Вихревая энергия: Энергии вихревого движения жидкости и возможности её практическог

Энергии вихревого движения жидкости и возможности её практическог

В настоящее время во всем мире активно ведется поиск новых альтернативных источников энергии, не наносящих вреда окружающему пространству. В процессе этого поиска сформировались два основных направления получения такой энергии.

     Основоположником первого направления считается Н.Тесла, с его идеей получения энергии из окружающего пространства.  О его идеях, в частности запатентованных им трансформаторе, двигателе на постоянных магнитах и т.д. ведется активная дискуссия.

 

        Основоположником второго направления по праву считается В.Шаубергер с разработанной им теорией энергии воды. Многие авторы пишут о безрезультатных попытках использовать на практике теорию В.Шаубергера , а также изготовить вихревой двигатель.

 

        Один из сайтов, посвящённый вопросам исследования вихревой энергии, выбрал своим эпиграфом цитату «ЭНЕРГИЯ ПЕРВИЧНА — ЭТО ПРИЧИНА, ФОРМА ВТОРИЧНА — ЭТО СЛЕДСТВИЕ». Этим подчеркивается то, что человечеству пока не ясен основополагающий принцип, объясняющий процессы, протекающие в вихревых аппаратах.

 

        В предлагаемой статье мы хотим предложить к рассмотрению  вопросы практического применения вихревого движения жидкости.

 

        Для объяснения механизма образования дополнительной энергии в аппаратах, реализующих вихревое движение жидкости, рассмотрим устройство, схема которого приведена на рис.1 и назовем его гидроциклон (Г.Ц.)

 

        Гидроциклон состоит из корпуса 1 с коническим центральным каналом, в котором расположен активатор, выполненный в виде конуса, на образующей которого расположен сужающийся винтовой канал  и двух крышек — входной 3 и выходной 4. (Рис.1)

 

       Допустим, что через Г.Ц. проходит  жидкость с расходом Q.

 

       Рассмотрим уравнение энергии для сечений 2а-2а  активатора, —  на выходе из сужающегося винтового канала и 2-2 — на входе в канал (а) (Рис. 1).  Давление в этих сечениях одинаковое и равно р₂. В сечении 2а-2а поток движется по винтовому каналу плоскопараллельно, и энергия единицы массы потока W_2a определяется из выражения:

 

                                                                        W_2a=E_o + p_2 ⁄ ρ + Q^₂ ⁄ 2f²‘

 

 где:  E_o— внутренняя энергия единицы массы потока,

 

          f — площадь поперечного сечения сужающегося винтового канала на выходе из активатора,

 

          ρ — плотность рабочей жидкости,

 

          Q — расход  рабочей жидкости.

 

 В сечении 2-2 поток одновременно движется параллельно оси со скоростью Q ⁄ F₂ (поскольку соблюдается принцип не разрывности потока) и  вращается вокруг оси с угловой скоростью ω=Q ⁄ fR

Энергия единицы массы потока определяется из выражения:

, где E_{1— внутренняя энергия единицы массы потока в сечении 2-2,}

      F_{2— площадь сечения канала (а),}

      R — радиус  винтового канала  на конусе активатора (Рис.1),

— энергия единицы массы потока, возникшая  от действия центробежных сил переносного вихревого движения. Поскольку приток энергии из вне отсутствует W_2a=W₂.

       (1)

Указанное уравнение учитывает то, что часть гидравлической энергии потока Q² ⁄ 2f²  при входе в канал (а) перешла во внутреннюю энергию (внезапное расширение потока, т.е. отрыв потока от стенок).

        Учитывая то, что F₂>>f  т.е  Q²⁄ 2F₂² =0, из уравнения (1) следует:

                                               Q²⁄ 2f²=E₀ — E₁,

 

 т.е., часть внутренней энергии потока переходит в гидравлическую энергию переносного движения, которая на выходе из Г.Ц. переходит в потенциальную энергию давления.

         Рассмотрим уравнение Бернулли для сечений 1-1; 2а-2а; 2-2 и 3-3. Приняв во внимание , что в сечении 3-3 поток имеет плоскопараллельное движение (в случае необходимости в канале (а) может быть установлен выпрямитель потока), получим формулу:

 

           (2) ,

где λ — коэффициент гидравлического сопротивления,

      L — приведенная длинна сужающегося винтового канала,

      d — средний гидравлический диаметр поперечных сечений сужающегося винтового канала,

     p₁— давление на входе в Г.Ц.,

     p_{3— давление на выходе.}

Следует учесть, что это выражение верно при отсутствии кавитации, т.е. при р₂>0 или p₃>Q²⁄ f² (давление абсолютное).

