Procédé pour améliorer le rendement énergétique d'une réaction.
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le rendement énergétique d'une réaction, et en particulier d'une combustion.
Dans une réaction telle que la combustion d'hydrocarbures, il est connu depuis longtemps que la réaction entre combustible et gaz comburant se fait de façon progressive avec destruction des particules ou gouttelettes de combustible, formation de produits intermédiaires en chaîne, et normalement production d'imbrûlés. Si on élimine ceux-ci avec un excès d'air, on aboutit à une perte de rendement énergétique.
On sait égale ment, et cela est conforme au bon sens, que la réaction est d'autant plus complète et rapide que les réactifs ont été mieux brassés au préalable. On a proposé d'améliorer le brassage par des vibrations de fréquences variables; toutefois, là encore,
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té, et seules des améliorations simples concernant la forme et la disposition des tuyères pour améliorer la turbulence sont véritablement entrées dans la pratique .
On sait aussi depuis longtemps qu'il est possible d'améliorer une combustion par adjonction d'un corps qui se dissocie partielle-
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de combustible, les produits de dissociation se recombinant, dans la zone de la flamme, entre eux et avec les produits intermédiaires de la combustion. Le plus simple de ces additifs est l'eau, Toute= fois, le gain énergétique apporté par l'eau est largement inférieur à ce qu'on pourrait espérer et compense à peine la complication supplémentaire qui correspond à l'addition d'eau, si bien que le procédé n'a eu qu'une faible diffusion.
Tout ce qui précède est valable non seulement pour les combustions mais aussi pour toutes les réactions analogues.
L'idée qui a servi de point de départ à la présente invention est que les additifs tels que l'eau sont loin d'avoir l'efficacité qu'ils pourraient avoir parce que l'agitation qu'on a donnée jusqu'ici aux molécules du solide ou liquide appelés à réagir est très faible et insuffisante pour disloquer les particules ou gouttelettes au point de leur permettre de réagir en totalité avec l'additif.
On a découvert de façon surprenante et inattendue que, pour la quasi totalité des matières susceptibles d'entrer en réaction, l'agitation maximale thermique ou ionique se situe dans la bande des <EMI ID=4.1>
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d'appareillages permettant de produire-et de transmettre ces fréquences, dites fréquences radar, de façon économique avec des puissances convenables.
Dans le procédé selon la présente Invention, on soumet les produits devant réagir, auxquels on a éventuellement ajouté un additif dont les produits de dissociation sont susceptibles de se combi. ner au moins en partie entre eux ou avec les produits de la réaction, à un champ électromagnétique dont la fréquence, choisie dans
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mique ou ionique des produits devant réagir.
Dans le cas de la combustion d'hydrocarbures, l'additif préféré est l'eau, avantageusement additionnée d'un agent tensio-actif tel que le "Teepol".
Lorsque la réaction est destinée principalement ou accessoirement à la récupération de chaleur, par exemple combustion de fuel pour chauffer une chaudière, on améliore grandement la transmission de la chaleur vers les surfaces récupératrices, telles que les parois et tubas de la chaudière, en soumettant la zone de réaction à
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L'effet de ce champ est d'assurer une dispersion ionique, dans la zone de réaction puis vers les parois, du mélange de réaction qui.
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gnétique et de la réaction. Une tension inférieure à 300 V est peu efficace, alors qu'une tension supérieure à 15000 V engendre des combustions prématurées et imparfaites par suite d'une ionisation immédiate. Dans un moteur à combustion interne, la tension peut aller jusqu'à 25.000 V.
Un des effets de l'addition d'eau, dans un tel cas, est que
la constante diélectrique du pétrole et du gaz étant en général inférieure à celle de l'eau dans un rapport 1 à 40 et moins encore, ces différences entraînent une focalisation moléculaire par leur effet sur la vitesse v de propagation de l'onde électromagnétique, celle-ci étant donnée par la formule :
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perméabilité magnétique. '
D'un autre côté, la chaleur spécifique des gaz étant en géné-
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sence d'eau, dissociée ou non, améliore les transmission? d'énergie.
A titre d'exemple, une installation de chauffage d'une chau-
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classique, qui injecte le fuel dans la chambre de combustion, et
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Le .générateur haute fréquence réglé sur une fréquence centrale
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à générateur pulsé et une antenne guide d'ondes du type "cornet", qui débouche dans la chambre de combustion au voisinage du brûleur et de telle façon que son axe rejoigne celui du brûleur au centre du foyer. La consommation du générateur haute fréquence est d'environ 215 VA pour une utilisation domestique.
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cial de tension et d'isolement, un redresseur spécial de tension,
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rieur de 15 mm à celui de la section de cône de projection du mélange combustible dans son plan. La tension de sortie est réglable en-
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La puissance consommée est de 17 VA pour une utilisation, domestique. Quoique l'exemple qui précède soit relatif à un dispositif de chauf-
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tique, un gain appréciable sur la régularité de la combustion et une suppression presque totale des imbrûlés.
Suivant une modalité intéressante de l'invention, le rayonnement
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<EMI ID=24.1> <EMI ID=25.1> sont à déterminer dans chaque cas.
