Данное изобретение позволяет получать энергию, главным образом, через посредство получения безопорной силы при движении жидкости или газа в гидродинамическом устройстве. В некоторых вариантах выполнения такого устройства можно получать дополнительную энергию потока, например, с переводом её в механическую энергию вращения встроенного ротора или разделять поток на составные части по температуре. Это изобретение противоречит основным теоретическим современным постулатам. Которые гласят, что реактивная тяга пропорциональна количеству движения отброшенной струи, что подъёмная сила крыла образуется при появлении циркуляции скорости вокруг профиля крыла, что механическая энергия потока, например выходящего из трубы, не может быть больше, чем на входе. В данной же заявке говориться о том, что можно получать безопорную силу в разнообразных гидродинамических устройствах, если утвердиться в других взглядах, а именно, что реактивная тяга равна результирующей от эпюры давления потока жидкости или газа на твёрдые части конструкции, и подъёмная сила крыла обязана перепаду давлений на поверхностях крыла. В нижней части крыла энергия возникает (там более высокий уровень и скорости и давления), а в верхней пропадает. На выходе из трубы, при наличии достаточной по величине скорости, уровень статического давления, специальными устройствами, может быть приближен к уровню на входе, что в целом повышает количество движения и энергию потока. А можно и наоборот - «погасить» энергию.

Данная заявка включает в себя основные положения заявок PCT/RU 2012/001051; PCT/RU 2013/000021; PCT/RU 2013/000246 и патента RU JV2 2116223.

Безопорная сила и энергия создаётся специальными устройствами, установленными в какой либо полости гидродинамического устройства. Если U2017/000767 полость предназначена для вращательного, вокруг оси, и циркуляционного, в осевой плоскости, движения жидкости, например как в гидродинамической передаче, с насосным и турбинным колёсами, то на корпусе передачи в полости, на радиусах, больших, чем радиус периферии лопаток насосного колеса, на пути движения жидкости от оси установлено специальное устройство в виде одного или нескольких каналов, например, межлопаточных, в лопаточном аппарате, и каналы имеют изгибы с выпуклостью на периферию, от оси. При таком выполнении, кроме получения безопорной силы, гидродинамическая передача используется как источник механической энергии от турбинного колеса, при некоторых затратах на вращение насосного. Если гидродинамическое устройство содержит вихревую камеру, то изогнутые от оси каналы могут быть установлены на одной из внутренних, например конических, стенок полости вихревой камеры, на пути потока к периферии камеры в сочетании с одним или нескольким каналами, например, межлопаточными, на другой стенке, на пути движения потока к оси. Подвод потока в вихревую камеру осуществлён у её оси, на меньших радиусах, а, как минимум один, отвод - на больших, и при наличии двух отводов, в частности одним из них - на оси, гидродинамическое устройство используется как холодильник или нагреватель. Одним из наиболее простых вариантов получения безопорной силы является постановка в канале для движения жидкости, на пути потока от полости с большим давлением к полости с меньшим давлением, не менее трёх перегородок, делящих поток, в направлении движения, на зоны с определённым уровнем давлений, например, в виде сеток, установленных поперёк потока. Более существенную силу можно получить, выполняя устройство в виде сужающегося, по ходу потока, канала, а в качестве специального устройства установить конусообразную или куполообразную полость для разворота потока после выхода из сужающегося канала в обратный канал для заторможенного движения жидкости назад к разворотному участку в сужающийся канал. Специальное устройство можно выполнять в виде имеющих возможность некоторого смещения стенок канала, которые предназначены для силового воздействия на поток в канале, поэтому, в простейших вариантах они отгораживают от полости канала дополнительные полости с заданным давлением среды, например, такие стенки можно выполнять в виде шарнирно закреплённых пластин, разделяющих дополнительные полости и полость канала с сообщением между полостями через наклонные к направлению потока в канале отверстия.

Чертежом поясняется данное изобретение.

На фиг.1 показан вариант конструкции гидродинамической передачи в дополнительном качестве источника механической энергии.

На фиг.2 - вид, по сечению А-А, на межлопаточные каналы неподвижных лопаточных аппаратов.

На фиг.З - вариант вихревой камер ещё и с функцией как разделителя потока по температуре.

На фиг.4 - вариант гидродинамического устройства, создающего безопорную силу.

На фиг.5 - вариант устройства с куполообразной разворотной полостью.