       Из уравнения (2) видно, что мощность потока на выходе из Г.Ц. больше чем на входе в него за счет части внутренней энергии рабочей жидкости, причем величина этой разности определяется геометрическими размерами активатора L; d; f и величиной расхода рабочей среды. Разница  между входной и выходной гидравлической мощностью δN.

 δN зависит от Q и от f и может достигать практически любых величин.

        По описанному выше принципу работают сопла и имплозионная машина(в том числе и «домашний генератор») Шаубергера, вихревой двигатель Клема, тепловые генераторы Потапова.

        Наша творческая группа занимается изучением данного направления уже более 10 лет. За это время нами разработан метод расчета турбин на выше приведенном принципе для любой мощности и сделана конструктивная проработка турбины мощностью 20 Квт, экспериментальные образцы подвесных лодочных моторов (водометов) тяговым усилием 20 и 50 кг, работающие на забортной воде.

        Кроме того, нами разработаны аппараты, реализующие самовоспроизводящийся вихрь, разработана методика их расчета и на этом принципе проработаны:

       1. Отопительный котел тепловой производительностью 45 Квт;

       2.Двигатель мощностью 2,7…4,5 Квт.

          Работы по практическому использованию энергии вихревого движения жидкости до настоящего времени нами проводились как поисковые, основанные  исключительно на собственном энтузиазме. Но, накопленный опыт позволяет осуществить выход на изготовление опытных образцов. Наша группа ищет инвестора, готового на взаимовыгодных условиях, финансировать проведение дальнейшей работы, изготовления образцов оборудования, проведения их испытаний.

        В случаи интереса к данной информации просьба писать:

       E-mail: [email protected]

Исследование вихревой изменчивости в Лофотенской котловине на основе анализа доступной потенциальной и кинетической энергии

Исследование вихревой изменчивости в Лофотенской котловине на основе анализа доступной потенциальной и кинетической энергии

В. С. Травкин^✉, Т. В. Белоненко

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия

^✉E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация

Цель. Лофотенская котловина – одна из энергоактивных зон Мирового океана, характеризующаяся высокой активностью мезомасштабных вихрей. Целью работы является анализ различных составляющих общей энергии в этой котловине: средней кинетической и вихревой кинетической энергии, рассчитанных с использованием интеграла по объему доступной потенциальной и кинетической энергии Лофотенского вихря, – а также изменчивости этих характеристик.

Методы и результаты. Используются данные реанализа GLORYS12V1 за 2010–2018 гг. Анализируются средняя и вихревая кинетическая энергия, а для Лофотенского вихря – объемные доступная потенциальная и кинетическая энергия. Отмечается увеличение мезомасштабной активности вихрей в зимний период по сравнению с летним. Изучена эволюция доступной потенциальной и кинетической энергии Лофотенского вихря до горизонта 1000 м. Показано, что доступная потенциальная энергия вихря на порядок превышает кинетическую энергию, причем демонстрирует положительный тренд с коэффициентом 0,23·10¹⁵ Дж/год. Установлено, что наибольший вклад в потенциальную энергию вносит промежуточный слой от 600 до 900 м, а в кинетическую – слой от 0 до 400 м. Проанализированы скорости преобразования средней кинетической энергии в вихревую кинетическую энергию и скорости преобразования средней доступной потенциальной энергии в вихревую доступную потенциальную энергию (баротропная и бароклинная неустойчивости). Показано, что первый тип преобразования доминирует летом, в то время как для второго характерно усиление потоков в зимний период.

Выводы. В вертикальных профилях проявляется увеличение кинетической энергии вихрей в зимний период по сравнению с летним. Доступная потенциальная энергия вихря на порядок превышает кинетическую энергию. Увеличение доступной потенциальной энергии подтверждается значимым положительным трендом и уменьшением вихревого числа Бюргера. Графики скорости преобразования баротропной неустойчивости отражают в зоне вихря разнонаправленные потоки, причем в зимний период наблюдается дипольная структура, в летний – трипольная. Наибольшая интенсивность баротропной неустойчивости отмечается летом. Для бароклинной неустойчивости характерно усиление потоков в зимний период, что связано с ослаблением стратификации в этот период вследствие зимней конвекции.

Ключевые слова

Лофотенская котловина, Норвежское море, доступная потенциальная энергия, кинетическая энергия, мезомасштабные вихри, Лофотенский вихрь.

Благодарности

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта СПбГУ № 75295423 и гранта РФФИ № 20-05-00066.

