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10 NEUE ENERGIE 4/98 Wir schwimmen in einem Meer von Energie Erfindungen zur Fluid-Technologie von Prof. Alfred Evert, Marbach Es setzt sich die Ansicht durch, daß wir in einem Meer von Energie schwimmen. Diese Energie wird bestehend aus Wellen oder Schwingungen des Äthers betrachtet. Vielfältige Versuche werden unternommen, diese Energie in Elektrizität zu transformieren, wobei Verfahren ohne bewegliche Teile die bevorzugte Lösung darstellen würden. Leider ist dies derzeit noch nicht gelungen, ist noch nicht einmal die Charakteristik der Ätherwellen bzw. -energie bekannt. Es gibt jedoch ein anderes Meer von Energie, dessen Eigenschaften uns ausreichend bekannt sind: die normale Molekularbewegung stellt kinetische Energie in unbegrenztem Umfang dar. In allen Flüssigkeiten und Gasen ist sie praktisch frei verfügbar. Doch in der bekannten Technik werden diese Fluide ´falsch bewegt´, wie vor vielen Jahren bereits Viktor Schauberger feststellte. Grundlagen Die normale Molekularbewegung stellt Bewegungen dar, welche in chaotischer Weise in alle Richtungen des Raumes weisen. Nutzbar wird diese kinetische Energie wenn es gelingt, diesen Bewegungen eine vorherrschende Richtung aufzuprägen. Offenbar wird diese Energie in jeder Windhose, jedem Tornado wie auch in jedem Wasserwirbel. Der entscheidende Vorgang dabei ist die Implosion, welche von Schauberger als die ´positive´ Bewegungsform in allgemeinstem Sinne bezeichnet wurde. Besser geordnete Bewegungen können in Fluiden danach durch Sog erzeugt werden. Als ´Sog´ kann man jeden lokalen Bereich mit momentan relativ geringer Dichte bezeichnen. Ein Sog ´saugt´ nichts an. Die Moleküle ´fallen´ vielmehr in Bereiche eines Soges. Die Moleküle stoßen sich in beliebige Richtungen, wobei man in etwa gleiche Geschwindigkeit aller Moleküle unterstellen kann. Wie weit ein Molekül dabei voran kommt, hängt im wesentlichen davon ab, wann es zur nächsten Kollision kommt. Werden Moleküle ´zufällig´ in Richtung eines relativen Unterdruckes gestoßen, dann können sie damit relativ lange Wege ohne erneute Kollision und Richtungsänderung fliegen. Diese Moleküle fehlen damit im Bereich des relativen Hochdrucks als potentielle Kollisionspartner. Damit können weitere, zufällig in diesen ´leeren´ Raum gestoßene Moleküle in diese Richtung fliegen. Eine relativ gleich-gerichtete Strömung einer Mehrzahl von Molekülen dieser Bereiche ergibt sich so. Je höher die generelle Strömungsgeschwindigkeit mit einem relativ hohen Anteil gleichgerichteter Bewegungen ist, desto weniger Kollisionen ergeben sich bzw. desto weniger schädlich im Sinne der allgemeinen Bewegungsrichtung sind die Kollisionen. In einem Bereich solcher Bewegungsform können relativ viele Moleküle ´parallel´ sich bewegen, insofern eine höhere Dichte aufweisen. In der Natur kann dieser Bewegungsablauf leicht beobachtet werden: auf einer Wasserfläche bildet sich beispielsweise ein pilzförmig auseinander laufender Wirbel. Der ´Stiel´ des Pilzes weist dabei eine unerwartet schnelle Strömung auf, welche geradezu stoßartig diese Wirbelbildung intensiviert. Kleine Windhosen zeigen die gleichen Effekte, in großem Maßstab stellen Tornados diese geordneten Bewegungen dar. Andrerseits sind nach einiger Zeit solche Bereiche lokalen Unterdrucks wieder aufgefüllt und diese relativ geordneten Bewegungsabläufe gehen dann über in normale, chaotische Bewegungen. Das Problem ist also, gerichtete Bewegungen in technischen Apparaturen in stabiler Weise zu etablieren. Dazu muß das zweite wesentliche Element geordneter Strömungen eingesetzt werden: die Bewegung von Fluid auf spiraligen Bahnen (anstelle der vorherrschend linearen Bewegung bekannter Technik). Fluidbewegung in Rohren Wenn Fluid durch Rohre bewegt wird, werden die äußeren Fluidteile in ihrer