Сообщений в теме: 12072

[SaitovRustem]

Pref (23 Декабрь 2014 - 20:58) писал:

Видать ты не автолюбитель Рустем. Между тем уже давно на приводе вентилятора применяется гидромуфта. И представь себе прекрасно работает. Сила сцепления с валом у нее зависит от температуры воздушного потока набегающего на вентилятор с радиатора. Устройство не сложное, но повторяю очень эффективное.
http://www.drive2.ru/l/3407657/

Я не автомеханник, но устройство автомобиля знаю не плохо, просто не разу не встречал движок с такой гидромуфтой на вентилятор. Раньше они вообще напрямую были. Сейчас в основном электромагнитные муфты. Я испытывал свой агрегат на самодельной гидромуфте. Её сцепление зависит от оборотов ведущей крыльчатки.

[Pref]

Ну вот и реальная работа с заявкой на ВД. Работают люди.

http://www.youtube.com/watch?v=JtLFDJoBg7s

[Jaja]

Pref (07 Январь 2015 - 14:12) писал:

Ну вот и реальная работа с заявкой на ВД. Работают люди.

http://www.youtube.c...h?v=JtLFDJoBg7s

Посмотрим, пока еще только слухи.

[fant]

SaitovRustem (08 Январь 2015 - 11:55) писал:

Крыльчатка должна быть не центробежная , а вытесняющая, лопасти такой крыльчатки должны быть в виде спирали архимеда, и площадь лопастей должна уменьшаться от центра к переферии. другими словами крыльчатка должна быть похожа на конус со спиральными лопастями. корпус должен плотно прилегать к крыльчатке , но не касаться её. Вы пока подумайте как это будет работать, а я пока нарисую эскиз.

Рустем, есть предложение перенести обсуждение вашего девайса в ветку "вечный двигатель".  А то здесь сезон нереста начался, толку не будет.
Для затравки пару вопросов. Если лопасти - спирали Архимеда, то да - насос чисто вытесняющий, то есть вода подходит к стенкам корпуса (к соплам) без вращения. Если сопла - просто отверстия, касательные к корпусу,  то вода вытекает с нулевой скоростью относительно неподвижного наблюдателя. Если сопла  - сужающиеся конически, то вырисовывается проблема. Вода перед соплом должна иметь повышенное давление. а для этого ей необходимо разогнаться до скорости сопла. Вопрос - за чей счет разгон ?   Скорость вылета струи из сопла никак не может превысить скорость сопла.  Значит, после вылета вода, в лучшем случае, опять неподвижна относительно неподвижного наблюдателя.  
Тогда, где навар. Вы сравниваете скорость струи со скоростью кончиков лопастей крыльчатки. А какое отношение скорость кончиков лопастей имеет к реактивной мощности сопел ?    Очевидно, что никакое.
Вязкостное торможение воды о стенки корпуса - это пустяки, которые не определяют погоды. А вот вихревые потери в зазорах между лопастями и конической тарелкой вокруг крыльчатки - это главная энергетическая дыра подобных насосов.

Жду от Вас рисунок и дублирую свой пост на ветке "вечный двигатель".

[SaitovRustem]

Фант схему я нарисовал, но телефон что -то глючит не сохраняет фотку, завтра что нибудь придумаю. Я не согласен с Вами по поводу того что для создания струи воду обязательно нужно разогнать. Наберите воды в шприц надовите на поршень получите струю надовите сильней струя будет сильней  Воду перед соплом ни кто не разгонял однако скорость у струи высокая по крайней мере выше скорости сопла  по этому скорость струи зависит не от того разогнали её перед соплом или нет скорость струи из сопла зависит от давления в корпусе. Крыльчатка вращается быстрей корпуса, в крпусе перед соплами будет создаваться давление, которое зависит от разности оборотов между корпусом и крыльчаткой. Вода не будет ускорена в сторону вращения но она будет быстро двигаться от центра к переферии и вдавливаться в сопла лопастями крыльчатки.

[fant]

Чтобы вода вылетела из сопла, она должна сначала оказаться перед соплом.
Сопло направлено в сторону, противоположную вращению корпуса.

Сопло сужающееся, значит скорость воды перед соплом раз в 10 меньше скорости на срезе сопла. Все эти скорости считаем относительно сопла.   Тогда получается, что вода перед входом в сопло почти неподвижна относительно сопла, а значит, она вращается вместе с соплом с одинаковой скоростью.

Второй вариант - сопло несужающееся.  Тогда разгона струи в сопле нет и вода вылетает со скоростью радиального перемещения лопастей (скорость выдавливания воды от центра к соплам).  Для спирали Архимеда эта скорость в разы меньше окружной скорости кончиков лопастей. Вода движется строго по радиусу, имея нулевую окружную скорость .  Вот с этой нулевой окружной скоростью она и вывалится из "дырки" в стенке корпуса.

