專利名稱：能量轉換的方法及實現該方法的渦流管的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力工業，并可被用于生產熱能和電能和用于改變液流或氣流的溫度。
背景技術：
法國工程師J.Ranke使用渦流管轉換和提取能量的方法已廣為人知。最初，渦流管被用以將氣流分成熱和冷射流。經典的Ranke渦流管[1；2，第108頁]包含在其一端具有旋流器的圓柱形管和阻隔裝置，該旋流器被連接到管殼的一個端側，而在其另一個端側(冷部件)具有一隔板，該阻隔裝置是位于相對于旋流器一側(熱部件)的錐形中的調節錐。壓縮氣體通過旋流器被切向送入該管中，并在渦流中被分成低溫(中心)部分和高溫(周邊)部分，低溫氣流通過隔板離開該管，而高溫氣流通過管內表面和調節錐之間的環狀間隙離開。
隨后，提高Ranke渦流管效率的工作集中在優化結構元件的參數，例如，通過錐形管殼的使用[3]、通過空間關系的優化[4]、通過引入能組織和保持層流和湍流形式的流分離元件[5]、通過元件間的關系-例如通過將熱流連接到流出的冷流[6]。
應用已知構造的Ranke氣體渦流管效率不夠高，特別是因為沒有使用在渦流運動過程中產生的加載微粒的運動能量和不同流分割的熱動力學參數間的關系的特性。
再后來，在Ranke渦流管中完成了液體分流(特別是水)，但它也還沒有分成冷射流和熱射流，而只有分成冷液流和暖液流[2，第171頁]。用于這樣一種對水加熱的分流的最簡單的渦流管包含在其一端具有旋流器的管殼，該旋流器被連接到管殼的一個端側[7]。
在這樣的管中水加熱的效率-當根據經典的熱力學定律計算時-超過100％，在管中放置矯正隔斷(straightening break)-特別是徑向肋-導致效率提高150-200％。此外，額外能量的產生(在實際中已獲得證明)可通過冷核合成反應(例如作為氣穴現象的結果而產生)，通過渦流運動輻射解釋，換句話說，通過將水的內能(分子間相關能量以及核間、核內和核外相關能量)轉換成熱能[2，第193頁]解釋。在已知的Ranke渦流管的應用中，加載微粒的運動能量，即作為上述反應的結果而產生的能量，還未被使用。此外，在不同的流動斷面中熱力學參數關系的特性應用還不充分，盡管已注意到通過提高流出水的溫度達到60℃以上[2，第166頁](外部加熱)，渦流管作用的效率提高。
發明內容
本發明所公開的技術目的是提高應用Ranke效應的渦流管的運轉效率，并拓展其功能范圍-用它生產電能。
第一個方法是根據Ranke效應從在渦流管內部流動的液流或氣流轉換能量，它通過另外加熱渦流管熱部件的液體或氣體實現，由此這樣加熱的效果使溫度比初始液體或氣體的溫度高一些。
推薦通過電點火脈沖放電的方式產生一些額外的熱量，例如在阻隔裝置和渦流管熱部件的內表面之間的間隙中，因此在熱流中。加熱阻隔裝置本身也是可能的。
第二個方法是獲得某些額外的電能，該電能是從設置在用絕緣材料制造的渦流管殼上的電磁繞組得到，推薦使渦流管殼與地面分離。
可用激光-優選為UV區域激光-照射液流或氣流，推薦使激光束沿渦流管軸從冷部件指向熱部件。
通過混合使用兩種方法可獲得最佳結果通過管殼繞組產生的電能進行另外加熱。
用于這種方法的渦流管包含在其一端具有旋流器的管殼，該旋流器被連接到管殼的一個端側，該管殼不接地且是用具有靜電特性的不導電材料制造的。
管殼可被制成橫斷面為回轉拋物面的形狀，從旋流器連接側開始變大。
推薦使管殼垂直定位，而旋流器連接側向下方設置。推薦使用電介質滲透系數大于渦流管所用的液體或氣體的管殼材料。
另一個旋流器端側可具有隔板，其軸向與管殼一致且其直徑開口小于管殼內徑。可在管殼外邊緣的旋流器側上另外設置光量子發生器，其光束傳播軸與管殼軸一致。推薦使用UV區域光量子發生器，推薦至少在管殼內表面或其一部分使用具有反射由光量子發生器產生的光束的能力的材料。
管殼內表面或其一部分可具有電介質滲透系數大于渦流管所用的流動液體或氣體的涂層，在此推薦使用由segneto-electric材料制成的涂層。
至少一個用電介質滲透系數大于渦流管所用的液體或氣體的絕緣材料制造的邊緣開放的內管，可被同軸設置在管殼的內部并與管殼內壁隔開一段空隙，且內管長度應該比管殼長度短。