Par exemple, on a fait l'essai sur un moteur d'automobile à essence, avec un générateur haute fréquence d'une puissance de 5 w réglé sur une fréquence de 8875 MHz puisé à. 12.000 Hz, le champ électromagnétique étant émis pendant 1/3 du temps de chaque impulsion. Le rayonnement était dirigé sur le mélange essence-air à l'entrée des pipes d'admission, en aval du carburateur.
La. consommation de carburant a été réduite de 20% environ.
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tion d'un corps sur un autre, dans lequel on dirige un rayonnement sur ce corps, avant ou pendant la réaction, caractérisé en ce que ce rayonnement est un rayonnement électromagnétique dont la fréquence, comprise entre 1 et 100 GigaHertz,est égale ou voisine de celle. qui correspond à l'agitation thermique ou ionique maximale des molécules dudit corps.
A method of improving the energy efficiency of a reaction.
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the energy yield of a reaction, and in particular of a combustion.
In a reaction such as the combustion of hydrocarbons, it has long been known that the reaction between fuel and oxidizer gas takes place gradually with destruction of fuel particles or droplets, formation of chain intermediates, and normally production of unburnt. If these are removed with an excess of air, there is a loss of energy efficiency.
It is also known, and this is in accordance with common sense, that the reaction is all the more complete and rapid the better the reactants have been stirred up beforehand. It has been proposed to improve the mixing by vibrations of variable frequencies; however, again,
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tee, and only simple improvements in nozzle shape and arrangement to improve turbulence have really come into practice.
It has also been known for a long time that it is possible to improve combustion by adding a body which partially dissociates.
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of fuel, the dissociation products recombine, in the flame zone, with each other and with the intermediate products of combustion. The simplest of these additives is water.However, the energy gain provided by water is much lower than one would expect and hardly compensates for the additional complication which corresponds to the addition of water, so that the process had only a weak diffusion.
All the above is valid not only for combustions but also for all analogous reactions.
The idea which has served as a starting point for the present invention is that additives such as water are far from having the effectiveness which they could have because the agitation which has hitherto been given to molecules of the solid or liquid called upon to react is very weak and insufficient to disrupt the particles or droplets to the point of allowing them to react entirely with the additive.
It has surprisingly and unexpectedly been discovered that, for almost all of the materials liable to react, the maximum thermal or ionic agitation is in the band of <EMI ID = 4.1>
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of equipment making it possible to produce and transmit these frequencies, called radar frequencies, economically with suitable powers.
In the process according to the present invention, the products to be reacted are subjected to which an additive has optionally been added, the dissociation products of which are liable to combine. ner at least in part between them or with the products of the reaction, to an electromagnetic field whose frequency, chosen in
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mic or ionic products to react.
In the case of the combustion of hydrocarbons, the preferred additive is water, advantageously added with a surfactant such as "Teepol".
When the reaction is intended primarily or incidentally for heat recovery, for example combustion of fuel oil to heat a boiler, the transmission of heat to the recovery surfaces, such as the walls and tubas of the boiler, is greatly improved by subjecting the heat to reaction zone at
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The effect of this field is to ensure ionic dispersion, in the reaction zone and then towards the walls, of the reaction mixture which.
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genetics and reaction. A voltage lower than 300 V is not very efficient, whereas a voltage higher than 15000 V generates premature and imperfect combustions following an immediate ionization. In an internal combustion engine, the voltage can go up to 25,000 V.
One of the effects of adding water in such a case is that
the dielectric constant of oil and gas being generally lower than that of water in a ratio of 1 to 40 and even less, these differences lead to molecular focusing through their effect on the speed v of propagation of the electromagnetic wave, that - here given by the formula:
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magnetic permeability. '
On the other hand, the specific heat of gases being generally
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sence of water, dissociated or not, improves transmission? of energy.
For example, a heating installation for a boiler
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conventional, which injects fuel into the combustion chamber, and
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The high frequency generator set to a central frequency
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with a pulsed generator and a waveguide antenna of the "horn" type, which opens into the combustion chamber in the vicinity of the burner and in such a way that its axis meets that of the burner at the center of the hearth. The consumption of the high frequency generator is approximately 215 VA for household use.
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voltage and isolation cial, a special voltage rectifier,
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rieur of 15 mm to that of the cone section of projection of the combustible mixture in its plane. The output voltage is adjustable in-
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The power consumed is 17 VA for domestic use. Although the preceding example relates to a heating device
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tick, an appreciable gain on the regularity of combustion and an almost total elimination of unburnt substances.
According to an interesting form of the invention, the radiation
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<EMI ID = 24.1> <EMI ID = 25.1> must be determined in each case.
For example, the test was carried out on a gasoline automobile engine, with a high frequency generator with a power of 5 watt set to a frequency of 8875 MHz pulsed at. 12,000 Hz, the electromagnetic field being emitted for 1/3 of the time of each pulse. The radiation was directed onto the gasoline-air mixture at the inlet of the intake pipes, downstream of the carburetor.
Fuel consumption has been reduced by about 20%.
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tion from one body to another, in which radiation is directed to this body, before or during the reaction, characterized in that this radiation is electromagnetic radiation whose frequency, between 1 and 100 GigaHertz, is equal to or close to of which. which corresponds to the maximum thermal or ionic agitation of the molecules of said body.