Depresja wieży słonecznej: aspekty naukowe i techniczne przez François MAUGIS, Stowarzyszenie Środowisko Energia. (Zgodnie z informacjami dostarczonymi przez firma SUMATEL)

1. Wstęp

Zasada działania wieży do depresji francuskiego nauczyciela Edgard Nazare do którego ochrzcił „wieżę wirową” lub „elektrownię aerotermalną” (w porównaniu z „Atmospheric Vortex Engine” kanadyjskiego inżyniera Louisa MICHAUDA), można podejść z dwóch różnych punktów widzenia: podejście „termodynamiczne” lub podejście „mechaniki płynów”.

1.1. Podejście termodynamiczny (zasada Carnota)

Zaczynamy od tego, że różnica temperatur między górną i dolną warstwą atmosfery indukuje sprawność cyklu (kilka%), która jest przykładana do ilości ciepła odprowadzanego przez wieżę jako funkcji jej wielkości i prędkości. wznoszące się powietrze. Generalnie daje to odzyskiwalną moc mechaniczną. Oczywiście szereg parametrów modyfikuje te obliczenia, ale wskazówka istnieje. NAZARE podsumowuje zatem, mówiąc, że jeśli równowaga Archimedesa znajduje się na danej wysokości, istnieje temperatura stanu.

Różnica pomiędzy temperaturą powietrza na poziomie gruntu (na wejściu w wieży), a temperatura powietrza w górnej równowagi (na górze zjawisko wirowe) jest zatem cykl Carnota ,

1.2. Podejście „mechaniki płynów” (równanie Bernoulliego)

Zaczynamy od tego, że atmosfera z gruntu ma krzywą stanu (temperatura i wilgotność), która indukuje lub nie wywołuje konwekcji (chmury). Wieża jest obecna tylko po to, aby przekształcić komórkę konwekcyjną w zjawisko wirowe. W naturze ten wir można utworzyć tylko w określonych warunkach. Jeśli te dokładne warunki nie zostaną spełnione, mamy tylko nieuporządkowane „bąble konwekcyjne”. Jest to równanie Bernoulliego związane z obliczeniami „spadku ciśnienia i warstw granicznych”, które określa moc mechaniczną układu jako funkcję krzywej stanu atmosfery.

1.3. Wyniki tych dwóch podejść

SUMATEL spółki (o których mowa w niniejszym dokumencie) przez lata pracowała z profesorem NAZARE nad podejściem „Carnota”. Następnie pracowała nad podejściem „mechaniki płynów” z krzywą stanu atmosfery. W obu przypadkach uzyskał bardzo podobne wyniki mocy mechanicznej. Potwierdzając realność pierwszych hipotez, ta spójność wyników wzmocniła firmę SUMATEL w realizacji projektu i pracach badawczo-rozwojowych.

Prototyp wieży słonecznej zrealizowany przez Vortex Sumatel

2. tryb

Jest to różnica temperatur między powietrzem na wysokości (szczyt atmosferycznej fajki) a powietrzem u podstawy wieży, na której działa system. Nie jest to, jak czasami błędnie mówiono, różnica temperatur między podstawą a szczytem rzeczywistej wieży.

Wieża wirowa wykorzystuje „naturalny bąbel termiczny”, a tym samym różnicę między gęstością powietrza wchodzącego u podstawy wieży a gęstością powietrza na górze fajki. Obrotowe ustawienie tej masy powietrza pozwala na stworzenie „fikcyjnego” komina (tuby lub kolumny wirującego powietrza) o wysokości znacznie większej niż wieża (komin rzeczywisty), co izoluje zjawisko od prawa. „Wysokość-ciśnienie-temperatura” i dlatego wywołuje równowagę wysokości.

Siła wieży (mechanika much Bernoulliego) zależy tylko od iloczynu: „różnicy gęstości na wysokość tuby”.

To różnica temperatur między powietrzem na ziemi a powietrzem w górnej części fajki decyduje o tempie unoszenia się powietrza.

Obliczenia NAZARE, SUMATEL, a także powierzone „XJuniorowi” i „Mathematics Partner” potwierdzają, że powyższe zasady ogólne są przestrzegane. Wieża wirowa działa jak naturalne zjawisko atmosferyczne i podlega tym samym regułom i prawom matematycznym, co w przypadku tych zjawisk.

Do tej pory udało się wykazać następujące:

• zjawisko może rozpocząć się samodzielnie lub sztucznie
• zjawisko to może być samowystarczalne
• zjawisko wzrasta w atmosferze
• kierunek obrotów jest bez znaczenia (Coriolisa prawie zero)
• Duża masa powietrza zapewnia stabilność i siłę zjawiska oraz wysokość fajki
• Jedynie krzywa stanu atmosfery (temperatura-wilgotność) oraz krzywe adiabatyczne i pseudoadiabatyczne regulują to zjawisko.
• Zjawisko produkowane znaczną energię mechaniczną z których tylko część może być wykorzystana (pod groźbą uduszenia)
• zjawisko to powoduje kondensację wody w wieży, ale w niewielkich ilościach (przepływ dwufazowy)
• zjawisko to powoduje wytwarzanie zimna w dużych ilościach (poniżej 0 ° C w wirze wewnątrz wieży)
• zjawisko to tworzy chmury wysokościowe (funkcja krzywej stanu atmosfery) i, w określonych warunkach, deszcz

Zmiany w stosunku do pierwotnego projektu prof Nazare

Przedstawione powyżej rozważania doprowadziły firmę SUMATEL zmianę geometrii wieży zmieniając stosunek dwóch sekcji przejścia powietrza (u podstawy wieży i zwężki gardła).

Nazare, musimy mieć przekrój powietrza wlotowego dziesięciokrotnie większy niż przekrój szyjki Venturiego SUMATEL przenoszona do tego raportu 7.

Na wieży 300m który byłby większy od pierwszego prototypu i faktycznie poglądowe, przepływ powietrza będzie 130 ton / sekundę do różnicy temperatur (różnica temperatur pomiędzy wlotem powietrza do podstawy wieża i szczyt zjawiska wirowym) wśród 30 ° C i wilgotność 85%. W tym przypadku, nadające moc mechaniczna będzie 250MW, prędkość powietrza będzie 4m / s przy wejściu do wieży na poziomie gruntu, a 200 m / s (uwaga: więcej niż 700 km / h !!) w Venturiego karku (o średnicy 50 m zamiast 30 obliczonego przez Nazare) do bezwładności 100 t / s.

Biorąc pod uwagę wielkość tych wież i zaburzenia atmosferyczne generowane lokalnie (zachmurzenie, deszcz lub deszcz, powietrze chłodzące na 2 3 km wokół wieży) Ma się rozumieć, jak stwierdzono Nazare, że będą znajdować się z dala od skupisk ludności, i oczywiście w ciepłych regionach.

więcej:

- Informacja o pracach SUMATEL
- Pobierz raporty i pliki na wieżach słonecznych
- Dane kontaktowe stowarzyszenia Energy Environment Association:

Stowarzyszenie Środowisko Energia
7 drogowego Fontaine Chaalis
60300 Montlognon
energie.environnement@wanadoo.fr