Vorwärtsbewegung durch Reibung an der Rohrwandung abgebremst. Der Energieverlust in Form von Wärmeabgabe ist dabei vollkommen zweitrangig. Wesentliches Ergebnis dieser Reibung ist vielmehr eine in Richtung Rohrmitte weisende Querströmungskomponente. Diese allein führt zu allen bekannten Erscheinung (wie des ´Haften´ des Fluids bzw. Geschwindigkeit-null an der Rohrwandung, der Ausbildung und des Anwachsens einer Grenzschicht, des Entstehens turbulenter Strömung, der Relation von statischem zu dynamischem Druck, des Reibungswiderstandes proportional zur Rohrlänge und umgekehrt proportional zum Rohrdurchmesser, des im Vergleich zur Viskosität des Fluids viel zu geringen Durchsatzes). Wenn Fluid durch Rohre linear bewegt wird, so stellt es selbstblockierendes System dar. Die durch Reibung an der Rohrwandung erzeugte Querströmung wirkt dagegen positiv im Sinne der generellen Strömung, wenn die gewünschte Strömungsrichtung keine lineare, sondern eine spiralige Bahn innerhalb eines Rohres ist. Die Reibung stellt damit keinen Energieverlust dar, sondern bewirkt eine fortwährende Stabilisierung dieser Drallströmung. Die normalen Molekularbewegungen im Fluid werden dabei an der Rohrwandung stets nur nach vorwärts-einwärts umgelenkt (ohne Reflexion an der gegenüberliegenden Wandung wie bei linearer Bewegung). Durch diese fortgesetzte, einseitige Umlenkung bilden sich relativ geordnete Bewegungsabläufe aus. Wie oben beschrieben, können die Moleküle damit relativ weite Wege zwischen - relativ unschädlichen - Kollisionen fliegen. Basierend auf diesen Überlegungen wurden diverse Bauteile konzipiert. Beispielsweise wird eine optimale Bewegungsform, ´Potentialdrallstömung´ genannt, durch einen Behälterauslauf erzeugt: In einem trichterförmigen Einlaufbereich wird mittig ein Rohr durch lamellenförmige Leitbleche gebidet. Zunächst wird ein relativ kleiner Kernstrom in Form eines starren Wirbels gebildet, der Hauptstrom stellt einen Potentialwirbel dar, eine ´Rollschicht´ in Form einer endlosen Walze ersetzt die Haft- durch Rollreibung an der Rohrwandung. Eine solche Strömungsform läßt sich z.B. auch in Rohrbogen praktisch widerstandslos umlenken, ohne turbulente Strömung und damit Energieverlust zu erzeugen. Bauteile zur Querschnittserweiterung bzw. - reduktion, Drosselklappen, T-Stücke, Rohre und Düsen u.a. wurden entsprechend konzipiert. Besondere Bedeutung kommt der Zusammenführung von Strömungen aus zwei Rohren bei. Wenn beim Mischen zweier Strömungen zu einer im aufnehmenden Rohr bereits bestehenden Potentialdrallströmung tangential eine gerichtete Strömung aus einem abgebenden Rohr zugeführt wird - dann addieren sich die kinetischen Energien. Ein Potentialwirbel wird intensiviert, wenn Druck von außen ausgeübt wird. Durch das tangentiale Zuführen wird die geringe Strömung der Rollschicht ersetzt durch eine stärkere Strömung. Der statische wie dynamische Druck aus dieser Zuführung wirkt beschleunigend auf die bestehende Potentialdrallströmung. Potentialwirbel sind selbststablisierende und -intensivierende Systeme. Diese Form von Mischen zweier Drallströme wird diese Eigenschaft aufzeigen. Fluidbewegung durch Maschinen In einem zweiten Abschnitt werden zunächst die Grundlagen des Zusammenwirkens von Fluid mit stationären wie beweglichen Bauteilen untersucht. Es gibt einerseits Fluid und feste Körper, andrerseits Sog oder Druck zur Energieübertragung, daraus acht Kombinationsmöglichkeiten. Wesentlich ist, wozu und wie bei Pumpen oder Turbinen entweder Sog oder Druck angewandt wird. An einigen Beispielen entsprechend konzipierter Strömungsmaschinen soll das erläutert werden. Ein ´Vordrallerzeuger´ entspricht beispielsweise oben genanntem Behälterauslauf. In einem trichterförmigen Einlaufbereich wird das Fluid durch längliche Schaufeln geringer Profilierung so erfaßt, daß zunächst ein intensiver Kernwirbel erzeugt wird, danach entsteht durch Druck und bevorzugt Sog-Anwendung ein Potentialwirbel mit Drall als Hauptstrom, letztlich wird die Potentialströmung außen am Einlaufbereich in die gewünschte walzenförmige Struktur einer Rollschicht über-