[SaitovRustem]

fant (08 Январь 2015 - 23:38) писал:

Чтобы вода вылетела из сопла, она должна сначала оказаться перед соплом.
Сопло направлено в сторону, противоположную вращению корпуса.

Сопло сужающееся, значит скорость воды перед соплом раз в 10 меньше скорости на срезе сопла. Все эти скорости считаем относительно сопла.   Тогда получается, что вода перед входом в сопло почти неподвижна относительно сопла, а значит, она вращается вместе с соплом с одинаковой скоростью.

Второй вариант - сопло несужающееся.  Тогда разгона струи в сопле нет и вода вылетает со скоростью радиального перемещения лопастей (скорость выдавливания воды от центра к соплам).  Для спирали Архимеда эта скорость в разы меньше окружной скорости кончиков лопастей. Вода движется строго по радиусу, имея нулевую окружную скорость .  Вот с этой нулевой окружной скоростью она и вывалится из "дырки" в стенке корпуса.

Крыльчатка по вашему роли не играет? скорость струи создаётся за счёт ДАВЛЕНИЯ а не за счёт разгона жидкости, Существуют разные способы создания давления, без разгона жидкости, Как же шнековые глубинные насосы? они работают тоже за счёт вытеснения жидкости. Можно поставить центробежную крыльчатку и с ней работать будет , но центробежная крыльчатка не сможет создать такое давление как вытесняющая.

[SaitovRustem]

Выкладываю схему как обещал.

Прикрепленные файлы

•  DSC00249 - копия.JPG   216,03К   59 Количество загрузок:

[fant]

Рустем, представьте себе, что в цилиндре находится вода под большим давлением. Вода неподвижна.
В стенках цилиндра проделаны отверстия.  При этом цилиндр вращается с приличной скоростью.
Как будет вылетать вода из отверстий ? Скорее всего - перпендикулярно стенкам цилиндра, если стенки очень тонкие.
Если же, вместо отверстий, в стенки цилиндра установили сопла, то вылет воды уже не будет перпендикулярным, поскольку сопловой канал захватит воду и закружит её вместе с собой.   А вход воды в сопло становится проблемным, сопло пролетает мимо почти неподвижной воды.
Теперь мы делаем следующий шаг и поворачиваем сопла против направления вращения.  Чтобы вылететь из сопла, вода сначала должна "запрыгнуть"  в пролетающее мимо сопло, а уже внутри сопла развернуться и вылететь вон.  На поворотном участке скорость воды должна быть равна скорости вращения цилиндра.   То есть цилиндр отдаст часть своей энергии на доразгон воды.  
Далее вода разгоняется давлением и вылетает из сопла с какой-то конкретной скоростью относительно сопла.  Но скорость относительно неподвижного наблюдателя будет меньше (за вычетом скорости цилиндра).  
Для реактивной мощности важна скорость струи ( V) относительно цилиндра (сопла) и скорость самого сопла (U).
Тяговая мощность сопла   N = G * V* U  ,   где G  массовый расход воды через сопло.
Затраченная мощность на разгон струи  N* = G * (V²) /2 .
Если V = 3 U , то  тяговая мощность в полтора раза меньше затраченной.  Это если считать КПД  лопастного насоса  100 %.

Вы вероятно рассчитываете, что ваша крыльчатка будет качать воду с КПД больше 100 % (что пока не подтверждено опытами).

Вот такая арифметика.

[SaitovRustem]

fant (09 Январь 2015 - 22:35) писал:

Рустем, представьте себе, что в цилиндре находится вода под большим давлением. Вода неподвижна.
В стенках цилиндра проделаны отверстия.  При этом цилиндр вращается с приличной скоростью.
Как будет вылетать вода из отверстий ? Скорее всего - перпендикулярно стенкам цилиндра, если стенки очень тонкие.
Если же, вместо отверстий, в стенки цилиндра установили сопла, то вылет воды уже не будет перпендикулярным, поскольку сопловой канал захватит воду и закружит её вместе с собой.   А вход воды в сопло становится проблемным, сопло пролетает мимо почти неподвижной воды.
Теперь мы делаем следующий шаг и поворачиваем сопла против направления вращения.  Чтобы вылететь из сопла, вода сначала должна "запрыгнуть"  в пролетающее мимо сопло, а уже внутри сопла развернуться и вылететь вон.  На поворотном участке скорость воды должна быть равна скорости вращения цилиндра.   То есть цилиндр отдаст часть своей энергии на доразгон воды.  
Далее вода разгоняется давлением и вылетает из сопла с какой-то конкретной скоростью относительно сопла.  Но скорость относительно неподвижного наблюдателя будет меньше (за вычетом скорости цилиндра).  
Для реактивной мощности важна скорость струи ( V) относительно цилиндра (сопла) и скорость самого сопла (U).
Тяговая мощность сопла   N = G * V* U  ,   где G  массовый расход воды через сопло.
Затраченная мощность на разгон струи  N* = G * (V²) /2 .
Если V = 3 U , то  тяговая мощность в полтора раза меньше затраченной.  Это если считать КПД  лопастного насоса  100 %.

