Description - Moteur pendulaire Description - Pendulum motor
Contrairement à une idée reçue, il est possible d'obtenir des conversions thermodynamiques industrielles de rendements théoriques UN à partir d'une source de chaleur unique comme dans le muscle humain, et proches de UN en utilisations industrielles courantes. De telles conversions peuvent être acquises pour toutes puissances, à partir de n'importe quelle température, sans préjudice de la loi de Neernst.Contrary to popular belief, it is possible to obtain industrial thermodynamic conversions of theoretical UN yields from a single heat source as in human muscle, and close to one in common industrial uses. Such conversions can be acquired for any power, from any temperature, without prejudice to Neernst's law.
Bien entendu il est absolument utopique de l'espérer à partir des dispositifs actuels. De telles conversions deviennent cependant possibles au moyen d'un dispositif inédit : Un pendule thermodynamique par définition adiabatique et isentropique simultanément surchargé en chaleur et déchargé en travail pendant la détente adiabatique des gaz.Of course, it is absolutely utopian to hope from the current devices. Such conversions, however, become possible by means of a novel device: A thermodynamic pendulum by definition adiabatic and isentropic simultaneously overloaded in heat and discharged in work during adiabatic expansion of gases.
La première conversion thermodynamique : celle du pendule thermodynamique adiabatique est par définition pendulaire et réversible. Elle sert de berceau à la seconde : celle de la surcharge thermique. Le rendement chaleur/travail de la première est conventionnel (Tl - T2)/T1. Celui de la surcharge thermique simultanée est idéalement de un. Une deuxième application étend le procédé à des turbines à gaz au moyen de changements de phases des gaz en circulation en voies de retour.The first thermodynamic conversion: that of the adiabatic thermodynamic pendulum is by definition pendulum and reversible. It serves as a cradle for the second: that of thermal overload. The heat / work efficiency of the first is conventional (T1 - T2) / T1. That of simultaneous thermal overload is ideally one. A second application extends the process to gas turbines by means of phase changes of the circulating gases in the return pathways.
Le brevet illustre ici une conception nouvelle et inédite de la conversion de chaleur en travail en thermodynamique fondamentale. Il convient donc tout d'abord d'en expliquer le principe et d'en démontrer la faisabilité théorique, puis d'en décrire les aspects industriels en utilisations courantes.The patent illustrates here a new and unprecedented conception of the conversion of heat into work in fundamental thermodynamics. It is therefore necessary first of all to explain the principle and to demonstrate its theoretical feasibility, and then to describe the industrial aspects of it in common uses.
Un pendule thermodynamique est un dispositif échangeant de la chaleur contre du travail, puis réciproquement à reverso du travail contre de la chaleur dans un cycle pendulaire périodique en théorie perpétuel puisque par définition adiabatique comme tout mouvement pendulaire théorique. Il ne procède à aucun échange avec le milieu extérieur à lui même, que ce soit de chaleur, de travail ou de gaz. Il est possible en utilisation industrielle de rendre artificiellement perpétuel un mouvement pendulaire vrai au moyen de corrections d'entretien, car nul montage physique n'est parfait et que toute oscillation est vouée à s'amortir spontanément dès lors qu'elle se produit dans un milieu physique concret, à moins d'être entretenue.
Nous donnons ci après à titre d'exemple/ un exemple de mouvement pendulaire thermodynamique idéal sans préjudice de tout autre montage.A thermodynamic pendulum is a device exchanging heat for work, then reciprocally for reverso of work against heat in a periodic pendulum cycle in perpetual theory since by adiabatic definition as any theoretical pendulum motion. It does not carry out any exchange with the outside environment to itself, be it heat, work or gas. It is possible in industrial use to artificially perpetuate a true pendulum movement by means of maintenance corrections, because no physical assembly is perfect and every oscillation is destined to be spontaneously amortized as soon as it occurs in a concrete physical environment, unless maintained. We give below as an example / an example of ideal thermodynamic pendulum movement without prejudice to any other assembly.
Soit une enceinte cylindrique classique (1/1) remplie de gaz, obturée par un piston (2/1) . Ce piston est susceptible de coulisser dedans (figure 1). Sous la poussée des gaz mis sous pression le piston (2/1) va coulisser d'un point initial A (figure 1) jusqu'à un point final B de son parcours. En A sa pression est Pl, sa température Tl et le volume occupé par les gaz Vl. La poussée des gaz communiquée au piston produit un travail W entre A et B. Ce travail est de rendement théorique (Tl - T2)/T1, car en B sa nouvelle pression est P2 plus petite que Pl, sa nouvelle température T2 plus petite que Tl et le nouveau volume occupé par les gaz V2, plus grand que Vl (figure 1). Arrivé en B, dans le dispositif de la figure 1 les forces de poussées exercées par le piston et les résistances extérieures à l'enceinte s'équilibrent. Le mouvement du piston s'arrête. Il est réversible, sous réserve bien entendu de restituer au piston tout le travail W exploité entre A et B par la détente des gaz (figure 1) pour lui permettre de revenir à l'état initial du système (Pl, Vl, Tl, piston à nouveau en A). Jusqu'ici : rien que de très banal. Nous allons placer dans une telle enceinte (1/1) un volant d'inertie libre (3/2) dont l'axe de rotation (5/2) sera perpendiculaire aux mouvements du piston, et quand le piston occupera la position A, la plus proche de lui, nous relierons l'axe de rotation du volant (5/2) au piston au moyen d'un câble de liaison (4/2) suivant les figures 2, 3, et 4. Le piston est susceptible de se déplacer de la position A jusqu'à une position B, car nous donnerons à ce câble la longueur AB + celle de la distance séparant le piston du volant d'inertie (figures 2, 3, et 4) quand le piston occupe la position A la plus proche de lui. Quand le piston sera en A, nous enroulerons étroitement toute la partie libre de ce câble (donc la longueur AB) autour de l'axe de rotation du volant (5/2) par une de ses extrémités et relierons l'autre extrémité au piston (2/2, figure 2), puis nous mettons les gaz sous pression. Aussitôt que nous laissons aller le système armé en pression, la poussée des gaz sous pression sur le piston met le volant d'inertie en rotation, car simultanément le piston évolue entre A et B et le câble de connexion (4/2) enroulé autour de son axe agit sur lui. Une fois le piston en bout
„Or a conventional cylindrical enclosure (1/1) filled with gas, closed by a piston (2/1). This piston can slide in (Figure 1). Under the thrust of pressurized gases the piston (2/1) will slide from an initial point A (Figure 1) to an end point B of its path. In A its pressure is P1, its temperature Tl and the volume occupied by the gases V1. The thrust of the gases communicated to the piston produces a work W between A and B. This work is of theoretical yield (Tl - T2) / T1, because in B its new pressure is P2 smaller than Pl, its new temperature T2 smaller than T1 and the new volume occupied by gases V2, larger than Vl (Figure 1). Arrived at B, in the device of Figure 1 the thrust forces exerted by the piston and the external resistors to the enclosure are balanced. The movement of the piston stops. It is reversible, subject of course to return to the piston all the work W operated between A and B by the expansion of the gas (Figure 1) to allow it to return to the initial state of the system (Pl, Vl, Tl, piston again in A). So far: nothing but very ordinary. We will place in such a chamber (1/1) a free flywheel (3/2) whose axis of rotation (5/2) will be perpendicular to the movements of the piston, and when the piston will occupy the position A, closest to it, we will connect the axis of rotation of the flywheel (5/2) to the piston by means of a connecting cable (4/2) according to Figures 2, 3, and 4. The piston is likely to move from position A to position B, because we will give this cable the length AB + that of the distance separating the piston from the flywheel (figures 2, 3, and 4) when the piston occupies the position At the closest to him. When the piston is in A, we will tightly wind all the free part of this cable (so the length AB) around the axis of rotation of the flywheel (5/2) by one of its ends and connect the other end to the piston (2/2, figure 2), then we put the gases under pressure. As soon as we let the armed system go under pressure, the thrust of the gases under pressure on the piston puts the flywheel in rotation, because simultaneously the piston moves between A and B and the connection cable (4/2) wound around of his axis acts on him. Once the end piston "
de course en B, il ne peut aller plus loin. Le câble (4/2) se trouve alors tendu en totalité entre le piston (2/2) et le volant (3/2), A ce moment il passe d'un bord à l'autre de l'axe de rotation du volant (5/2, 5/3) sur lequel il vient s'enrouler en sens inverse du sens précédent (figure 3) et la rotation du volant continuant sur sa lancée, celui ci servira de rappel au piston en exerçant des traction dessus par l'intermédiaire du câble toujours tendu entre les deux. De A jusqu'à B c'est le piston poussé par les gaz qui agit sur le volant pour le mettre en rotation. Une fois en B, le piston ne peut aller plus loin et le volant continuant sur sa lancée, le câble entièrement déroulé et toujours tendu changeant de bord autour de l'axe de rotation du volant d'inertie, c'est le volant jusqu'alors passif qui entre en action et agit sur le piston pour le ramener en principe à sa position initiale restaurant idéalement la pression à Pl, la température à Tl, dans le volume Vl initial (expliqué sur la figure 2 et 3). Une fois les gaz remis sous pression, le mouvement marque une courte pause et le cycle recommence une nouvelle période, avec une inversion du sens de rotation du volant. Le mouvement est illustré sur la figure 3.race in B, he can not go further. The cable (4/2) is then stretched completely between the piston (2/2) and the flywheel (3/2), at this moment it passes from one edge to the other of the axis of rotation of the steering wheel (5/2, 5/3) on which it is wound in the opposite direction of the previous direction (Figure 3) and the rotation of the flywheel continuing on its thrust, it will serve as a return to the piston by pulling on it by through the cable always stretched between the two. From A to B it is the piston pushed by the gas that acts on the steering wheel to rotate it. Once in B, the piston can not go further and the steering wheel continuing its momentum, the cable fully unwound and always stretched changing edge around the axis of rotation of the flywheel, it is the steering wheel then passive that comes into action and acts on the piston to bring it back to its original position ideally restoring the pressure at Pl, the temperature at T1, in the initial volume Vl (explained in Figure 2 and 3). Once the gases are pressurized again, the movement marks a short pause and the cycle begins again a new period, with a reversal of the direction of rotation of the steering wheel. The movement is illustrated in Figure 3.
