DE10061170A1

DE10061170A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beschleunigung eines newtonschen Fluids in Rohren

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Publication number: DE10061170A1
Application number: DE2000161170
Authority: DE
Inventors: Juergen G Schatz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-03
Filing date: 2000-12-03
Publication date: 2002-08-01
Also published as: AU2002234534A1; WO2002044559A3; WO2002044559A2

Abstract

Das Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren ermöglicht eine direkte Strömungsenergiekonzentration der mittleren Energie einer Anströmfläche in Saugrohren und die wirtschaftliche Nutzung von Saugzügen. DOLLAR A Verfahrensgemäß strömen in einer Parallelströmung hergestellte Wirbelröhren tangential zwischen rohrartigen Wänden mit Durchbrüchen ein, werden zu Schraubenwirbeln formiert, erzeugen Ladungszustände im Bereich von rohrartigen Wänden, richten Moleküle in Bewegungsrichtungen aus, rufen im Anfahrzustand vorbeschleunigte Kernströmungen im Inneren rohrartiger Wände hervor, erzeugen rückwirkend in hochfrequenten Oszillationen Saugzug in Rohren, fließen stromab an vorbeschleunigten Kernströmungen haftend weiter, induzieren größere Geschwindigkeiten der Kernströmungen und rufen im Betriebszustand größere Saugzüge in Rohren hervor. DOLLAR A Das Verfahren ist zur Strömungsenergienutzung vorzugsweise in Luft und Wasser anwendbar, die Wirtschaftlichkeit von Strömungsenergiekonzentrationen wird erhöht. Es können beliebige Flächen in einer Parallelströmung genutzt werden, Grenzen sind nur durch die möglichen Baugrößen von hohlzylinderartigen Vorrichtungen gesetzt. DOLLAR A Beispielsweise zur Windenergienutzung können größere Leistungen im Megawattbereich installiert und wirtschaftlich betrieben werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur mehrfachen Kon zentration, Speicherung und zur energetischen Nutzung von Strö mungsenergie, wobei in einer oder mehreren Ebenen einer Parallel strömung Strömungsenergie in Wirbeln und Wirbelströmungen ge schwindigkeits- und massenkonzentriert wird. Durch Fortleitung von konzentrierter Strömungsenergie zu kleineren Wirkungsräumen wird die energetische Nutzung in technischen Einrichtungen zu verschie denen Anwendungszwecken wirtschaftlicher gestaltet.

Beispielsweise zur Windenergienutzung werden in staudruck nutzenden Strömungsmodulen erzeugte Drehströmungen eingesetzt. Staudrucknutzende Strömungsmodule weisen mittige Ausström öffnungen und für beliebige Anströmrichtungen Einströmöffnungen herstellende Klappensysteme auf. In einem Strömungsmodul ist ein antreibender Potentialwirbel hergestellt, in dessen Wirbelkern ei ne Turbine angetrieben wird. In einem Wirbelrohr wird durch einge lagerte Wirbelströmungen induktiv ein in das Lee von Strömungsmo dulen abströmender Volumenstrom eingestellt, der nach der Konti nuitätsbedingung aus dem Unterdruckkern eines Potentialwirbels aufgrund des Entropieverhaltens der Atmosphäre nachgeliefert wird. Eine Turbine ist auf einer Generatorwelle angeordnet. In dem Ver tikalachsen-Hohlkörper-Rotor werden bei Abbremsung durch Energie austrag Wirbelströmungen generiert. Mit Anwendung des Verfahrens wird eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeiten des antreibenden Potentialwirbels unter Last erreicht, es können größere Masseströ me durch das Wirbelsystem durchgesetzt werden. Die Lastkennlinie des Rotors wird annähernd kongruent zu einer Generatorkennlinie eingestellt. Es resultiert ein stabiles Leerlauf-Lastverhalten des Rotors.

Aus der DE-Zeitschrift Sonnenenergie 2/84 ist die Theorie der Strömungsenergiekonzentration, aus der DE-PS 33 30 899 eine Anord nung zur Konzentration von Strömungsenergie bekannt.

Das Strömungsfeld um einen beliebig geformten Wirbelfaden und das elektrotechnische Feld um einen beliebig gebogenen, drahtförmigen Leiter werden durch den gleichen Zusammenhang beschrieben: das Biot-Savartsche Gesetz. Wickelt man einen Wirbelfaden mit der In duktion Γ zu einer Spule auf, kommt es zu einer Konzentration von Geschwindigkeit über der Wickelachse. Die Zusatzgeschwindigkeit v_Z ergibt sich aus der Beziehung v_Z = F.n/l, wobei n die Wirbelzahl und 1 die Spulenlänge in Metern analog zur Elektrotechnik sind. Werden Wirbel an sternförmig schräg aufgestellten Tragflügeln ge neriert, entstehen der Tragflügeltheorie entsprechende Randwirbel, welche durch Eigeninduktion stromab eine Doppelwirbelschichtspule bilden. Man kann auf diese Weise mehrere Wirbelfäden zu einem mehrgängigen Wirbelspulen-Konzentrator aufwickeln. Erstmals wurde nachgewiesen, daß aus einer Druckdifferenz zum statischer Druck der Atmosphäre mit technischen Systemen partiell direkt in kineti sche Energie gewandelt werden kann. Alle Vorgänge sind in einer Parallelströmung mit in dieser partiellen Ordnung strömenden Masseteilchen nachvollziehbar. Es können getriebelose Anlagen zur Nutzung der erzeugten Kernströmung errichtet werden.

Strömungsenergie wird direkt genutzt, die Pulsation des Windes wirkt in senkrechter Anströmung schwingungserzeugend und damit nachteilig auf den Konzentrator. Die Konzentratorfläche wird grö ßer als die projizierte Anströmfläche freifahrender Windräder ver gleichbarer Leistung. Eine wirtschaftliche Nutzung wurde nicht be kannt.

Aus der WO 92/21878 ist ein Verfahren zur Herstellung einer dyna mischen Wirbelspule bekannt, wobei in einem Strömungsmodul aus ei nem Potentialwirbel mittels ortsfester oder rotierender Wirbeler zeuger Wirbelströmungen generiert und danach innerhalb des Strö mungsmoduls in der Hauptströmung zu einer induzierenden Wirbelspu le aufgewickelt werden. Es resultiert ein leistungsstabiles Ver halten einer Turbine, die nach diesem Verfahren arbeitet. Die Drehzahlkennlinien sind linearisiert, die Leistungskennlinie ist einer Generatorkennlinie angepaßt. Problematisch ist die erzielba re Leistung, da sie direkt vom durchgesetzten Volumenstrom ab hängt. Es sind Verstärkungen des Volumenstromes vorgeschlagen, die jedoch in nur einer strömungsmechanischen Variante nutzbar wurden.