Вы вероятно рассчитываете, что ваша крыльчатка будет качать воду с КПД больше 100 % (что пока не подтверждено опытами).

Вот такая арифметика.

Вы неправильно считаете не знаю нарочно или нет. Я не говорил о КПД крыльчатки выше 100%. Зачем вы приписываете мне то , чего я не говорил? Просто посчитайте какое давление может дать вытесняющий насос при скорости вращения крыльчатки 3000об Диаметр крыльчатки 200мм. Воде не нужно запрыгивать в пролетающее мимо сопло. Входное отверстие сопла всегда находится в воде под давлением.Между крыльчаткой и корпусом во время вращения всегда будет присутствовать давление. Воде просто больше некуда уйти кроме как через сопло. Лопасти будут выталкивать воду через сопла как поршни. Как по вашему работает садовая брызгалка? которая вращается за счёт давления внутри.  почему-то сопла мимо воды не пролетают. Давление само находит себе выход и вращение брызгалки ему ни как не мешает. У меня тоже самое, только насос находится внутри брызгалки. Если разница оборотов будет 1к4 тогда при скорости вращения корпуса 1000 об мин скорость крыльчатки будет составлять 4000об мин. разница оборотов между корпусом и крыльчаткой будет составлять 3000об.Это вполне приемлемая разница оборотов для создания высокого давления. Неужели крылчатка которая в насосе вращается со скоростью3000 об мин не сможет создать приличного давления в корпусе?

[fant]

SaitovRustem (09 Январь 2015 - 23:20) писал:

Вы неправильно считаете не знаю нарочно или нет. Я не говорил о КПД крыльчатки выше 100%. Зачем вы приписываете мне то , чего я не говорил?

Рустем, почему Вы огрызаетесь ?  Я веду диалог с полным уважением.
Я ничего Вам не приписывал, а сделал предположение, используя слово "вероятно".  Что Вас обидело, не понимаю.
Ранее, говоря о работе вашего редуктора Вы утверждали, что быстро вращающийся ротор легче преодолевает сопротивление торможения, чем ротор при прямом подключении  к двигателю.   В переводе на язык физики, это означает повышение КПД выше 100 %.
На этом основании я предположил, что Вы  рассчитываете на такой же эффект при использовании крыльчатки.  

Если же Вы считаете, что крыльчатка прокачивает воду с КПД не более 100 %,  то тогда вся затея теряет смысл.

SaitovRustem (09 Январь 2015 - 23:20) писал:

Просто посчитайте какое давление может дать вытесняющий насос при скорости вращения крыльчатки 3000об Диаметр крыльчатки 200мм.
Неужели крылчатка которая в насосе вращается со скоростью3000 об мин не сможет создать приличного давления в корпусе?

Дело не в давлении, а в давлении, умноженном на расход.
Само по себе повышение давления воды вообще не требует затрат энергии (вода несжимаема).
Считать нужно энергию, необходимую для разгона воды.  
КПД всей системы (при 4 кратной разнице скоростей корпуса и крыльчатки) будет менее 25 %, поскольку реальный КПД водяных  насосов с лопастями загнутыми по спирали Архимеда, не дотягивает даже до 50 %.

[SaitovRustem]

fant (10 Январь 2015 - 01:08) писал:

Рустем, почему Вы огрызаетесь ?  Я веду диалог с полным уважением.
Я ничего Вам не приписывал, а сделал предположение, используя слово "вероятно".  Что Вас обидело, не понимаю.
Ранее, говоря о работе вашего редуктора Вы утверждали, что быстро вращающийся ротор легче преодолевает сопротивление торможения, чем ротор при прямом подключении  к двигателю.   В переводе на язык физики, это означает повышение КПД выше 100 %.
На этом основании я предположил, что Вы  рассчитываете на такой же эффект при использовании крыльчатки.  

Если же Вы считаете, что крыльчатка прокачивает воду с КПД не более 100 %,  то тогда вся затея теряет смысл.

Дело не в давлении, а в давлении, умноженном на расход.
Само по себе повышение давления воды вообще не требует затрат энергии (вода несжимаема).
Считать нужно энергию, необходимую для разгона воды. При КПД крыльчатки 50 %  КПД всей системы (при 4 кратной разнице скоростей корпуса и крыльчатки) будет менее 25 %, поскольку реальный КПД водяных  насосов с лопастями загнутыми по спирали Архимеда, не дотягивает даже до 50 %.