Un volant d'inertie est en principe susceptible de restituer toute l'énergie cinétique qui lui a été communiquée. Il doit donc logiquement rappeler le piston à sa position initiale et restaurer en principe l'enceinte dans sa configuration initiale. Nous obtenons ainsi un mouvement pendulaire thermodynamique en théorie perpétuel. Le piston est ainsi animé d'une oscillation linéaire perpétuelle et le volant d'une oscillation circulaire réciproque dont le sens change à chaque période. Une fois lancé, un tel dispositif pendulaire est idéalement strictement adiabatique et isentropique. Il ne procède en théorie à aucun échange avec le milieu extérieur à lui même. Il ne produit en théorie aucun travail et ne consomme en théorie aucun calorique. En A, la température Tl est plus élevé qu'en B. En A la pression Pl est plus élevée qu'en B. En A le volume Vl occupé par les gaz est plus petit qu'en B. Soit M la masse des gaz et C leur chaleur massique„ Nous procédons ainsi à un échange croisé potentiel/dynamique en théorie parfaitement réversible de chaleur en travail et vice versa de travail en chaleur dans un système adiabatique alternativement chaud et sous pression en A et froid et détendu en B, entre le volant d'inertie et les
, A flywheel is in principle likely to return all the kinetic energy that has been communicated. It must therefore logically recall the piston to its initial position and restore in principle the enclosure in its initial configuration. We thus obtain a thermodynamic pendulum motion in perpetual theory. The piston is thus animated by a perpetual linear oscillation and the flywheel of a reciprocal circular oscillation whose meaning changes in each period. Once launched, such a pendulum device is ideally strictly adiabatic and isentropic. In theory, it does not carry out any exchange with the outside world. It theoretically produces no work and in theory consumes no calories. In A, the temperature Tl is higher than in B. In A the pressure Pl is higher than in B. In A the volume Vl occupied by the gases is smaller than in B. Let M be the mass of the gases and C their specific heat "We proceed thus to a potential / dynamic cross exchange in theory perfectly reversible of heat in work and vice versa of work in heat in an adiabatic system alternately hot and under pressure in A and cold and relaxed in B, between the flywheel and the ,
gaz de l'enceinte. Nous pouvons exprimer la quantité de chaleur ainsi échangée entre le volant et le piston en valeur calorique extensive de Q calories contre W travail, et non plus en valeur intensive d'échelle de températures Tl et T2 entre Tl et T2. Soit M la masse des gaz. Soit C leur chaleur massique.gas from the enclosure. We can express the quantity of heat thus exchanged between the flywheel and the piston in caloric value of Q calorie extensive against W work, and no longer in intensive temperature scale values Tl and T2 between Tl and T2. Let M be the mass of gases. Let C be their mass heat.
Q = Mx Cx (Tl - T2).Q = Mx Cx (T1 - T2).
Nous procédons donc ainsi à un échange croisé perpétuel Q/W/Q/ ... etc. Cet échange est en principe perpétuel et peut être idéalement produit sans aucune dépense théorique d'énergie comme en principe dans tout mouvement pendulaire procédant à une échange potentiel/dynamique idéalement adiabatique. Nous verrons avec la description du dispositif final comment palier aux forces de frottements pour passer d'un mouvement perpétuel idéal à un mouvement concret forcément imparfait.We are thus carrying out a perpetual cross exchange Q / W / Q / ... etc. This exchange is in principle perpetual and can be ideally produced without any theoretical expenditure of energy, as in principle in any pendulum movement proceeding to an ideally adiabatic potential / dynamic exchange. We will see with the description of the final device how to overcome the forces of friction to move from an ideal perpetual motion to a concrete movement necessarily imperfect.
Le montage donné ici en exemple est reproductible au moyen d'une infinité de montages. Le volant peut être placé n'importe où, sous la seule condition d'être mis en opposition permanente avec le piston.The assembly given here as an example is reproducible by means of an infinity of assemblies. The steering wheel can be placed anywhere, under the sole condition of being in permanent opposition with the piston.
Soit un gaz quelconque en cours de détente produisant du travail, comme dans la figure 1 qui donne jusqu'à ce jour une version schématique classique simplifiée de tout moteur thermique convertissant de la chaleur en travail. Ses paramètres initiaux sont : Pl, Tl, Vl (pression, température, volume) . En fin de cycle de détente ils deviennent P2, T2, V2 (même chose), comme nous l'avons décrit plus haut. Un tel cycle d'échanges procède à l'échange sans retour de Q calories contre W travail et son rendement théorique est bien connu : il peut s'écrire (Tl - T2)/T1. C'est le rendement théorique de Carnot. Nous ne faisons aucun commentaire particulier dessus.Either any gas undergoing expansion producing work, as in Figure 1 which gives up to date a simple simplified schematic version of any heat engine converting heat into work. Its initial parameters are: Pl, Tl, Vl (pressure, temperature, volume). At the end of the relaxation cycle they become P2, T2, V2 (same thing), as we have described above. Such a cycle of exchanges proceeds with the exchange without return of Q calories against W work and its theoretical yield is well known: it can be written (Tl - T2) / T1. This is the theoretical yield of Carnot. We do not make any particular comment on it.
Nous allons nous servir non pas d'un cycle de conversions conventionnel, figure 1, mais du cycle d'un pendule thermodynamique, tel que décrit sur la figure 2. Nous allons introduire dans le cycle adiabatique décrit sur la figure 2 à la faveur de l'échange de chaleur en travail destiné à faire tourner le volant d'inertie (3/2) une charge additionnelle de chaleur de Q1 = Q calories à plus haute température que Tl, pendant que le piston se déplace de la position A jusqu'à la position B, ou juste avant* Nous procédons à cette surcharge de chaleur au moyen d'un artifice qui sera décrit avec la description d'un cycle concret et non plus idéal. Si les gaz évoluent depuis une température
Tl, une pression Pl, et un volume Vl, jusqu'à une température finale T2 plus petite que Tl, une pression finale P2, plus petite que Pl dans un volume final V2, plus grand que Vl, nous pouvons produire ceci dans une telle enceinte, en portant la température initiale des gaz à : T3 = Tl + (Tl - T2) avant ou pendant la révolution du piston.We will use not a conventional conversion cycle, Figure 1, but the cycle of a thermodynamic pendulum, as described in Figure 2. We will introduce in the adiabatic cycle described in Figure 2 in favor of the heat exchange in work for rotating the flywheel (3/2) an additional heat load of Q 1 = Q calories at higher temperature than T1, while the piston moves from position A to 'at position B, or just before * We proceed to this overload of heat by means of a device which will be described with the description of a concrete cycle and no longer ideal. If the gases evolve from a temperature Tl, a pressure Pl, and a volume Vl, up to a final temperature T2 smaller than T1, a final pressure P2, smaller than Pl in a final volume V2, greater than Vl, we can produce this in such a enclosure, by raising the initial gas temperature to: T3 = Tl + (T1 - T2) before or during the revolution of the piston.