Bei allen bekannten Verfahren und vorgeschlagenen Lösungen ist nachteilig, daß der direkte Übergang von Wirbelströmungen, die in einer Parallelströmung hergestellt wurden, in eine in der Paral lelströmung hergestellte Zwangsströmung nicht möglich ist. Die Wirbelströmungen weichen einem höheren Druck aus und platzen auf. Bei geringerem Druck platzen sie ebenfalls auf.

Weiter ist ein Verfahren vorgeschlagen, wonach in mehreren Ebenen einer oder mehrerer, quadratischer und/oder rechteckiger Anström flächen parallele Wirbel generiert und Geschwindigkeitskonzentra tionen unter Anströmdruck in Wirbelerzeugern hergestellt werden. Die Übertragung der in der Parallelströmung in Wirbelröhren ge schwindigkeitskonzentrierten Strömungsenergie erfolgt durch Wir belstreckungen. Zugleich wird unter Anströmdruck Drehimpuls in Zwangsströmungsräume eingeleitet und Wirbel gleicher Drehrichtung generiert, in welche in der Parallelströmung hergestellte Wirbel röhren gleicher Drehrichtung unter Überdruck in die Unterdruckker ne implantiert und parallele Hauptströmungen hergestellt werden, in denen die implantierten Wirbelröhren zu Wirbelrohren fließen und in Drehströmungen eingelagert werden. Sie fließen über äußeren Mantelflächen von Saugrohren, die Reaktionskräfte formieren sie zu mehrgängen Wirbelschrauben. Am Ende der Saugrohre gehen sie in freie Strömungsräume der Wirbelrohre über und werden zu mehrgängi gen, induzierenden Wirbelspulen, die Masseströme in den Saugrohren hervorrufen. Die Anzahl der formierten Wirbel geht proportional in die induzierte Zusatzgeschwindigkeit ein und bestimmt wesentlich die Leistungsfähigkeit dieser Wirbelspulen.

Über die Saugrohre werden Masseströme aus den antreibenden Poten tialwirbeln abgezogen.

Nach dem vorgeschlagenen Verfahren ist es möglich, auf größeren Anströmflächen die mittlere Energie einer Anströmung in einer Vielzahl von Geschwindigkeitskonzentrationen in Wirbelröhren mit hoher Stabilität in höhere und niedere Energieniveaus in und an einer Vorrrichtung zu disproportionieren. Die auf der Anströmseite konzentrierte Energie bildet ein nutzbares Potential in und an der Vorrichtung. Der Flächenausnutzungsgrad in der ersten Stufe der Disproportionierung steigt wesentlich. Die zweite Stufe der Disproportionierung besteht in der Herstellung von Wirbelspulen durch räumliche Konzentrationen der Wirbelröhren, welche Zusatzgeschwindigkeiten induzieren und Saugzüge in Rohrleitungen hervorru fen. Die dritte Stufe der Disproportionierung wird in Potential wirbeln durch Anschluß von Saugzügen an deren Unterdruckkerne her gestellt, in deren Wirbelkernen Turbinen angetrieben werden. Ver fahrensgemäß kann nun auch die Geschwindigkeit auf äußeren Radien dieser Potentialwirbel und damit deren Speicherfähigkeit an kine tischer Energie eingestellt werden. Die Potentialwirbel sind zu gleich strömungsmechanische Getriebe und Arbeitsspeicher mit sta tionären Strömungsprozessen.

In einem derartigen Wirbelsytem einer Vorrichtung sind die ge wünschten Masseströme stufenweise und stufenlos einstellbar. Insbesondere kann die Anwendung des Verfahrens mehrfach in Bau gruppen einer Vorrichtung erfolgen. Die hergestellten Saugzüge lassen sich auf einen größeren Saugzug in der Vorrichtung konzen trieren, so daß auf diese Weise die gewünschten, nutzbaren Massen ströme mit höheren Geschwindigkeiten hergestellt werden können.

Es können auch bei Dauerbetrieb der Vorrichtungen keine Umweltbe einträchtigungen produziert werden. Lebende Arten können nicht be einträchtigt werden.

Bei der Herstellung von Wirbelspulen wirkt es sich nachteilig aus, daß bei wechselnden Anströmgeschwindigkeiten sowohl die Leistung als auch die Steigungswinkel β von den Anströmgeschwindigkeiten abhängig sind und die Wirbelröhren in der Wickelphase in eine starke Zwangsströmung eingelagert werden müssen. Ein weiteres Pro blem entsteht dadurch, dass die Wirbelröhren in der Wickelphase von der Parallelströmung getrennt werden und nach der Wickelphase wieder in die Parallelströmung übergehen müssen. In diesen quali tativen Änderungen der Existenzbedingungen der Wirbelröhren können indifferente Strömungszustände entstehen, welche die beabsichtigte geometrischen Anordnung der Wirbelröhren verhindern bzw. die Lei stungsfähigkeit einer Wirbelspule stark einschränken können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, nach welchen es möglich wird, die Exi stenzbedingungen von Wirbelröhren in allen erforderlichen Wandlun gen während der räumlichen Konzentration und der nachfolgenden In duktionsphase in einer Parallelströmung annähernd konstant zu halten. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, zur Durchführung des Verfahrens eine Vorrichtung zu schaffen, welche in einer Parallel strömung Wirbelröhren in stabile, schraubenartige Fließlinien überführt, eine Anfahrbeschleunigung einer Kernströmung ermöglicht und eine Serienfertigung von montierbaren Baugruppen zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Teil gelöst. Erfindungsgemäß werden in einer Parallelströmung Wirbelröhren erzeugt, welche zwischen rohrartigen Wänden, Durchbrüche von rohrartigen Wänden überqueren und/oder an gewendelten Durchbrüchen entlangfließen, im Bereich der rohrartigen Wände Ladungszustände erzeugen, Fluidmoleküle ladungsgemäß induktiv in Bewegungs richtungen ausrichten, zugleich im Anfahrzustand Kernströmungen vorbeschleunigen, stromab an Kernströmungen haftend als Schraubenwirbel weiterfließen, Zusatzgeschwindigkeiten induzieren und die Kernströmungen in einen stabilen Betriebszustand versetzen.

Dazu werden in partiellen Staudruckgebieten einer Parallelströmung in Wirbelerzeugern unter Anströmdruck erzeugte Wirbelröhren defi nierte Strecken in teilweise durchströmten Staudruckgebieten zu rohrartigen Wänden an durchströmten Flächen fortgeleitet. Die Wir belröhren nehmen unter dem Anströmdruck einen definierten Abstand zu den durchströmten Flächen ein. Die durchströmten Flächen weisen einen Winkel zur Anströmung auf, welcher dem Steigungswinkel der herzustellenden ein- oder mehrgängigen Schraubenwirbel entspricht. Die Einströmung zwischen die rohrartigen Wände erfolgt unter An strömdruck zwischen tangentialen, senkrecht zu den rohrartigen Wänden verlaufenden Stegen, welche den Wirbelröhren den erforder lichen Drehimpuls zur Krümmung ihrer Mittelachsen aufprägen.

