太陽渦塔:操作

太陽真空塔:科学的および技術的側面 パー FrançoisMAUGIS、エネルギー環境協会。 (によって提供される要素によると スマテル会社)

1。 導入

フランス語教師の真空塔の動作原理 エドガード・ナザレ 彼がバプテスマを施した「渦塔」または「空中熱発電所」(カナダのエンジニア、ルイ・ミショーの「大気渦エンジン」と比較される)は、XNUMXつの異なる角度からアプローチできます。「熱力学的」アプローチまたは「流体力学」アプローチ。

1.1。 熱力学的アプローチ(カルノー原理)

大気の上層と下層の間の温度差がサイクル効率(数%)を引き起こし、それがタワーのサイズと速度の関数としてタワーから排出される熱量に適用されるという事実から始めます。上昇する空気。 これにより、全体的に回復可能な機械的パワーが得られます。 もちろん、一連のパラメーターはこれらの計算を変更しますが、ガイドラインはそこにあります。 したがって、NAZAREは、アルキメデスの均衡が特定の高度にある場合、州の気温があると結論付けています。

したがって、地上レベル(塔の入り口)の気温と平衡レベル(渦現象の頂点)の気温の差がカルノーサイクルを構成します。 。

1.2。 「流体力学」アプローチ(ベルヌーイ方程式)

地面からの大気には、対流セル(雲)を誘発するかしないかの状態曲線(温度と湿度)があるという事実から始めます。 タワーは、対流セルを渦現象に変換するためにのみ存在します。 自然界では、この渦は特定の条件下でのみ確立できます。 これらの正確な条件が満たされない場合、無秩序な「対流泡」しかありません。 大気の状態曲線の関数としてシステムの機械的出力を与えるのは、「圧力降下と境界層」の計算に関連するベルヌーイ方程式です。

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1.3。 これらXNUMXつのアプローチの結果

スマテル(このドキュメントで言及されている)NAZARE教授と「カルノー」アプローチで何年も働いた。 その後、彼女は大気の状態曲線を使用した「流体力学」アプローチに取り組みました。 どちらの場合も、非常に類似した機械的出力の結果が得られました。 最初の仮説の現実を確認することにより、この結果の一貫性は、プロジェクトと研究開発努力の追求においてSUMATEL社を強化しました。

スマテルソーラータワー
スマテルによる渦ソーラータワーのプロトタイプ

2.動作モード

システムを操作するのは、高度(大気シュノーケルの上部)の空気とタワーの基部の空気との温度差です。 誤って言われることもありますが、実際のタワーのベースとトップの温度差ではありません。

ボルテックスタワーは「自然の熱泡」を利用しているため、タワーの基部から入る空気の密度とシュノーケルの上部の空気の密度の差を利用します。 この空気の塊の回転により、タワー(実際の煙突)よりもはるかに高い高さの「架空の」煙突(回転する空気の管状または柱)を構成することが可能になり、現象を法則から分離します。 「高度-圧力-温度」、したがって平衡高度を誘発します。

タワーのパワー(ベルヌーイの流体のメカニズム)は、製品「チューブの高さごとの密度差」にのみ依存します。

空気の上昇率を決定するのは、地面の空気とシュノーケルの上部の空気との間の温度差です。

NAZARE、SUMATELの計算、および「XJunior」と「Mathematics Partner」に委託された計算は、上記の一般規則が尊重されていることを確認します。 渦塔は自然の大気現象のように機能し、これらの現象に適用されるものと同じ規則と同じ数学的法則に従います。

現在までに実証されたものは次のとおりです。

  • 現象は単独で、または人為的に開始できます
  • 現象は自立することができます
  • 現象は大気中で上昇します
  • 回転の方向は重要ではありません(コリオリはほとんどゼロです)
  • 大きな空気の塊は、現象の安定性とパワー、そしてシュノーケルの高さを可能にします
  • 大気の状態曲線(温度-湿度)と断熱曲線および疑似断熱曲線のみが現象を制御します。
  • この現象は、一部のみが悪用される可能性のある大きな機械的力を生み出します(窒息のペナルティ下)
  • この現象により、タワー内に凝縮水が生成されますが、少量です(XNUMX相流)
  • この現象は大量の冷気を発生させます(タワー内の渦の中で0°C未満)
  • この現象は、高度の雲(大気の状態曲線の関数)を作成し、特定の条件下では雨を降らせます

ナザレ教授の最初のプロジェクトと比較した開発

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上記の観察により、SUMATELはXNUMXつの空気通路セクションの比率を変更することでタワーの形状を変更しました(タワーのベースとベンチュリのネック)。

Nazareの場合、ベンチュリネックのセクションの7倍の空気入口セクションが必要でした。SUMATELはこの比率をXNUMXに減らしました。

最初の実用的で真に実証的なプロトタイプのサイズとなる300mタワーの場合、空気の流れは、温度デルタ(ベースの空気入口間の温度差)に対して130トン/秒になります。塔と渦現象の頂上)30°Cおよび湿度85%。 この場合、使用可能な機械的出力は250MWになり、対気速度は地上レベルのタワーの入り口で4m / s、200m / sになります(注:700以上km / h !!)ベンチュリパス(ナザレによって計算された50ではなく直径30 m)で、慣性が100 t / sの場合。

これらの塔のサイズと局所的に発生する大気のdisturbance乱(曇り、雨または霧雨、塔の周りの2〜3 kmの空気の冷却)を考えると、ナザレが示したように、言うまでもないそれらは、既成地域から遠く、そしてもちろん、暑い地域に位置します。

詳細:

スマテルの仕事に関する情報
ソーラータワーに関するレポートとファイルをダウンロードする
-エネルギー環境協会の連絡先の詳細:

エネルギー環境協会
7ルートデフォンテーヌシャリス
60300モントロノン
energie.environnement@wanadoo.fr

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