Юный техник, 2000 № 03 - [16]
Экспертный совет удостоил Авторского свидетельства Анну ГАЛУШКО из города Энгельса Саратрвской области.
Почетными дипломами отмечены идеи Яна МАТВЕЕВА из деревни Романово Псковской области и Николая ШМИДТА из поселка Белоярский Саратовской области.
ЧУДО-САМОВАР
Чудо-самовар надолго сохранит воду горячей.
Анна Галушко
Конструкции самоваров в нашей почте встречаются нередко. Анна Галушко из города Энгельса Саратовской области предлагает свой вариант. В нем любопытно соединились обыкновенный самовар с сосудом Дьюара — так называются специальные емкости для хранения сжиженных газов. В таких емкостях для меньшей теплоотдачи стенки двойные, а между стенками — вакуум. Вот Анна и предлагает использовать подобный самовар-термос.
Стенки его для уменьшения теплопотерь, также как у Дьюара, выполнены двойными и вакуумированными.
Представьте, как было бы удобно — вскипятил самовар утром, а кипяток сохраняется до обеда!
Правда, такой чудо-самовар не так-то легко теплоизолировать. В отличие от сосуда Дьюара или термоса, где только одно отверстие — заливочная горловина, в самоваре необходима еще и сквозная топочная труба, сливное отверстие, заливная горловина. Все это не позволит соблюсти сплошность стенок, потребует сквозных выводов, а значит, и нарушит теплоизоляцию. Но и в таком виде чудо-самовар все же будет хранить кипяток значительно дольше обычного. Тем более что современные промышленные технологии позволяют легко изготавливать подобные резервуары с двойными стенками.
Чудо-самовар и его устройство.
ЭНЕРГИЯ ИЗ ПОТОКА
Несложное устройство — маховик да ленточная петля смогут извлечь электроэнергию прямо из реки.
Леонид Аверин
Внимание редакции привлекли письма Леонида Аверина из города Волгодонска, где он предлагает интересный способ извлечения энергии из водных потоков, а проще сказать — из реки.
Его устройство имеет маховик, установленный на основании, и ленточную петлю. Один конец ленты укреплен неподвижно, за основание, а второй — подвижный. Он крепится за установленный на маховике кривошипный палец. Весь механизм погружается в речной поток. Набегающая вода заполняет петлю, лента натягивается и прокручивает маховик. Кривошипный палец проворачивается в нижнее положение и складывает ленту. А дальше работает инерция — маховик крутится, палец возвращается в верхнее положение, вновь раскрывая ленточную петлю — цикл повторяется.
Такова, судя по рисункам, суть работы предлагаемого устройства.
Толком Леонид его не описал. Но в письме он предлагает увеличивать массу маховика, длину ленты и другие конструктивные элементы для увеличения мощности. Например, в ткань ленты вмонтировать полые трубки, придающие верхней части ленты плавучесть.
Однако заметим, мнение Леонида об увеличении снимаемой мощности при увеличении длины ленты неверно. Сама длина ее играет отрицательную роль, поскольку сила трения потока о ленту тормозит вращение маховика.
Кроме того, при слишком большой длине она не будет охлопываться в достаточной мере — скорость обтекания снаружи верхней части полотнища больше, чем изнутри, а значит, будет действовать подъемная сила, препятствующая схлопыванию.
Тянущее усилие, как известно из курса физики, равно произведению скоростного напора на величину миделева сечения — площадь проекции препятствия в сечении, перпендикулярном направлению движения потока. Оттого несхлопнувшаяся петля ленты будет тянуть маховик назад.
А все это означает, что длина ленты должна быть минимальной.
Если приглядеться к рисунку, то становится ясно, что длина ее должна быть равна удвоенному радиусу ее закрепления плюс расстояние до точки неподвижного крепления.
Гидропривод:
>1 — маховик; 2 — лента.
Примерно та же ситуация и с массой маховика. Леонид подчеркивает необходимость максимальной массы. Между тем масса маховика, наоборот, должна быть минимальной, обеспечивающей проворачивание системы от положения А до положения Б и не более того.
Попробуем оценить порядок величины мощности, получаемой таким способом. Примем скорость потока воды равной 1 м/с при сечении препятствия равном 1 кв. м и радиусе вращения точки крепления ленты равном 1 м. Окружная скорость маховика не может быть больше скорости течения, и тогда маховик делает 1 оборот примерно за 12 с.
Учитывая, что тянущее усилие не всегда направлено по касательной, получим на валу маховика мощность порядка 250 Вт.
Точно такая же конструкция может быть использована для добывания энергии из потока воздуха (только мощность будет меньше, пропорционально плотности). А ось маховика при этом совсем не обязательно располагать горизонтально — устанавливать генератор на воздухе вертикально даже удобнее. В целом же конструкция Леонида Аверина вполне работоспособна, и наши читатели могут попробовать использовать ее на модели.
ТЕПЛО И ХОЛОД ИЗ ОДНОЙ ТРУБЫ
Вихревую трубу можно использовать и как нагреватель, и как холодильник.
Ринат Мазиков
Ринат Мазинов из города Азнакаево, что в Татарстане, предлагает построить паровой автомобиль с необычным паровым котлом. Необычность его в том, что для нагрева воды в нем он предполагает применить вихревую трубу, а полученный пар использовать как для движения автомобиля, так и для привода компрессора. Таким образом, считает Ринат, энергии, заключенной в исходном воздухе, будет достаточно.
