Вполне очевидно, что если бы двухколесная гидротурбина, предложенная в качестве механизма для реализации «эффекта Трещалова», могла работать при , т.е. на максимуме правой части (8), то ничто не помешало бы ей работать при меньших значениях этой величины и числа Фруда соответственно. При этом полезная мощность была бы несколько меньше, но все еще оставалось бы положительной. Требование максимума производимой брутто-мощности как необходимого условия работоспособности, делает работу механизма неустойчивой и, как следствие, практически невозможной.
Кроме того утверждение о том, что при поток переходит из плавного состояния в бурное отнюдь не всегда соответствует действительности, а лишь приближенно имеет место для прямоугольного русла. Однако, как было отмечено в [10], нужно еще учитывать коэффициент Кориолиса , который для каналов Средней Азии имеет значение [12]. Тогда в критическом состоянии потока = . В руслах непрямоугольной формы, например трапецевидной, зависимость критической глубины от числа Фруда является более сложной и не выражается в явном виде. При этом очевидно, что если бы ускоряющая поток турбина на самом деле заработала, то форма русла не имела бы принципиального значения. Однако для непрямоугольного русла, а также для прямоугольного с учетом коэффициента Кориолиса, равенство теряет физический смысл. Таким образом, условие выглядит надуманным.
При этом в [7] рассматривается не двухколесная гидротурбина, а абстрактная «идеальная конструкция» или «оптимальная бесплотинная станция». Однако заблуждение с «эффектом Трещалова» прячется именно в способе разгона от до Уходя от обсуждения механизма разгона потока за счет энергии потока, И. Соколов сводит эту неразрешимую проблему к математической задаче о максимуме правой части (8), которая имеет формальное решение. Таким же именно путем, через формулу (8) пришел к своему «эффекту» автор [1-6]. Однако предложенный им механизм ускорения потока принципиально неосуществим. Поэтому математические манипуляции с формулой (8) не дают никаких идей в отношении энергетически безубыточной реализации режима, в котором правая часть (8) будет положительной. И соответственно, формула (8) не служит теоретическим основанием «эффекта Трещалова», который существует лишь в воображении.
Итак, вопрос о том, какая из формул (8) и (9) верна, на самом деле не имеет принципиального значения для оценки жизнеспособности идеи Г.В. Трещалова. Но судя по тому, как много внимания мои оппоненты уделяют этому второстепенному вопросу, он важен для них психологически. Еще раз подчеркну, что обе формулы описывают невозможный процесс! Выше было доказано, что поток не будет ускоряться за счет своей собственной энергии, и двухколесная гидротурбина не заработает в желаемом режиме. Во избежание спекуляций осталось пояснить, каким образом при анализе (ложной) идеи двухколесной гидротурбины получится формула (9) , а не (8).
В статье [10] рассматривается формула:
Где м - расход воды за секунду. Здесь и обозначают потенциальную и кинетическую энергию массы . Я утверждаю в [8,9,10], что равно той энергии, которая могла бы выделиться в нагрузку (с учетом диссипации) в том случае, если бы данный механизм мог работать. В самом деле, пусть - работа потока над первым колесом, - работа второго колеса над потоком (за единицу времени). Имеем следующее уравнение баланса кинетической энергии массы воды между сечениями и (рис. 3), рассматриваемой в движении в течении 1 сек:
Первые два слагаемых дают работу сил давления по горизонтали. Над массой воды между сечениями и , рассматриваемой в движении, силы тяжести и вертикального давления производят противоположные по знаку работы, по модулю равные . Поэтому величина в этот баланс не вошла. Таким образом имеем :
Левая часть этого равенства совпадает с левой частью формулы (9). Но, как было сказано, она понадобилось лишь для пояснения необоснованности апелляций к числу Фруда.
Теперь я намереваюсь показать, что при корректном выводе формулы (8) из уравнения (6) не могла получиться формула (8). Ошибка указана выше - не учтено возмущение верхней границы потока, производимое гидротурбиной. Не вдаваясь (вслед за автором [7]) в такого рода эффекты будем считать, что лопатки водяных колес не нарушают плавное течение потока до его выхода из-под второго колеса. Именно там по мнению автора [1-6], которое поддерживает автор [7], поток переходит в критическое состояние, так что появляется бурун (рис. 1, 2). Соответственно, до выхода из колеса 2 поток ведет себя плавно, что и предполагается в дальнейшем.
Для упрощения будем считать, что каждое колесо имеет всего одну лопатку, погруженную в поток в данный момент времени, как показано на рисунке. Учитывая, что в выкладках И. Соколова [7] предполагается постоянство скорости в любой точке сечения, а также идеальность жидкости, мы вынуждены считать, что обе лопатки почти перекрывают сечение канала (рис. 4). Таким образом мы считаем, что лопатка первого колеса погружена на глубину , а лопатка второго колеса погружена на глубину .