Для цитирования

Травкин В. С., Белоненко Т. В. Исследование вихревой изменчивости в Лофотенской котловине на основе анализа доступной потенциальной и кинетической энергии // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 3. С. 318–332. doi:10.22449/0233-7584-2021-3-318-332

DOI

10.22449/0233-7584-2021-3-318-332

Скачать статью в PDF-формате

Вихревая энергия

МЕНЕДЖЕР ПО ИНВЕСТИЦИЯМ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГЕТИКИ

МЫ ЯВЛЯЕМСЯ МЕНЕДЖЕРОМ ПО ИНВЕСТИЦИЯМ В ГЛОБАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ С ПОСЛЕДНИМ УСПЕХОМ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЫШЕННОЙ ДОХОДНОСТИ ДЛЯ ИНВЕСТОРОВ, СОЗДАЮЩИХ БУДУЩЕЕ С НУЛЕВЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ЭНЕРГЕТИКИ

Vortex Energy является ведущим инвестиционным менеджером в области возобновляемых источников энергии и на сегодняшний день управляет AUM на сумму 1,6 миллиарда евро, из которых 1,3 миллиарда евро были проданы. Наша глобальная междисциплинарная инвестиционная стратегия, основанная в 2014 году, позволила нам завершить полный цикл приобретения и продать 0,8 ГВт, а в настоящее время развивает 8,2 ГВт в активах чистой энергии в Европе и Великобритании, обеспечивая при этом превосходную прибыль для инвесторов и перевод нас к устойчивому будущему.

1,6 млрд евро

Выведенные и текущие активы под управлением

600 млн евро

Вложенный капитал

5

Страны по всей Европе

Используя блестящий опыт инвестирования в активы возобновляемых источников энергии и возвращая своим инвесторам двузначные внутренние нормы прибыли (IRR), Vortex Energy является мировым лидером в области экологически чистой энергии, достигая совокупной доходности 13% от реализованных инвестиций. Наш собственный опыт позволил нам с момента основания совершить сделки на сумму 3 миллиарда евро, беспрепятственно выполняя поиск, структурирование, финансирование, интеграцию активов и продажу активов с прицелом на более чистое и устойчивое будущее.

НАША ИСТОРИЯ

Послужной список Vortex Energy

Ignis Energia

2021-Active

Первая инвестиция Vortex Energy IV: испанская независимая интегрированная группа по возобновляемым источникам энергии.

Не разглашается

Vortex Energy IV

2021-Active

Energy Transition Fund

До 750 млн долларов США

Vortex Energy III

2017-2020

100% доля в портфеле солнечных фотоэлектрических систем мощностью 365 МВт в Великобритании от Terraform Power

470 млн фунтов стерлингов

Vortex Energy II

2016-2019

49% акций общеевропейского портфеля ветроэнергетики мощностью 664 МВт от EDPR

550 млн евро

Вихревая энергия I

2015-2019

49% доля в портфеле ветроэнергетики мощностью 334 МВт во Франции от EDPR

170 млн евро

Новости Vortex Energy

Новости и события

Vortex Energy назначает Ану Перис Каминеро главным операционным директором

• 31 марта 2022 г.

Каминеро обладает обширным опытом в области возобновляемых источников энергии, чтобы обеспечить развитие и операционное превосходство, стимулируя глобальную стратегию роста Vortex Energy

Vortex Energy сотрудничает с Ignis для финансирования амбициозного плана по возобновляемым источникам энергии по всему миру на сумму 625 миллионов евро

• 4 октября 2021 г.

Вклад в акционерный капитал позволит Ignis продолжить быстрорастущую деятельность по разработке платформы мощностью более 20 ГВт

Vortex Energy достигает первого закрытия в размере 200 миллионов долларов США для флагманского фонда «Vortex Energy IV», предназначенного для инвестиций в глобальный энергетический переход

• 7 июля 2021 г.

Опираясь на свой блестящий послужной список в области возобновляемых источников энергии, Vortex Energy запускает этот новый фонд, чтобы использовать растущий глобальный интерес к Energy Transition

Vortex Energy продает контрольный пакет своего портфеля солнечной энергии в Великобритании мощностью 365 МВт компании TNB, оценивая портфель в ок. 500 млн фунтов стерлингов

• 17 сентября 2020 г.

Сделка еще больше укрепляет репутацию Vortex Energy в создании ценности для своих инвесторов и прокладывает путь к планам по запуску Vortex IV, глобальной платформы экологически чистой энергии.

