सौर भंवर टॉवर: ऑपरेशन

अवसाद के साथ सौर टॉवर: वैज्ञानिक और तकनीकी पहलू द्वारा फ़्राँस्वा MAUGIS, ऊर्जा पर्यावरण एसोसिएशन। (द्वारा उपलब्ध कराए गए साक्ष्यों से SUMATEL कंपनी)

1। परिचय

फ्रांसीसी प्रोफेसर के वैक्यूम टॉवर का ऑपरेटिंग सिद्धांत एडगार्ड नाज़ारे जिस पर उन्होंने "भंवर टॉवर" या "एयरोथर्मल पावर स्टेशन" (कनाडाई इंजीनियर लुइस माइकल के "वायुमंडलीय भंवर इंजन" की तुलना में) का बपतिस्मा लिया था, से दो अलग-अलग कोणों से संपर्क किया जा सकता है: "थर्मोडायनामिक" दृष्टिकोण या "द्रव यांत्रिकी" दृष्टिकोण।

1.1। थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण (कारनोट सिद्धांत)

हम इस तथ्य से शुरू करते हैं कि वायुमंडल की ऊपरी और निचली परतों के बीच का तापमान अंतर, एक चक्र दक्षता (कुछ%) को प्रेरित करता है जो टॉवर द्वारा निकाले गए ताप की मात्रा पर इसके आकार और गति के कार्य के रूप में लागू होता है। बढ़ती हवा। यह समग्र पुनर्प्राप्ति योग्य यांत्रिक शक्ति देता है। बेशक, मापदंडों की श्रृंखला इन गणनाओं को संशोधित करती है, लेकिन दिशानिर्देश है। NAZARE इसलिए यह कहकर निष्कर्ष निकालता है कि यदि आर्किमिडीज़ संतुलन एक निश्चित ऊंचाई पर है, तो राज्य का तापमान है।

जमीनी स्तर पर हवा के तापमान (टॉवर के प्रवेश द्वार पर) और ऊंचाई पर हवा के तापमान के बीच का अंतर, संतुलन स्तर पर (घूमने की घटना के शीर्ष पर) इसलिए कारनोट चक्र का गठन होता है। ।

1.2। "द्रव यांत्रिकी" दृष्टिकोण (बर्नौली समीकरण)

हम इस तथ्य से शुरू करते हैं कि जमीन से वातावरण में एक राज्य वक्र (तापमान और आर्द्रता) होता है जो एक संवहन सेल (बादल) को प्रेरित कर सकता है या नहीं कर सकता है। टॉवर केवल संवहन कोशिका को एक भंवर घटना में बदलने के लिए मौजूद है। प्रकृति में, यह भंवर केवल विशिष्ट परिस्थितियों में स्थापित किया जा सकता है। अगर ये सटीक स्थितियां पूरी नहीं होती हैं, तो हमारे पास केवल अव्यवस्थित रूप से "संवहनी बुलबुले" हैं। यह "दबाव ड्रॉप और सीमा परतों" की गणना के साथ जुड़ा हुआ बर्नौली समीकरण है जो सिस्टम की यांत्रिक शक्ति को वायुमंडल के राज्य वक्र के एक समारोह के रूप में देता है।

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1.3। इन दो दृष्टिकोणों के परिणाम

SUMATEL कंपनी (इस दस्तावेज़ में विकसित) वर्षों के लिए "नॉट" दृष्टिकोण पर प्रोफेसर नाज़ारे के साथ काम किया। फिर उसने वातावरण के अवस्था वक्र के साथ "द्रव यांत्रिकी" दृष्टिकोण पर काम किया। दोनों ही मामलों में इसने बहुत समान यांत्रिक शक्ति परिणाम प्राप्त किए। पहली परिकल्पना की वास्तविकता की पुष्टि करके, परिणामों की इस स्थिरता ने परियोजना की खोज और अनुसंधान और विकास के प्रयासों में SUMATEL कंपनी को मजबूत किया है।

सुमेल सौर मीनार

सुमाटेल द्वारा निर्मित भंवर सौर टॉवर का प्रोटोटाइप

2। संचालन का तरीका

यह ऊंचाई पर वायुमंडल (वायुमंडलीय स्नोर्कल के ऊपर) और टॉवर के आधार पर हवा के बीच का तापमान अंतर है, जो सिस्टम को संचालित करता है। ऐसा नहीं है, जैसा कि कभी-कभी गलती से कहा गया है, आधार और वास्तविक टॉवर के शीर्ष के बीच तापमान का अंतर।

भंवर टॉवर "एक प्राकृतिक थर्मल बुलबुले" का शोषण करता है और इस प्रकार टॉवर के आधार पर प्रवेश करने वाली हवा के घनत्व और स्नोर्कल के शीर्ष पर हवा के घनत्व के बीच अंतर होता है। इस वायु द्रव्यमान के घूर्णन में सेटिंग टॉवर (वास्तविक चिमनी) की तुलना में बहुत अधिक ऊंचाई की "काल्पनिक" चिमनी (घूर्णन वायु का ट्यूबा या स्तंभ) का गठन करना संभव बनाती है, जो घटना को कानून से अलग करती है। "ऊंचाई-दबाव-तापमान" और इसलिए एक संतुलन ऊंचाई को प्रेरित करता है।

