Термоквантовый двигатель

Термоквантовый двигатель(ТКД), это двигатель преобразующие тепловую энергию и потенциальную энергию постоянных магнитов в механическую энергию.

Принцип работы.
Если просто, то основный принцип основан на изменение магнитных свойств веществ.

В конкретной конструкции принцип основан на притягивание магнитов к металлической пластинке и расталкивание их между собой, когда пластинка нагрета.

В таком двигатели, такая пластинка играет роль экрана, которая как бы включает и выключает взаимодействия полей магнитов, которые расположены одноименными полюсами друг к другу. Такое возможно когда экран переходит из одного магнитно фазового состояния, в другое, например, из ферромагнетика, в парамагнетик, а переход этот возможен, от его нагревания и охлаждения, то есть  в зависимости от температуру, меняются магнитные свойства.

Другими словами: экран  компенсирует расталкивание магнитов, но нагреваясь, перестает это делать.

 Варианты питания двигателя: 1.Вариант. С постоянным подводом внешней энергии и 2.Вариант. С однократным подводом внешней энергии, далее он выходит на самоподдерживающий режим.

Описание работы, принципов и взаимодействий.

1.ВАРИАНТ. С подводом внешней энергии.
Конструкция двигателя выглядит следующим образом: на одной оси 1., соосно, размещено два постоянных магнита 2. и 3., расположенные одинаковыми полюсами друг к другу и которые вращаются вокруг оси, во встречном направлении. Между магнитами, в местах их встречи и взаимодействия расположены неподвижные экраны 4 и 5, которые в зависимости от температуры меняют свои магнитные свойства. Также конструкция имеет устройства управления 6.,которые  подают на экраны внешние источник энергии, меняя их температуру.

Способ нагрева/охлождения экранов может быть контактным, так и без контактным, как изнутри,так и снаруже. К контактным способом можно отнести воду, газ, эл.ток.(эффект Пелетье, Зеебека), а к бесконтактным СВЧ излучение, другое эл.маг. излучение(свет),  индукционный способ.

И так, конструкция- это ось, два магнита и два экрана, ну и устройства управления. Перед пуском экраны должны быть охлаждены и ферромагнитны, а магниты разнесены между собой и экранами. В таком положение система уравновешена, но это не устойчивое  равновесие. Теперь надо дать импульс магнитам, то есть подтолкнуть их к одному из экранов. После такого импульса, магниты притянутся к ближайшему экрану, по сколько он ферромагнитен. Вот теперь надо нагреть этот экран с помощью внешней энергии, например воды, до парамагнитного состояния. Температура фазового перехода называется точкой Кюри. Как только произойдет нагрев, а стало быть и фазовый переход, то экран больше не сможет удерживать магниты и по сколько они размещены одноименными полюсами, то растолкутся и будут одновременно притягиваться к противоположному экрану, который охлажден и ферромагнитен, где будут происходить аналогичные процессы. Таким образом будут совершаться две полезные работы: расталкивание магнитов между собой и притягивание к противоположному экрану. Когда магниты притянутся к другому экрану, то надо охладить, холодной водой, предыдущий экран и нагреть теперь уже этот. Теперь процессы будут повторятся, начнется вращение, а значит будет совершаться работа.

Рабочий цикл,  для одного экрана, получается таким:

1. Взаимодействие: Притягивание магнитов к экрану и его нагрев.

2. Взаимодействие: Расталкивание магнитов между собой и охлаждение экрана.

Чем больше магнитов и экранов, тем больше таких циклов будет за один оборот.

Не обязательно специально для двигателя что-то греть/охлаждать, можно использовать температуру которая выделяется в других процессах и является для нее побочной, лишней. Например, много лишнего тепла выделяется в автомобильных ДВС, где излишки тепла отводятся в радиатор, где бесполезно отдаются в окружающие среду.

Предлагаемый двигатель может утилизировать это тепло, по суть для него оно является даровым. А вырабатываемая таким образом энергия может идти на любые потребности авто, в том числе и на движения автомобиля , что в конечном счете, с экономит его топливо. То есть такой двигатель может использован в гибридно-силовых установках.

Ну по первому варианту более менее понятно, работать будет точно. Вопрос в КПД и экономической целесообразности.  Этот вариант я считаю прошлым веком, так как процесс нагрева экрана идет снаружи и внутрь ,то есть через теплопередачу, что занимает время, а также необходимы теплоносители, например теплая и холодная вода.

Сейчас наиболее интересен для меня другой вариант, где нагрев экрана может идти изнутри экрана и за счёт собственной энергии.

2.ВАРИАНТ. На собственной энергии. (это не вечный двигатель).

