Техника - молодёжи 1937-08, страница 47
Йонно К ОНВЕКЦИОННЫЙ ЯЕНЕРАТОР I Инж. Г. БАБАТ В настоящее время промышленное получение электрической энергии связано с рядом превращений одного вида энергии в другой. Чтобы получить электрический ток с помощью электрогенератора, необходимо сначала превратить тепловую энергию топлива в механическую энергию (вращение ротора), а ее — в электрическую энергию. Естественно, возникает вопрос, нельзя ли как-нибудь сократить эту длинную энергетическую цепь? Нельзя ли заменить ее более короткой цепью, т. е. I превратить каким-то путем тепловую энергию непо-i средственно в электрическую? | Промежуточное механическое звено сейчас необ-I ходимо иметь потому, что для получения электри-| ческой энергии мы используем принцип электромаг-I нитной индукции. Мы возбуждаем электродвижу-I щую силу в проводнике тем, что перемещаем этот I проводник в магнитном поле. Чтобы избежать про-I межуточного преобразования тепловой энергии в механическую, надо отказаться от получения электрической энергии путем электромагнитной индукции. Было сделано немало попыток разрешить эту задачу. Предлагались термоэлементы, гальванические элементы с угольным и газовым катодом и т. п. Но , до сих пор "ни один из этих проектов не нашел тех-. нического применения из-за того, что коэфициент полезного действия всех предлагавшихся конструкций был меньше коэфициента полезного действия обычных установок с турбогенераторами. Один из возможных путей преобразования тепловой энергии в электрическую без промежуточного механического звена — это так называемый ионно-конвекционный генератор, предложенный несколько лет назад инж. Р. П. Жежериным и автором этой • статьи. Попытаемся в настоящей статье вкратце осветить принцип работы и основные технические возможности ионно-конвекционного генератора. Действие этого генератора основано на явлении переноса электрических зарядов струей влажного пара. Явление это было открыто почти 100 лет на- В 1840 г., через 10 лет после того, как Фарадей j открыл принцип . электромагнитной индукции, [, английский ученый Армстронг присутствовал при ремонте локомобиля. Из щели вблизи предохранитель-| ного клапана вырывалась струя влажного пара; в нее случайно попала левая рука Армстронга. Армстронг попытался закрыть вентиль паропровода, но как только он приблизил свою правую руку к ма-| ховичку вентиля, между рукой и вентилем проско-' чила искра, и он почувствовал сильный удар. Струя I пара наэлектризовала Армстронга, зарядила его до высокого потенциала относительно котла локомо-} биля. Армстронг 'обратился к Фарадею, который дал [ объяснение этому явлению и посоветовал Армстронгу построить специальную пароэлектрическую машину. В 1845 г. пароэлектрическая машина была по строена, и Армстронг поместил ее описание в журнале английского общества инженеров - механиков. Машина состояла из котла, шести деревянных сопел, металлической гребенки и металлического шара. Котел длиной 96 см и диаметром 44 см был укреплен на изолирующих стеклянных ножках; в нем поддерживалось давление в 6 атмосфер. Пар вырывался из шести параллельно расположенных сопел, сделанных из твердого дерева и охлаждаемых снаружи водой. Струя пара направлялась на металлическую гребенку, соединенную с металлическим шаром, укрепленным на изолирующей стеклянной ножке. При этом шар заряжался до очень высокого напряжения (несколько сот тысяч вольт); из него можно было извлекать искоы длиной до 60 см. Фарадей дал следующее объяснение этому явлению. Благодаря тому что сопла охлаждались водой, пар частично конденсировался и выходящая струя содержала в себе мельчайшие капельки воды. При трении о стенки сопел капельки эти заряжались положительным электричеством и, попадая на гребенку, отдавали ей весь свой заряд. Благодаря тому что капельки уносили с котла положительные заряды, котел заряжался до высокого отрицательного потенциала. . Коэфициент полезного действия машины Армстронга был ничтожно мал, действовала она неустойчиво и поэтому не получила промышленного применения. Она осталась физической игрушкой, описание которой можно найти только в старинных курсах электротехники. Неоднократно делались попытки улучшить машину Армстронга, но все они кончались неудачно. Последняя такая попытка была предпринята в 1907 г. Эрнстом Фраем. С тех пор к пароэлектрическому генератору не возвращались, так как нечего и мечтать о достаточно высоком коэфициенте полезного действия машины, дающей электрическую энергию при помощи трения. В ионно-конвекционном генераторе мы также решили использовать явление переноса зарядов капельками. Но при этом заряды сообщаются капель- 45 |
