Энергоинформ / Точка зрения
/ О механизме нагрева воды при гидродинамической кавитации
О механизме нагрева воды при гидродинамической кавитации
Введение
Гидродинамическая кавитация используется для эффективного нагрева воды в теплогенераторах, которые в настоящее время производит ряд фирм. По сравнению с устройствами прямого электронагрева, у кавитационных теплогенераторов отношение полезной тепловой мощности к мощности, потребляемой из электрической сети, может быть в разы больше, и оно может даже превышать единицу. Эта «сверх-единичность» не укладывается в догмы академической науки, поэтому официальное объяснение для механизма кавитационного нагрева отсутствует. Таким положением дел стимулируется спекулятивный подход к проблеме, при котором, для «объяснения» аномального тепловыделения при кавитации, бездоказательно апеллируют к «энергии физического вакуума», или к «энергии мирового эфира», или к «торсионным полям», или к ядерным реакциям в кавитационных пузырьках.
Между тем, нам удалось построить для кавитационного нагрева простую модель, в которой не используются экзотические гипотезы. При этом естественным оказывается обоснование возможности «сверх-единичных» режимов, которые, в данном случае, ничуть не противоречат закону сохранения энергии.
Отправным пунктом нашей модели является пересмотр представлений о содержимом того, что называется «кавитационным пузырьком».
Традиционные представления о кавитационном пузырьке
Согласно традиционным представлениям, при быстром локальном понижении давления в жидкости — до величины давления насыщенного пара при имеющейся температуре — в жидкости образуется локальный разрыв сплошности. Его зародышами считаются места ослабления сцепки молекул жидкости — из-за посторонних включений, в частности, молекул растворённых веществ. Что касается содержимого образовавшейся полости в жидкости, то некоторые авторы считают, что внутри полости имеется полный (или почти полный) вакуум, но большинство авторов сходятся на том, что полость заполнена насыщенным паром (плюс, как незначительное добавление, газами, успевшими испариться внутрь полости через её границу). Так или иначе, но, согласно традиционному подходу, давление внутри кавитационного пузырька на стадии его образования никак не может превышать давления насыщенного пара.
И вот, нас пытаются убедить в том, что эти эфемерные пузырьки, переходя из области пониженного давления в жидкости, при котором они образовались, в область «нормального» давления, испытывают т.н. «схлопывание», которое способно продуцировать аномальное тепловыделение и сокрушительные механические эффекты — кавитационную эрозию.
Феномен этого «схлопывания» выглядит непостижимым чудом с позиций традиционного подхода. Для объяснения механических и тепловых эффектов, порождаемых схлопыванием пузырьков с насыщенным паром, разные авторы утверждают, что в схлопывающихся пузырьках достигаются чудовищные давления и температуры.
* * *
... Должна же быть разгадка феномена «сверх-единичности»! На наш взгляд, в данном случае эта разгадка весьма проста. Потребляемая электрическая энергия не превращается в тепловую энергию воды, а всего лишь обеспечивает поддержание процесса, при котором происходят перераспределения энергий, изначально присущих самой воде — при этом соотношение между различными формами этих энергий изменяется в сторону, соответствующую увеличению температуры воды.
Этот подход является прямым следствием представлений о теплоте и температуре. Вкратце, эти представления сводятся к следующему:
- Температура тела — это не мера энергосодержания в теле. Это параметр, описывающий распределение разных форм энергии в теле. Сумма этих энергий у тела остаётся постоянной при любой температуре.
- При выравнивании температур двух тел, находящихся в тепловом контакте, никакого перехода тепловой энергии от «горячего» к «холодному» не происходит. Просто в каждом из них происходит перераспределение своих энергий.
- Температура тела может повыситься без вкачивания в него энергии и без совершения над ним работы.
Полный текст статьи доступен по адресу newfiz.info/cavita.htm.
А.А. Гришаев, независимый исследователь