En effet, si T3 = Tl + (Tl - T2)Indeed, if T3 = Tl + (T1 - T2)
(T3 - Tl) = (Tl - T2). Par conséquent Q1 = M x C x (T3 - Tl) = Q = M x C x (Tl - T2) . dès lors que (T3 - Tl) = (Tl - T2) Le montage pratique du transfert thermique est expliqué plus loin avec la description concrète d'une illustration du procédé.(T3 - Tl) = (T1 - T2). Therefore Q 1 = M x C x (T 3 - T 1 ) = Q = M x C x (T1 - T2). since (T3 - Tl) = (T1 - T2) The practical arrangement of the thermal transfer is explained below with the concrete description of an illustration of the process.
Il est parfaitement connu que la pression d'un gaz dans une enceinte à volume constant est une fonction de sa température.It is well known that the pressure of a gas in a constant volume chamber is a function of its temperature.
Soit delta P = f(delta T). de même pour tout gaz dont on élève la température : delta Px = f(delta Tx). Si nous faisons que : delta T est égal à M x C x (Tl - T2) et delta Tx égal à M x C x (T3 - Tl) si (T3 - Tl) = (Tl - T2)Let delta P = f (delta T). likewise for any gas whose temperature is raised: delta Px = f (delta Tx). If we do that: delta T is equal to M x C x (Tl - T2) and delta Tx equal to M x C x (T3 - Tl) if (T3 - Tl) = (Tl - T2)
(delta Tx) = (delta T) .(delta Tx) = (delta T).
Nous en avons parfaitement le droit, en portant Tl à la nouvelle température T3 = Tl + (Tl - T2)We are perfectly entitled to it, by taking T1 at the new temperature T3 = Tl + (T1 - T2)
La nouvelle pression théorique de principe obtenue en portant la température Tl à la nouvelle température :The new theoretical theoretical pressure obtained by raising the temperature Tl to the new temperature:
T3 = Tl + (Tl - T2) sera mathématiquement P3 = Pl + (Pl - P2) avec la surcharge thermique portant les gaz de la températureT3 = Tl + (Tl - T2) will be mathematically P3 = Pl + (Pl - P2) with the thermal overload carrying the gases of the temperature
Tl à la température T3 = Tl + (Tl - T2) dans le cas exclusif et précis de notre dispositif. Ce qui fait que :Tl at the temperature T3 = Tl + (T1 - T2) in the exclusive and precise case of our device. Which means that :
(P3 - Pl) = (Pl - P2).(P3 - Pl) = (P1 - P2).
Ici en effet, dans le cas de notre enceinte, P3 est seulement évoqué. Il s'agit en effet ici exactement de la même enceinte.Here indeed, in the case of our enclosure, P3 is only mentioned. This is indeed here exactly the same speaker.
Elle est unique, de la même fonction, et de la même courbe de rapport des variations température/pression entre deux bornes identiques invariables : le point A et le point B. Une charge de chaleur ajoutée Q'
vient prendre exactement la place de l'autre (Q) escamotée entre A et B par la mise en rotation du volant, ce qui ne change rien au cycle adiabatigue, même à volume variable, pendant le déroulement de la détente, dans le cas précis de notre dispositif. La charge de chaleur Q est tout simplement enlevée aux gaz de l'enceinte par la mise en rotation du volant et dans le même temps simultanément exactement remplacée par substitution de Q1 à Q. Si nous plaçons les températures en ordonnées et les pressions en abscisses sur une courbe, nous avons simplement décalé la courbe des variations température pression vers le bas en escamotant delta T et simultanément vers le haut en lui substituant delta Tx = delta T en tous points de la courbe. Nous avons par conséquent le droit d'écrire ici que P3 est virtuel et que si :It is unique, of the same function, and of the same ratio curve of temperature / pressure variations between two identical invariable terminals: point A and point B. An added heat load Q ' just take the place of the other (Q) retracted between A and B by rotating the steering wheel, which does not change the adiabatigue cycle, even at variable volume, during the course of the relaxation, in the specific case of our device. The heat load Q is simply removed from the enclosure gases by the rotation of the flywheel and at the same time simultaneously exactly replaced by substitution of Q 1 to Q. If we place the temperatures in ordinates and the pressures in abscissa on a curve, we simply shifted the temperature pressure variation curve downwards by retracting delta T and simultaneously upwards by substituting delta Tx = delta T at all points of the curve. We therefore have the right to write here that P3 is virtual and that if:
(Pl - P2) est obtenu entre Tl et T2 : (P3 - Pl) l'est entre T3 (réel) et Tl et que : (P3 - Pl) = (Pl - P2). il se substitue tout simplement à lui en addition entre A et B sans rien changer au cycle adiabatique idéal.(P1 - P2) is obtained between Tl and T2: (P3 - Pl) is between T3 (real) and Tl and that: (P3 - Pl) = (Pl - P2). it simply replaces him in addition between A and B without changing anything in the ideal adiabatic cycle.
Si les différentiels de pressions réels sont identiques pour une même enceinte produisant un cycle unique dopé, entre deux bornes uniques, les différentiels de travail ne peuvent être qu'identiques.If the real pressure differentials are identical for the same enclosure producing a single doped cycle, between two single terminals, the work differentials can only be identical.
Une charge de chaleur vient exactement se substituer à l'autre pendant la détente des gaz. En portant sa nouvelle température de Tl à T3 (bien réelle) celle ci est par conséquent susceptible de produire un nouveau travail extérieur à l'enceinte : W =WA heat load is exactly substitute for the other during the relaxation of the gases. By bringing its new temperature from Tl to T3 (very real) it is therefore likely to produce a new work outside the enclosure: W = W
Nous n'avons donc pas à tenir compte ici de la non linéarité de la relation entre pressions et volumes comme dans la représentation d'Amagat en élevant la température Tl pour la porter à T3.We do not have to take into account here the non-linearity of the relation between pressures and volumes as in the representation of Amagat by raising the temperature Tl to bring it to T3.
L'enceinte du pendule adiabatique produit ici sa propre source froide entre le début et la fin de la détente des gaz entre A et B, du fait que l'abaissement thermique escamoté par projection dans le mouvement du volant ... est exactement corrigé par compensation.The enclosure of the adiabatic pendulum produces here its own cold source between the beginning and the end of the relaxation of the gases between A and B, because the thermal depression retracted by projection in the movement of the steering wheel ... is exactly corrected by compensation.
La charge thermique mise en réserve par le mouvement du volant est exactement équivalente à celle exploitée. Elle sera ensuite restituée positivement au gaz de l'enceinte par le mouvement du volant de B vers A en fin de détente des gaz.
Si nous prélevons la surcharge Q1 sous forme de travail cependant que le piston (2/1) se déplace entre les deux bornes A et B, la surcharge thermique permet une deuxième conversion exactement équivalente à la première et celle-ci peut être exploitée en dehors de l'enceinte. Nous n'avons en définitive construit qu'un mouvement d'horlogerie que nous avons dopé, mais un mouvement d'horlogerie de nature thermodynamique capable de produire du travail.The heat load stored by the movement of the steering wheel is exactly equivalent to the one used. It will then be positively restored to the gas of the enclosure by the movement of the steering wheel from B to A at the end of the expansion of the gases. If we take the overload Q 1 in the form of work while the piston (2/1) moves between the two terminals A and B, the thermal overload allows a second conversion exactly equivalent to the first one and this one can be exploited in outside the enclosure. In the end, we only built a clockwork movement that we doped, but a clockwork movement of a thermodynamic nature capable of producing work.
