A JÖVŐ ENERGIÁI

1. A FELHAJTÓERŐ TITKA

A szélerőművek teljesítménye és hatékonysága mellett észrevehetetlen parányokká válnak a régi szélmalmok produktumai. Ebben a fejlődésben egyedüli főszereplő a lapátokon (és persze a repülőgépek szárnyain) létrehozott felhajtó erő.

https://hvg.hu/tudomany/20170523_dong_energy_burbo_bank_szelfarm_szelkerek_szeleromu_aram_energia

A modern szélerőművek lapátjai hasonlóan működnek, mit a repülőgépek szárnyai. Egy régi tanulmányban találkoztam a leírásukkal, onnan tudom, hogy az áramvonalas szárnyakon kétszeres szélsebességnél háromszoros erő (energia) keletkezik, míg a terelőlapátok esetében a szélsebesség és a lapátokon jelentkező erő egyforma. A szélerőművekkel az a baj, hogy nagyobb szélsebességre épül, miközben a szelek sebessége legtöbbször kicsi.

Ezt a Wikipédia segítségével készített rajzon mutatom be. A wikis anyag itt:

https://hu.wikipedia.org/wiki/Felhajt%C3%B3er%C5%91_(aerodinamika)

Ebben a repülőgép szárnyain jelentkező erőket tünteti fel egy ábra. A felhajtó erőt Fy, a szárny légellenállása a Fp tolóerővel megegyező nagyságú de azzal ellentétes irányú jelöli. Az ábrán jól látható, hogy a felhajtó erő nagysága meghaladja a repülőgép (ebben minden benne van, ami ellenállás a levegővel szemben) légellenállását. Ez azt jelenti, hogy az Fy erőt (ami energiának is felfogható) annál kisebb tolóerővel (úgyszintén energia, ezt hajtóművekkel biztosítják) állítja elő a repülőgép hajtóműve. Ezt a törvényszerűséget alkalmazom most a széllapátokra. Itt nem a gép megy szembe a légtömegekkel, hanem a légtömegek a turbinával, de ez a felhajtó erőre vonatkozó törvényszerűségen nem változtat. Tehát a szélerő esetében a szélnek kisebb munkát kell végeznie, mint amekkora munkát jelentő energia keletkezik a lapátokon, mivel az Fp kisebb, mint az Fy erő értéke. Vagyis a modern szélerőművek örökmozgóként működnek most is, de ez nem tűnik fel a jelenség természete miatt. Ugyanis az emberek nem méricskélik össze a lapátokon átjáró levegő energia veszteségét azzal az energiával, amely a lapátokon villamos energia formájában keletkezik! Érted a lényeget, hogy a szárny ellenállása kisebb, mint amekkora felhajtóerő a szárnyon keletkezik? Hogy ezért tud egy repülőgép a levegőben maradni, miközben a hajtóműve csak a felhajtóerő töredékét tudja előállítani. Egy példa: Boeing 747-8:

https://hu.wikipedia.org/wiki/Boeing_747

A Boeing-747-8 technikai adatait mutató táblázat adatai alapján 118,4 tonnás tolóerővel 448 tonna felhajtóerőt tud a Boeing létrehozni (ennyi a gép maximális repülősúlya). Ez közelítően 3,8-szoros szorzó. Ugyanezt szorzót lennének képesek hozni a modern szélturbinák is, amennyiben akkora szélsebesség hajtja meg a lapátokat, mint a szóban forgó repülőgép repülési sebessége.

A szélsebesség és a teljesítmény a megfelelően kiképzett lapátoknál 1:3 arányú is lehet, miközben a légellenállás egyenesen arányos marad a szélsebességgel. Ami a repülőgép esetében a légellenállás, az a széllapátok esetében a lapátok ellenállása. A repülőgép ellenállását a hajtóművek egyensúlyozzák ki, míg a gép sebességéből a felhajtóerő következik. A szélerőműveknél fordított, nem alapátok mennek szembe légtömeggel, hanem a légtömegek a lapáttal. Ezek a tömegek csak a lapátok ellenállásának arányában veszítenek mozgási energiájukból, amely ellenállás csak töredéke a lapátokon keletkező felhajtóerőnek, amely a meghajtóerő is egyben. A mozgó légtömegek tehát kevesebb energiát veszítenek, mint amekkora munkaenergia a lapátokon jön létre.