На фиг.6 - варианты выполнения специальных устройств в конфузорном канале.

Гидродинамическое устройство, в которое установлено специальное устройство, по данному изобретению, становится устройством для получения безопорной силы. Одновременно оно, в зависимости от своей конструкции, может быть источником механической энергии, холодильником или нагревателем. Например, гидродинамическая передача с торовой полостью 1 (фиг.1), в которой находятся лопаточный аппарат 2 насосного, и лопаточный аппарат 3 турбинного колёс. В качестве специального устройства в полости 1 выполнены каналы 4 (фиг.2) между лопатками лопаточных аппаратов 5 (фиг.1), которые расположены на большем расстоянии от оси 6 полости 1, чем лопаточный аппарат 2 насосного колеса, и закреплены на корпусе 7 гидродинамической передачи. Межлопаточные каналы 4 аппаратов 5 имеют изгиб выпуклостью от оси 6 (фиг.2) полости 1. В частности канал 4 может быть только одним и выполненным в виде спирали. В варианте с вихревой камерой 8 (фиг.З) подобные (4 на фиг.2) изогнутые каналы находятся между лопатками в лопаточных аппаратах 9, установленных на одной из стенок, например, на конической стенке 10, там, где поток движется к большим радиусам вихревой камеры 8. В этом случае (на фиг.З), вместо лопаточного аппарата 3 турбинного колеса на фиг.1, в полости камеры 8 установлен лопаточный аппарат 11, расположенный на другой, конической, стенке 12 (фиг.З). Межлопаточные каналы аппарата 11 имеют изгибы, обеспечивающие уменьшение тангенциальной составляющей скорости потока с увеличением осевой составляющей и направлением потока к вогнутой части 13 для разворота, т.е. они так же изогнуты выпуклостью от оси камеры 8 и могут быть различной формы, составными или в единственном числе. Для подвода потока среды в вихревую камеру 8 выполнен приосевой канал 14, а отвод разделён на, например, два канала. Один (15) - приосевой, а другой (16) - на большем диаметре вихревой камеры 8. Лопаточный аппарат 17 (фиг.З) имеет тангенциальное направление лопаток, например, в виде одной спиральной лопатки, для обеспечения предварительной закрутки потока, поступающего в вихревую камеру 8 от канала 14. В другом варианте гидродинамического устройства, имеющего канал в корпусе 18 (фиг.4), в котором между полостью 19, большего давления, с винтом 20 и полостью 21, меньшего давления, в качестве специального устройства установлены, поперёк направления движения потока в корпусе 18, перегородки различной формы - в виде сеток 22, дросселирующих пластин 23, поперечных пластин 24, отгораживающих полости 25, ограниченных ещё и податливыми, например, резиновыми поверхностями 26, профилями 27 в виде пластин, расположенных под углом к направлению движения потока, и т.д. В частности возможен вариант выполнения перегородок в виде набора параллельных, например капиллярных, каналов с достаточно тонкими стенками, параллельными направлению движения потока. Перегородки эти имеют проходное сечение по направлению движения и разделяют канал в корпусе 18 на зоны с разными уровнями давлений. Дополнительно может быть выполнен канал 28 для замыкания движения среды после перегородок снова на винт 19, а также канал 29 для поддержания необходимого уровня давлений по поперечным полостям. Ещё один вариант предполагает наличие сужающегося, по ходу потока, канала 30 (фиг.5), с установленным в нём винтом или шнеком 31. Здесь в качестве одного из специальных устройств показан набор наклонных профилей 32, соединяющих стороны канала 33, со сторонами канала 30. Канал 33 предназначен для обратного, направлению течения в канале 30, течения жидкости и оба они закреплены перед куполообразной полостью 34, предназначенной для разворота потока из канала 30 в канал 33. Специальные устройства можно устанавливать в любой канал 35 (фиг.6) с движущейся средой, например конфузорный. Такие устройства могут иметь вид податливых, например, резиновых 36 стенок или шарнирно установленных пластин 37, отделяющих от полости канала 35 дополнительные полости 38, которые могут быть соединены через регулирующие устройства, например, такие, как клапан 39, с источником определённого давления или соединены с полостью канала 35 наклонными к направлению движения потока отверстиями 40. Кроме того, в качестве специального устройства, можно устанавливать тонкую коническую втулку, отделяющую от канала 35 дополнительную полость 38, например из плексигласа. Или различные полоски по типу птичьих перьев и т.д.

