszer hatékonyabb lehet
2015-12-14
06:56:10
Előzmény: Paragon #49597#49602
Paragon:
szerintem fordítva lesz:
wwww.en.wikipedia.org/wiki/Vortex_tube

Sűrített levegővel lehet hűteni/fűteni, de ez mintha pont fordítva működne mint ahogy írod.
2015-12-13
09:40:20
Előzmény: Paragon #49599#49600
Paragon,

"... kérdéses, létezik e centrifugális erő ebben a rendszerben?... "
A kinetikus gázelmélet szerint a molekulák pontszerű tömeggel rendelkező részecskék. Ha megforgatjuk, akkor miért ne hatna rájuk a centrifugális erő.

"... a melegebb molekula, amely elegendő mozgási energiával rendelkezik ahhoz, hogy a centrifugálási erő ellenében az abroncs tengelyéhez vándoroljon..."
Értem már, hogy mire gondolsz: a gyorsabb molekulák elég "szökési energiával" rendelkeznek ahhoz, hogy a centrifugális erő ellenében elmozduljanak.
Erre azt mondanám, hogy nem csak a tengely, hanem a kerület irányába is azonos eséllyel mozdulnak el.

Talán nem lenne túl bonyolult kiszámolni, hogy adott fordulatszám mellett milyen egyensúlyi állapot várható.

2015-12-13
08:58:13
Előzmény: robert #49598#49599
"nekem az lenne az első gondolatom.." Általában az első gondolat a helyes, de itt nem erről van szó. Ezzel a gondolatmenettel a végeredmény egy igen rossz hatásfokkal dolgozó kompresszor /hőszivattyú lenne. De mehetünk ebbe az irányba is a következőképpen: kérdéses, létezik e centrifugális erő ebben a rendszerben? Igen, a sokszoros ütközések ellenére léteznie kell, mert különben "fújna a szél " odabenn. Ha létezik centrifugális erő, akkor a gondolatmenetednek megfelelően a molekulák száma ezáltal a nyomása is megnő a peremen, de itt nem ez a lényeg (ez esetben a befektetett energia egy részét kapnánk csak vissza, mint a Carnot folyamatokban). Az én gondolatmenetemben a folyamat hasonló az urándúsítókban lejátszódó szeparáláshoz, ahol a könnyebb izotópok dúsulnak a forgásközpont közelében. Ebben az analógiában a könnyebb izotóp a melegebb molekula, amely elegendő mozgási energiával rendelkezik ahhoz, hogy a centrifugálási erő ellenében az abroncs tengelyéhez vándoroljon. Bonyolítja a dolgot, hogy itt az adott molekula mozgásállapota pillanatonként változik, de a végeredmény szempontjából ez lényegtelen.

2015-12-12
16:52:53
Előzmény: Paragon #49597#49598
Paragon,

Azt akarod mondani, hogy például a tengelye körül megpörgett gumiabroncsban a kerület mentén a levegő lehűl, a tengelyhez közel pedig felmelegszik? Nekem az lenne az első gondolatom, hogy a forgásban lévő levegő molekuláit a centrifugális erő a kerület felé szorítja, ezért ott megnő a nyomás, evvel együtt a hőmérséklet.

A hőmérséklet a molekulák rendezetlen mozgásából (ütközések) adódik, a zárt rendszerben együtt mozgó molekulák sebessége egy külső referenciaponthoz képest érdektelen.

Mire lehetne szerinted ezt a jelenséget felhasználni?
2015-12-11
15:03:29
#49597
Gumiszobába illő gondolat foglalkoztat, és nem találom rá a megnyugtató választ. Kérek józan ellenérveket, miért nem működhet az alábbi elképzelés?
Mindannyian tudjuk, hogy a hőmozgás egyik szabadsági foka a molekulák mozgási sebessége, amely a hőmérséklet növekedésével nő. Fizikusok kiszámolták, hogy szobahőmérsékleten nagyjából 550m/s átlagsebességgel mozognak, és az eloszlásuk Gauss görbe jellegű. Felmerül a gondolat, hogy amennyiben kellő sebességgel forgatunk meg egy adott légtérbe zárt levegőt, akkor a sokszoros ütközések (molekulák közötti) során a hidegebb, tehát alacsonyabb mozgási sebességgel rendelkező molekulák foglalják majd el a külső felületet, és a melegebb, nagyobb sebességgel rendelkező molekulák a centrumban fognak összegyűlni. Már meg is van a hőszeparálás. Minden molekulára a centrifugális erő hat, és ez a kisebb lendülettel rendelkező hidegebb molekulára nagyobb hatást fejt ki, ezek a centrumtól távol fognak dúsulni. Ennyi az elgondolás, és nem látom az okot, hogy miért ne működne. Gondolom, az nem kérdés, hogy megfelelő lamellás szerkezettel egy adott térfogatú levegőt forgó mozgásra lehet bírni. Már pedig nem szabadna működnie. De! A természetben is van hasonló szeparációs folyamat, ott a hideg levegő nagyobb fajsúlya a motor, ami a meleg levegőt felnyomja.
Biosolar Forum  =>  Világmegváltó ötletek  =>  Gázcentrifuga
Copyright © 2005-2017 Bernáth Róbert
Minden jog fenntartva