Ez sérti a termodinamika és a relativitási elméletet is. Valójában ezek az elméletek sértik a valóság elveit, és ennek az emberiség jövőjét illetően nagy jelentősége van, mivel az emberiség egyik nagy problémája a tiszta energia hiánya. Erre pedig egyrészt a környezet kímélése miatt, másrészt az energiafüggetlenség miatt lenne szükség. Az emberek nem is tudják, hogy a repülőgépek éppen termodinamika megkerülése révén tudnak a levegőben maradni. Ezt főképpen a repülőgép szárnyainak kiképzése teszi lehetővé, de a sugárhajtómű révén is, mely ugyancsak sérti az említett ,,tudományos” elveket. Ezt a már tárgyalt felhajtóerő teszi lehetővé, valójában ezen alapul a sugárhajtómű működése is.

A következő három rajzon mutatom be a sugárhajtómű valódi működési elvét. Képzelj el egy körül zárt teret, három nyílással.

Az egyik nyílásban (1) tüzelőanyagot juttatnak a zárt térben, mely a tüzelőtér (4). A tüzelőtér két oldalán is van egy-egy nagyobb nyílás, a bemeneti (2) és a kimeneti (3) nyílás. Mindkét nyílásban egy-egy ,,ventilátor” van, melyeket egy közös tengely köt össze. A ventilátorok szárnyainak állását a rajzon külön ábra mutatja (5), míg a forgásirányt felülről nézve kék nyilak mutatják.

Az első rajzon mindkét ventilátor turbinaként működik, mivel azokat az tüzelőtérből kiáramló gáz hajtja meg. Azonban ha a két ventilátor lapátjai azonos irányban állnak, azok egyszerre viselkednek kompresszorként és turbinaként. Mivel energiaigényük és munkavégző képességük azonos, a közös tengelyük révén egymás ellen hatnak és így mozdulatlanok maradnak (ez látható a második rajzon).

Miért van ez így? Ha az egyik ventilátort turbinaként akarom használni, mely az égésgázokat

a tüzelőtérből kihajtja az tüzelőtérből és ezzel meghajtóerőt szolgáltatna, akkor számolnom kell azzal, hogy kompresszor (ez lenne a másik ventilátor a bemenő

oldalon) energiaigénye kisebb legyen annál, mint amit a turbina szolgáltat. Igen ám, csak hogy a turbinának nincsen külön meghajtása, azt a turbina lapátjain

kiáramló gázok biztosítják. Ugyanezek a gázok azonban a kompresszor lapátjai ellen hatnak és igyekeznek a bemenő oldalon is távozni. Ezt a kompresszor akadályozza meg azzal, hogy a kiáramló gázok ellen hat és igyekszik azokat visszaterelni a tüzelőtérbe. Az ehhez szükséges erőt-energiát az égésgázoknak a turbinán kell előállítaniuk, de azt a kompresszor vissza fogja. Ezért írtam, hogyha a közös tengelyre kötött két ventilátor munkaigénye és meghajtó ereje (turbinaként) azonos, akkor a tengely nem fordulhat el. Ez csak akkor lehetséges, ha a turbinaként funkcionáló ventilátor lapátjain nagyobb erő jön létre, mint amekkora erő a ventilátort elforgatásához kell. Nem ismerős?

Másodfajú örökmozgó? Még tüzelőanyagra sincs szükség!

Csak azt kell elérni, hogy a menetszél bejusson az ,,égéstérbe” és meghajtsa a kimeneti oldalon

levő turbinaként működő ventilátort. Mivel ez nagyobb mozgási (forgási) energiát állít elő, mint ami kompresszorhoz meghajtásához szükséges, a kompresszor biztosítani fogja a turbina meghajtásához szükséges mozgási (forgási) energiát, létrejön arakétahajtóműknél ismert reaktív tolóerő.

Ehhez csak meg kellett növelnem a kompresszor lapátjainak méretét, és ami a legfontosabb: megváltoztatni a turbina lapátjainak profilját, keresztmetszetét. Ez ugyanis a lényeg. Ezért mutattam be a turbinánál a repülőgépek szárnykeresztmetszetét:

A repülőgépek (és szélgenerátorok) lapátjain termelődő mozgási energia nagyobb, mint a lapátok megforgatásához szükséges energia. A szárnyprofil ábráján ezt Fy és Fx erőkkel mutatják be, ahol a szárny ellenállása az Fx, és az ellenállásnál nagyobb felhajtóerő az Fy. Ezért lehet a felhajtóerőnél kisebb tolóerővel a repülőgépet a levegőben tartani.