Das Verfahren besteht weiter darin, dass in einer Parallelströmung hergestellte Wirbelröhren unter Anströmdruck zwischen rohrartigen Wänden, welche mit Durchbrüchen versehen sind, tangential einströ men. Rohrartige Wände mit Durchbrüchen können beispielsweise äuße re Hüllrohre und innere Saugrohre sein, die auch als mehrgängige, schraubenartige Wendelrohre mit Spalten zwischen den Wendeln ausgeführt sein können. Wirbelröhren werden zwischen den Wendeln auf ein- oder mehrgängigen Schraubenlinien strömungsmechanisch ge führt, in die Wirbelröhren wird Drehimpuls eingeleitet, zugleich sind sie über die Spalten mit der Parallelströmung strömungsmecha nisch verbunden, die Mittelachsen der Wirbelröhren werden auf eine gemeinsame Drehachse eingestellt. Werden die Stege tangential zu den rohrartigen Wänden als Einläufe unter den Außenwendeln ausge führt, dann kann die Vorrichtung bei gleicher Funktion auf die An ordnung von Außenwendeln 11 reduziert werden. Die Wendeln sind geometrisch so auszubilden, dass die Wirbelröhren durch drei Reak tionskräfte im Gleichgewicht gehalten werden, die aus den Oberflä chen der Wendeln und der Kernströmung resultieren.

Durchbrüche können auch als Längsschlitze ausgeführt sein, die von den Wirbelröhren durch die tangentiale Einströmung auf ein- oder mehrgängigen Schraubenlinien mit einem vorgegebenen Steigungswin kel überquert werden.

Zugleich werden an den rohrartigen Wänden Ladungszustände erzeugt, über die Durchbrüche Moleküle ladungsgemäß in Bewegungsrichtungen ausgerichtet, Kernströmungen im Anfahrzustand vorbeschleunigt und rückwirkend hochfrequent oszillierender Saugzug in Saugrohrteilen ohne Durchbrüche erzeugt. Die Oszillationsfrequenz ist durch die Umfangsgeschwindigkeit der Wirbelröhren determiniert. Zugleich werden entsprechende Ladungszustände im äußeren Bereich der Hüll rohre erzeugt, so daß sich in der Parallelströmung über den Hüll rohren Potentialwirbel herausbilden. Nach den Helmholtz'schen Wir belsätzen haften Wirbel an der Materie. Stromab haften die Wirbel röhren nach Verlassen der rohrartigen Wände an vorbeschleunigten Kernströmungen und fließen mit diesen weiter. Der Anfahrzustand geht in den Betriebszustand dadurch über, dass nun die Induktions leistung der Schraubenwirbel vollständig auf die Kernströmungen übertragen und im Betriebszustand größere Geschwindigkeiten der vorbeschleunigten Kernströmungen und damit größere Saugzüge in Saugrohren hervorrufen werden. Es entsteht, analog zur elektroma gnetischen Durchflutung einer stromdurchflossenen Spule, eine wirtschaftlich nutzbare, strömungsmechanische Durchflutung einer Vorrichtung in einer Parallelströmung. Diese kann auf Hohlzylinder übertragen werden, indem mittig drehachsenparallel Saugzug angelegt und über tangentiale Einströmungen auf äußeren Radien Poten tialwirbel generiert werden.

Der qualitative Sprung von der ungeladenen Parallelströmung zu ei ner selbständigen, partiell in der Parallelströmung existierenden, mit einem Ladungszustand versehenen neuen Strömungsform erfolgt an einer technischen Vorrichtung, die man analog zur Elektrotechnik als Arbeitswiderstand in der Parallelströmung auffassen kann. Die se Betrachtungsweise macht deutlich, dass die resultierenden Ver luste durch das erfindungsgemäße Verfahren klein gehalten werden können. Die erzeugten Wirbelröhren sind auch in der räumlichen Konzentrations- und Induktionsphase mit der erzeugende Parallel strömung direkt und rückwirkend indirekt verbunden, ihre Existenz bedingungen bleiben unverändert. Es resultieren stabile, wirt schaftliche nutzbare Geschwindigkeitskonzentrationen in der Paral lelströmung.

Erfindungsgemäß können Vorrichtungen zur Durchführung des Verfah rens in Fahrt- und/oder Flugrichtung von Fortbewegungsmitteln in Bewegungsrichtung vor den Fortbewegungsmitteln Luft und/oder Was ser absaugen und entgegen der Bewegungsrichtung Strahlströmungen erzeugen. Die Absaugung von Luft und/oder Wasser zur Stabilisie rung der Bewegungsrichtung kann nach äußeren Strömungsverhältnis sen durch eine Vorrichtung eingestellt werden. Es entsteht die neue Wirkung, dass beispielsweise Flugzeuge oder Luftschiffe zu sätzliche strömungsmechanische Antriebe erhalten, welche einen Teil der unvermeidlich gegen das Flugzeug oder Luftschiff anströ menden Bremsenergie in Wirbelröhren konzentrieren und mittels ein- oder mehrgängiger Schraubenwirbel in Antriebsenergie wandeln. Bei durchschnittlichen Reisegeschwindigkeiten von 900 km/h steigen die Anströmgeschwindigkeiten der Wirbelerzeuger auf etwa 250 m/s. Die Vorrichtungen am Rumpf oder an den Tragflügeln weisen geringe Bau größen auf, die CO₂-Produktion durch Flugzeuge kann wesentlich verringert werden.

Bei Luftschiffen herrschen kleine Reisegeschwindigkeiten vor, ent sprechend sind die Vorrichtungen am Rumpf größer auszuführen.

Besonders vorteilhaft zur Verringerung der CO₂-Produktion ist es beispielsweise bei Straßenfahrzeugen, auf dem Dach des Führerhauses von Nutzkraftfahrzeugen Schlauchwirbelerzeuger anzubringen und das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden, um Luft vor dem Nutz kraftfahrzeug abzusaugen. Es resultieren Herabsetzungen des Strö mungswiderstandes und Kraftstoffeinsparungen. Da die Anströmge schwindigkeiten während der Fahrt bei etwa 25 m/s liegen, können mit kleinen Baugrößen der Schlauchwirbelerzeuger wirtschaftlich nutzbare Zirkulationen der Wirbelröhren mit größeren Saugleistun gen der mehrgängigen Schraubenwirbel hergestellt werden. Die Ver änderungen des Aussehens der Nutzkraftfahrzeuge sind geringfügig und wirken nicht störend. In gleicher Weise können die mehrgängi gen Schraubenwirbel auch am Unterboden hergestellt werden, wodurch eine schon genau abgegrenzte Strömungsfläche abgesaugt wird. Auf diese Weise kann mit relativ geringem Aufwand die CO₂-Produktion bei Nutzkraftfahrzeugen wesentlich verringert werden. Die wirt schaftlichen Vorteile beim Straßentransport durch Kraftstoffein sparungen werden durch die Verringerung der CO₂-Produktion sinn voll ergänzt. Weiterhin ist auch möglich, nach dem erfindungs gemäßen Verfahren Vorrichtungen zur Elektroenergieerzeugung mit Leistungsmodulen, die als flache Scheibenwirbeln ausgebildet sind, zu betreiben und Batterien zu laden.