Фант прошу прощения если что не так, но ВЫ делаете выводы на основании не понятых Вами вещей. таким образом эти выводы скоропалительны а, главное не верны. КПД крыльчатки здесь не имеет большого значения. Посчитайте какое давление на дно ведра с водой. этого давления достаточно чтобы создать реактивную струю которая будет вращать ведро. В моей системе нет реакции опоры. по этому для её вращения нужна сила не больше той что вращает ведро. КПД зависит от того сколько потребляет система и сколько отдаёт. Моей системе для вращения нужен мизер потому что она не чувствует гидравлического сопротивления при создании давления. Считаь КПД моей системы на основании КПД обычных насосов, не правильно. Возмите насос с самым низким КПД соедените ротор со статором через повышающую передачу и этот насос станет сверхьединичным потому что на его вращение понадобится энергия в десятки раз меньшая, а выдавать давление он будет тоже самое. Возникает проблема это давление забрать с вращающегося статора. я решил эту проблему давление не нужно забирать пусть лучше оно вращает статор. Чтобы правильно расчитать работу моей системы, Нужно посчитать сколько бар может выдать вытесняющий насос в виде конуса и какая у него производительность. Выходная площадь сопел должна быть в несколько раз меньше входной площади насоса.  чтобы по переферии насоса всё время сохранялось давление. КПД насосов со спиралной крыльчаткой низкий потому что в создании давления учавствует не только крыльчатка, но и корпус. Корпус в таком насосе работает как корпус мясорубки, он не даёт воде вращаться вместе с крыльчаткой, как корпус мясорубки не даёт мясу вращаться вместе со шнеком иначе не будет давления.  КПД насосов со спиральной крылчаткой ниже не потому что крыльчатка менее эффективна. А потому что в таком насосе гидравлическое сопротивление выше чем в центробежном насосе. Реакция опоры сьедает половину КПД такого насоса. В моей системе реакции опоры нет как для крыльчатки так и для корпуса. Для вращения такой системы достаточно десятой доли того давления и производительности что может создать насос такого диаметра при таких оборотах. У меня насос для создания давления в кране, имеет крыльчатку 5см в диаметре и 5мм в ширину. мощность двигателя 180Вт. У этого крохи хватает сил создать струю которая может удержать на весу тяжёлую душевую насадку. Насос который откачивает воду из переполненных канализаций имеет крыльчатку примерно 8см в диаметре. и примеро 4см  ширина лопасти, При этом диаметр входного и выходного отверстий примерно 5см. Этим я хочу сказать что крыльчатка диаметром 20см будет обладать не плохой производительностью. Чтобы правильно расчитать мою систему, нужно правильно посчитать производительность насоса в зависимости от разници оборотов корпуса и крыльчатки. Мощность двигателя зависит от мощности насоса и составлять она будет 50% от мощности насоса, потому что как вы понимаете 50% мощности,  улетит вместе с отброшенной массой. теперь наводящий вопрос. Как посчитать КПД системы у которой нет затрат на её вращение. Я считаю что это не возможно.

[fant]

Рустем, когда Вы утверждаете, что мои выводы "скоропалительны а, главное не верны", Вы тем самым ставите свои гипотезы вне критики.
Давайте договоримся так: у меня есть своя точка зрения, которая основана на моём личном опыте. У Вас также есть своя точка зрения и свой опыт.
В ходе обсуждения вашего проекта я пытаюсь вникнуть в вашу модель рассуждения (что не всегда легко).
Разумеется, я подвергаю сомнению, всё что противоречит моему опыту и моему представлению о гидравлических процессах.
При этом я готов изменить некоторые из своих представлений "под напором неопровержимых фактов" или убедительных доводов.
Но и Вы тоже должны быть готовы изменить свои представления в ходе дискуссии.
Если же Вы хотите придерживаться первой родившейся в голове гипотезы, и любую критику объявлять "скоропалительной и неверной", то мы понапрасну теряем время.

Если Вы принимаете предлагаемые мной правила дискуссии, то я готов продолжить разбор полетов.

[SaitovRustem]

fant (10 Январь 2015 - 16:20) писал:

Рустем, когда Вы утверждаете, что мои выводы "скоропалительны а, главное не верны", Вы тем самым ставите свои гипотезы вне критики.
Давайте договоримся так: у меня есть своя точка зрения, которая основана на моём личном опыте. У Вас также есть своя точка зрения и свой опыт.
В ходе обсуждения вашего проекта я пытаюсь вникнуть в вашу модель рассуждения (что не всегда легко).
Разумеется, я подвергаю сомнению, всё что противоречит моему опыту и моему представлению о гидравлических процессах.
При этом я готов изменить некоторые из своих представлений "под напором неопровержимых фактов" или убедительных доводов.
Но и Вы тоже должны быть готовы изменить свои представления в ходе дискуссии.
Если же Вы хотите придерживаться первой родившейся в голове гипотезы, и любую критику объявлять "скоропалительной и неверной", то мы понапрасну теряем время.