Vortex Energy заключает окончательное соглашение с институциональными инвесторами, рекомендованными J.P. Morgan Asset Management, о продаже своей 49-процентной доли в общеевропейском портфеле ветроэнергетики мощностью 998 МВт

• 21 декабря , 2018

Продажа включает в себя один из крупнейших портфелей ветроэнергетики в Европе и происходит всего через четыре года после запуска Vortex Energy в Европе, обеспечивая привлекательную акционерную стоимость

Платформа EFG Hermes Vortex завершает приобретение портфеля солнечной энергетики TerraForm мощностью 365 МВт в Великобритании

• 11 мая 2017 г.

Сделка делает Vortex одним из крупнейших инвестиционных инструментов, ориентированных на возобновляемые источники энергии в Европе, при этом активы подразделения прямых инвестиций EFG Hermes под управлением достигают 1,4 млрд долларов США

О НАС — Vortex Energy

Vortex Energy была основана в 2014 году с целью инвестирования в сектор возобновляемых источников энергии, особенно в солнечную и ветровую. Позже он расширил объем своих инвестиций, включив в него более широкий спектр технологий экологически чистой энергии, чтобы извлечь выгоду и внести свой вклад в растущий переход на экологически чистую энергию.

СОЗДАННАЯ ПЛАТФОРМА ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЭНЕРГЕТИКИ

Vortex Energy в цифрах

Выведенная и текущая мощность

9,0 ГВт

Реализованный IRR

c. 13%

Реализованная наличность

СОЗДАННАЯ ПЛАТФОРМА ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ

Vortex Energy в цифрах

Мощность

822 МВт

IRR

c. 13%

Наличный расчет

1,4x

О КОМПАНИИ

Обзор Vortex Energy

Компания Vortex Energy была основана в 2014 году с целью инвестирования в сектор возобновляемых источников энергии, в частности, в солнечную и ветровую энергию. Позже он расширил объем своих инвестиций, включив в него более широкий спектр технологий экологически чистой энергии, чтобы извлечь выгоду и внести свой вклад в растущий переход на экологически чистую энергию.

С момента основания Vortex Energy завершила весь жизненный цикл инвестиций, от приобретения и управления активами до рефинансирования и продажи трех крупных портфелей возобновляемых источников энергии (Vortex I, Vortex II и Vortex III) в Европе и Великобритании, с общая полезная мощность 822 МВт. Сегодня он является ведущей инвестиционной платформой для перехода к энергетике со своим флагманским фондом Vortex Energy IV и успешно закрыл первую инвестицию в рамках фонда со значительным миноритарным пакетом акций Ignis Energia — одного из крупнейших разработчиков экологически чистой энергии в Испании. Опираясь на свое операционное и финансовое превосходство, стратегия Vortex Energy сосредоточена на расширении базы инвесторов и активов. Для этого он нацелен на авторитетных институциональных инвесторов, суверенные фонды благосостояния и стратегических инвестиционных партнеров по всему миру. Он также стремится сочетать стабильные долгосрочные законтрактованные активы, которые генерируют денежные средства для распределения и стабильную доходность, и активы роста, стоимость которых со временем увеличивается. Vortex Energy получает свои активы самостоятельно или через партнерские отношения с лучшими в своем классе операторами и разработчиками, такими как EDPR и Lightsource BP. Его спонсирует, запускает и управляет Beaufort, дочерняя компания EFG Hermes.

СОЗДАНИЕ СТОИМОСТИ

Комплексное предложение от Vortex Energy

Поиск сделок и проверка

Поиск и проверка сделок

Успешно заключил более сотни сделок, используя глобальную сеть консультантов, разработчиков, операторов, поставщиков коммунальных услуг и независимых производителей электроэнергии (IPP).

Структурирование и завершение сделки

Структурирование и завершение сделки

Проведена комплексная проверка, переговоры по сделке и ее структурирование, что привело к привлечению и инвестированию более 600 млн евро в акционерный капитал.

Опыт полного инвестиционного цикла

Опыт полного инвестиционного цикла

Завершил полный инвестиционный цикл в трех портфелях, приобретенных в период с 2015 по 2017 год, включая активное управление активами с операторами и продажу активов в 2019 и 2020 годах.

Долговое финансирование

Долговое финансирование

Более чем 10 ведущих европейских банков, Vortex Energy привлекла, обеспечила и рефинансировала долг в размере 1,2 млрд евро, при этом рефинансирование было превышено в два раза.

Управление активами и портфелем

Управление активами и портфелями

Группа управления активами Vortex Energy на местах заключила несколько соглашений о покупке электроэнергии (PPA), осуществляла надзор за эксплуатацией и техническим обслуживанием (O&M) и контролировала все свои портфели.