Prinzipiell bestehen gleiche Möglichkeiten auch bei Personenkraft wagen. Die Anforderungen an das Design sind hier wesentlich grö ßer. Es ist jedoch möglich, die Schlauchwirbelerzeuger in die Ka rosse zu integrieren, so daß über Dach oder am Unterboden nur die mehrgängigen Schraubenwirbel erzeugt werden müssen. Da die Reise geschwindigkeiten bei Personenkraftwagen noch größer sein können, liegen die Anströmgeschwindigkeiten der zwischen 25 m/s und etwa 55 m/s. Die erforderlichen Baugrößen zur Erzeugung wirtschaftlich nutzbarer Zirkulationen der Wirbelröhren sinken.

Zur Erzeugung von Elektroenergie werden in Rohren hergestellte Saugzüge strömungsmechanisch drehachsenparallel über der Mitte lachse von Hohlzylindern angeschlossen, die als an sich bekannte Leistungsmodule mit Generator und Turbine ausgebildet sind. Dabei können die Vorrichtungen mit einem Durchmesser, welcher dem Durch messer der Innenräume von Turbinen entspricht, direkt über der mittigen Ausströmöffnung der Leistungsmodule angeordnet werden. Erzeugte Wirbelröhren können dann über der Deckplatte der Leistungsmodule zur Vorrichtung geführt werden, seitlich einströmen, erhalten Drehimpuls und strömen in einem Abströmrohr als ein- oder mehrgängiger Schraubenwirbel weiter. Diese Anordnung zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat den besonderen Vorteil, dass die Strömungsenergiekonzentration auf kleinsten Strecken di rekt in die Leistungsmodule hineinwirkt und strömungsmechanische- Verluste minimiert. Zugleich hat sie die Funktion einer Anfahrhil fe, da die Schraubenwirbel bereits arbeiten, ehe im Leistungsmodul ein Potentialwirbel generiert ist, was für Schwachwindnutzung be sonders vorteilhaft ist. Durch tangentiale Einströmungen auf äuße ren Radien von Hohlzylindern werden durch den Saugzug Potential wirbel generiert. Die strömungsmechanische Durchflutung dieser Vorrichtung ist zur wirtschaftlichen Nutzung nach der Beziehung E_kin = (Γ²hρ/4π)lnR/r (J = Ws) mit der Zirkulation Γ(m²/s), der Bau höhe h(m), der Dichte ρ(kg/m³), dem äußeren Radius R(m) sowie dem inneren Radius des Wirbelkerns r(m) berechenbar. Dabei bestimmt der äußere Radius R und die durch den mittigen Saugzug eingestell te tangentiale Einströmgeschwindigkeit auf diesem Radius R die Zirkulation Γ. Konstruktiv kann also festgelegt werden, wieviel Arbeit gespeichert werden soll, um in den Wirbelkernen dieser Po tentialwirbel Turbinen zur Elektroenergieerzeugung anzutreiben. Es wurde gefunden, daß in Wirbelkernen ausgetragene mechanische Ener gien aus Gründen der Drehimpulserhaltung (v_u r = konstant) und aufgrund des Entropieverhaltens der Atmosphäre auf äußeren Radien der Potentialwirbel durch Wandlungen von Druck und/oder teilweise Freisetzung der thermischen Geschwindigkeit der Moleküle im Unter druckkern wieder eingetragen werden.

Weiterhin entsteht erfindungsgemäß die neue Wirkung, daß zur Wind energienutzung auf einer Höhe h auf Rohrmasten hergestellte Saug züge in den Rohrmasten Auftrieb mittels Dichteunterschieden erzeu gen. Damit kann die Vorrichtung wirtschaftlich so ausgestaltet werden, dass auf einer Höhe h nur Konzentratoren auf Rohrmasten über 360° drehbar gelagert werden, während alle für die Erzeugung und Fortleitung nutzbarer Energien erforderlichen Einrichtungen ober- und/oder unterirdisch angeordnet werden. Die Ausnutzung von Druckunterschieden in der Atmosphäre wird auf diese Weise möglich, es findet eine Verstärkung der Windenergie statt. Ober- und/oder unterirdisch angelegte Hohlzylinder werden mittig drehachsenparallel an die Rohrmaste angeschlossen, so daß eine Absaugung aus den Hohlzylindern erfolgt. Durch oberirdische und/oder unterirdische, tangentiale Einströmungen werden Potentialwirbel generiert, welche Arbeit speichern und in ihren Wirbelkernen Turbinen zur Elektro energieerzeugung antreiben. Aufgrund der Tatsache, daß nur strö mungsmechanische Konzentrationen zur Saugzugerzeugung in größeren Höhen h erfolgen müssen, können wegen der möglichen Leichtbauwei sen größere Windflächen genutzt und große Dichteunterschiede in Rohrmasten erzeugt werden. Bei ober- und/oder unterirdischer An ordnung der Generatoren und Turbinen sind die Gewichte der Bautei le nicht mehr kostentreibend. Es können kostengünstig sehr große Leistungen installiert werden.

Die Nutzung vorhandener Hochbauten ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, indem die Konzentratoren auf dem Hochbau ange ordnet werden und Saugrohrleitungen nach unten geführt werden. Bei der Planung von Neubauten kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine zusätzliche wirtschaftliche Nutzung von Hochbauten zur Nut zung erneuerbarer Energien erreicht werden. Die Rohrmasten können in einfacher Weise als Schächte in die Hochbauten eingefügt und der Hochbaukörper als Auflager für die Konzentratoren genutzt wer den. Zur Verringerung der CO₂-Produktion von Heizungsanlagen in Hochbauten auf Kohle-, Heizöl- oder Heizgasbasis kann mit der An wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein sehr großer Beitrag geleistet werden. Dazu ist eine Vielzahl von Vorrichtungen an die vorhandenen Heizungsanlagen leistungsmäßig anzupassen, so dass mit Windstrom im Rücklauf der Heizungsanlage Wärme erzeugt wird und die Regelungen automatisch den Brennstoffverbrauch verringern. Da die Heizlastkurven mit dem Windenergiedargebot im Jahresgang kor relieren, können hier mit geringen Kosten große Brennstoffeinspa rungen und damit wesentliche Reduzierungen der CO₂-Produktion er zielt werden.