Если Вы принимаете предлагаемые мной правила дискуссии, то я готов продолжить разбор полетов.

Конечно же я принимаю предлагаемые Вами правила, только не делайте Выводов не разобравшись что к чему, потому что Ваши выводы звучат как приговор и конец дискуссии,  Если ВЫ пытаетесь разобраться , то у Вас должны возникать вопросы. Эту конструкцию я обдумываю несколько лет, провёл эксперементы подтвердившие мою гипотезу. У меня к Вам вопрос что в моей конструкции Вам кажется не верным?

[AlexZhirnov]

Следствие законов Мерфи

Если в СЕ системе обнаруживается незначительный эффект- ищите ошибки округления, если же эффект значительный - пропустили что-то существенное.

[fant]

Рустем, я ничего заранее не считаю верным или неверным.
Неверными я могу считать некоторые ваши логические построения и сделанные на их основе выводы.
Я сейчас выступаю в роли оппонента, а Вы - в качестве защитника своей идеи и своей конструкции.
О приговоре не может быть речи, поскольку единственный судья - это эксперимент.

В своих постах Вы выдали большой объем информации.  Сразу мы все не осилим.
Давайте начнем с проблемы реактивного выброса воды из стенок вращающегося цилиндра.

Упрощаем модель реактивного привода для лучшего понимания.  Представим себя на карусели посреди пруда. Масса (сиденье + человек) - 100 кг.  Вся остальная конструкция карусели невесома. Раз в секунду ковшом зачерпываем 1 кг воды из пруда и выбрасываем её за борт  тангенциально со скоростью 10 м/сек относительно сиденья.   Получаем тяговый импульс  Р = 10 кг*м/сек.  Тяговая мощность такого ручного движителя при первом броске невелика.  Почему ?  Потому что у нашего сиденья почти нулевая скорость.
Не поленимся подсчитать энерго баланс.  Кинетическая энергия ковша воды W1 = V² /2 = 50 Дж.  Это наши затраты.
Скорость сиденья после первого броска U = V *m/M = V/100 = 0.1 м/сек.  Кинетическая энергия сиденья с пассажиром  W2 = M*U² /2 = 1 Дж.
Не густо, но с каждым новым броском порции воды, скорость сиденья растет.  Предположим, что мы разогнали сиденье карусели до скорости 10 м/сек и хотим сделать очередной бросок.   Погружаем ковш в воду и выхватываем ровно 1 кг воды. Что при этом происходит ?
Один кг воды до зачерпывания был неподвижен, после зачерпывания  его скорость достигла 10 м/сек.  Разгон 1 кг  воды произошел за счет потери скорости и кинетической энергии сиденья.  Реверсивный тяговый импульс  Р* = – 10 * 1 = – 10 кг*м/сек.  Реверсивная тяговая мощность при скорости сиденья 10 м/сек  N* = P * U = 10 * 10 = – 100 Вт.

Теперь делаем тангенциальный бросок с прежней скоростью V = 10 м/сек.  Получаем тяговый импульс Р = m *V = 10 кг*м/сек.  При скорости сиденья U = 10 м/сек  тяговая мощность равна N = P * U = 10 *10 = 100 Вт.   Что же получилось?  Реактивный выброс 1 кг воды  всего лишь скомпенсировал потери энергии при зачерпывании забортной воды.  
Все наши последующие броски не принесут увеличения скорости, если только мы не увеличим скорость реактивного выброса.   Например, зачерпывая воду при скорости U = 10 м/сек мы будем выбрасывать её за борт со скоростью V* = 30 м/сек. Тогда тяговая мощность броска увеличится до N* = 300 Вт.  Полезная мощность такого броска  ∆N = N* –  N = 200 Вт.  А каковы затраты на разгон 1 кг воды до скорости 30 м/сек ?
W* = 30² /2 = 450 Дж.   Итак, затраченная мощность 450 Вт, а полезная (тяговая) мощность всего 200 Вт.  Это плата за то, что скорость "сиденья" много меньше скорости реактивной струи.  Аналогичная проблема с КПД у реактивных двигателей самолетов и ракет.

Мы можем, конечно,  попробовать "зачерпывать" воду каким-то иным способом, например, насосом через шланг.  Но при любом варианте нам придется доставлять воду на борт и только потом ее выстреливать реактивной струёй.   Иначе не будет реактивной силы.

