torre solare vortex: Funzionamento


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La depressione torre solare: aspetti scientifici e tecnici da François MAUGIS, Ambiente Energy Association. (Secondo le informazioni fornite dalla società SUMATEL)

1. introduzione

Il principio di funzionamento della torre di depressione insegnante Francese Edgard Nazare aveva chiamato "vortice turno" o "aerotermica centrale" (confrontare il "Vortex atmosferica Engine" ingegnere canadese Louis Michaud), può essere affrontato da due punti di vista differenti: l'approccio "termodinamica" o l'approccio della "meccanica dei fluidi".

1.1. L'approccio termodinamico (principio di Carnot)

Si assume che la differenza di temperatura fra gli strati alti e bassi dell'atmosfera, induce una efficienza del ciclo (alcuni%) che viene applicata ad una quantità di calore rimosso dalla torre base alle sue dimensioni e la velocità l'aria ascensionale. Questo dà generalmente la potenza meccanica recuperabile. imposta Naturalmente i parametri cambiano questi calcoli, ma la linea guida è lì. NAZARE concluso dicendo che se il saldo Archimede ad una data altezza, vi è una temperatura di Stato.

La differenza tra la temperatura dell'aria a livello del suolo (all'ingresso nella torre) e la temperatura dell'aria superiore in equilibrio (nella parte superiore del fenomeno vortex) è pertanto il ciclo di Carnot .

1.2. L'approccio "meccanica dei fluidi" (equazione di Bernoulli)

Parte dal fatto che l'atmosfera da terra ha una curva di stato (temperatura e umidità) che induce o meno una cella convettiva (nuvola). La torre è presente solo per trasformare la cella convettiva in un fenomeno vorticoso. In natura, questo vortice può essere stabilito solo in condizioni precise. Se queste precise condizioni non sono soddisfatte, abbiamo solo "bolle convettive" disordinate. È l'equazione di Bernoulli associata ai calcoli "caduta di pressione e strato limite" che fornisce la potenza meccanica del sistema in funzione della curva dello stato atmosferico.

1.3. I risultati di questi due approcci

SUMATEL l'azienda (menzionati in questo documento) ha lavorato per anni con il professor NAZARE sull'approccio "Carnot". Ha poi lavorato sull'approccio "meccanica dei fluidi" con una curva di stato dell'atmosfera. In entrambi i casi ha ottenuto risultati di potenza meccanica, molto vicini. Confermando la realtà delle prime ipotesi, questa coerenza dei risultati ha confermato la società SUMATEL nel proseguimento del progetto e negli sforzi di ricerca e sviluppo.

sumatel torre solare
prototipo torre solare realizzato da Vortex Sumatel

2. modo

Questa è la differenza di temperatura tra l'aria in elevazione (superiore dell'aria snorkel) e aria alla base della torre, che gestisce il sistema. Questo non è, come si è detto a volte per errore, la differenza di temperatura tra la base e la sommità del round attuale.

La torre a vortice sfrutta una "bolla termica naturale" e quindi la differenza tra la densità dell'aria che entra nella base della torre e la densità dell'aria nella parte superiore della tuba. La rotazione di questa massa d'aria rende possibile costituire un camino "fittizio" (la tuba o colonna d'aria in rotazione) di altezza molto più alta di quella della torre (camino reale), che isola il fenomeno della legge "Altitudine-pressione-temperatura" e quindi induce un altitudine di equilibrio.

Il potere della torre (meccanica dei fiori di Bernoulli) dipende esclusivamente dal prodotto: "differenza di densità per altezza della tuba".

Questa è la differenza di temperatura tra l'aria a terra e l'aria in cima alla tuba, che determina la velocità ascensionale dell'aria.

I calcoli di NAZARE, quelli di SUMATEL, così come quelli affidati a "XJunior" e "Partner Mathematics", confermano che le regole generali sopra menzionate sono rispettate. La torre a vortice funziona come un fenomeno atmosferico naturale e risponde alle stesse regole e leggi matematiche applicate a questi fenomeni.



Ad oggi, la seguente potrebbe essere mostrato:

  • il fenomeno può iniziare solo o artificialmente
  • il fenomeno può essere autosufficiente
  • Il fenomeno torna nell'atmosfera
  • il senso di rotazione è irrilevante (Coriolis quasi zero)
  • Una massa d'aria di grandi dimensioni permette la stabilità e la potenza del fenomeno e l'altezza della tuba
  • Solo lo stato curvato dell'atmosfera (temperatura, umidità) e le curve di adiabatica e pseudo-adiabatica regolano il fenomeno
  • Il fenomeno ha prodotto una potenza meccanica significativa solo parte che può essere sfruttata (pena di soffocamento)
  • il prodotto fenomeno della condensa nella torre, ma in piccole quantità (flusso bifase)
  • il fenomeno del freddo prodotto in grandi quantità (inferiori 0 ° C nel vortice all'interno della torre)
  • il fenomeno crea velature (a seconda delle condizioni atmosferiche della curva) e, a determinate condizioni, la pioggia

Le modifiche rispetto al progetto originale del professor Nazare

Le osservazioni di cui sopra portano l'azienda SUMATEL per modificare la geometria della torre cambiando il rapporto tra la sezione di passaggio dell'aria due (alla base della torre e la gola venturi).

Nazare, si deve avere una sezione di ingresso dell'aria dieci volte maggiore della sezione del collo del venturi, SUMATEL portato alla presente relazione 7.

Per una torre di 300m che sarebbe la dimensione di un primo prototipo funzionante ed effettivamente dimostrativo, il flusso d'aria sarebbe tonnellate 130 / secondo a una differenza di temperatura (differenza di temperatura tra l'ingresso dell'aria alla base la torre e la parte superiore del fenomeno vortex) di 30 ° C e una umidità del 85%. In questo caso, la potenza meccanica utile sarebbe 250MW, la velocità dell'aria sarebbe 4m / s all'ingresso della torre a terra, e 200 m / s (nota: più di 700 km / h !!) nel collo venturi (diametro 50 m anziché 30 calcolato Nazare) ad una inerzia di 100 t / s.

Date le dimensioni di queste torri e perturbazioni atmosferiche generate localmente (nuvolosità, la pioggia o pioggia, l'aria di raffreddamento a 2 3 km intorno alla torre) è ovvio, come detto Nazare, che essi saranno collocati lontano da centri abitati, e, naturalmente, nelle regioni calde.

Altro:

- Informazioni sul lavoro di SUMATEL
- Scarica report e file su torri solari
- Ambiente Energy Association Contatto:

Ambiente Energy Association
strada 7 Fontaine Chaalis
60300 Montlognon
energie.environnement@wanadoo.fr


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