Figyeld meg a kompresszor nagy méretét a turbinához képest persze itt más okból), és hasonlítsd össze a lenti kép bemutatóábrájával (General Electric GE90-115B).

http://hu.digivideofestmenyek.com/hobbijaink/repules/repulogep-hajtomuvek-fejlesztese

2. ÖRÖKMOZGÓK

Az örökmozgó nem tartozik láthatóan a gnózis témájába, de hogy mennyire ott a helye még is, azt a termodinamika fő tételei bizonyítják az arra fogékony elmék számára.

https://hu.wikipedia.org/wiki/A_termodinamika_els%C5%91_f%C5%91t%C3%A9tele

Két örökmozgót mutatok be. Felépítésük mechanikus és egyszerű. Már régen működnének ilyen szerkezetek, ha azok megvalósítását nem akadályozták volna meg azok, akik féltek az ember kezébe adni ilyen dolgokat. A korlátlan energia nem a dialektikus ember kezébe való.

Ennek az örökmozgónak is egyszerű felépítése, van, de annyira eltér a klasszikus irányzat szerkezeteitől, hogy talán soha nem is találta volna fel senki, ha nem kimondottan ezt az utat próbálja járni.

Az elvet úgy rajzoltam meg, ahogyan képzeletben is eljutottam a végső alakzathoz. Így láthatod, hogy erőkarok rendszere az egész, és hogy szimpla mechanikai tudással is megérthető ez a ritkaság.

Első fázisban azt mutatom be, hogy a karok kapcsolódásai miként növelik meg a karok végén a rájuk vitt mechanikai erőt. Ezzel az elvvel minden nap találkozol, de annyira hétköznapi, hogy nem is figyelsz rá.

A második fázisban ugyanazt a karokból álló rendszert valósítom meg, de a mérlegkarnak nevezett karok hossza, melyek az ”a” és ”b” egyenesekből állnak, egyformák. Kapcsolódási szögük egyformák minden tagnál. A nyilak vastagsága az általuk képviselt erő nagyságát fejezi ki.

A harmadik fázisban egy 8 tagú körré kapcsoltam össze a rendszert. Itt azonban megváltozott valami. A rendszerben levő erő nagysága a tagok között nem változik, a rendszer statikus egyensúlyban van.

A második fázisban a karokon átvitt erő az irányuktól függően vagy megkétszereződnek, vagy megfeleződnek csak azért, mert a mérlegkarok és az összekötő karok kapcsolódásai egyforma szöget zárnak be. Ha ez így lenne a kör-változatnál is, akkor már kész is lenne az örökmozgó, hiszen a kiindulópontra ható erő 256-szorosa jelenik meg a végponton.

Vagyis ha a rugó az egyik oldalán 1x erővel hat a mérlegkarra, akkor a 8. tag végén 256 x erő jeleneik meg. Ezt a fizika azzal védi ki, hogy a karok kapcsolódásainak szöge úgy változik meg, hogy a mérlegkar közepén közel megkétszereződőtt erő a másik mérlegkaron megfeleződik az által, hogy a csúcson a karok egymással kisebb szöget (y) zárnak be. Azonban A csillag és a fűrész-alakzat közötti tartományban már megszűnik a termodinamika amúgy is feltételekhez kötött érvénye. A fűrész-alakzatnál minden egyes mérlegkarnál a bevitt erő megkétszereződik. Most ezt az alakzatot hajlítsd meg úgy, hogy minden tag egy kicsit elforduljon a másikhoz képest ugyanabban az irányban. Az a helyzet áll elő, hogy a csúcsok szögei még nem tudják az ”a”- „”b”- szakasz erőit kiegyenlíteni, de már a tagok nem egy vonalban vannak, az utolsó tag összekötő karjánál sokkal nagyobb forgatónyomaték keletkezik, mint a kiindulópontnál. Megvalósul az örökmozgó elve.