Si dans un cycle classique nous doublons le différentiel des températures en introduisant dans celui-ci un delta Tx = delta T, nous ne doublons pas forcément le différentiel des pressions : dans la courbe des variations températures/pressions. Un delta P n'est pas égal à un delta T. Mais ici P3 est virtuel et seulement évoqué. Il n'y a pas deux courbes différentes. Il n'y en a qu'une seule.If in a classical cycle we double the differential of the temperatures by introducing in this one a delta Tx = delta T, we do not necessarily duplicate the differential of the pressures: in the curve of the variations temperature / pressures. A delta P is not equal to a delta T. But here P3 is virtual and only evoked. There are not two different curves. There is only one.
Ce paradoxe s'explique du fait que le travail de mise en rotation du volant s'exerce non pas sur une résistance fixe/ comme dans une enceinte classique, mais sur une résistance décroissante dans une enceinte qui bien qu'adiabatique voit ses températures alternativement décroître et croître. Au fur et à mesure que la vitesse angulaire du volant s'accroît, son moment d'inertie décroît et la résistance qu'il oppose décroît elle aussi. Il y a adéquation entre consommation de chaleur et production de travail.This paradox is explained by the fact that the work of rotation of the steering wheel is exerted not on a fixed resistance / as in a conventional speaker, but on a decreasing resistance in an enclosure which although dadiatic sees its temperatures alternatively decrease and grow. As the angular velocity of the flywheel increases, its moment of inertia decreases and the resistance it opposes decreases as well. There is a match between heat consumption and work production.
Dans une enceinte ordinaire, si nous voulons que le mouvement du piston soit rapide, celui ci doit avoir un gamma d'accélération substantiel corrélatif au gamma des différences de pressions, donc un différentiel important entre les forces de poussées et les forces de résistances. Ici, ce n'est pas le cas dans l'enceinte adiabatique que nous modifions. Entre A et B, delta T = delta P.In an ordinary enclosure, if we want the movement of the piston to be rapid, it must have a gamma of substantial acceleration correlative to the gamma of the pressure differences, and therefore a significant difference between the push forces and the resistance forces. Here, it is not the case in the adiabatic enclosure that we modify. Between A and B, delta T = delta P.
Si nous voulions obtenir dans une enceinte ordinaire un rendement de 100 %, il y faudrait une adéquation exacte entre forces de poussées et consommation de chaleur pour éviter tout gaspillage, donc un mouvement de piston infiniment lent tendant vers zéro ou égal à zéro même, ce qui serait absurde. Ici, notre enceinte n'est pas inerte, si on peut s'exprimer ainsi, mais en mouvement perpétuel. Elle impose sa période, son cycle et sa vitesse propre aux transformations de la conversion d'une charge de chaleur Q' en travail W.If we wanted to obtain a 100% efficiency in an ordinary enclosure, it would require an exact match between push forces and heat consumption in order to avoid any waste, therefore an infinitely slow piston movement tending towards zero or even zero, this being the case. which would be absurd. Here, our enclosure is not inert, if one can express oneself thus, but in perpetual movement. It imposes its period, its cycle and its own speed to the transformations of the conversion of a heat load Q 'in work W.
Soit Qz le compartiment calorique d'une enceinte classique
„ Let Qz be the caloric compartment of a conventional speaker "
ordinaire. Nous cherchons à en convertir la plus grande partie/ c'est à dire à obtenir le meilleur rendement et celui-ci est inexorablement (Tl -ordinary. We seek to convert most of it / that is to say to obtain the best return and this one is inexorably (Tl -
T2)/ Tl ou (Ql - Q2)/Ql. Ici nous ne cherchons à convertir que l'équivalent du travail exploitable résultant d'une conversion classique et cette production de travail, contrairement à l'autre, peut être obtenue avec un rendement de conversion Q = W (loi de Joule) de 100 %.T2) / T1 or (Q1 - Q2) / Q1. Here we are only trying to convert the equivalent of the exploitable work resulting from a conventional conversion and this production of work, unlike the other, can be obtained with a conversion efficiency Q = W (Joule law) of 100% .
Si nous prélevons sur une enceinte pendulaire, telle que décrite plus haut (figure 2) exactement tout le surcroit de travail W produit par une surcharge thermique Q' du coup soustraite pour être exploitée, nous en retranchons du même coup tout le surcroît de chaleur Q' incident. Si nous retranchons exactement tout le supplément de chaleur incident introduit dans un cycle adiabatique nous ne produisons aucune variation dans celui-ci. Il n'est certes plus adiabatique, puisque nous lui avons simultanément ajouté et retranché exactement la même valeur calorique convertie en travail prélevé, mais il se comportera exactement comme s'il l'était en dépit de l'échange. Par conséquent, dans la figure (2) ou (4) , notre volant d'inertie (3/2) doit en théorie ramener l'enceinte (1/2, 1/4) exactement dans sa configuration initiale en A (Pl, Vl, Tl initiaux restant inchangés en A), une fois que le travail W produit aura été prélevé. A ce moment, il faut et il suffit de recharger l'enceinte d'une nouvelle valeur calorique Q' ainsi définie (figure 2) en portant à nouveau sa température de Tl final en fin de période à la nouvelle température T3 = Tl + (Tl - T2) pour la convertir à nouveau en travail W = W et nous pouvons recommencer en principe l'opération indéfiniment. Cette deuxième conversion n'entre plus dans les voies de la conversion thermodynamique classique de type Carnot ... quel que soit le rendement de la première conversion (réversible et adiabatique qui lui sert de berceau) . Elle lui est égale, superposable, et vient se substituer à la première dont le potentiel thermique de conversion thermodynamique a été simultanément escamoté par le mouvement du volant et restauré par la surcharge thermique qui la remplace. Il y a substitution d'une charge de chaleur escamotée par une autre active sur la pression. Le travail est pendulaire et différentiel à la fois.If we take from a pendular chamber, as described above (figure 2) exactly all the extra work W produced by a thermal overload Q 'of the blow subtracted to be exploited, we subtract at the same time all the extra heat Q incident. If we subtract exactly all the incident heat supplement introduced into an adiabatic cycle, we produce no variation in it. It is certainly no longer adiabatic, since we have simultaneously added and subtracted exactly the same caloric value converted into labor taken, but it will behave exactly as if it were in spite of the exchange. Therefore, in the figure (2) or (4), our flywheel (3/2) must in theory bring back the enclosure (1/2, 1/4) exactly in its initial configuration in A (Pl, Vl, T1 initial remaining unchanged in A), once the work W product has been taken. At this moment, it is necessary and it is sufficient to recharge the enclosure with a new caloric value Q 'thus defined (FIG. 2) by again raising its final Tl temperature at the end of the period to the new temperature T3 = Tl + ( Tl - T2) to convert it back to work W = W and we can start the operation again indefinitely. This second conversion no longer enters the classical thermodynamic conversion pathways of the Carnot type ... whatever the yield of the first conversion (reversible and adiabatic which serves as its cradle). It is equal to it, superimposable, and is a substitute for the first whose thermodynamic conversion thermal potential has been simultaneously retracted by the movement of the steering wheel and restored by the thermal overload that replaces it. There is substitution of a heat load retracted by another active on the pressure. The work is pendular and differential at the same time.
Aussi longtemps et aussi loin que nous ne chargerons pas l'enceinte d'une surcharge thermique supérieure à celle de l'échange adiabatique Q/W/Q, nous pourrons convertir toute la surcharge en
travail. Ha nouvelle enceinte aura donc une puissance inférieure et à la limite égale à celle de la capacité d'échanges de chaleur en travail de l'enceinte adiabatique. Nous pouvons en construire de toutes puissances au mieux de nos possibilités ou de nos souhaits. Au delà, et pour le surplus, nous devrons invoquer le théorème des rendements théoriques de Carnot pour le surplus. Il y aura dans notre enceinte en ce cas une surcharge de chaleur résiduelle T2 ' , T3 ' , etc ... en fin de cycle de détente des gaz. Rien ne nous y oblige..As long and as far as we will not load the enclosure with a higher thermal overload than the adiabatic Q / W / Q exchange, we can convert all the overload into job. Ha new enclosure will therefore have a lower power and the limit equal to that of heat exchange capacity in work adiabatic enclosure. We can build of all powers to the best of our possibilities or our wishes. Beyond this, and for the rest, we will have to invoke Carnot's theory of theoretical returns for the rest. There will be in our enclosure in this case a residual heat overload T2 ', T3', etc ... at the end of the gas expansion cycle. Nothing obliges us ..