內管可用具有磁特性的絕緣材料制造，并使磁力方向與其管軸方向一致。
阻隔裝置可被設置在管殼的內部與旋流器相對的一端，它可能是，例如，裝配間隙(gap-mounted)調節錐，經特別打孔和/或具有凹入的表面，其軸與管殼和它的朝向旋流器的頂點有關。
推薦使電磁繞組設置在管殼上。
阻隔裝置可具有加熱器，優選為電加熱器。
此外，推薦構造一加熱器，它包含至少一對電極，其中之一被設置在阻隔裝置上，而另一個被對應地設置在管殼上。可能設置數對電極，使其工作部件位于阻隔裝置(調節錐)和管殼內表面之間的間隙中，推薦使電加熱器電性連接到電磁繞組上。加熱器也可以是非電的，因此它包括燃燒液體或氣體燃料的燃燒器，使該燃燒器的噴嘴指向阻隔裝置錐腔的內部。
本發明通過熱電水發電機圖進行說明。
圖1為圓柱形熱電發電機的基本外觀圖(箭頭表示水流方向)。
圖2為圓柱形熱電發電機中部的截面圖。
圖3為錐形熱電發電機的基本外觀圖。
具體實施例方式
本發明將參照根據Gritskevich渦流管的熱電水發電機的實施例進行說明。
如圖1所示，垂直放置的圓柱形熱電發電機包含具有冷部件的管殼1，該冷部件通過一噴射口3轉換到蝸形的旋流器2和具有開口4的隔板。熱部件包含出口噴嘴5、具有軸調節裝置7的調節錐6和在管殼1和調節錐6之間沿間隙的圓周水平伸展的一對電極8。管殼1內部用一薄層的鈦酸鋇(TiBa)涂覆，而外部具有電磁繞組10。管殼1、蝸形旋流器2、調節錐6和噴嘴3和5用塑料制造且與地面分離。
通過噴嘴3進入冷部件的冷水流在管殼1中通過蝸形旋流器2產生的渦流運動被分成暖(中心)和熱(周邊)部分，在進行旋轉的同時，適應內層9的水流的熱的部分向管殼1的熱部件移動并通過管殼邊緣1和錐6之間的環狀間隙流出。而從調節錐6反射的水流的溫的部分在旋轉的同時向開口4移動并通過它流出。在被部分電離(通過與內層9的摩擦和通過冷核合成的氣穴現象過程)后，通過電極8的高壓放電水被進一步電離，對水的另外加熱也通過這些放電進行。
通過繞組10中的電磁誘生產生電能，繞組10產生的電能的一部分被用于在電極8之間產生放電。為改善水流的溫和熱的部分的分流及提高水的電離率，如圖2所示可在管殼1內設置一塑料內管11，塑料必須具有磁特性，管11的磁力方向必須指向其軸方向，這使得在熱電發電機運轉過程中管11精確居中。
圖3顯示錐形熱電發電機裝置(電磁繞組未顯示)的實施例，其構造和細節與上述的圓柱形熱電發電機的構造相似。
錐形熱電發電機也是垂直放置，并包含具有冷部件的錐形的管殼12，該冷部件轉換到構成切向進料噴嘴13的旋流器，具有開口14的隔板和UV區域光量子發生器(未顯示)。熱部件包含調節錐15。管殼12內表面和調節錐15外部錐形表面由拋物線構成。錐形熱電發電機運行方式類似于上述的圓柱形熱電發電機，只是在熱部件中沒有另外加熱，同時通過開口14的UV區域激光束提供附加的水電離作用。
參考文獻1.專利US 1952281，19342.Ju.S.Potapov，L.P.Fomiskiy，“Vortex power engineering and coldnuclear synthesis from the position of the movement theory”，-Kishinew-Cherkassy“OKO-Plus”，20003.證書SU 1304526，19764.專利US 327728，19945.專利申請RU 5067921，公布日期1995年1月9日6.專利申請RU 95110338，公布日期1997年6月20日7.專利RU 2045715，1995(原型)
權利要求
1.根據Ranke效應從渦流管中的流動的液流或氣流轉換能量的方法，其中對渦流管的熱部件中的液體或氣體進行另外加熱。
2.如權利要求1所述的方法，其中對阻隔裝置進行另外加熱。
3.如權利要求1所述的方法，其中另外加熱是通過電點火脈沖放電進行。
4.如權利要求3所述的方法，其中所說的電點火脈沖放電是在阻隔裝置和渦流管中熱部件的內表面之間的間隙中產生的。
5.根據Ranke效應從渦流管中的流動的液流或氣流轉換能量的方法，其中額外的電能從設置在用絕緣材料制造的渦流管殼上的電磁繞組得到。
6.如權利要求5所述的方法，其中該管殼與地面分離。
7.如權利要求5所述的方法，其中該液流或氣流用激光照射。