Ha a mérlegkarok (nevezhetjük ezek után sugár-karoknak is, mert ezek a tengelyből erednek, és sugár irányúak) nem a tengely hossztengelyére csatlakoznak, hanem azon túl érnek, akkor a karokon átvitt erő minden egye szakasznál gyengül, végül jelentéktelenné válik. Ha megnézed a ,,csigalépcsőbe” rendezett alakzatot, láthatod, hogy a végpontból kilépő jelentéktelen erőt kivéve minden erő a hossztengelynek azonos irányában néz. Vagyis a spirál hossztengelye mentén az egyik irányban nagyobb erőt fejt ki, mint a másikban. Olyan rugóval tudnám ezt érzékeltetni, amely az egyik végében nagyobb erőt fejt ki, mint a másikban. Nem az erők tagadták meg a törvényeket, hanem a geometria abszolút tulajdonsága, amely az eredeti világban működne, itt azonban nem nyilvánulhat meg. Ezért amikor ez a szerkezetet megépíted, előfordulhat, hogy nem fog működni, hiába stimmel minden matematikai számítás. Ezzel a spirál nincsen egyedül. Ilyen a Föld matematikailag meghatározható görbületének mértéke, amely azonban gyakorlatban ellenőrizve nulla.

A következő működési elv az ideális örökmozgóé. A valóban használatra érdemes örökmozgót többféleképpen is meg lehet valósítani, két ilyen elvről írtam már. Közös nevezőjük az egyszerű felépítés, az egyszerű működési elv, amelyből következik, hogy az örökmozgónak nem lehet feltalálója, az elvek megelőzték a feltalálóikat. Az itt bemutatott elv a legegyszerűbb a mechanikus örökmozgók között. Belső fogazású állórész maga a hajtóműház is (lila kör). Átmérője 3x

Amíg a meghajtó fogaskerék egy fordulatot tesz meg saját forgástengelye körül, addig a bolygókerék fél fordulatot végez saját forgástengelye körül. Amíg a bolygókerék végig gördül az állórész belső palástján, fél fordulatot végez. Amíg a bolygókerék fél fordulattal végig gördül az állórész belső palástján, a meghajtókar egyszer megfordul az állórész középpontja körül.

Az állórész belső fogazott palástján egy külső fogazású kerék (bolygókerék) gördül végig. Átmérője 2x

A bolygókerék belső fogazású palástja egy meghajtó, külső fogazású fogaskerékhez kapcsolódik. Átmérője 1x.

A meghajtókart a bolygókerék tengelye hajtsa meg. A meghajtás irányát kék meghajlított nyíl mutatja. A bolygókerék haladási irányát egyenes piros nyíl mutatja.

Az állórész azonos méretű fogainak száma a bolygókerék külső fogainak számánál harmadával több. A bolygókerék azonos méretű belső fogainak száma kétszer akkora, mint a meghajtó fogaskerék fogaié. Ha a háromféle fogazás azonos méretű fogakat tartalmaz, számarányaik: Meghajtó fogaskerék: 1, bolygókerék 2, állórész 3.

A meghajtó fogaskerék 1y nagyságú forgási energiát igényel, amely meghajtó karon 2y nagyságú meghajtó energiát hoz létre. Amíg a meghajtó fogaskerék egy 1y energiát igényelve egy fordulatot végez saját forgástengelye körül, addig egyszer fordul meg az állórész középpontja körül a 2y nagyságú mozgási energiát képviselő meghajtókar is. A keletkező energia nagysága 1y.

Készítettem egy 16 képkockából álló gif-bemutatót is. A rajzokat Libreoffice 6.1.1 verziójával készítettem, amely első sorban szöveg-, és nem képszerkesztő-program. Azonban úgy látom, hogy tökéletlensége ellenére is remélhetőleg sikerült érthető bemutatót készítenem. A fogaskerekek fogainak hiányát én is érzem a rajzokon, de még sem ez a fontos, hanem az első rajzon megadott méret és mozgási arányok. Ezek nincsenek pontos értékekhez kötve, azoktól el lehet térni, de a megadottak a legracionálisabb arányok.

Zárszóként visszatérek a gnózishoz. Településem határában most egy napelemparkot – naperőművet - építenek egy nagy szántóföldön. Ennyivel is kevesebb élelmiszert fogunk termelni akkor, amikor a népességgyarapodás miatt egyre nehezebb a népességet élelmiszerrel ellátni. A fosszilis energiák kora leköszönőben van, helyette csak a nap- és szélenergia jöhet számításba minden más lehetőségek előtt. Az élet lassan választás elé állítja az emberiséget: élelmiszer vagy energia. Az élelmiszer a tömegek problémája, az energia a gazdagoké. Egyenlőre gazdagok állnak nyerőre.