टॉवर की शक्ति (बर्नौली फ्लाडीज़ के यांत्रिकी) केवल उत्पाद पर निर्भर करती है: "ट्यूबा की ऊंचाई प्रति घनत्व"।

यह स्नोर्कल के शीर्ष पर जमीन और हवा के बीच हवा का तापमान अंतर है जो हवा के उदय की दर को निर्धारित करता है।

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NAZARE, SUMATEL की गणना, साथ ही "XJunior" और "गणित साथी" को सौंपे गए, यह पुष्टि करते हैं कि ऊपर वर्णित सामान्य नियमों का सम्मान किया गया है। भंवर टॉवर एक प्राकृतिक वायुमंडलीय घटना की तरह काम करता है और इन घटनाओं पर लागू होने वाले समान नियमों और समान गणितीय कानूनों का पालन करता है।

आज तक, यहाँ दिखाया गया है:

  • घटना अकेले या कृत्रिम रूप से शुरू हो सकती है
  • घटना आत्मनिर्भर हो सकती है
  • घटना वातावरण में बढ़ जाती है
  • रोटेशन की दिशा कोई फर्क नहीं पड़ता (लगभग शून्य कोरिओलिस)
  • एक बड़ा वायु द्रव्यमान घटना की स्थिरता और शक्ति और स्नोर्कल की ऊंचाई की अनुमति देता है
  • केवल वातावरण का राज्य वक्र (तापमान-आर्द्रता) और एडियाबेटिक और छद्म-एडियाबेटिक वक्र घटना को नियंत्रित करते हैं।
  • घटना एक महत्वपूर्ण यांत्रिक शक्ति का उत्पादन करती है जिसमें केवल भाग का शोषण किया जा सकता है (घुटन के दर्द के तहत)
  • घटना से टॉवर में संक्षेपण जल उत्पन्न होता है, लेकिन कम मात्रा में (दो-चरण प्रवाह)
  • घटना बड़ी मात्रा में ठंड पैदा करती है (टॉवर के अंदर भंवर में 0 डिग्री सेल्सियस से कम)
  • घटना ऊंचाई के बादलों (वायुमंडल की अवस्था वक्र का कार्य) और, कुछ परिस्थितियों में, बारिश का निर्माण करती है
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प्रोफेसर नाज़रे की प्रारंभिक परियोजना की तुलना में विकास

उपरोक्त संकेत दो वायु मार्ग खंडों (टॉवर के आधार पर और वेंटुरी गर्दन पर) के बीच के अनुपात को संशोधित करके टॉवर के ज्यामिति को संशोधित करने के लिए SUMATEL के ऊपर संकेत दिए गए हैं।

नाज़रे के लिए, हमारे पास वेंटुरी गर्दन के खंड की तुलना में दस गुना बड़ा हवा का सेवन अनुभाग था, सुमैटल ने इस अनुपात को एक्सएनयूएमएक्स पर वापस लाया।

के लिए 300m के एक दौरे पहली बार एक कार्यशील प्रोटोटाइप के आकार और वास्तव में प्रदर्शन-परक हो सकता है, हवा का प्रवाह के आधार पर एक तापमान डेल्टा के लिए टन / दूसरा (हवा प्रवेश बीच तापमान का अंतर 130 हैं टॉवर और 30 डिग्री सेल्सियस के भंवर घटना के ऊपर) और 85% की नमी। इस मामले में, प्रयोग करने योग्य यांत्रिक शक्ति 250MW होता है, हवा के वेग होगा 4m / एस जमीनी स्तर पर मीनार के प्रवेश द्वार, और 200 m / s (टिप्पणी पर: 700 की तुलना में अधिक किमी / घंटा !!) 50 के बजाय वेंचुरी गर्दन (व्यास 30 मीटर नज़ारे द्वारा गणना में) 100 की टी / एस एक जड़ता है।

इन टावरों के आकार और वायुमंडलीय गड़बड़ी स्थानीय रूप से उत्पन्न (बादल, बारिश या बूंदा बांदी, अंत के आसपास 2 3 किलोमीटर पर ठंडा हवा) यह स्पष्ट है को देखते हुए, संकेत दिया नज़ारे के रूप में है कि वे दूर जनसंख्या केन्द्रों से, और गर्म क्षेत्रों में निश्चित रूप से स्थित होगा।

अधिक:

- SUMATEL के काम के बारे में जानकारी
- सौर टावरों पर रिपोर्ट और फाइलें डाउनलोड करें
- एनर्जी एनवायरनमेंट एसोसिएशन के संपर्क विवरण:

एसोसिएशन एनर्जी एनवायरनमेंट
7 फॉनटेन चैसिस रोड
60300 MONTLOGNON
energie.environnement@wanadoo.fr

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