При работе представленных вариантов гидродинамического устройства, т.е при течении жидкости или газа в его каналах, возникает безопорная сила по направлению В (фиг.1,3,4,5,6). В гидродинамической передаче (фиг.1) вращение начинает насосное колесо с лопаточным аппаратом 2, после которого жидкость попадает в каналы 4 (фиг.2) лопаточного аппарата 5, где получает дополнительный момент количества движения вокруг оси 6. При этом статическое давление движущегося на периферию потока вращающейся вокруг оси 6 жидкости, из-за действия центробежных сил, не падает, а растёт. Т.е. при росте момента количества движения и кинетической энергии потока, растёт давление, из-за роста радиуса вращательного движения. Полученная энергия, передаётся лопаточному аппарату 3 турбинного колеса с возвратом потока к оси полости 1 и торможением вращательного вокруг оси 6 движения. Полученная турбинным колесом энергия больше, чем затраты насосного колеса, которое, после запуска, может быть подключено к турбинному колесу. Вращающаяся вокруг оси 6 жидкость выстраивается по радиусу полости 1 строго в соответствии с уровнем механической энергии вращения - приобретающие энергию, в аппарате 5, струйки идут на периферию, а теряющие энергию, в аппарате 3, - к оси. На одном и том же расстоянии от оси 6 или радиусе, давление на стенки полости 1 возле лопаточного аппарата 5 меньше (поток разгоняется), чем возле аппарата 3 (поток тормозится). Что и создаёт результирующую силу по направлению В. Точно так же возникает сила по направлению В, при движении потока в вихревой полости 8 (фиг.З), - общий разгон потока в лопаточном аппарате 9 (плюс действие центробежных сил на внутреннюю поверхность конической стенки 10) и торможение потока в лопаточном аппарате 11. И в этом случае происходит выстраивание вращающихся вокруг оси 6 струек потока по механическим энергиям вращения - струйки с большей энергией занимают большие радиусы, что приводит к ламинаризации вращательного движения и расслоению потока по температуре - периферийные струйки получают большую температуру, чем ближние к оси 6. Так же, как и в вихревой трубке Ранка-Хилша. Поэтому из канала 15 идёт охлаждённый поток, а из канала 16 - нагретый. Но в данном изобретении, если поток газовый, в отличии от трубки Ранка-Хилша, появляется, как и Природном Смерче (Торнадо), дополнительная энергия из- за выноса, направляющим аппаратом 11, количества движения струи, в приосевую зону вихря, в зону пониженного давления, где происходит охлаждение этой струи расширенного газа, а далее нагрев со сжатием на периферии (т.е. термодинамический цикл с выделением механической энергии). Это позволяет обходиться без источника энергии, насоса или компрессора, для прокачки среды через вихревую камеру. При работе гидродинамического устройства с корпусом 18 (фиг.4), в полости 19, например винтом 20, создаётся повышенный уровень давления жидкости, что создаёт силу в направлении В, и она движется к полости пониженного давления 21. При этом специальное устройство, в виде поперечных перегородок (22,23,24,25,26,27 на фиг.4), создаёт условия течения с чередующимися разгонами и торможениями, что разбивает общий перепад давления по длине движения потока в полости корпуса 18 на некоторое число перепадов, а общая скорость течения определяется только суммарным расходным сечением одной перегородки и перепадом на ней. Поэтому общая скорость течения потока жидкости меньше, при сравнении с течением без перегородок, на корень из числа перегородок (по уравнению Бернулли). Это позволяет не выбрасывать поток, как в водомётном движителе, наружу, а возвращать его снова в полость 19 по каналу 26, в котором может быть установлен насос, заменяющий винт 20. В варианте на фиг.5 поток разгоняется в канале 30 с большим давлением, чем в таком же конфузоре с твёрдыми и гладкими стенками (благодаря профилям 32), приобретая кинетическую энергию и количество движения. После выхода из канала 30 поток попадает в куполообразную полость 34, создавая в ней повышенный уровень давления и силу по направлению В, с разворотом в обратном направлении, в канал 33 и торможением потока. Из канала 33 заторможенный поток попадает снова на вход в канал 30. В сужающемся канале 35 (фиг.6), при движении жидкости или газа, также создаётся безопорная сила по направлению В, т.е. по направлению движения потока. Здесь поверхности 36 и 37, благодаря силе, действующей от давления среды в полостях 38, создают повышенный уровень статического давления потока в полости канала 35 так же, как это происходит под крылом самолёта. Но безопорную силу в последнем случае можно получить и в направлении, обратному В, показанному на фиг.6. При давлении в полостях 38 меньшем, чем статическое давление потока. Работоспособность данного изобретения подтверждается и экспериментами и простым обзором современной техники. Например, при заключении моторчика с пропеллером от детской игрушки в замкнутую полость, её вес меняется при работе и без (примерно на 5 гр.). Если замкнутую полость с форсункой, впрыскивающей в неё жидкость, шарнирно подвесить на звенья, то тоже можно обнаружить безопорную силу. Давно замечено, что трубка, имеющая циклически изменяемое, по ходу потока, расходное сечение, имеет гораздо большее сопротивление, чем ровная трубка с постоянным и наименьшим, чем у первой расходным сечением. Конфузор с соосной конической подвижной стенкой (например, из плексигласа), отгораживающей от потока полость с повышенным уровнем давления даёт прибавление энергии струи такое, что общая энергия струи становиться большей, чем на входе. В статье «Полезный смерч» (журнал «Изобретатель и Рационализатор», Nel l за 1982 г., Москва) описано увеличение дальности полёта струи из пожарного брандспойта на 30% приставленной специальной трубкой. Появление «Необъяснённой» энергии и количества движения струи коммулятивного взрыва, пробивающего броню, можно объяснить её разгоном при постоянном (и даже растущем) внешнем давлении (как на фиг.5 и 6). В 50-е годы реактивные двигатели отбрасывали струи с огромной скоростью и сильным звуком. В настоящее же время звук стал тише, но ведь и скорость реактивной струи упала, а тяга двигателей значительно возросла! Чем больше тяга - тем больше поперечное сечение двигателя, значит дело всё же не в скорости отбрасываемой струи, а в эпюре давлений на твёрдые части конструкции. Торможение самолётов происходит реверсом тяги, но струи-то бьют не вперёд, а в стороны! Значит это не реакция отбрасываемой струи. Можно развернуть двигатели в обратную сторону, да и взлетать? (См. фиг.5). При оставлении, в гидродинамическом устройстве по фиг.1 только одного колеса с расположением лопаток 2 на большем диметре, чем лопатки 5, мощности вращения колеса хватает (на воде) только для поддержания этого вращения в подшипниках без нагрузки. Т.е. на фиг.1 показан существенно более эффективный вариант с получением как безопорной силы, так и энергии вращения. Самолёт держится в воздухе за счёт того, что под крылом давление больше, чем давление окружающего неподвижного воздуха, а над крылом - меньше. Поэтому человек не чувствует тяжести тяжелого транспортного самолёта, даже пролетающего в 8-ми метрах над ним. Так же, как и водный лыжник, «придавливающий» воду маленькой лункой.

