FR2564152A1 - Machine thermique, transformant l'energie cinetique des gaz (vapeur) en energie potentielle, grace a des tuyeres isolees dans lesquelles circule un gaz (vapeur) soumis a la force centrifuge ou au champ de gravitation - Google Patents

Abstract

MACHINE THERMIQUE UTILISANT DES TUYERES THERMIQUEMENT ISOLEES POUR TRANSFORMER LA CHALEUR EN ENERGIE UTILISABLE. LA MACHINE COMPORTE UNE ENCEINTE 6 DANS LAQUELLE LE LIQUIDE EST CHAUFFE POUR ETRE AMENE A UNE TEMPERATURE LIMITE. LE GAZ - VAPEUR - EST DIRIGE VERS DES MACHINES A PISTON ETOU A TURBINES A VAPEUR - GAZ -, A ETAGES DE VITESSE ETOU A ETAGES DE PRESSION. LE GAZ EST DIRIGE VERS LA TUYERE 8, 9 DE DIMENSION ET D'ISOLATION THERMIQUE TELLES QUE PAR L'ACTION DU CHAMP DE LA PESANTEUR OU CELUI DE LA FORCE CENTRIFUGE, ELLE LE REFROIDIT JUSQU'A L'ETAT LIQUIDE PUIS SOLIDE. LES LIQUIDES FORMES SONT RECUEILLIS DANS DES RECIPIENTS 10 QUI SE VIDENT PAR DES CANALISATIONS THERMIQUEMENT ISOLEES DANS DES TUYAUX 11 VERS DES TURBINES HYDRAULIQUES A ACTION ETOU A REACTION, D'OU LE LIQUIDE EST AMENE VERS L'ENCEINTE 6. MACHINE UTILISEE POUR PRODUIRE DE L'ENERGIE (VEHICULES TERRESTRES, MARITIMES OU AERIENS, REFRIGERATEUR).

Description

La présente invention, concerne une machine thermique, produisant de l'énergie, trace à l'utilisation de tuyères isolées thermiquement, dans lesquelles circule un gaz (vapeur) soumis à la force centrifuge, ou au champ de gravitation. Ce champ ou cette force, transforme tout ou partie de l'énergie cinétique des atomes, en énergie potentielle, amenant le refroidissement et la liquéfaction du gaz, voire sa solidification.

Cette transformation en énergie potentielle, explique en grande partie la formation des neiges éternelles au sommet des hautes montagnes. Cette énergie est exploitée dans les usines hydrauliques (usines de haute, moyenne ou basse chute 3. La fourniture de vapeur d'eau est régulée par les rayons caloriques du soleil.

Le refroidissement du gaz, crée le terme T2 de l'équation

ae Carnot.

Le dispositif selon l'invention (fig I)comporte des tuyères de grande longueur, thermiquement isolées, disposées de façon plus ou moins oblique par rapport à la verticale. Dans un premier temps un vide assez poussé est réalisé. Le gaz (vapeur) est alors introduit à la partie infé- rieure de la tuyère. Le gaz, aspiré par le vide gagne les parties supérieures de la tuyère en perdant progressivement son énergie cinétique (de translation, de rotation, de vibration ... ) qui est transformée par le champ de gravitation ou celui de la force centrifuge en énergie potentielle -énergie cinétique des molécules composant le gaz.

A condition que la tuyère reste thermiquement bien isolée, il y aura un refroidissement progressif du gaz.

Ex. Pour N2 à OoC 273 g, M s 28 et la vitesse quadratique est de 493 m/s (quelque soit la pression sous laquelle il est émis).

La distance nécessaire (en supposant que n'existe que l'énergie de tran slation 3 pour annuler cette vitesse dans le champ de gravitation, ce qui correspondrait au zéro absolu des températures, sera : vagt- 93m/s
e/2 gt2 = I/2 v2/g-II.368 mètres.

Avec le Fréon C3I8 de PM 200,04 cette distance est ramenee à II.388 x 28 divisé par 200,04 ce qui fait I568 mètres environ; dimension plus raisonnable.

Avec une force centrifuge de Iooog, la distance n'est plus que de I,57m.

Comme le Fréon C318 est solide à -4I,4 et liquide à -6,0rt0 , la valeur de la dénivellation necessaire pour amener la solidification, sera -en ne considérant que l'énergie de translation: 1568 x 41,4/273237m environ. Ce qui suppose le gaz chauffé seulement à la température initiale de 00.

A la partie supérieure de la tuyère, le gaz étant à l'état solide, sa pression de vapeur est aux environ de zéro, ce qui assure l'aspiration des molécules émises à partir de la partie inférieure de la tuyère.

Ces calculs montrent qu'il est possible de choisir le gaz en fonction des moyens techniques et de températures de l'environnement.