Впрочем, пока ничего страшного.  Да КПД реактивного привода оказался на уровне 45 % (при идеальном насосе), но если доставка воды на борт и её последующий разгон нам "ничего не будут стоить", то чем черт не шутит...

Рустем, я расписал процесс в вашей турбине в наглядной форме. Это только часть разбора, но она очень важна для дальнейшего движения.
Давайте её прожуем до конца, чтобы не было разночтений.

Важно избавиться от иллюзии автоматического увеличения КПД при превышении скорости струи над скоростью сопла.
Увеличение КПД возможно только если разгон воды в реактивном сопле сверхединичный.
В вашем случае - сверхединичным должен быть насос.
Но об этом в следующий раз.

[SaitovRustem]

fant (10 Январь 2015 - 20:52) писал:

Рустем, я ничего заранее не считаю верным или неверным.
Неверными я могу считать некоторые ваши логические построения и сделанные на их основе выводы.
Я сейчас выступаю в роли оппонента, а Вы - в качестве защитника своей идеи и своей конструкции.
О приговоре не может быть речи, поскольку единственный судья - это эксперимент.

В своих постах Вы выдали большой объем информации.  Сразу мы все не осилим.
Давайте начнем с проблемы реактивного выброса воды из стенок вращающегося цилиндра.

Упрощаем модель реактивного привода для лучшего понимания.  Представим себя на карусели посреди пруда. Масса (сиденье + человек) - 100 кг.  Вся остальная конструкция карусели невесома. Раз в секунду ковшом зачерпываем 1 кг воды из пруда и выбрасываем её за борт  тангенциально со скоростью 10 м/сек относительно сиденья.   Получаем тяговый импульс  Р = 10 кг*м/сек.  Тяговая мощность такого ручного движителя при первом броске невелика.  Почему ?  Потому что у нашего сиденья почти нулевая скорость.
Не поленимся подсчитать энерго баланс.  Кинетическая энергия ковша воды W1 = V² /2 = 50 Дж.  Это наши затраты.
Скорость сиденья после первого броска U = V *m/M = V/100 = 0.1 м/сек.  Кинетическая энергия сиденья с пассажиром  W2 = M*U² /2 = 1 Дж.
Не густо, но с каждым новым броском порции воды, скорость сиденья растет.  Предположим, что мы разогнали сиденье карусели до скорости 10 м/сек и хотим сделать очередной бросок.   Погружаем ковш в воду и выхватываем ровно 1 кг воды. Что при этом происходит ?
Один кг воды до зачерпывания был неподвижен, после зачерпывания  его скорость достигла 10 м/сек.  Разгон 1 кг  воды произошел за счет потери скорости и кинетической энергии сиденья.  Реверсивный тяговый импульс  Р* = – 10 * 1 = – 10 кг*м/сек.  Реверсивная тяговая мощность при скорости сиденья 10 м/сек  N* = P * U = 10 * 10 = – 100 Вт.

Теперь делаем тангенциальный бросок с прежней скоростью V = 10 м/сек.  Получаем тяговый импульс Р = m *V = 10 кг*м/сек.  При скорости сиденья U = 10 м/сек  тяговая мощность равна N = P * U = 10 *10 = 100 Вт.   Что же получилось?  Реактивный выброс 1 кг воды  всего лишь скомпенсировал потери энергии при зачерпывании забортной воды.  
Все наши последующие броски не принесут увеличения скорости, если только мы не увеличим скорость реактивного выброса.   Например, зачерпывая воду при скорости U = 10 м/сек мы будем выбрасывать её за борт со скоростью V* = 30 м/сек. Тогда тяговая мощность броска увеличится до N* = 300 Вт.  Полезная мощность такого броска  ∆N = N* –  N = 200 Вт.  А каковы затраты на разгон 1 кг воды до скорости 30 м/сек ?
W* = 30² /2 = 450 Дж.   Итак, затраченная мощность 450 Вт, а полезная (тяговая) мощность всего 200 Вт.  Это плата за то, что скорость "сиденья" много меньше скорости реактивной струи.  Аналогичная проблема с КПД у реактивных двигателей самолетов и ракет.

Мы можем, конечно,  попробовать "зачерпывать" воду каким-то иным способом, например, насосом через шланг.  Но при любом варианте нам придется доставлять воду на борт и только потом ее выстреливать реактивной струёй.   Иначе не будет реактивной силы.

Впрочем, пока ничего страшного.  Да КПД реактивного привода оказался на уровне 45 % (при идеальном насосе), но если доставка воды на борт и её последующий разгон нам "ничего не будут стоить", то чем черт не шутит...

Рустем, я расписал процесс в вашей турбине в наглядной форме. Это только часть разбора, но она очень важна для дальнейшего движения.
Давайте её прожуем до конца, чтобы не было разночтений.