Если сравнить устройство по фиг.4 с водомётным движителем такой же тяги, то при постановке в устройство, например 100 перегородок, скорость потока в нём в 10 раз меньше, а значит потребляемая мощность меньше почти в 100 раз меньше, и винт 20 имеет, при одинаковой скорости вращения гораздо меньший шаг; и можно просто поставить маломощный насос в канал 28. Эффективной будет постановка перегородок из трубок малого сечения, например капиллярных. Вариант на фиг.З можно, кроме получения безопорной силы использовать для нагрева или охлаждения помещений, да ещё и как источник воды, при конденсации её из атмосферы. Вариант на фиг.6 можно использовать как устройство для уменьшения сопротивления труб, например магистральных. Если вариант по фиг.З предназначен, в основном, для получения потоков с разной температурой, то тогда предпочтительнее делать стенку 10 или под прямым углом к оси камеры, или под острым углом, внутри камеры 8, к оси. Можно обе стенки - и 11, и 12, сделать плоскими, под прямым углом к оси 6, а можно поток в вихревой камере 8 (фиг.З) пустить в обратном направлении— из канала 15 в канал 14 (с переносом места установки аппарата 17).

Таким образом, область применения данного изобретения является весьма широкой. Это привод в движение и торможение любых транспортных средств; нагрев и охлаждение помещения; получение воды из атмосферы вымораживанием воздуха; значительное уменьшение затрат на прокачку жидкостей и газов в трубопроводах и т.д..