Лопатки имеют конечную толщину, поэтому их поверхности являются стратами кусочно-гладкой границы области между сечениями и . На рис. 4 красными стрелками показаны векторы внешних нормалей к этим стратам. Тогда при вычислении интеграла (6) получится не (7), а следующее выражение:
Под этими интегралами все векторы нормалей направлены в сторону потока! Интегралы по горизонтальным поверхностям (тонких) лопаток игнорируются.
Рис. 4 Лопатки водяных колес в потоке
Вычисляя интегралы (11) так, как это было сделано при вычислении (4) [7], вместо формулы (8) получим следующее уравнение:
Это существенно отличается от формулы (8)! Но в то же время не следует думать, что формула (12) дает верное значение удельной мощности, производимой гидротурбиной Г.В. Трещалова. Как было доказано выше, его «бесплотинная станция» принципиально не способна работать в режиме ускорения потока! Вполне понятно, что рассмотренный при выводе (12) поток в реальности не может вести себя так, как изображено на рис. 4. Я просто «вставил» две лопатки в тот поток, который рассматривается в [7] и показал, что формула (8) уже не получается.
Вызывает сожаление тот факт, что в [7] представлены категоричные оценочные суждения, которые покоятся на единственном и зыбком основании. Таким основанием является формула (8), при выводе которой автор серьезно ошибся. При этом статья оставляет впечатление, что идея Г.В. Трещалова в принципе жизнеспособна и нужно лишь подумать над практической реализацией «оптимальной бесплотинной станции» [7]. Замечание о том, что «статьи [1-4] безусловно и элементарно неверны, и их публикацию следовало бы считать ошибкой» является голословным, поскольку не поясняется, в чем именно статьи неверны. Возможно ли, что они станут верными, если исправить неточности и переформулировать ? Сразу после критического замечания И. Соколов хвалит труды Г.В. Трещалова, как это принято делать в благожелательных отзывах на диссертации. На мой взгляд, в статье [7] изобретателю оказана академическая поддержка, и в этом заключалась ее подлинная цель .
Полагаю, что настоящая публикация снимает все вопросы в отношении «эффекта Трещалова», если они еще остались .
гидротурбина эффект трещалов бесплотинный
Cсылки
1. Treshchalov G.V. A highly efficient method for deriving energy from a free-flow liquid on the basis of the specific hydrodynamic effect // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology - 2010.- №12.- P. 23-29
2. Treshchalov G.V. Research into the hydrodynamic effect of boosting power and its full-scale modelling // International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology ISJAEE #11 (115) 2012 p. 41-44 12
3. Трещалов Г.В. Анализ возможности натурного моделирования режимов работы гидравлической турбины, использующей гидродинамический эффект усиления мощности // Альтернативная энергетика и экология - 2012. - № 11. - C. 37-40.
4. Трещалов Г.В. Применение гидродинамического эффекта Трещалова в свободнопоточных гидротурбинах // Альтернативная энергетика и экология - 2013. - № 3/2 (122) - C. 95-98.
5. Трещалов Г.В. Высокоэффективный способ извлечения энергии из безнапорного потока текущей жидкости на основе специфического гидродинамического эффекта // Экономика и производство - 2008. - №2. - C. 71-77.
6. Трещалов Г.В. Альтернативная гидроэнергетика // Lambert Academic Publishing & AV. Akademikerverlag GmbH & Co.KG (ISBN 978-3-659-22020-3), 2012
7. И. Соколов. Закон сохранения энергии в гидродинамике vs понятие альтернативной энергии. Критические заметки по поводу статьи «Альтернативная энергетика vs лженаука» и цитированных и нецитированных в ней работ. // http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1312/1312.5780.pdf
8. Зотьев Д.Б. Отзыв на статью Г.В.Трещалова «Альтернативная энергетика: имплозия vs эксплозия» // Альтернативная энергетика и экология. ISJAEE. 2013, Новости журнала от 16.06.2013. http://www.hydrogen.ru/modules/ContentExpress/img_repository/otzyv_statiya_treshalov.pdf
9. Зотьев Д.Б. Критическая заметка на статью Г. В. Трещалова "Анализ возможности натурного моделирования режимов работы гидравлической турбины, использующей гидродинамический эффект усиления мощности”// Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 6 (127), ч. 1. С. 130-132. http://extremal-mechanics.org/archives/5108
10. Зотьев Д.Б. Альтернативная энергетика vs лженаука// Альтернативная энергетика и экология. ISJAEE. 2013. № 8(130). С.131-136. http://extremal-mechanics.org/wp-content/uploads/2013/09/131-136Зотьев.pdf
11. Г. Лэмб. Гидродинамика, ГИТТЛ, МЛ: 1947. С.23.
12. Д.В. Штеренлихт. Гидравлика, 1984, C. 322.