Ein weiteres Anwendungsgebiet nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die wirtschaftliche Nutzung von auf einer Höhe h in Rohren hergestellte Saugzügen und die Ausnutzung von Druckunterschieden der Atmosphäre zur Wasserförderung aus größeren Tiefen. Durch oberirdische und unterirdisch tangentiale Einströmungen werden über dem Wasserspiegel Potentialwirbel in Förderrohren generiert, deren aufsteigende Wirbelkerne einen Wasserfilm mitführen und zu einer Abscheideeinrichtung transportieren. Die Anwendung des Ver fahrens ist kostengünstig, da keine weiteren mechanischen Einrich tungen notwendig sind. Es können auch keine Umweltbelastungen pro duziert werden, da auch hier das natürliche Vorbild einer soge nannten Wasserhose technisch nachgebildet wird.

Zur Meerwasserentsalzung ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders wirtschaftlich. Meereswasser wird, beispiels weise mit Solarenergie verdampft. Mittels Windenergienutzung auf einer Höhe h in Rohren hergestellte Saugzüge ziehen den Wasser dampf in einen Förderstrom, betreiben Kühleinrichtungen und stel len Temperaturabsenkungen in Kühlmitteln her. In Kühlkreisläufen werden beispielsweise die inneren Rohrmantelflächen gekühlt und Wasserdampf kondensiert.

Ein weiteres Anwendungsgebiet nach der Erfindung ist die wirt schaftliche Nutzung der Gezeitenströmungen von Meeren zur Elektro energieerzeugung. Das Problem der für eine wirtschaftliche Nutzung zu geringen Fließgeschwindigkeiten der Gezeitenströmungen kann mit Anwendung des Verfahrens partiell einer Lösung zugeführt werden, indem in Hohlzylindern Potentialwirbel hergestellt und die für Ge neratoren erforderlichen Drehzahlen in Wirbelkernen erzeugt wird. Dabei sind die Hohlzylinder so anzuordnen, daß die oben mittig drehachsenparallel abgezogenen Massen unten tangential in die Hohlzylinder nachströmen und mit den Druckunterschieden im Meeres wasser Potentialwirbel angetrieben werden. Es resultieren stabile Betriebszustände der Potentialwirbel in beiden Strömungsrichtun gen.

Ebenso können ständig vorhandene Strömungen kleinerer Fließge schwindigkeiten einer wirtschaftlichen Nutzung zugeführt werden.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung mit rohrarti gen Wänden und Durchbrüchen

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Vorrichtung mit gewendel ten Durchbrüchen Fig. 3 eine Vorrichtung zur Windenergienutzung in Modul bauweise in schematischer Darstellung

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Windenergienutzung auf Hoch bauten in schematischer Darstellung

Fig. 5 eine Vorrichtung zur Windenergienutzung für Was serhebeanlagen

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht die Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens aus einem Doppelrohr 4; 5, mit längs angeordne ten Durchbrüchen 7 und Einströmöffnungen bildenden Stegen 6. Die Strömungsrichtung ist durch Pfeile dargestellt.

Erfindungsgemäß fließen unter Anströmdruck in einer Parallelströ mung erzeugte Wirbelröhren 13 in den durch die Stege 6 gebildeten tangentialen Einströmöffnungen in den Raum zwischen Hüllrohr 4 und Saugrohr 5. In den Einströmöffnungen wird Drehimpuls in die Wir belröhren 13 eingeleitet und der Steigungswinkel der zu bildenden Schraubenlinien definiert. Die Durchbrüche 7 sind so ausgebildet, daß die Wirbelröhren 13 sie nicht durchströmen können. Hüllrohr 4 und Saugrohr 5 erzeugen ein Kräftegleichgewicht an den Wirbelröh ren 13, so daß sie auf den vorgegebenen Schraubenlinien weiter fließen, am Saugrohr 5 einen Ladungszustand erzeugen und über die Durchbrüche 7 Moleküle ladungsgemäß in parallele Bewegungsrichtun gen ausrichten. Die Ladung bildet am Saugrohr 5 stromab einen Pol, der als Pluspol bezeichnet werden soll. Stromauf einen Minuspol, welcher aus dem Saugrohr 5 direkt oder indirekt über angeschlosse ne Vorrichtungen in die Parallelströmung zurückwirkt. Die Feldli nien dieses Ladungszustandes schließen sich über dem Hüllrohr 4. Es resultiert im Anfahrzustand eine Vorbeschleunigung der Moleküle des Saugrohres 5 zum Pluspol. Im Betriebszustand, wenn alle Wir belröhren 13 nur noch an der vorbeschleunigten Kernströmung haften und der Schraubenwirbel stromab weiterfließt, wirkt die volle In duktionsleistung des Schraubenwirbels auf die Kernströmung. Diese erreicht dann ihre größte Beschleunigung, wodurch im Saugrohr 5, im Bereich ohne Durchbrüche 7, eine hochfrequente Oszillation ent steht. Die Oszillationsfrequenz ist direkt von der Umfangsge schwindigkeit v_u der Wirbelröhren abhängig. Es resultiert im Saug rohr 5 eine Strömung mit mittlerer Geschwindigkeit, welcher durch das natürliche Entropieverhalten in einer Parallelströmung solange nutzbar ist, solange eine Parallelströmung über einer kritischen Geschwindigkeit existiert. Diese Strömung ist als Saugzug zur Er zeugung von Auftrieb in Rohren nutzbar. Im äußeren Bereich des Hüllrohres 4 entsteht in Abhängigkeit von der Fließrichtung der Wirbelröhren 13 ein Potentialwirbel, welcher den Schraubenwirbel einschließt und stabilisiert.

In der Parallelströmung ist durch den Ladungszustand an der Vor richtung partiell ein qualitativer Sprung vollzogen und eine neue, stabile Strömungsform an der Vorrichtung herausgebildet.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Saugrohr 5 mit den tangentiale Einströmöffnungen bildenden Stegen 6 wird durch über 360° verteilten Innenwendeln 12 verlängert, wel che strömungsmechanisch einen Teil eines Saugrohres 5 bilden. Die se sind mit dem für die Wirbelröhren 13 vorgeschriebenen Stei gungswinkel gewickelt. An die Stege 6 ist eine gleiche Anzahl von Außenwendeln 11 angefügt, welche strömungsmechanisch ein Hüllrohr 4 bilden. Sie sind mit dem gleichen Steigungswinkel wie die Innen wendeln 12 gewickelt. Zwischen den Außenwendeln 11 sind Außenspal te 15 und zwischen den Innenwendeln 12 Innenspalte 14 angeordnet. Außenwendel 11 und Innenwendeln 12 beginnen an den Stegen 6, so daß umlaufende Spalten 14; 15 bestehen. Auf diese Weise erhält jede Wirbelröhre 13 zwischen Innen- und Außenwendeln 12; 11 eine umlau fende, strömungsmechanische Führung von ein- oder mehrgängigen Schraubenwirbeln. Auf jeweils eine Wirbelröhre 13 wirken Reakti onskräfte von vier Wendelflächen, so dass die Wirbelröhren 13 zwi schen Außenwendeln 11; 11 und Innenwendeln 12; 12 im Kräftegleichge wicht geführt werden. Die erforderliche Länge der Vorrichtung ist durch die Einleitung von Drehimpuls bestimmt, der die Mittelachsen der Wirbelröhren auf eine gemeinsame Drehachse einstellt. Die Er zeugung des Ladungszustandes und die Vorbeschleunigung einer Kern strömung im Saugrohr 5 sind bereits nach Fig. 1 vorbeschrieben.

