گرداب برج خورشیدی: عامل

افسردگی برج خورشیدی: جنبه علمی و فنی تعادل François MAUGIS ، انجمن محیط زیست انرژی. (با توجه به اطلاعات ارائه شده توسط شرکت SUMATEL)

1. معرفی

اصل عملیاتی برج خلاء استاد فرانسوی ادگارد NAZARE که او "برج گردابه" یا "نیروگاه هوا گرمایی" را غسل تعمید داده است (برای مقایسه با "موتور گرداب اتمسفری" مهندس کانادایی لوئیس MICHAUD) ، از دو زاویه مختلف می توان به آن نزدیک شد: رویکرد "ترمودینامیکی" رویکرد "مکانیک سیالات".

1.1. روش ترمودینامیکی (اصل کاروت)

ما از این واقعیت شروع می کنیم که اختلاف دما بین لایه های بالا و پایین اتمسفر ، باعث کارایی چرخه (چند درصد) می شود که به عنوان تابعی از اندازه و سرعت آن ، به مقداری از گرمای تخلیه شده توسط برج اعمال می شود. بالا رفتن هوا این به طور کلی قدرت مکانیکی قابل بازیابی می دهد. البته مجموعه ای از پارامترها این محاسبات را اصلاح می کنند ، اما دستورالعمل موجود است. بنابراین NAZARE با بیان اینكه اگر تعادل Archimedean در یك ارتفاع معین باشد ، نتیجه می گیرد كه دمای حالت وجود دارد.

تفاوت بین دمای هوا در سطح زمین (در ورودی برج) و دمای هوا در ارتفاع ، در سطح تعادلی (در بالای پدیده چرخش) بنابراین چرخه کاروت را تشکیل می دهد. .

1.2 رویکرد "مکانیک سیالات" (معادله برنولی)

ما از این واقعیت شروع می کنیم که جو زمین از یک منحنی حالت (دما و رطوبت) برخوردار است که ممکن است یک سلول همرفت (ابر) را القا کند یا نکند. این برج فقط برای تبدیل سلول همرفت به یک پدیده گرداب وجود دارد. در طبیعت ، این گرداب فقط در شرایط خاص قابل ایجاد است. اگر این شرایط دقیق برآورده نشود ، فقط "حباب های همرفت" داریم. این معادله برنولی همراه با محاسبات "افت فشار و لایه های مرزی" است که به عنوان تابعی از منحنی حالت جو ، قدرت مکانیکی سیستم را می دهد.

دفعات بازدید:  کوتاه استرلینگ خورشیدی مرکزی در Odeillo

1.3. نتایج این دو رویکرد

شرکت SUMATEL (در این سند برانگیخته شده است) سالها با پروفسور NAZARE در رویکرد "کارنو" کار کرد. وی سپس روی روش "مکانیک سیالات" با منحنی حالت جو کار کرد. در هر دو مورد نتایج قدرت مکانیکی بسیار مشابهی بدست آورد. با تأیید واقعیت فرضیه های اول ، این ثبات نتایج باعث تقویت شرکت SUMATEL در پیگیری پروژه و تلاش های تحقیق و توسعه شده است.

برج خورشیدی sumatel
نمونه اولیه برج خورشیدی Vortex ساخته شده توسط Sumatel

2. نحوه عملکرد

این اختلاف دما بین هوای موجود در ارتفاع (بالای غواصی جو) و هوای پایه برج است که سیستم را کار می کند. همانطور که بعضاً به اشتباه گفته شد اختلاف دما بین پایه و بالای برج واقعی نیست.

برج گرداب از "یک حباب حرارتی طبیعی" بهره می برد و بنابراین تفاوت بین تراکم هوای ورودی به پایه برج و تراکم هوا در بالای اسنورکل است. تنظیم چرخش این توده هوا امکان ایجاد یک دودکش "ساختگی" (لوله یا ستون هوای چرخان) با ارتفاع بسیار بیشتر از برج (دودکش واقعی) را فراهم می کند ، که این پدیده را از قانون جدا می کند. "ارتفاع-فشار-دما" و بنابراین باعث ایجاد یک تعادل می شود.