Contrairement au cycle de Carnot qui essaye de convertir la plus grande partie d'un potentiel de chaleur présent dans un système, ici, nous ne prétendons convertir qu'une surcharge de chaleur introduite dans un système isentropique et réversible, mais cette deuxième conversion obéit à la loi de Joule, comme la première : Q = W et son rendement théorique est de 100 % (Q' = W). II est bien évident que pour réaliser' concrètement de tels cycles, des dispositifs physiques annexes sont à considérer et que des corrections physiques sont à apporter. L'adaptation de ce nouveau principe de substitution à des turbines à gaz à mouvement continu et non plus alternatifs sera traitée dans une deuxième partie. Ils sont communs aux deux versions et seront exposés dans la description finale.
Unlike the Carnot cycle which tries to convert most of a heat potential present in a system, here we do not claim to convert a heat overload introduced into an isentropic and reversible system, but this second conversion obeys Joule's law, like the first: Q = W and its theoretical yield is 100% (Q '= W). It is obvious that to achieve concretely such cycles, ancillary physical devices are considered and physical corrections are to be made. The adaptation of this new principle of substitution to gas turbines with continuous motion and no longer alternative will be treated in a second part. They are common to both versions and will be exposed in the final description.
Description du dispositifDescription of the device
Soit une enceinte cylindrique (1/4) fermée à une de ses extrémités dans laquelle peut coulisser un piston mobile (2/4). Notons dès à présent que nous la désignerons tout au long de la description sous le non d'enceinte principale. Dans le fond de cette enceinte un conduit fin de communication (6/4) la fait communiquer avec une deuxième chambre étanche (16/4) dans laquelle se trouve un volant d'inertie encastré dedans (3/4). Son axe de rotation (5/4) est perpendiculaire aux mouvements du piston (2/4). La chambre (16/4) enserre étroitement le volant sans le toucher, de façon à laisser le moins d'espace mort possible. Nous relions l'axe de rotation du volant (5/4) au piston au moyen d'un câble souple (4/4) placé dans le conduit de communication (6/4) placé entre les deux chambres. Le piston évolue depuis la position A (figure 2 de principe et 4 industrielle) tout contre la paroi' de l'enceinte principale/ jusqu'à occuper à l'opposé la position B. En effet . nous donnerons à ce câble la longueur AB, + la distance séparant le piston du volant d'inertie quand le piston occupe la position A. Le piston est ainsi, prisonnier entre les deux bornes A et B et ne peut évoluer qu'entre elles. Nous enroulons étroitement tout le câble disponible (4/4) autour de l'axe de rotation du volant d'inertie (5/4) quand le piston se trouve dans la position A tout contre le fond de l'enceinte. Nous pouvons placer le volant d'inertie n'importe où, pourvu que ses mouvements circulaires soient tout le temps en opposition avec ceux des oscillations linéaires du piston et que le câble interposé entre les deux (4/4) soit tout le temps tendu entre les deux. Nous commençons par immobiliser le volant et le piston dans leurs positions respectives : piston en A et volant immobile, avec toute la partie libre du cable enroulée autour de l'axe de rotation du volant et le reste tendu entre volant et piston.Or a cylindrical enclosure (1/4) closed at one of its ends in which can slide a movable piston (2/4). Let us note from now on that we will designate it throughout the description under the no of main enclosure. In the bottom of this enclosure a conduit end communication (6/4) communicates with a second sealed chamber (16/4) in which is a flywheel recessed in (3/4). Its axis of rotation (5/4) is perpendicular to the movements of the piston (2/4). The room (16/4) tightly encloses the steering wheel without touching it, so as to leave as little dead space as possible. We connect the axis of rotation of the steering wheel (5/4) to the piston by means of a flexible cable (4/4) placed in the communication duct (6/4) placed between the two chambers. The piston moves from position A (figure 2 of principle and 4 industrial) all against the wall ' of the main speaker / up to occupy the opposite position B. Indeed. we will give to this cable the length AB, + the distance separating the piston of the flywheel when the piston occupies the position A. The piston is thus, prisoner between the two terminals A and B and can evolve only between them. We tightly wind all the available cable (4/4) around the axis of rotation of the flywheel (5/4) when the piston is in position A close to the bottom of the enclosure. We can place the flywheel anywhere, provided that its circular motions are all the time in opposition to those of the linear oscillations of the piston and that the cable interposed between the two (4/4) is all the time stretched between both. We start by immobilizing the steering wheel and the piston in their respective positions: A piston and flywheel, with all the free part of the cable wrapped around the axis of rotation of the steering wheel and the rest stretched between flywheel and piston.
Dans le fond fermé de l'enceinte principale (1/4) débouchent deux conduits (8/4, et 9/4). Par l'un (8/4) nous alimenterons l'enceinte principale en gaz chauds et sous pression quand elle est entièrement vide avec le piston en A, et par l'autre (9/4) nous évacuerons les gaz détendus et refroidis après leur détente productrice de travail, quand
le piston se déplace depuis la position A jusqu'à la position B. Le mouvement des gaz dans le circuit du dispositif se fait en sens unique dans le sens fléché sur la figure (4). Les deux conduits seront munis de clapets antireflux (23/4) pour éviter tout retour de gaz. A distance, pour alimenter l'enceinte principale, nous plaçons toute une batterie d'enceintes échangeuses de chaleur (10/4, 10/4, 10/4 etc ..). Chaque enceinte échangeuse a exactement le même volume que l'enceinte principale quand le piston qui coulisse dedans est en bout de course en B. Il est possible de leur donner des dimensions plus réduites sous réserve que leur potentiel dysthermique Q1 = Q soit toujours le même : C'est à dire que la charge de chaleur délivrée à l'enceinte principale soit toujours la même, par exemple dans le cas d'un changement de phase des gaz qui passeraient de la phase gazeuse à une phase liquide sous très hautes pressions, ou en considération de la température de la source unique (14/4) dans laquelle elles baignent. Celle-ci devra de toutes façons être dans tous les cas et par construction à une température T3 supérieure et à la limite égale à celle de l'enceinte principale, quand le piston occupe la position A pour pouvoir lui délivrer du calorique. Les enceintes pourvoyeuses de chaleur (10/4, 10/4, ... etc) de la batterie ne sont pas nécessairement immergées dans la source de chaleur unique mais peuvent être également portées à la température adéquate par chauffage, ex solaire, ou au moyen d'un combustible ou autre. Chaque enceinte secondaire (10/4, 10/4, ... etc) destinée à fournir à tour de rôle des gaz chauds sous pression à l'enceinte principale (1/4) dispose de deux conduits privatifs (12/4 et 12/4) munis de valves antiretour. Le premier, d'aval livre passage aux gaz chauds sous pression pour les diriger vers l'enceinte principale (1/4) dans le sens fléché, par le canal d'un conduit unique (8/4) commun à toutes les enceintes échangeuses de chaleur (10/4, 10/4, ... etc), et le second (12/4) par le canal du conduit commun (9/4) qui sert de conduit de retour aux gaz refroidis et détendus refoulés par le mouvement du piston (2/4), après leur passage dans l'enceinte principale (1/4) . Tous les conduits de communication respectifs de chaque enceinte pourvoyeuse de chaleur (10/4, 10/4, ... etc) débouchent dans les deux grands collecteurs : (8/4, et 9/4) qui les desservent. Ceux ci débouchent dans le fond de l'enceinte principale (1/4). Des clapets
antireflux (23/4) défendent le sens fléché dans lequel les gaz circulent.In the closed bottom of the main enclosure (1/4) open two ducts (8/4, and 9/4). By one (8/4) we will supply the main enclosure with hot and pressurized gas when it is completely empty with the piston at A, and with the other (9/4) we will evacuate the gas cooled and cooled after their productive relaxation of work, when the piston moves from position A to position B. The movement of gases in the circuit of the device is in one direction in the direction arrow in Figure (4). Both ducts will be equipped with anti-reflux valves (23/4) to prevent any return of gas. At a distance, to power the main speaker, we place a whole battery of heat exchangers (10/4, 10/4, 10/4 etc ..). Each exchanger enclosure has exactly the same volume as the main enclosure when the piston which slides in is at the end of stroke in B. It is possible to give them smaller dimensions provided that their dysthermic potential Q 1 = Q is always the same: That is to say that the heat load delivered to the main chamber is always the same, for example in the case of a phase change of the gases which would pass from the gaseous phase to a liquid phase under very high pressures , or in consideration of the temperature of the single source (14/4) in which they bathe. This must in any case be in all cases and by construction at a higher temperature T3 and the limit equal to that of the main enclosure, when the piston occupies the position A to be able to deliver heat. The heat-generating enclosures (10/4, 10/4, ... etc) of the battery are not necessarily immersed in the single heat source but may also be heated to the appropriate temperature by heating, ex solar, or means of a fuel or other. Each secondary enclosure (10/4, 10/4, ... etc) intended to provide in turn hot pressurized gases to the main enclosure (1/4) has two private conduits (12/4 and 12). / 4) fitted with non-return valves. The first, downstream delivers passage to hot gases under pressure to direct them to the main enclosure (1/4) in the arrow direction, through the channel of a single conduit (8/4) common to all exchange speakers of heat (10/4, 10/4, ... etc), and the second (12/4) through the channel of the common duct (9/4) which serves as a return duct to cooled and expanded gases discharged by the piston movement (2/4) after passing through the main enclosure (1/4). All the respective communication ducts of each enclosure providing heat (10/4, 10/4, ... etc) lead into the two large collectors: (8/4, and 9/4) which serve them. These open at the bottom of the main enclosure (1/4). Valves antireflux (23/4) defend the arrow direction in which the gases circulate.