Die Durchbrüche 7 von Hüllrohren 4 und Saugrohren 5 können in vie len Variationen ausgeführt werden. Beispielsweise können an den Außenwendeln 11 zusätzliche Längsschlitze angeordnet werden, um die aktiven Flächen der Außenspalte 15 von Hüllrohren 4 und der Innenspalte 14 von Saugrohren 5 gleich groß auszubilden.

Werden die Stege 6 nach Fig. 2 nicht wie dargestellt radial, son dern beispielsweise radial und tangential und unter den Außenwen deln 11 als Einläufe angeordnet, dann kann die Vorrichtung bei gleicher Funktion auf die Außenwendeln 11 reduziert werden.

Die Anwendung der nach Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens kann vielfältiger Art sein. In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Modulbauweise zur Windener gienutzung gegeben. Die Vorrichtungen nach Fig. 1 und 2 sind hier als Wirbeltriebwerke 18 bezeichnet.

Ein Wirbelmodul 20 ist aus einem auf einem Leistungsmodul 21 über 360° drehbar gelagertem Konzentrator 16, einer Windfahne 17 und einem Saugrohr 5 gebildet. Der Konzentrator 16 besteht aus einer Vielzahl von Wirbelerzeugern 1, die auf einem rechteckigen, qua dratischen oder anders ausgebildeten Rahmen 2 angeordnet sind. Die maximale Anzahl der Wirbelerzeuger 1 ist durch den Durchmesser der zu erzeugenden Wirbelröhren 13 und den Umfang des Saugrohres 5 strömungsmechanisch definiert. Wirbeltriebwerk 18 und Rahmen 2 sind mittels einer durchströmbaren Fläche 3 miteinander verbunden, die mit dem Steigungswinkel des vorgesehenen Schraubenwirbels zur Anströmfläche in Richtung Wirbeltriebwerk 18 gleichförmig geneigt ist. Die Windfahne 17 zur selbsttätigen Windnachführung ist mit dem Rahmen 2 und dem Saugrohr 5 fest verbunden, so dass ein stabi les Wirbelmodul 20 gebildet ist.

Das Leistungsmodul 21 besteht aus einem Hohlzylinder 27 mit Grund platte 28 und Deckplatte 29, in welche das Saugrohr 5 mittig dreh bar gelagert mündet. Auf der Grundplatte 28 ist mittig ein Genera tor 24 angeordnet. Der Generator 24 kann auch außerhalb des Lei stungsmoduls 21 angeordnet sein. Auf der Generatorwelle ist eine Turbine 23 angeordnet. Auf äußeren Radien des Hohlzylinders 27 sind Einströmöffnungen 22 durch auf der Druckseite öffnende Klap pen hergestellt.

Wirbelmodul 20 und Leistungsmodul 21 werden in einem nicht darge stellten Tragwerk befestigt. Zweckmäßig ist es, das Leistungsmodul oben anzuordnen. Dadurch kann der Konzentrator in einfacher Weise gegen Regen, Schnee und Hagel geschützt arbeiten. Die Anströmflä che des Windes wird auf diese Weise in zwei Ebenen mit unterschiedlichen Anströmflächen geteilt, beide Anströmflächen erzeugen hinter der Vorrichtung ein gemeinsames Lee. Die Geschwindigkeits konzentrationen im Wirbeltriebwerk 18 rufen eine in das Lee ge richtete Kernströmung hervor, welche über die tangentialen Ein strömöffnungen 22 eine strömungsmechanische Durchflutung des Lei stungsmoduls 21 erzeugt. Im Leistungsmodul 21 wird ein Potential wirbel generiert, dessen größte Umfangsgeschwindigkeit v_u aufgrund v_u.r = konstant im Innenraum der Turbine 23 bei kleinstem Radius r entsteht. Auf diese Weise werden die Schaufeln der Turbine 23 im Wirbelkern vollständig umströmt. Im Leerlauf entspricht die Dreh zahl der Turbine der Drehzahl des Potentialwirbels, der als Dreh feld wirkt.

Die kinetische Energie des Potentialwirbels berechnet sich nach der Beziehung E_kin = (h.ρ.Γ²/4π).ln R/r [J = Ws] mit der Dichte ρ (kg/m³), der Höhe h (m) sowie dem Außenradius R (m) und dem In nenradius r (m) des Wirbelkerns des Leistungsmoduls 21.

Die Zirkulation Γ berechnet sich nach der Beziehung Γ = 2π.v_Start.R (m²/s), mit dem Außenradius R (m) und der Einströmgeschwindigkeit V_Start in den Einströmöffnungen 22, hervorgerufen durch das Wirbel triebwerk 18. Die Zirkulation h hängt direkt vom Außenradius R und der Einströmgeschwindigkeit v_Start ab und geht quadratisch in die Energieberechnung ein.

Aus den mathematischen Beziehungen erkennt man, das mit dieser Mo dulbauweise eine Windenergieverstärkung im Leistungsmodul 21 er folgt, welche durch das Entropieverhalten der Atmosphäre gestützt ist. Strömungsnechanisch ist der Verstärkungsvorgang dadurch be schrieben, daß mit dem Wirbeltriebwerk 18 zunächst nur Luft aus dem Leistungsmodul 21 abgesaugt und das Luftvolumen des Leistungs moduls in die oben berechnete Rotation gebracht wird. In dieser Rotation wird kinetische Energie (Arbeit) gespeichert. Zugleich ändert sich im Wirbel die kinematische Zähigkeit ν der Luft. Die effektive Wirbelzähigkeit ν_e = ν_w + ν entsteht als Funktion der Reynolds-Zahl R_e für rotierende Strömung in zylindrischen Räumen mit kreisförmiger Grundfläche. R_e = v_u.R/ν, ab einer Re = 190 steigt die kinematische Zähigkeit ν_w des Potentialwirbels linear an. Diese Veränderungen sind durch bekannte Meßwerte gesichert.