Важно избавиться от иллюзии автоматического увеличения КПД при превышении скорости струи над скоростью сопла.
Увеличение КПД возможно только если разгон воды в реактивном сопле сверхединичный.
В вашем случае - сверхединичным должен быть насос.
Но об этом в следующий раз.

Фант Вы привели хороший пример но только он не совпадает с моей конструкцией. Представьте ту же картину, только скорость черпания и скорость бросания будет увеличиваться относительно вращения карусели, в данной на схеме конструкции эта разница составляет один к четырём. Раскручиваем карусель и наченаем манипуляции с водой по Вашей схеме.за первый оборот мы делаем четыре броска, карусель ускорилась значит нам нужно зделать четыре броска за меньшее время. Делая четыре броска за меньшее время карусель ускоряется и теперь эти четыре броска нужно зделать за более короткое время, и т.д. В моей конструкции так происходит потому что скорость черпания и бросания растёт с увеличением оборотов количественно. Если карусель вращается 1 об мин то черпалка 4 об мин. Разница оборотов 3об мин при скорости карусели 1000об мин. скорость черпалки 4000об мин разница в ту же минуту составляет 3000об мин. Очевидно что обороты черпалки растут по отношению к скорости карусели. Производительность всегда обгоняет разгон. небольшой разгон карусели приведёт к большему разгону черпалки.

[fant]

SaitovRustem (11 Январь 2015 - 00:06) писал:

Фант Вы привели хороший пример но только он не совпадает с моей конструкцией.

Рустем, совпадает на все сто.
При фиксированной скорости карусели (корпуса) скорость крыльчатки в три раза больше или в четыре (не принципиально). Благодаря высокой скорости крыльчатки скорость выброса воды превышает скорость черпания, пусть в те же 3 - 4 раза.
Если переходим на более высокую скорость вращения карусели (корпуса), то скорости черпания и выброса возрастут, но соотношение скоростей сохранится.  Не надо вводить лишний параметр - "частота черпаний", поскольку увеличенная скорость струи и так уже увеличивает расход воды.
В моей модели нет привязки количества "впрысков" к оборотам - это Вы сами придумали. Получилось масло масленное.

Вы должны были понять самое главное: что без сверхединичного насоса КПД  карусели (турбины) будет заведомо малым, несмотря на превышение скорости "выплевывания" над скоростью "заглатывания"

SaitovRustem (11 Январь 2015 - 00:06) писал:

Производительность всегда обгоняет разгон. небольшой разгон карусели приведёт к большему разгону черпалки.

Производительность и эффективность  - ни одно и тоже.
При энергетическом анализе мы обязаны различать  эти физические характеристики и оценивать их не эмоционально , а точно "в граммах".

[SaitovRustem]

fant (11 Январь 2015 - 00:40) писал:

Рустем, совпадает на все сто.
При фиксированной скорости карусели (корпуса) скорость крыльчатки в три раза больше или в четыре (не принципиально). Благодаря высокой скорости крыльчатки скорость выброса воды превышает скорость черпания, пусть в те же 3 - 4 раза.
Если переходим на более высокую скорость вращения карусели (корпуса), то скорости черпания и выброса возрастут, но соотношение скоростей сохранится.  Не надо вводить лишний параметр - "частота черпаний", поскольку увеличенная скорость струи и так уже увеличивает расход воды.
В моей модели нет привязки количества "впрысков" к оборотам - это Вы сами придумали. Получилось масло масленное.

Вы должны были понять самое главное: что без сверхединичного насоса КПД  карусели (турбины) будет заведомо малым, несмотря на превышение скорости "выплевывания" над скоростью "заглатывания"

Производительность и эффективность  - ни одно и тоже.
При энергетическом анализе мы обязаны различать  эти физические характеристики и оценивать их не эмоционально , а точно "в граммах".