führt, insgesamt also die als optimale Bewegungsform dargelegte Potentialdrallströmung ausgebildet. Eine ´Zentrifugalpumpe´ weist als Rotor eine Schraube zunehmender Steigung auf: am Einlaß ist die Anstellung nahezu senkrecht zur Längsachse, am Auslaß nahezu parallel zur Längsachse. Das Fluid wird dadurch zuerst in Längsrichtung beschleunigt, dann zunehmend in radiale Richtung. Die mechanische Druckenergie wird vollkommen in Drehbewegung des Fluids übertragen, dieses tangential in eine Gehäuseschnecke geleitet, in welcher eine intensive Drallströmung gegeben ist. Eine ´Sogpumpe´ arbeitet mit einem vollkommen runden Rotor und ohne jeglichen Druck: im Gehäuse sind spiralig Kanäle eingearbeitet, welche zum Rotor hin offen sind und eine Abrißkante in Drehrichtung aufweisen. Das Fluid wird lediglich durch Haftreibung beschleunigt und streicht über die Kanäle. In den Kanälen bilden sich Wirbel aus und es gehen Bewegungskomponenten der normalen Molekularbewegung in die Strömung mit ein. Bei geringem Energieaufwand entsteht am Auslaß ein Bündel von Wirbelstömungen, welche in Summe einen intensiven Potentialdrallstrom ergeben. Eine ´Potentialdrallpumpe´ bildet die Bewegungsabläufe eines Tornados ab: nur zwei der vier Wandungen von radial angeordneten Kanäle werden durch einen Rotor dargestellt. Eine Wand wird durch das Gehäuse abgebildet, das Fluid wird dort abgebremst. Die gegenüberliegende Wandung wird durch einen Beschleunigungsrotor doppelter Drehzahl abgebildet, das Fluid wird dort beschleunigt. In den Kanälen wird damit neben der Bewegung in radiale Richtung eine Drallbewegung um die Längsachse der Kanäle erzeugt. Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Gehäuse, Rotor und Beschleunigungsrotor wächst von innen nach außen proportional zum Radius. Entsprechend wird obiger Drall von innen nach außen intensiviert. Damit wird Sog erzeugt und damit das Potential der normalen Molekularbewegung in die kinetische Energie der Fluidbewegung am Auslaß einbezogen. Weitreichende Konsequenzen ergeben sich daraus. Ein ´Ringwirbelbehälter´ bildet die Bewegungsabläufe eines Ringwirbels (eine Idealform aller Wirbelbildung mit speziellen Eigenschaften) nach: ein U-förmiger Behälter rotiert um seine Achse und ist seinerseits auf einem Rotor installiert, allerdings mit schräg angestellter Achse. Im Behälter wird dadurch Fluid beschleunigt und abgebremst, wird angehoben und fällt wieder herunter, die Energiebilanz ist insofern ausgeglichen. Es fließt jedoch ständig Fluid in den Behältern von innen-oben nach außen-unten. Durch entsprechend geformte Leitbleche bzw. Kanäle ist diese Strömung nutzbar. Eine ´Tangentialturbine´ macht die Vorteile einer Freistrahlturbine auch für Gasund Dampfturbinen nutzbar. In taschenförmigen Schaufeln ohne Sogseiten gibt das Fluid ausschließlich per Druck seine kinetische Energie ab, indem es um 180 Grad umgelenkt wird. Dieser Prozeß ist wiederholbar durch einen analog gebauten Strator. Das Fluid behält dabei stets eine Drehbewegung in der Drehbewegung bei. 4/98 Eine Áxialturbine´ arbeitet ohne jeglichen Strator. Das Fluid verbleibt stets in einem Rohr. Dieses Rohr ist halbkreisförmig gebogen, so daß Fluid am Mantel nach hinten verlagert wird und der Rotor damit nach vorwärts gedreht. Die Umlenkung des Fluids in die ursprüngliche Richtung erfolgt gegen die Rotorachse, also neutral hinsichtlich des Drehmoments. Der Prozeß ist beliebig wiederholbar. Anstelle einer ganzen Reihe von Rotor- und Leitwerkschaufelkränzen herkömmlicher Turbinen besteht diese Turbine im wesentlichen aus einem Bündel