Wird nun die Turbine 23 durch Erzeugung von Elektroenergie abge bremst, entsteht eine Differenzgeschwindigkeit zwischen den Turbi nenschaufeln und dem antreibenden Drehfeld (Arbeitsspeicher). An den Schaufeln entsteht eine Zirkulation, in Drehrichtung hinter den Schaufeln entsteht senkrecht zu Radialen direkt Drehmoment bildender Auftrieb. Die Turbine läuft analog zum Anker eines Elek tromotors im Drehfeld mit Schlupf. Besonders vorteilhaft für den Betrieb dieser Anlagen ist es, dass die Pulsationen des Windes in Anströmrichtungen und Geschwindigkeit keinerlei Einfluß auf die Turbine 23 haben. Alle Pulsationen werden im Konzentrator 16 und im Leistungsmodul 21 geglättet. Umfangsgeschwindigkeitsänderungen im Drehfeld folgen der mittleren Anströmgeschwindigkeit des Win des. Da sehr große Umfangsgeschwindigkeiten v_u eingestellt werden können, wirkt der Wirbel auch wie ein zyklonischer Staubabschei der, Materialbelastungen durch Abrieb und durch Aufprallen von fe sten Massen finden nicht statt. Die Turbinen 23 haben lange Lauf zeiten, die den Laufzeiten von Generatoren angeglichen sind und können wirtschaftlich gefertigt werden.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsvariante schematisch darge stellt. Die oben beschriebenen Vorteile der Modulbauweise sind auf Hochbaukörper 30 übertragbar. Auf dem Dach des Hochbaukörpers 30 sind Konzentratoren 16 angeordnet. Die Saugrohre 5 sind an einen innen angeordneten Schacht 31 angeschlossen, der mittig am Lei stungsmodul 21 endet. Das Leistungsmodul 21 ist beispielweise teilweise in den Hochbaukörper 30 integriert, teilweise als ein oberirdisches Bauwerk ausgeführt. Die Höhe h des Hochbaukörpers bestimmt den Druckunterschied in der Atmosphäre, die Höhen h₁ und h₂ die im Leistungsmodul nutzbaren Druckunterschiede. Über den Einströmschacht 32 erfolgt die tangentiale Zuströmung der Massen in das Leistungsmodul 21, die auf der Höhe h₁ und h₂ stromab in die Windströmung abgegeben werden. Es können wirtschaftlich kostengün stig größere Leistungen zur Elektroenergieerzeugung installiert werden. Hochbaukörper 30 erhalten eine völlig neue, bisher nicht bekannte Funktion. Insbesondere wird der Grundflächenbedarf zur Windenergienutzung gegenüber dem Stand der Technik wesentlich ein geschränkt und die natürliche Umwelt in Bodennähe entlastet. Da der globale Trend zu größeren Höhen der Hochbaukörper 30 im Bauwesen bereits vorhanden ist, werden nach der Erfindung nun auch wirtschaftlich vorteilhafte Zusatznutzungen möglich.

Für den Entwurf von Hochbaukörpern bieten sich viele Varianten an. Beispielsweise können Leistungsmodule 21 als unterirdische Bauwer ke in und/oder neben den Fundamenten der Hochbaukörper 30 ausge führt werden, wodurch eine weitere Umweltentlastung erreicht wird. Insgesamt entsteht die Möglichkeit, die Windenergienutzung zur Elektroenergieerzeugung schnell auf größere Anteile am Gesamtver brauch in einem Territorium zu erhöhen, als bisher angenommen.

Wie in Fig. 5 gezeigt, sind Konzentratoren 16 mit Saugrohren 5 und nicht dargestellten Wirbeltriebwerken 18 auf einem Rohrmast 37 an geordnet, welcher den Saugzug nach unten führt. Der Rohrmast ist auf einem Abscheider 35 angeordnet, am Abscheider 35 ist ein gleich großes Rohr 33 in einem Einströmschacht 32 eingehangen, der in einer Wasser führenden Schicht endet. Am Rohr 33 ist ein Schwimmer 34 mit tangentialen Einströmöffnungen 8 angeordnet, so daß der Saugzug im Rohr 33 auf die Wasserfläche wirkt und die nachströmende Luft über der Wasserfläche einen starken Wirbel er zeugt. Die aufsteigende Wirbelröhre führt einen Wasserfilm zum Ab scheider 35 hoch. Aufgrund der Fliehkraftwirkungen wird das Wasser abgeschieden, die Luft strömt weiter aufwärts.

In gleicher Weise können auch Wasserflächen von Binnenseen oder Meeren genutzt werden.

Die Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung nutzba rer Energien erfolgt in Wasserströmungen nach den vorbeschriebenen Verfahrensschritten und muß deshalb nicht weiter erläutert werden. Die für hydrotechnische Anlagen geltenden Regeln sind einzuhalten. Insbesondere für Gezeitenkraftwerke kann das Verfahren mit großen wirtschaftlichen Vorteilen angewendet werden.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1

Wirbelerzeuger

2

Rahmen

3

durchströmbare Fläche

4

Hüllrohr

5

Saugrohr

6

Steg

7

Durchbruch

8

tangentiale Einströmöffnung

9

-

10

Leiteinrichtung

11

Außenwendel

12

Innenwendel

13

Wirbelröhre

14

Innenspalt

15

Außenspalt

16

Konzentrator

17

Windfahne

18

Wirbeltriebwerk

19

-

20

Wirbelmodul

21

Leistungsmodul

22

Einströmöffnung

23

Turbine

24

Generator

25

-

26

-

27

Hohlzylinder

28

Grundplatte

29

Deckplatte

30

Hochbaukörper

31

Schacht

32

Einströmschacht

33

Rohr

34

Schwimmer

35

Abscheider

36

Filter

37

Rohrmast

Claims

1. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, wobei Rotationen in einer Par allelströmung in Luft, Wasser oder anderen newtonschen Flui den erzeugt und zur Herstellung, Fortleitung, Positionierung von Wirbelröhren und energetischen Nutzung ein- oder mehrgän giger Schraubenwirbel eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in Wirbelröhren zwischen rohrartigen Wänden Drehimpuls eingeleitet wird, Wirbelröhren auf ein- oder mehrgängigen Schraubenlinien fließen, Durchbrüche von rohrartigen Wänden überqueren und/oder auf Schraubenlinien an Spalten ent langfließen, im Bereich von rohrartigen Wänden im Anfahr zustand innere Kernströmungen vorbeschleunigen, die rohrar tigen Wände stromab formiert verlassen, an vorbeschleunigten Kernströmungen haften, nutzbare Zusatzgeschwindigkeiten indu zieren, stabile Betriebszustände von Schraubenwirbeln her stellen und Saugzug in Saugrohren hervorrufen.

2. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Parallelströmung hergestellte Wirbelröhren un ter Anströmdruck tangential zwischen rohrartigen Wänden ein strömen, zu ein- oder mehrgängigen Schraubenwirbeln formiert Moleküle in Ladungszuständen in Bewegungsrichtungen ausrich ten, Kernströmungen vorbeschleunigen und ein Feld um die rohrartigen Wände legen.

3. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in partiellen Staudruckgebieten einer Parallelströmung in Wirbelerzeugern unter Anströmdruck erzeugte Wirbelröhren definierte Strecken in teilweise durchströmten Staudruckge bieten zu Rohren hin fortgeleitet, zwischen Rohrmänteln tan gential einfließen, zu ein- oder mehrgängigen, Zusatzge schwindigkeiten induzierenden Schraubenwirbeln formiert nutz bare Saugzüge in Rohren herstellen.

4. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Parallelströmung erzeugte Wirbelröhren defi nierte Strecken in einem Winkel zur Parallelströmung, der dem vorgesehenen Steigungswinkel ein- oder mehrgängiger Schrau benwirbel entspricht, zu inneren und äußeren Rohrmänteln hin fortgeleitet, zwischen Rohrmänteln unter Anströmdruck tangen tial einströmend zu ein- oder mehrgängigen Schraubenwirbeln formiert werden, über eine Vielzahl von Durchbrüchen der Rohrmäntel induktive Ladungszustände der umgebenden Moleküle erzeugt, Moleküle ladungsgemäß ausgerichtet und in den resul tierenden Bewegungsrichtungen vorbeschleunigt werden und dass hergestellte, ein- oder mehrgängigen Schraubenwirbel nach En de der Rohrstrecken an vorbeschleunigten Kernströmungen haf tend Zusatzgeschwindigkeiten induzieren und durchgängige, vollbeschleunigte Kernströmungen als nutzbare Saugzüge in Rohren und/oder anderen Bauteilen herstellen.

5. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Rohren hergestellte Saugzüge in Fahrt- und/oder Flugrichtung von Fortbewegungsmitteln in Bewegungsrichtung vor den Fortbewegungsmitteln Luft und/oder Wasser absaugen und entgegen der Bewegungsrichtung Strahlströmungen erzeugen.

6. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugung von Luft und/oder Wasser zur Stabilisie rung der Bewegungsrichtung nach äußeren Strömungsverhältnis sen einstellbar ist.

7. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Strömungsenergienutzung in Rohren hergestellte Saug züge mittig drehachsenparallel an Hohlzylindern wirken, durch tangentiale Einströmungen auf äußeren Radien von Hohlzylin dern Potentialwirbel generieren, Arbeit speichern und in den Wirbelkernen dieser Potentialwirbel Turbinen zur Elektroener gieerzeugung antreiben.

8. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Windenergienutzung auf einer Höhe h in Rohren her gestellte Saugzüge unter Ausnutzung von Druckunterschieden der Atmosphäre durch oberirdische und/oder unterirdische, tangentiale Einströmungen Potentialwirbel in technischen Ein richtungen antreiben, Arbeit speichern und in den Wirbelker nen dieser Potentialwirbel Turbinen zur Elektroenergieerzeu gung antreiben.

9. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Windenergienutzung auf einer Höhe h in Rohren her gestellte Saugzüge unter Ausnutzung von Druckunterschieden der Atmosphäre durch oberirdische und unterirdische tangen tiale Einströmungen Potentialwirbel in technischen Einrich tungen antreiben, Arbeit speichern und in aufsteigenden Wir belröhren Wasser heben und in einer Abscheideeinrichtung Was ser abscheiden.

10. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Meerwasserentsalzung Meereswasser verdampft wird, mittels Windenergienutzung auf einer Höhe h in Rohren herge stellte Saugzüge Kühleinrichtungen betreiben und Temperatur absenkungen in Kühlmitteln herstellen, Kühlmittel in Kühl kreisläufen die äußeren Rohrmäntel kühlen und Wasserdampf kondensieren.

11. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in fließendem Wasser hergestellte Saugzüge mittig dre achsenparallel auf Hohlzylinder wirken, durch tangentiale Einströmungen auf äußeren Radien in den Hohlzylindern Poten tialwirbel generiert werden, in deren Wirbelkernen Turbinen zur Elektroenergieerzeugung angetrieben werden.

12. Verfahren zur partiellen Beschleunigung von Molekülen eines newtonschen Fluids in Rohren, nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Gezeitenströmungen von Meeren in Ebbe- und Flutströ mungen Saugzüge in Rohren hergestellt und strömungsmechanisch mit Hohlzylindern verbunden zur Erzeugung nutzbarer Energien eingesetzt werden.

13. Vorrichtung zur partiellen Beschleunigung von Molekülen in Rohren in strömender Luft und/oder strömendem Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass ein strömungsmechanisch wirksames Doppelrohr aus rohrartigen Wänden (4; 5) mit Durchbrüchen (7) oder ein- oder mehrgängige Schraubenlinien bildenden Spalten (14; 15) gebildet ist und dass die rohrartigen Wände (4; 5) mit tangentiale Einströmöffnungen (8) bildenden, schaufelartigen Stegen (6) verbunden ein Wirbeltriebwerk (18) bilden.

14. Vorrichtung zur partiellen Beschleunigung von Molekülen in Rohren in strömender Luft und/oder strömendem Wasser, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Konzentrator (16) aus an einem Rahmen (2) angeordne ten Wirbelerzeugern (1), einer durchströmbaren Fläche (3), einem mit der durchströmbaren Fläche (3) in Anströmrichtung fest verbundenen offenen Hüllrohr (4) gebildet ist und dass im Hüllrohr (4) ein in Anströmrichtung offenes, im Bereich des Hüllrohres (4) mit Durchbrüchen (7) versehenes Saugrohr (5) angeordnet und mittels tangentiale Einströmöffnungen (8) bildenden Stegen (6) mit dem Hüllrohr (4) verbunden ist.

15. Vorrichtung zur partiellen Beschleunigung von Molekülen in Rohren in strömender Luft und/oder strömendem Wasser, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß strömungsmechanisch belasteten Teile einer Vorrichtung aus vorformbaren Material, beispielsweise Glas und/oder ge formten Glasverbundflächen sowie Glasfaserflächengeweben be stehen.

16. Vorrichtung zur partiellen Beschleunigung von Molekülen in Rohren in strömender Luft und/oder strömendem Wasser, nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vergrößerung von Saugleistung und Förderstrom mehre re Konzentratoren (16) mit Wirbeltriebwerken (18) mit einem Saugrohr (5) verbunden sind.

17. Vorrichtung zur partiellen Beschleunigung von Molekülen in Rohren in strömender Luft und/oder strömendem Wasser, nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Windenergienutzung ein oder mehrere Konzentratoren (16) auf Rohrmasten (37) drehbar gelagert, Rohrmasten (37) mit einem Saugrohr (5) verbunden und dass Konzentratoren (16) über 360° winddruckgesteuert drehbar sind.

18. Vorrichtung zur partiellen Beschleunigung von Molekülen in Rohren in strömender Luft und/oder strömendem Wasser, nach Anspruch 9; 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Strömungsenergienutzung ein oder mehrere Konzentra toren (9) mit einem Saugrohr (5) verbunden an Fahrzeugen, beispielsweise an Straßen-, Schienen-, Luft- oder Wasserfahr zeugen angeordnet sind und Saugrohre (5) in Bewegungsrichtung offen und/oder mit Leiteinrichtungen (10) verbunden sind.