  Вы говорите что скорость выброса воды превышает скорость черпания, с чего?  Крыльчатка одна,  скорость черпания у ней меньше, но Площадь лопасти в этом месте больше чем с краю, ВЫ чертёжик видели?  Потом от куда условие о фиксированной скорости карусели? за чем нам её фиксировать? у меня в конструкции такого нет.   Насос действительно сверхъеденичный,  потому что он не тратит энергию на создание давления. Возьмём для примера простой центробежный насос. И переделаем его на мой лад. Крыльчатка центробежного насоса тратит энергию на разгон воды. Энергия крыльчатки становится энергией воды. Затем вода вращаясь быстрей корпуса будет тянуть его вслед за собой отдавая ему энергию полученную от крыльчатки. проходя через канал сопла вода так же подталкивает корпус в попутном направлении компенсируя тем самым затраты крыльчатки на разгон воды, При разнице оборотов один к четырём, компенсация будет составлять три четверти, потому что вода будет остановлена  не полностью а только до скорости корпуса, плюс отбрасывание массы, в виде реактивной струи. Мой насос отличается от обычного, тем что у него нет реакции опоры. уберите реакцию опоры с любого насоса и он станет сверхъединичным. Что происходит во всех насосах при увеличении оборотов? происходит следующее , у насоса растёт производительность, в тоже время растут затраты на преодоление инерции воды и на преодоление гидравлического сопротивления, потому что неподвижный корпус забирает у раскрученной воды часть энергии тем что тормозит эту воду. при этом энергия ни как не возвращается. И этой не возвращённой энергии становится больше с увеличением оборотов. В моей системе с увеличением оборотов будет расти только давление, гидравлическое сопротивление будет расти тоже но оно будет скомпенсировано. По этому получение давления будет почти беззатратным,

[fant]

SaitovRustem (11 Январь 2015 - 10:01) писал:

Вы говорите что скорость выброса воды превышает скорость черпания, с чего?  

Да с того, что в моем примере скорость черпания - это скорость карусели относительно неподвижной воды.
В вашей конструкции вода в баке тоже неподвижна.  Скорость сопел относительно этой воды фиксируем (на момент рассмотрения). Допустим она равна 10 м/сек.  Это скорость не имеет никакого отношения к скорости воды на выходе из крыльчатки.  Не надо их путать.

Теперь о скорости выброса.
Вы уверены, что скорость воды в районе кончиков лопастей вашей крыльчатки - это и есть скорость выброса.  Но это Вам так только кажется.
В своём описании девайса Вы говорите о создании высокого давления с помощью крыльчатки. Но для создания высокого давления не нужно сужать сечение лопаток от центра к периферии.  Сужают лопатки для увеличения скорости воды. Но тогда не будет повышения давления.
У Вас дома шнек в мясорубке постоянного сечения или сужающийся ?   Постоянного !   Потому что давление нужно создать высокое.

Если Вы сделаете сужение лопастей настолько большим, что все давление перейдет в скорость, то на выходе крыльчатки будет высокая скорость и малый напор.   Если же Вы хотите иметь высокий напор (а Вы прямым текстом об этом написали), то Вы получите  умеренную скорость и большой напор.    При прохождении через сопла (на корпусе) этот напор должен перейти в скорость.   Вот эта скорость вылета воды из сопла и будет скоростью выброса.  Допустим 40 м/сек.

SaitovRustem (11 Январь 2015 - 10:01) писал:

ВЫ чертёжик видели?  

Не было никакого чертежика, был рисунок, в котором нет ни одного размера и нет ни одного параметра ( обороты,  скорости, ожидаемые расходы и т.д.).  Вот и приходится гадать.
Вы, хотя бы примерные размеры проставьте: диаметры, сечения лопастей, количество лопастей. планируемые обороты.  Ведь у Вас все это есть в голове, но я читать мысли не умею.

Наиболее оптимальным вариантом я считаю умеренный разгон воды в крыльчатке при достаточно высоком выходном напоре (не менее 1 бар).
Тогда проход воды через сопло будет происходить с меньшими потерями и без кавитации.  Но это ваш выбор.

SaitovRustem (11 Январь 2015 - 10:01) писал:

Потом от куда условие о фиксированной скорости карусели? за чем нам её фиксировать? у меня в конструкции такого нет.  

При численном анализе турбины мы обязаны рассматривать фиксированные значения основных физических параметров. Мы не можем оперировать понятиями "шибче"  и "ещё шибче".  Это понятно ?

SaitovRustem (11 Январь 2015 - 10:01) писал:

  Насос действительно сверхъеденичный,  потому что он не тратит энергию на создание давления. Возьмём для примера простой центробежный насос. И переделаем его на мой лад.

Вот именно это и надо сделать, и провести замеры потребляемой мощности и производительности (расход, напор, скорость вылета).
Потому что посчитать сверхединичный насос не представляется возможным.

Рустем, ваше теоретическое обоснование сверхединичности  водяного насоса не имеют на этом этапе никакого смысла.
Потому что ваша теоретическая модель может быть как близка к истине, так и далека от неё.
А вот если насос в испытаниях показывает реальную сверхединичность, то и бог с ней с теорией.

Вот, к примеру,  ваша модель поведения шарика в конусе  не совпадает с действительностью.  Совсем не совпадает.  А процесс движения шарика не так сложен, как процессы в турбине.  Давайте уповать на практику, а не на гипотетическую теорию.

Давайте перейдем к реально сделанному водяному насосу с вашим редуктором.  Только не объединяйте его с чем-то еще. Пусть это будет просто насос.