speziell gebogener Rohre. Die Bedeutung dieser Konstruktionsprinzipien ist offenkundig. Fluid-Technologie Körper in Fluid bewegen Ein dritter Abschnitt behandelt die Bewegung von Schiffen auf bzw. im Wasser sowie von Flugzeugen in der Luft. Bei Schiffen ist praktisch der gesamte Energieeinsatz zur Überwindung des Widerstandes am Bug erforderlich. Wenn die erforderliche Wassermasse verdrängt ist, gilt ´Länge läuft´, d.h. ist kaum mehr zusätzlicher Energieaufwand notwendig. Um Vortrieb zu erhalten, werden in aller Regel am Heck des Schiffes entsprechende Wassermassen in achterliche Richtung beschleunigt. Dieses ist nicht ganz logisch, denn prinzipiell muß das Wasser vor dem Schiff achterlich zum Schiff transportiert werden. Darum werden ´Vortriebskanäle´ vorgeschlagen, bei welchen Wassermassen am Bug des Schiffes erfaßt werden, durch spezielle ´Rohrschrauben´wird darin nur eine Teilmasse beschleunigt, vorwiegend in Drallrichtung, so daß im gesamten Vortriebskanal eine Potentialdrallströmung sich ausbildet. Diese wird seitlich hinter dem Bug ausgeleitet, womit weitere Wassermassen um den Bug herum gesaugt werden. Es bildet sich damit keinerlei Bugwelle. Das Wasser fließt mit erhöhter Geschwindigkeit entlang der Schiffsseite. Achterlich können analoge Einrichtungen installiert werden und kann jeglicher Drall wieder aufgestellt werden. Von noch größerer Bedeutung werden Áufbzw. Vortriebskörper´ sein. Diese Körper befinden sich komplett unter der Wasseroberfläche und stellen im Prinzip runde Zylinder dar, welche vorn und hinten zugespitzt sind. Vorn sind spiralförmig Leitbleche angebracht bzw. es können Ńoppen´ spiralförmig gewunden bis nach hinten verlaufen. Vorn wird damit ein Drall erzeugt. Diese Wasserteile weisen gegenüber dem ruhenden Wasser eine höhere Geschwindigkeit auf, damit relativ geringeren statischen Druck. Durch den höheren statischen Druck des ruhenden Wassers wird die Drallströmung um den Körper nach innen abgelenkt, also intensiviert. Achterlich verjüngen sich diese Körper, so daß sich dort eine Potentialdrallströmung ausbilden wird. Es steht achterlich damit eine höhere kinetische Energie zur Verfügung als vorn zur Auslösung der Drallbewegung erforderlich ist. Durch geeignete Rotoren kann diese Strömungsform noch intensiviert werden. Durch geeignete Leitbleche kann achterlich der gesamte Drall aufgestellt werden. Bei Flugzeugen muß außer dem Vortrieb auch Auftrieb erzeugt werden. Beide Funktionen erfordern eine Beschleunigung von Luft. Es wäre logisch beide Aufgabenstellungen in Kombination zu lösen. Bei ´Düsentragflächen´ wird darum vorn oben am Bug Luft abgegriffen und in Kanälen geleitet, wobei wiederum eine Teilmenge durch Triebwerke beschleunigt werden kann, so daß sich in den Kanälen eine Potentialdrallströmung ausbilden wird. Diese beschleunigte Luft wird etwa mittig an den Tragflächenoberseiten durch sehr langgestreckte Düsen ausgeleitet. Achterlich aber auch vorlich dieser Düsen ist damit eine wesentlich schnellere Strömung gegeben. Der Auftrieb ist damit höher, die Strömung liegt besser an, die Gefahr eines Strömungsabrisses ist wesentlich reduziert. Nur ein geringer Anteil der am Bug anstehenden Luftmassen muß in dieser Weise erfaßt werden, um eine drastische Reduzierung des Widerstandes zu erreichen. Diverse andere Maßnahmen zur Gestaltung des Rumpfes wie der Triebwerke dieser Erfindungen können die Wirtschaftlichkeit des Fliegen weiters verbessern. Dokumentation Die Dokumentation der Évert Fluid-Technologie´ umfaßt einen Textband von 225 Seiten und einen Zeichnungsband von 55 Seiten. Sie kann bezogen werden gegen bei: Evert-Fluid-Tech, Wilhelm-Kopf-Str..40, D 71672 Marbach. Einige Details mehr sind unter www.evert.de dargestellt. Die eMail-Adresse ist evert@tonline.de. 11 NEUE ENERGIE
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