электромагнитный гидродинамический генератор

Формула изобретения

1. Электромагнитный гидродинамический генератор, содержащий немагнитный замкнутый кольцевой трубопровод, заполненный жидким рабочим телом с магнитными свойствами, минимум одной обмоткой, расположенной на участке внешней поверхности немагнитного замкнутого кольцевого трубопровода, отличающийся тем, что дополнительно содержит платформу, закрепленную на оси с возможностью вращения платформы вокруг оси, причем немагнитный кольцевой трубопровод с минимум одной обмоткой жестко прикреплен к платформе.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что на платформе расположены два немагнитных кольцевых трубопровода симметрично относительно оси вращения.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что платформа выполнена в виде диска.

4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что замкнутый кольцевой трубопровод имеет круглое сечение.

5. Генератор по п.1, отличающийся тем, что вокруг кольцевого трубопровода располагают несколько обмоток.

6. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого рабочего тела используется неоднородная жидкость, содержащая магнитную жидкую основу и немагнитные твердые включения.

7. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого рабочего тела используется неоднородная жидкость, содержащая твердые включения, удельный вес которых меньше удельного веса жидкости.

8. Генератор по п.1, отличающийся тем, что в качестве твердых включений используются пенопластовые шарики.

9. Генератор по п.7, отличающийся тем, что суммарный объем твердых включений составляет менее 50% общего объема жидкого рабочего тела.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных источниках электроэнергии, работающих в условиях постоянного воздействия силы тяжести.

Известен «Индукторный генератор» RU 2111600 С1 [1], содержащий полый статор, выполненный в виде немагнитной трубы, обмотку, расположенную на внешней поверхности немагнитной трубы, рабочее тело в виде жидкости с неоднородными магнитными свойствами.

Недостатком известного способа является низкая эффективность, обусловленная наличием воздушного насоса.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «Электрический генератор на частицах» СА 1213671 С1 [2].

Генератор электрической энергии содержит немагнитный замкнутый кольцевой трубопровод, заполненный жидким рабочим телом с магнитными свойствами, минимум одной обмоткой, расположенной на внешней поверхности немагнитного замкнутого кольцевого трубопровода.

Известный генератор имеет большую эффективность по сравнению с [1] благодаря замкнутому трубопроводу, но обладает пониженно эффективностью благодаря уравниванию гидростатических сил в обоих коленах замкнутого трубопровода.

Недостатком известного генератора является пониженная эффективность.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности.

Технический результат достигается тем, что генератор дополнительно содержит платформу, закрепленную на оси, с возможностью вращения платформы вокруг оси, а немагнитный кольцевой трубопровод с минимум одной обмоткой жестко прикреплен к платформе.

Фрагмент устройства приведен на фиг.1,

где

1 - немагнитный замкнутый кольцевой трубопровод;

2 - жидкое рабочее тело;

3 - обмотка;

4 - левая петля трубопровода;

5 - правая петля трубопровода;

6 - край платформы;

7 - ось вращения;

8 - направление вращения;

9 - направление движения рабочего тела в трубопроводе.

При вращении платформы 4 (например, при запуске с помощью приложения внешнего вращающего момента от электродвигателя, ветродвигателя) вокруг оси 5 по направлению 6 рабочее тело 2, обладающее магнитными свойствами, приходит в движение, показанное стрелками 7. Движение происходит за счет разности давлений в левой и правой ветвях трубопровода. Гидростатические силы давления столбов жидкости в поле центробежных сил формируются асимметричными по модулю под воздействием разнонаправленных потоков рабочего тела в разных ветвях модуля относительно направления вектора действия центробежных сил. В левой ветви радиального потока от периферии к центру гидростатические силы давления больше, чем в правой ветви радиального потока от центра к периферии, потому что в левой части центростремительное ускорение и ускорение движущейся массы потока суммируются, а в правой вычитаются. Каждый отдельный поплавок, а вместе с ними и все рабочее тело перемещаются по трубопроводу циклично за два такта. В первом такте «всплытия» поплавки находятся в потоке левой ветви петли модуля (4). Во втором такте «потопления» поплавки находятся в потоке в правой ветви петли модуля (5). В левой ветви (4) радиального потока от периферии к центру архимедовы силы больше, чем в правой ветви (5) радиального потока от центра к периферии, поэтому работа архимедовых сил перемещает каждый отдельный поплавок, а вместе с ними и все рабочее тело по закольцованному трубопроводу.

При возникновении движения рабочей жидкости 2 внутри немагнитного замкнутого кольцевого трубопровода 1 в пространстве внутри обмотки 3 происходит изменение магнитного потока, что приводит к возникновению электромагнитной индукции на концах обмотки. Электрический ток, порожденный электромагнитной индукцией, снимается с концов обмотки и поступает во внешнюю электрическую сеть потребителям (цепь не показана).

На платформе могут располагаться два немагнитных кольцевых трубопровода симметрично относительно оси вращения. Такое расположение кольцевых трубопроводов позволяет оптимально сбалансировать устройство.

Выполнение платформы в виде диска позволяет улучшить габаритные размеры устройства.

Пример выполнения конструкции, обладающей указанными признаками, приведен на фиг.2,

где

10 - второй замкнутый трубопровод;

11 - диск.

Выполнение замкнутого кольцевого трубопровода с круглым сечением позволяет уменьшить трение жидкого рабочего тела о стенки трубопровода.

Вокруг кольцевого трубопровода может быть расположено несколько обмоток. Наличие нескольких обмоток позволяет оптимизировать магнитные потоки и оптимизировать движение рабочего тела с магнитными свойствами.

В качестве жидкого рабочего тела может использоваться неоднородная жидкость, содержащая магнитную жидкую основу и немагнитные твердые включения. Выполнение рабочего тела неоднородным позволяет увеличить генерацию электроэнергии за счет увеличения неравномерности магнитного потока и соответственно увеличения электродвижущей силы.

Удельный вес твердых включений может быть меньше удельного веса жидкости, например, как у пенопластовых шариков. Выполнение твердых включений с малым удельным весом обеспечивает улучшение сепарации компонентов рабочей жидкости. Выполнение шариков пенопластовыми позволяет достичь высоких экономических показателей за счет снижения цены материалов.

Суммарный объем твердых включений может составлять менее 50% общего объема жидкого рабочего тела. При указанном соотношении объема твердых включений в жидкости достигается уменьшение трения между шариками, что приводит к увеличению срока службы рабочего тела и увеличению эффективности устройства за счет уменьшения потерь на трение.

Промышленное применение.

Изобретение может быть с успехом применено в промышленности для производства электроэнергии.