قدرت برج (مکانیک furnies برنولی) فقط به محصول بستگی دارد: "اختلاف تراکم در هر قد لوله".

اختلاف دما بین هوای موجود در زمین و هوای بالای اسنورکل است که میزان بالا آمدن هوا را تعیین می کند.

محاسبات NAZARE ، محاسبات SUMATEL و همچنین آنچه به "XJunior" و "Mathematics Partner" سپرده شده است ، تأیید می کنند که قوانین کلی ذکر شده در بالا رعایت می شوند. برج گردابه مانند یک پدیده طبیعی جوی کار می کند و از همان قوانین و قوانین ریاضی مشابهی که برای این پدیده ها اعمال می شود پیروی می کند.

تا به امروز ، این چیزی است که نشان داده شده است:

  • این پدیده می تواند به تنهایی یا مصنوعی شروع شود
  • این پدیده می تواند خودپایدار باشد
  • پدیده در جو بالا می رود
  • جهت چرخش مهم نیست (تقریباً صفر کوریولیس)
  • توده هوای زیاد امکان پایداری و قدرت پدیده و ارتفاع غواصی را فراهم می کند
  • فقط منحنی حالت اتمسفر (دما-رطوبت) و منحنی های آدیاباتیک و شبه آدیاباتیک پدیده را تنظیم می کنند.
  • این پدیده قدرت مکانیکی قابل توجهی را تولید می کند که تنها بخشی از آن قابل بهره برداری است (تحت فشار خفگی)
  • این پدیده در برج آب متراکم تولید می کند ، اما در مقادیر کم (جریان دو فاز)
  • این پدیده در مقادیر زیادی سرما ایجاد می کند (کمتر از 0 درجه سانتیگراد در گرداب داخل برج)
  • این پدیده ابرهای ارتفاعی ایجاد می کند (عملکرد منحنی حالت جو) و در شرایط خاص باران می بارد

تحولات در مقایسه با پروژه اولیه استاد نظاره

دفعات بازدید:  سودآوری بیوگاز

مشاهدات ذکر شده در بالا باعث شد تا SUMATEL با تغییر نسبت بین دو بخش عبور هوایی (در پایه برج و گردن دریچه) ، هندسه برج را تغییر دهد.

برای نازار ، ما مجبور بودیم كه ده برابر بزرگتر از بخش گردن ونتوری یك قطعه ورودی هوا داشته باشیم ، SUMATEL این نسبت را به 7 برگرداند.

برای برج 300m که اندازه اولین نمونه عملیاتی و واقعاً نمایشی است ، جریان هوا برای یک دلتا دما (130 تن / ثانیه) برای یک دلتا دما (اختلاف دما بین ورودی هوا در پایه برج و بالای پدیده تابناک) 30 ° C و رطوبت 85٪ است. در این حالت ، قدرت مکانیکی قابل بهره برداری 250MW خواهد بود ، سرعت هوا در ورودی برج در سطح زمین 4m / s خواهد بود ، و 200 m / s (توجه داشته باشید: بیش از 700 کیلومتر در ساعت !!) در گذرگاه دریایی (قطر 50 متر به جای 30 محاسبه شده توسط Nazare) برای یک بی تحرک 100 T / s.

با توجه به وسعت این برج ها و اختلالات جوی ایجاد شده به صورت محلی (ابر ، باران یا ریزش آب ، خنک کردن هوا در 2 3 کیلومتر در اطراف برج) به قول ناصره گفته نمی شود که آنها به دور از مناطق ساخته شده و البته در مناطق گرم واقع خواهند شد.

بیشتر:

- اطلاعات در مورد کار SUMATEL
- گزارش ها و پرونده ها را در برج های خورشیدی بارگیری کنید
- اطلاعات تماس انجمن محیط زیست انرژی:

محیط زیست انرژی انجمن
7 جاده Fontaine Chaalis
60300 MONTLOGNON
energie.enroundnement@wanadoo.fr

دیدگاهتان را بنویسید

آدرس پست الکترونیک شما منتشر نخواهد شد. علامت گذاری شده اند *