Perpetuum mobile

Včera ma zaujal   postoj Nemeša k jeho vynálezu na tv joj. Súhlasím, že pri excentrickom vibrátore pôsobí sila v odstredivom smere. Tvrdí aj, že čím je väčšia  záťaž, tým je príkon - spotreba menšia.  Už mu to potvrdil aj Metrologický ústav. Ovšem zabúda (možno zámerne) na výkon čerpadla. Prečo nespomína, koľko litrov vody za min.  sa prečerpá pri stúpajúcej  záťaži ? 

Podľa mňa, ak bude záťaž - tlak narastať, tak dráha pohybujúceho sa  piestu bude menšia a to znamená menšie množstvo prečerpanej vody. 

https://tvnitricka.sk/skonstruovali-vynalez-ktory-dokaze-setrit-energiu/

Z toho, čo autor uvádza na obhajobu svojho vynálezu vyplýva len to, že nepochopil charakteristiku čerpadla. Čerpadlo premieňa elektrickú energiu na kinetickú energiu kvapaliny. Lenže tu neplatí priama úmera. Podobne, ako v elektrických obvodoch, energiu zo zdroja do záťaže dokážeme najefektívnejšie preniesť len v prípade, ak impedancia generátora - zdroja je komplexne združená k impedancii záťaže. Napríklad, ak má zdroj impedanciu 50 Ohm tak maximum energie prenesie zdroj do záťaže, s impedanciou 50 Ohm.

Podobne je to aj s čerpadlom. Generátorom je v tomto prípade čerpadlo a záťaž predstavuje potrubie, jeho priemer, sklon, odpor... Pre dané potrubie a charakteristiku čerpadla existuje iba jediný optimálny bod, v ktorom čerpadlo pracuje s najvyššou efektivitou. Autor "vynálezu" tvrdil, že pri menšom prietoku potrebuje väčší výkon a naopak, ale to je OK! To nie je na úkor nejakej odstredivej sily. Iba sa na charakteristike čerpadla posunul z optimálneho bodu zaťaženia. 

p.s.

Je mi autora trochu aj ľúto. Dal si vyhotoviť aj patent...  

pred 2 hodinami, Tono pridal:

 Autor "vynálezu" tvrdil, že pri menšom prietoku potrebuje väčší výkon a naopak, ale to je OK! To nie je na úkor nejakej odstredivej sily. Iba sa na charakteristike čerpadla posunul z optimálneho bodu zaťaženia. 

Nemusíme sa baviť o odstredivej sile, lebo matematici to popisujú moc zložito a považujú ju  za pseudosilu.  Ide o vačkový vibrátor  ktorý premieňa elektrickú energiu na kinetickú. Ak vibrátor pripevním k betónovému pilieru, tak dôjde k vibrácii, kmitaniu, kde dráha je zanedbateľná. Ovšem zaujímavé  na tom je, že príkon klesne na rozdiel od neupevného voľne zaveseného vibrátora. Potom by malo platiť, že čím väčší tlak, tým kratšia dráha, čo súčasne znamená menší príkon, ale aj menší objem za čas. 

 Ako laik však súhlasím, že kmitanie je dôsledok odstredivej sily, nie dostredivej.

Zober si extrémny príklad, keď čerpadlo bude pracovať, pri uzavretom ventile. Kvapalina je nestlačiteľná, takže k zmene objemu nedôjde. Elektrická energia dodávaná čerpadlu by sa zmenila iba na vnútornú energiu kvapaliny. Táto energia, pri konštantnom objeme, nemôže konať prácu, takže výsledkom bude iba nárast teploty kvapaliny. 

V reálnom prípade elektrického motora čerpadla, by to bolo zložitejšie. Elektrický motor premieňa elektrickú energiu na mechanickú. Ale stále platí, že optimum účinnosti má motor iba pri určitom zaťažení. Ak by čerpadlo pracovalo zo zavretým ventilom, účinnosť motora by klesala a motor by pravdepodobne "zhorel". 

Pri elektrickom motore by si musel rozumieť pojmu vlastná impedancia motora. Elektrický motor sa dá nahradiť schémou prvkov indukčnosť, kapacita a odpor, ktoré tvoria vlastnú impedanciu motora. Mechanická záťaž motora mení prúdy a napätia, v tejto náhradnej schéme. Zmenou prúdu v motore vznikajú prechodové javy. Motor nie je len jednoduchý prevodník elektrickej energie na mechanickú prácu. 

Zjednodušene, ak je vibrátor pevne pripojený k piestu s nestlačiteľnou kvapalinou, tak vibrátor nemôže konať prácu. Kde sa teda spotrebuje príkon? Predstav si, že vibrátor je cievka s železným jadrom spojená s piestom a ku cievke je pripojený striedavý prúd. Cievka bude vytvárať striedavé magnetické pole, ale jadro sa nepohne. Lenže podľa indukčného zákona bude indukované pole spätne vytvárať prúd v cievke. Rovnakú energiu teda cievka vyžiari a aj príjme. Nebude teda spotrebovať žiadnu energiu zo zdroja. Cievkou bude tiecť len jalový (imaginárny) prúd. (Cievka má však aj reálny odpor, takže bude mať aj nejaký príkon energie). 

Ak sa jadro cievky môže pohybovať, bude sa konať aj práca a prúd do cievky bude mať aj reálnu hodnotu. Príkon cievky musí teda stúpnuť.

Tono, tak inak. Ak bude rotor motora nevyvážený, dôjde k väčšej spotrebe el. energie ? Resp. porovnám spotrebu pri vyváženom a nevyváženom rotore.

To máš podobné, ako pri práčke s nevyváženým obsahom bubna. Ak by si dal práčku na kolieska, bude celá pračka "behať" po miestnosti. Ak pračku ukotvíš, bude kmitať. Otázka, kedy bude mať pračka vyššiu spotrebu, či na kolieskach, alebo ukotvená, nie je jednoznačná. Ťažisko sústavy sa bude pohybovať po nejakej krivke a prácu vypočítaš integrálom sily po tejto krivke. Lenže tvar tejto krivky závisí na mnohých faktoroch. Tuhosti a pružnosti ukotvenia, hmotnosti prádla, charakteristike motora, otáčkach, atď... 

Ak by nevyvážená pračka lietala vo vesmíre, v nulovej gravitácii, tak by sa ťažisko sústavy pohybovalo po nejakej krivke, možno cykloide, ťažko povedať. V každom prípade práca po tejto krivke nebude nulová.

pred 36 minútami, Tono pridal:

Otázka, kedy bude mať pračka vyššiu spotrebu, či na kolieskach, alebo ukotvená, nie je jednoznačná. 

Presne o toto  ide. Je to len môj odhad, že excentrický vibrátor využíva práve túto vlastnosť. Potom s narastájúcim tlakom,  klesá príkon motora.  Otázne je, ale množstvo prečerpanej kvapaliny, aby sme mohli hovoriť aj o výkone čerpadla. To Nemeš neuvádza, alebo som to nepostrehol.

pred 27 minútami, buky pridal:

Otázne je, ale množstvo prečerpanej kvapaliny, aby sme mohli hovoriť aj o výkone čerpadla. To Nemeš neuvádza, alebo som to nepostrehol.

No veď práve... Každý zrýchlený pohyb ťažiska predstavuje prácu. A ak to nie je užitočná práca, tak sa znižuje účinnosť stroja. Napríklad nevyvážené koleso na aute rozkmitá celé auto a to sa deje na úkor užitočnej práce. Nikdy nebude spotreba auta nižšia, ak bude celé auto vibrovať.