Nous commençons par armer le dispositif une fois pour toutes en produisant dans toutes les enceintes pourvoyeuses de chaleur hermétiquement fermées (10/4,10/4, ... etc) la température T3 et la pression adéquate. Celle ci est définie par la puissance du volant d'inertie (3/4) et sa capacité de stockage de chaleur sous forme cinétique. La température T3 est fournie à la source unique de chaleur (14/4) au moyen d'une circulation de fluides chauds (17/4) ou produite in situ, ou alimentée de l'extérieur, ou sui généris, dans le cas d'une source chaude naturelle de grande capacité. Il va de soi que la température de l'enceinte principale (1/4) sera toujours et par définition inférieure à celle de la source de chaleur mère therraostatée. En ouvrant une valve de sortie (12/4) d'une quelconque des enceintes pourvoyeuses de chaleur en aval de celle-ci dans le sens fléché, nous délivrons à l'enceinte principale (1/4) des gaz chauds et sous pression. A ce moment l'enceinte principale est totalement vide. Le piston se trouve tout contre la paroi du fond en position A, et le volant est immobile. L'irruption brusque en jet des gaz libérés par une des enceintes pourvoyeuses de chaleur et de pression en ouvrant sa valve d'aval met simultanément le volant (3/4) en rotation et permet à l'enceinte principale de produire un travail exploitable. Une fois que le piston (2/4) arrive en B, les pressions finales s'équilibrent dans les deux enceintes mises en communication. Nous refermons alors la communication au ras de l'enceinte pourvoyeuse de calories qui vient de délivrer le calorique. Nous ouvrons alors simultanément la valve opposée de cette même enceinte communiquant avec l'enceinte principale (1/4) par le conduit commun de reflux des gaz (9/4). Le mouvement de retour du piston (2/4) actionné par le volant lancé (3/4) chasse les gaz dans l'enceinte échangeuse de chaleur concernée ouverte à son pôle d'amont. Nous refermons la communication. Là, les gaz refroidis et détendus en attente de se chauffer dans une enceinte hermétiquement fermée sont à nouveau au contact de la source unique pourvoyeuse de chaleur plus chaude qu'elle, ou chauffés par tout moyen à notre convenance dans une enceinte hermétiquement close où ils pourront se chauffer à nouveau. Quand le piston revient à la position de départ (A), avec la totalité du
câble disponible enroulée autour de l'axe de rotation du volant d'inertie, nous ouvrons alors immédiatement la valve d'aval de l'enceinte pourvoyeuse de chaleur suivante et recommençons la même opération. Etant donné que le temps d'un cycle sera court et que les temps de chauffage seront plus longs, soit N le temps de chauffage d'une enceinte et n le temps d'un cycle, nous placerons dans la source unique (N/n + 1) enceintes et travaillerons par permutations circulaires. Quand la dernière aura délivré sa charge, la suivante sera automatiquement à la température voulue. Nous pouvons ainsi travailler en continu. Pour une turbine, (figure 5), le montage est plus simple. Nous avons une enceinte première (18/5) plongée dans une source de chaleur où elle peut acquérir la température et la pression voulues ou chauffée de de l'extérieur ou de l'intérieur. Cette enceinte pleine de gaz liquides sous haute pression communique avec le pôle chaud en amont de la turbine à gaz (19/5) par un conduit unique (22/5). Entre les deux, une chambre intermédiaire de décompression (24/5) où les gaz passent en phase gazeuse au moyen d'un gicleur (21/5) . La turbine est ainsi alimentée en continu en gaz chauds et sous pression par le conduit (22/5) . En sortie de la turbine à son pôle opposé dans le sens fléché sur la figure (5) , les même gaz sortent refroidis et détendus après avoir produit du travail. Nous les porterons jusqu'à un point de température et de pression inférieurs à leur point de condensation. Ils repassent alors en phase liquide plus froids qu'à l'entrée dans le dispositif. Ils tombent en pluie et sont recueillis dans une chambre de condensation (20/5) sous forme liquide, et il suffit de les refouler alors dans la chambre de chauffage (18/5) au moyen d'une deuxième turbine (25/5) refoulant les liquides, et de compléter le dispositif par des clapets antireflux (23/5) pour interdire le reflux des liquides et des gaz. Il n'est ainsi plus nécessaire de recomprimer les gaz en sortie de la turbine pour les réinjecter dans le circuit. Les liquides sont tous par nature incompressibles. Bien entendu, si nous considérons un dispositif concret et non plus idéal, des corrections sont à faire. Elles ne sont dues qu'aux imperfections matérielles du dispositif (frottements, excès de chaleur en sortie de la turbine, pertes diverses, etc) , et non plus aux considérations du principe des rendements théoriques de Carnot.We start by arming the device once and for all by producing in all the hermetically closed heat-producing enclosures (10 / 4,10 / 4, ... etc) the temperature T3 and the adequate pressure. This is defined by the power of the flywheel (3/4) and its heat storage capacity in kinetic form. The temperature T3 is supplied to the single source of heat (14/4) by means of a circulation of hot fluids (17/4) or produced in situ, or fed from the outside, or generated in the case of a natural hot spring of great capacity. It goes without saying that the temperature of the main enclosure (1/4) will always be and by definition lower than that of the heat source mother therraostatée. By opening an outlet valve (12/4) of any of the heat supply enclosures downstream thereof in the arrow direction, we deliver hot and pressurized gases to the main enclosure (1/4). At this moment the main speaker is totally empty. The piston is located against the bottom wall in position A, and the steering wheel is stationary. The sudden jet burst of the gases released by one of the speakers supplying heat and pressure by opening its downstream valve simultaneously sets the steering wheel (3/4) in rotation and allows the main speaker to produce a workable task. Once the piston (2/4) reaches B, the final pressures are balanced in the two speakers placed in communication. We then close the communication at the level of the caloric enclosure that has just delivered the caloric. We simultaneously open the opposite valve of the same chamber communicating with the main chamber (1/4) by the common gas reflux line (9/4). The return movement of the piston (2/4) actuated by the thrown wheel (3/4) flushes the gases in the relevant heat exchange chamber open at its upstream pole. We close the communication. Here, the cooled and expanded gases waiting to heat up in a hermetically sealed enclosure are again in contact with the sole source of warmer heat that it, or heated by any means at our convenience in a hermetically sealed enclosure where they will be able to heat again. When the piston returns to the starting position (A), with the entire available cable wound around the axis of rotation of the flywheel, we then immediately open the downstream valve of the next heat-generating enclosure and repeat the same operation. Since the time of a cycle will be short and the heating times will be longer, N is the heating time of an enclosure and n the time of a cycle, we will place in the single source (N / n + 1) pregnant and will work by circular permutations. When the last one has delivered its charge, the next will be automatically at the desired temperature. We can work continuously. For a turbine (Figure 5), mounting is simpler. We have a first chamber (18/5) immersed in a heat source where it can acquire the desired temperature and pressure or heated from outside or inside. This chamber filled with high pressure liquid gas communicates with the hot pole upstream of the gas turbine (19/5) by a single conduit (22/5). Between the two, an intermediate decompression chamber (24/5) where the gases pass into the gaseous phase by means of a nozzle (21/5). The turbine is thus continuously fed with hot gases and under pressure through the conduit (22/5). At the outlet of the turbine at its opposite pole in the arrow direction in FIG. 5, the same gases exit cooled and relaxed after having produced work. We will carry them to a point of temperature and pressure below their dew point. They then iron in liquid phase colder than entering the device. They fall in rain and are collected in a condensation chamber (20/5) in liquid form, and it is then necessary to drive them back into the heating chamber (18/5) by means of a second turbine (25/5). repressing the liquids, and supplementing the device with anti-reflux valves (23/5) to prevent the reflux of liquids and gases. It is thus no longer necessary to recompress the gases leaving the turbine for reinjecting them into the circuit. Liquids are by nature incompressible. Of course, if we consider a concrete device and no longer ideal, corrections are to be made. They are due only to the material imperfections of the device (friction, excess heat at the outlet of the turbine, various losses, etc.), and no longer to considerations of the principle of Carnot theoretical yields.