8.如權利要求5所述的方法，其中該液流用UV區域的激光束照射。
9.如權利要求8所述的方法，其中該激光束沿渦流管軸定向。
10.如權利要求9所述的方法，其中該激光束從渦流管冷部件指向其熱部件。
11.如權利要求1和5所述的方法，其中另外加熱是通過從管殼電磁繞組得到的電力進行。
12.包含在其一端具有旋流器的管殼的渦流管，該旋流器通過它的一邊側面連接到管殼上，其中該管殼不接地且是用不導電的具有靜電特性的材料制造的。
13.如權利要求12所述的渦流管，其中該管殼被制成旋轉的拋物面形，該拋物面形的橫截面從旋流器連接側開始變大。
14.如權利要求12所述的渦流管，其中當旋流器連接側被設置向下時該管殼垂直定位。
15.如權利要求12所述的渦流管，其中該管殼的材料具有比渦流管所用的液體或氣體大的電介質滲透系數。
16.如權利要求12所述的渦流管，其中旋流器的相對側包含一隔板，該隔板的軸向與管殼一致且其直徑開口小于管殼的內徑。
17.如權利要求12所述的渦流管，其中管殼的內表面或其一部分具有涂層，該涂層具有比渦流管所用的液體或氣體大的電介質滲透系數。
18.如權利要求12所述的渦流管，其中至少一個用電介質滲透系數大于渦流管所用的液體或氣體的絕緣材料制造的邊緣開放的內管，被同軸設置在管殼的內部并與管殼內壁隔開一段空隙，且內管長度應該比管殼長度短。
19.如權利要求12所述的渦流管，其中該阻隔裝置被設置在管殼的內部與旋流器相對的一端。
20.如權利要求12所述的渦流管，其中該電磁繞組被設置在管殼上。
21.如權利要求16所述的渦流管，其中所說的渦流管在管殼外邊緣的旋流器側上另外包含光量子發生器，其光束傳播軸與管殼軸一致。
22.如權利要求17所述的渦流管，其中segneto-electric材料被用作涂層。
23.如權利要求18所述的渦流管，其中內管是用不導電的具有磁特性的材料制造的，且使磁力方向與其管軸方向一致。
24.如權利要求19所述的渦流管，其中該阻隔裝置被制作成裝配間隙調節錐，其軸與管殼和它的朝向旋流器的頂點有關。
25.如權利要求19所述的渦流管，其中該阻隔裝置配備有加熱器。
26.如權利要求21所述的渦流管，其中使用的是UV區域的光量子發生器。
27.如權利要求21所述的渦流管，其中至少管殼內表面或其一部分的材料具有反射由光量子發生器產生的光束的能力。
28.如權利要求24所述的渦流管，其中該調節錐被打孔。
29.如權利要求24所述的渦流管，其中該調節錐表面是凹的。
30.如權利要求25所述的渦流管，其中該阻隔裝置配備有電加熱器。
31.如權利要求30所述的渦流管，其中該加熱器是由至少一對電極制成的，其中一個電極被設置在阻隔裝置上，而另一個被設置在管殼上相對的位置。
32.如權利要求20和30所述的渦流管，其中該加熱器被電性連接到電磁繞組上。
33.如權利要求25和28所述的渦流管，其中該加熱器包含用于燃燒液體或氣體燃料的燃燒器，且使燃燒器的噴嘴指向錐腔的內部。
34.如權利要求24和31所述的渦流管，其中所說的渦流管包含數對其工作部件位于調節錐和管殼內表面之間的間隙中的電極。
全文摘要
本發明涉及電力工業，并可被用于生產熱能和電能和用于測量液流或氣流的溫度。本發明的目的是在Ranke效應的基礎上提高渦流管的性能并拓展其功能以產生電能。本發明的方法是應用Ranke效應轉換渦流管中的流動的液流或氣流的能量，該方法通過另外加熱渦流管熱部件中的液體或氣體和/或從設置在渦流管殼(1)上的繞組(10)產生額外的電能而實現，所說的管殼用絕緣材料制造。本發明的實現所說的方法的渦流管包括在其端側具有一旋流器(3)的管殼(1)。盡管如此，所說的管殼不接地且是用不導電的具靜電特性的材料制造的。
文檔編號H02N3/00GK1491338SQ01822792
公開日2004年4月21日 申請日期2001年11月22日 優先權日2001年2月21日
發明者奧列格·維亞切斯拉沃維奇·格里茨科維奇, 鮑里斯·奧列格維奇·格里茨科維奇, 維克托·瓦西里耶維奇·伊里因, 斯坦尼斯拉夫·阿法那西耶維奇·里森亞克, 奧列格維奇 格里茨科維奇, 瓦西里耶維奇 伊里因, 奧列格 維亞切斯拉沃維奇 格里茨科維奇, 斯拉夫 阿法那西耶維奇 里森亞克 申請人:辛托斯系統公司