РАСЧЕТ ГЕНЕРАТОРА НА ЭНЕРГИИ ТРЕНИЯ

Рассматривается возможность создания бестопливного генератора (БТГ) на принципе Шауберга, заложенный им в репульсин.
При сильном трении вода моментально переходит в парообразное состояние, производя пар высокого давления.
Для реализации этой идеи используются два диска вращающиеся навстречу друг другу с большими скоростями.

Принимаем радиус дисков 200 мм.
Площадь эффективного нагрева воды ограничиваем радиусом 0,7 от полного радиуса дисков  - 140 мм
Технический радиус дисков не участвующий в парообразовании 25 мм.
Таким образом, рабочая зона парообразования имеет следующие параметры:
Rн = 140 мм – внешний радиус зоны
rв = 25 мм – внутренний радиус зоны
Δ = 115 мм – ширина зоны
Rср = 82,5 мм – средний радиус зоны
S = 2π Δ Rср = 2π*115*82,5 = 59581,5 мм2 = 0,06 м2

Сила трения в слое воды определяется из уравнения

Fтр = 2ηvS/h

Коэффициент 2 учитывает увеличение скорости движения слоев за счёт встречного вращения дисков.
η = 3,2*10-4 Па*с – коэффициент вязкости воды при температуре 90°С (360° К)
v = ωRср = 1256 * 0,0825 = 103,6 м/с
ω = 1256 рад/с – угловая скорость вращения дисков
Принимаем частоту вращения дисков 12000 об/мин = 200 об/с = 1256 рад/с
h = 0,5 мм = 5*10-4 м – толщина водяного слоя

Энергия, высвобождаемая во время трения, определяется из выражения:
Е = Fтр * L

L – путь, пройденный силой трения (м)
L = 2vt
Коэффициент 2 учитывает движение слоев в разные стороны, что увеличивает относительную скорость движения каждого слоя в два раза.
v = 103,6 м/с
t = 1 с - время за которое производится энергия трения

В общем виде имеем:

Е = (2ηvS/h) * 2vt = 4ηv2St/h

η = 3,2*10-4 Па*с
v = 103,6 м/с
S = 0,06 м2
t = 1 с
h = 5*10-4 м

Е = 4 * 3,2*10-4 * 103,62 * 0,06 * 1 / 5*10-4  = 1648 Дж

Е = 2285 Дж - энергия парообразования 1 г воды при температуре 90°С

Сохраняя параметры рабочей зоны, увеличиваем частоту вращения дисков до 15000 об/мин.

v = ωRср = 1570 * 0,0825 = 129,5 м/с
ω = 15000 об/мин = 250 об/с = 1570 рад/с

Е = 4 * 3,2*10-4 * 129,52 * 0,06 * 1 / 5*10-4  = 2576 Дж

Полученное значение больше необходимого
2576 > 2285

Следовательно, при данных параметрах установка будет устойчиво производить 1 г пара в секунду.
Отношение скорости потока пара к скорости его объёмного расхода:

v/Q = 0,01247T / d2p

где
v – скорость потока в м/с
Q – расход в м3/ч
Т – температура в Кельвинах
d – диаметр в см
р – давление в атм +1

Принимаем
Т = 250°С = 523 К
Принимаем диаметр одного сопла 1 мм, тогда приведенный диаметр 4 сопел равен 2 мм (dпр = d1√4)

d = 2 мм = 0,2 см
р = 1000 атм

v/Q = 0,01247 * 523 / 0,04 * 1000 = 0,163

Расход по воде в соответствии с предыдущей частью составляет
Q = 1 г/с = 3600 г/ч = 3,6 л/ч = 0,0036 м3/ч
1 м3 воды производит 1674 м3 пара
Q = 1674 * 0,0036 = 6,026 м3

v = 0,163 * 6,026 = 0,982 м/с

Угловая скорость струи пара

ω = v/R = 0,982 / 0,0825 = 11,9 рад/с = 1,9 об/с = 113,7 об/мин

Rср = 0,0825 м

Такой скорости вращения турбины недостаточно, чтобы обеспечить воспроизводство затраченной энергии.