Deux cas de figure se présentent à nous : Dans le premier,
dénommé la voie chaude, la source de chaleur et l'enceinte principale sont plus chauds que le milieu gui les environnent. Dans le second que nous nommons ici la voie froide, c'est l'enceinte principale seule munie de ses accessoires qui fonctionne à plus basse température que le milieu naturel dans lequel elle baigne. En ce cas, c'est l'environnement : air, eau, etc, qui peut servir de source de chaleur principale unique ou subsidiaire selon les cas de figure. Il convient alors tout d'abord en ce cas de protéger l'enceinte principale contre tout chauffage intempestif contre productif pendant le reflux des gaz en voie froide et en ce cas de prévoir éventuellement des moyens de refroidissement passifs accessoires, (par ex 15/4 au moyen d'un radiateur), ou actifs, car nulle isolation ne saurait être parfaite aussi bien dans le cas d'un dispositif alternatif que continu.Two scenarios appear to us: In the first, called the hot way, the source of heat and the main enclosure are hotter than the environment surrounding them. In the second, which we call here the cold way, it is the main enclosure only equipped with its accessories that operates at a lower temperature than the natural environment in which it bathes. In this case, it is the environment: air, water, etc., which can serve as a single or subsidiary main source of heat depending on the case. It is then firstly necessary in this case to protect the main enclosure against inadvertent counterproductive heating during the reflux of gases in the cold run and in this case to possibly provide accessory passive cooling means, (eg 15/4 by means of a radiator), or active, because no insulation can be perfect both in the case of an alternative device that continuous.
En voie chaude, par exemple, nous avons intérêt à bien isoler l'enceinte principale tout le temps plus chaude que son environnement, mais seulement pendant la détente des gaz produisant du travail, aussi bien pour l'enceinte principale alternative (figure 4) que pour celle de la turbine en continu (figure 5). A contrario, pendant la recompression des gaz par le volant d'inertie ou leur retour à la source sous forme liquide, un refroidissement favorise la baisse de pression et facilite par conséquent le travail du volant d'inertie ou de la turbine de reflux au prix d'un perte de rendement, certes, alors qu'un réchauffement contrarie le retour des gaz en augmentant leur pression en phase de retour. De même nous avons intérêt à isoler les conduits d'alimentation et les enceintes pourvoyeuses de chaleur pendant les étapes de reflux des gaz pour ne pas contrarier le mouvement du volant d'inertie. Nous distinguons donc deux étapes : les étapes Afflux correspondant à l'afflux des gaz dans l'enceinte principale quelle qu'elle soit, pendant lesquelles tout apport de chaleur est bienvenu, sans jamais dépasser toutefois les capacités de production de travail du dispositif (frottements, par exemple en phases chaudes) pour ne pas essuyer de surchauffe, et a reverso les étapes Reflux pendant lesquelles tout apport de chaleur est négatif et contre productif dans le bilan. Tout ce qui apporte un supplément de chaleur que ce soit dans la turbine ou bien dans le dispositif alternatif en phase de production de travail favorise le rendement et à contrario tout ce qui en apporte en phase de
recompression ou de refoulement des gaz sous forme liquide est à compter en négatif dans le bilan industriel final. De telles surchauffes doivent être corrigées par des moyens de refroidissement actifs ou passifs (ex 15/4), selon le cas de figure. Nous savons parfaitement refroidir un gaz et nous disposons de puissance motrice. Nous revendiquons ici le principe, sans faire aucune revendication sur les moyens à mettre en oeuvre pour refroidir un gaz. Ces dispositifs sont bien connus et n'ont rien d'original. Il ne s'agit plus ici d'une application du deuxième principe de thermo : abaisser T2, la source froide, dans le but d'élargir le différentiel (Tl - T2) par le bas, coircne dans le récupérateur de Watt, mais uniquement de corriger des imperfections matérielles résultant du passage d'une machine idéale à une machine concrète car aucune machine ne saurait être parfaite. Elles n'entachent pas beaucoup le rendement industriel final. Rien n'interdit au surplus de prélever, même en voie chaude, un complément de chaleur dans le milieu environnant et de l'incorporer au cycle au moyen d'annexés en sophistiquant davantage le dispositif. En ce cas le rendement ne sera certes pas surgénérateur sui gêneris ... mais pourrait être surgénérateur par rapport à l'apport de chaleur actif entretenant le cycle de chauffage.In the hot run, for example, it is in our interest to isolate the main enclosure all the time warmer than its environment, but only during the expansion of the gases producing work, as well as for the alternative main enclosure (FIG. for that of the turbine continuously (Figure 5). Conversely, during the recompression of the gases by the flywheel or their return to the source in liquid form, a cooling promotes the pressure drop and thus facilitates the work of the flywheel or the reflux turbine at the price a loss of yield, of course, while a warming upset the return of gases by increasing their pressure in the return phase. Similarly, it is advantageous to isolate the supply ducts and the heat-producing enclosures during the gas reflux steps so as not to upset the movement of the flywheel. We thus distinguish two stages: the stages Afflux corresponding to the influx of gases in the main enclosure whatever it is, during which any contribution of heat is welcome, without however exceeding the capacities of production of work of the device (friction , for example in hot phases) to avoid overheating, and reverso the stages Reflux during which any heat input is negative and counterproductive in the balance sheet. Anything that brings additional heat in the turbine or in the alternative device in the production phase of work favors the performance and conversely all that brings in phase of recompression or discharge of gases in liquid form is to count negative in the final industrial balance. Such overheating must be corrected by active or passive cooling means (ex 15/4), depending on the case. We know perfectly how to cool a gas and we have motive power. We claim here the principle, without making any claim on the means to implement to cool a gas. These devices are well known and have nothing original. This is no longer an application of the second principle of thermo: lower T2, the cold source, in order to widen the differential (T1 - T2) from below, coircne in the recuperator of Watt, but only to correct material imperfections resulting from the passage of an ideal machine to a concrete machine because no machine could not be perfect. They do not significantly affect the final industrial output. There is nothing to prevent the surplus from taking, even in a hot way, additional heat in the surrounding environment and incorporating it into the cycle by means of annexes by further refining the device. In this case the yield will certainly not breederener sui inconvenient ... but could be breeder compared to the input of active heat sustaining the heating cycle.