Ainsi, en prenant l'Hélium de PM 4, il est nécessaire pour réaliser un refroidissement de IO d'avoir une dénivellation de 269 mètres, ce qui parait énorme. Mais comme nous travaillons au voisinage du zéro absolu, l'application de la formule de Carnot, nous montre que le rendement se rait proche de 100/100; d'autre part la machine fonctionnerait pour toutes les températures, y compris de l'espace intersidéral.

Sn revenant au schéma de la fig.I, le gaz est émis selon la direction 8 vers 9: Au niveau 4 est à une température (premier palier ) correspon -.

dans au point de roses. lL-commence donc a sgaccuouler dans ies reclpl - ents I0, sous une forte tension de vapeur. Aux niveaux suivants, 3 puis 2 puis I puis I', la liquéfaction se produit pour des températures de plus en plus basses, les tensions de vapeur étant de plus en plus faibles.

Les derniers étages sont ceux qui correspondent à la solidification, ils ne perrettent pas de recueillir le liquide dans les récipients I0, sauf à chauffer secondairement pour assurer la liquéfaction.

Les récipients 10 remplis, se vident vers les unités 5. Les récipients 5 fonctionnent à la façon de chasses d'eau, un contact électrique assure le fonctionnement de la chasse, lorsqu'elle est remplie.

Les unités 5 correspondent à des étages à turbines hydrauliques à action ou à réaction, utilisées pour exploitertlteau qui s'écoule des montagnes: unités de hautes, moyennes et basses chutes. L'ensemble est isolé thermiquement d'une façon suffisante.

A partir des étages à turbines hydrauliques, le gaz liquéfié s'écoule dans 6, qui est une enceinte initialement isolée thermiquement, mais qui sera amenée par échanges thermiques avec I'extrieur à la température la plus favorable au bon fonctionnement de la machine.

Le liquide de 6 étant amené à la température favorable, Le gaz est émis vers 7, qui représente l'étage à machines à pistons, et (ou) à turbines à vapeur (gaz), étages de vitesse et (ou) a étages de pression.

C'est le rendement de cet étage qui va conditionner, d'unie part la longueur de 8, 9 vers I', et la température de 6.

L'ensemble des éléments de la fig.6 constituera l'un des éléments
d'une centrifugeuse, soit intégré dans une soucoupe (fig.3), forme mobile de sous marins, d'avions, de véhicules terrestres, d'engins
cosmiques, soit dans des cylindres. (fig.2)
Les capacités de la machine, mesurent la vitesse avec laquelle elle transforme une calorie absorbée en 6, c'est à dire la vitesse avec laquelle le gaz qui a migré par (7) vers 8 puis 9 ... revient en 6. Nous observons que ces capacités sont multipliées par l'utilisation d'un fort champ d'accélération. Par exemple, avec un champ de force centrifuge de IO0Og, le gaz boucle us circuit de I05 à 106 fois plus vite. Une centrifugeuse pourrait donc travailler avec des températures extérieures plus élevées.

Cependant, le retour du liquide de (IO) vers (il) ne doit pas s'effectuer à vitesse trop élevée, qui favoriserait un début d'évaporation.

Claims (5)

1. NT'ICAt iCiNs.

   I- Machine thermique caractérisée par l'utilisation de tuyères thermiquement isolées permettant le refroidissement (Jusqutå 11 état solide de gaz (vapeur soumis & la force centrifuge ou au champ de gravitation, dans laquelle le refroidissement du gaz (vapeur) est utilisé comme source froide dans des moteurs à pistons, et (ou) turbines hydrauliques ou à vapeur (gaz).
2. 2- Machine thermique selon la revendication I caractérisée en ce que les tuyères isolées thermiquement sont placées dans une centrifugeuse qui développera une force centrifuge tenant compte de la nature du gaz, de des températures extérieures ect..
3. 3- Machine thermique selon I caractérisée en ce que après passage dans le dans les tuyères, le gaz (vapeur)passe à l'état liquide et est recueilli dans des récipients (IO)se vidant une fois remplis dans des canalisations thermiquements isolées -11 vers des turbines hydrauliques de basses, moyennes et (ou j hautes chutes () ).
4. 4- Machine thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée, en ce que ltenceinte thermiquement isolée (6)permettant par contact secondaire avec un corps plus chaud, d'acquérir une température limitée, recueille dans un premier temps le gaz liquéfié provenant des unités de basses, moyennes et hautes chutes, laquelle température limitée fait passer le liquide à l'état de vapeur (gaz) qui est alors dirigé par l'intermédiaire d'un clapet vers des machines à pistons et -ou- des turbines à vapeur à étages de vitesse ou à étage de pression, à isolement thermique controlé, en liaison directe avec des tuyères thermiquement isolées 7- 8 - 9 - i'.
5. 5- Machine thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce quelle intègre plusieurs unités précédentes.

   

   s, d 'énergie consommables

   dans des centrifugeuses en rotation autour dtun axe, pouvant cons- tituer des éléments de véhicules terrestres, maritimes ou aériens, ou productrices de froid, ou seulement destinés à la fourniture