En voie froide, le raisonnement est inverse. Si l'enceinte est plus froide que son environnement, nous avons intérêt à l'exposer pendant la détente des gaz productrice de travail, et à contrario à l'isoler pendant les phases de reflux et de recompression. Comme il sera impossible de refroidir un dispositif froid plus froid que son environnement, il est à prévoir de nécessité en ce cas des moyens accessoires de refroidissement actifs et un rendement moins bon qu'en voie chaude, mais une production de travail qui peut être avantageuse tout de même car dispensée de tout chauffage actif (ex l'eau de la mer, l'air, le solaire ... etc).In the cold lane, the reasoning is the opposite. If the enclosure is colder than its environment, we have an interest in exposing it during the expansion of the working gases, and conversely in isolating it during the phases of reflux and recompression. Since it will be impossible to cool a cooler colder than its environment, it is necessary to foresee in this case the accessory cooling means active and a poorer performance than hot, but a production of work that can be advantageous all the same because dispensed with all active heating (eg sea water, air, solar ... etc).
Nous pouvons également concevoir des alternances exposé/isolé, éventuelles et pièce par pièce pour gagner en rendements dans des dispositifs plus sophistiqués. Elles ne semblent pas apporter de changements décisifs aux rendements industriels définitifs au prix de complications techniques, mais ne sont pas à écarter. Nous les citons pour mémoire.
Bien entendu, nous recensons l'incidence des diverses annexes (conduits, enceintes échangeuses de chaleur, etc) dans le bilan industriel définitif. Plutôt que de faire un inventaire fastidieux qui composerait une factorielle de grade élevé, nous donnons ici la règle à suivre que l'hoπme de l'art n'aura aucun mal à comprendre. Il apparaît donc que les même causes à des moments différents de la période peuvent devenir des gains ou des pertes selon les circonstances. Elles sont à considérer et sont recensées plus bas;We can also design exposed / isolated alternations, eventual and piece by piece to gain yields in more sophisticated devices. They do not seem to bring decisive changes to the final industrial yields at the cost of technical complications, but they are not to be discarded. We quote them for memory. Of course, we record the impact of the various annexes (ducts, heat exchange enclosures, etc.) in the final industrial balance sheet. Rather than making a tedious inventory that would compose a factorial of high rank, we give here the rule to follow that hohme art will have no trouble understanding. It therefore appears that the same causes at different times of the period may become gains or losses depending on the circumstances. They are to be considered and are listed below;
Enfin il faudra compter dans le bilan final avec la mobilisation des pièces et des gaz.Finally it will be necessary to count in the final balance sheet with the mobilization of parts and gases.
Nous avons tenu à recenser toutes les causes possibles de dégradation d'un cycle idéal parfait et à les classer pour bien montrer que nous ne les ignorons en aucune façon.We wanted to identify all possible causes of degradation of a perfect ideal cycle and to classify them to show that we do not ignore them in any way.
Nous connaissons Q et W. Nous pouvons construire des enceintes de toutes dimensions et de toutes puissances à la demande et les adapter à n'importe quelle source de calories. Bien entendu, les unes et les autres doivent être compatibles et nous ne pourrons jamais produire plus de travail que nous ne disposerons de calories à hautes ou à basses températures. La source mère donneuse de calories peut parfaitement être un milieu naturel. N'importe quel fluide caloporteur peut être utilisé. Nous fonctionnons en circuits fermés. Donc le risque de pollution, même thermique, est évité.We know Q and W. We can build speakers of any size and power on demand and adapt them to any source of calories. Of course, both must be compatible and we will never be able to produce more work than we will have calories at high or low temperatures. The calorie-giving source can be a natural environment. Any heat transfer fluid can be used. We operate in closed circuits. So the risk of pollution, even thermal, is avoided.
Soit Q1, la quantité de calories transférées dans l'enceinte principale (1/4) produisant le travail ou dans celle de la turbine (19/4) pour être converties en travail.Let Q 1 be the amount of calories transferred into the main enclosure (1/4) producing the work or that of the turbine (19/4) to be converted into work.
Soit en phases Afflux, Ql, toutes les acquisitions de chaleur intérieures supplémentaires générées dans les deux voies du fait des frottements ou des parois encore chaudes du cycle précédent, et en voie froide les suppléments de chaleur provenant de l'extérieur de l'enceinte contemporaines de la détente des gaz résultant de l'imperfection de l'isolement thermique.Either in the Influx phases, Ql, all the additional internal heat gains generated in the two paths due to the friction or the still warm walls of the previous cycle, and in the cold way the heat supplements coming from the outside of the contemporary enclosure. the relaxation of the gases resulting from the imperfection of the thermal insulation.
Soit en phase Afflux, Q2, la chaleur perdue en voie chaude par
l'enceinte plus chaude que son environnement, quelque soit le mode ou la qualité de l'isolation thermique.Either in the Influx phase, Q2, the heat lost in hot mode by the enclosure warmer than its environment, whatever the mode or the quality of the thermal insulation.
Soit en phases Reflux, Q3, toutes les acquisitions de chaleur en voie froide en provenance de l'extérieur.Either in the Reflux phase, Q3, all cold heat acquisitions from the outside.
Soit Q4, toujours en phases Reflux dans les deux voies toutes les acquisitions provenant de l'intérieur de l'enceinte : parois chaudes, frottements, plus en voie froide les acquisitions provenant de l'extérieur, donc à compter en pertes au delà du point de reflux.Let Q4, always in Reflux phases in both channels all the acquisitions coming from inside the enclosure: hot walls, friction, more in the cold way the acquisitions coming from the outside, thus to count in losses beyond the point of reflux.
Soit Q5 = W5 en équivalents de Joule, le travail dépensé dans les deux voies pour mobiliser les fluides ou les gaz dans leur circuit en boucles pendant un cycle, ainsi que pour mobiliser le volant et le piston ou la turbine (frottements), dans leurs oscillations réciproques.Let Q5 = W5 in Joule equivalents, the work spent in both ways to mobilize the fluids or gases in their circuit in loops during a cycle, as well as to mobilize the flywheel and the piston or the turbine (friction), in their reciprocal oscillations.
Soit Q6 = W6 en équivalents de Joule, le travail ou les pertes de chaleur cumulées en voie froide, comme en voie chaude, délibérément dissipées par le dispositif de déperdition de chaleur (15/4) dont nous ne pouvons nous dispenser pour corriger un cycle industriel forcément imparfait et entretenir le mouvement, que celui-ci soit actif ou passif.Let Q6 = W6 in Joule equivalents, the work or heat losses accumulated in the cold way, as in the hot run, deliberately dissipated by the heat loss device (15/4) which we can not dispense with to correct a cycle. inevitably imperfect industrial and maintain the movement, whether it is active or passive.
le travail exploitable in fine serathe exploitable work in fine will be
en voies chaudes :in hot lanes:
Wx = Q' + Ql - (Q2 + Q4 + Q5 - Q6) avec un rendement final : Q1 + Ql - (Q2 + Q4 + Q5 - Q6)/Q'Wx = Q '+ Ql - (Q2 + Q4 + Q5 - Q6) with a final yield: Q 1 + Ql - (Q2 + Q4 + Q5 - Q6) / Q'
et en voies froides :and in cold lanes:
Wy = Q' + Ql + Q3 - (Q4 + Q5 + Q6) avec un rendement final : Q1 + Ql + Q3 - (Q4 + Q5 + Q6)/Q'
Les effets négatifs sur le rendement ne sont pas prohibitifs. Les rendements ne dépendent plus du rendement théorique de Carnot, (deuxième principe) , mais seulement du degré de perfectionnement des dispositifs. Aussitôt que cette technique sera généralisée l'effet de serre né des machines thermiques aura vécu. Il pourrait même s 'inverser si nous puisons dans le réservoir thermique de la planète. Si nous utilisons un combustible nucléaire ou solaire ou géothermique ou une source de chaleur naturelle chaude, la pollution sera réduite à rien, puisqu'il n'y a aucun échappement.
Wy = Q '+ Ql + Q3 - (Q4 + Q5 + Q6) with a final yield: Q 1 + Ql + Q3 - (Q4 + Q5 + Q6) / Q' Negative effects on yield are not prohibitive. The yields no longer depend on the theoretical yield of Carnot (second principle), but only on the degree of sophistication of the devices. As soon as this technique is generalized the greenhouse effect born of the thermal machines will have lived. It could even reverse if we draw in the heat reservoir of the planet. If we use a nuclear or solar or geothermal fuel or a hot source of natural heat, the pollution will be reduced to nothing, since there is no escape.