В первом варианте мы видели, чтоб заработал двигатель, нужно изменить магнитные свойства экрана, а для этого мы его нагревали и охлаждали от внешних источников. Удивительно, но оказывается не обязательно экран нагревать от внешних источников,  экран может сам нагреться от поля магнита. Действительно, известен такой эффект, называется МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ, а по сколько для работы ТКД нужен всего лишь нагрев экрана, то сделав его из такого материала, он сам сможет нагреться от поля магнита и изменить свои магнитные свойства. То есть получается, что внешняя энергия как бы не нужна, при этом закон сохранения энергии не нарушается.

Давайте рассмотрим этот случай. Конструкция таже, только отличие в том, то что внешняя энергия подводится однократно.

И так: Перед пуском экраны должны быть охлаждены и ферромагнитны, а магниты разнесены между собой и экранами. С помощью внешней энергии, подгоняем экран близко к точке Кюри с таким расчетом, что решающий вклад в температуру экрана, для магнитно фазового перехода, давал магнетокалорический эффект. Теперь, по сколько система уравновешена, то надо дать импульс, то есть подтолкнуть магниты к одному из экранов. Система выйдет из неустойчивого равновесия, магниты притянутся к ближайшему экрану, по сколько он ферромагнитен, но находится на грани фазового перехода, вот теперь за счет магнетокалорического эффекта, материал экрана догреется и перейдет в парамагнитное состояния и магниты расталкиваясь, будут стремится к другому экрану. Когда первый экран выйдет из магнитного поля, он сам охладится до прежней температуры, тож благодаря все тому же, магнитокалорическому эффекту. Вот такой чудесный эффект. Надо понимать, то что экран надо поместить в термос или обклеить его теплоизоляционным материалом, ну или всю конструкцию поместить в вакуум. Смысл в том, что тепловая энергия экрана не выделялась, а внешняя энергия окружающей среды не поглощалась, тогда собственная энергия будет постоянно внутри и будет просто перераспределятся внутри себя. Такой процесс называется адиабатический. Хотя если тепловые процессы будут происходить довольно быстро, то не обязательно экран изолировать. Теперь, по идеи, двигатель может длительное время работать на собственной энергии, причем я не вижу нарушения закона сохранения энергии.
Я думаю все логично, по сколько основной принцип это перевести экран из магнитного состояния в не магнитное( порядок/беспорядок), а осуществляется он с помощью нагрева, то если мы заранее подведем экран близко к этой точке Кюри, то имея магнитокалорический эффект, почему он сам не сможет нагреться вышей этой точки?

 Конечно не все так просто, нужны специальные материалы и условия. Например экран должен менять свои магнитные свойства скачком, это к примеру MnAs-арсенид марганца(есть и другие), а специальными условиями могут быть помещением экрана в термос, где создавался бы адиабатический процесс, то есть энергия экрана не выделалась бы наружу, а из вне не чего не поглощалась. Ну и весь двигатель можно поместить в вакуум, тогда при движении магнитов, они не будут испытывать сопротивления воздуха, а также отпадет  конвекция  экрана с воздухом.

Вопросы на которые хочется ответить по 2 варианту.
1.Термоквантовый двигатель –это вечный двигатель?
2.Является ли система магнит/экран замкнутой системой?
3.Термоквантовый двигатель –это магнитный вечный двигатель?
4.Может нарушаются термодинамические законы?
5.Уравновешенна ли система, во всех ее циклах?

Отвечаю.
1. ТКД, это вечный двигатель?

По определению вечный двигатель-это замкнутая система. А в замкнутой системе её энергия сохраняется со временем.

Сейчас я покажу, что в системе магнит-экран, нет замкнутой системы и то, что энергия меняется со временем:

Сначала про не замкнутость, привожу аналогию: Возьмем речку, она течет, движется, то есть совершает работу. На речках возводятся ГЭС вырабатывающие эл.энергию. Сточке зрения человеческой жизни, река подобна вечному двигателю, течет без конца. То есть, если река течет без конца, значит это либо закон сохранения энергии не действует, либо река где-то берет энергию! Почему же вода не кончается? Да все просто, она просто перераспределяется из конечной точки, в начальную. Как? Да благодаря Солнцу! То есть Солнце испаряет воду, та переносится на начало, охлаждается и конденсируется в виде дождя, снега и т.д. и процесс повторяется. Конечно, все это грубо, но наглядно. Если еще уточнить, то Солнце, своим внешним воздействием(излучением), перераспределяет внутреннею энергию Земли(воду). То есть одна энергетическая система, влияя на другую энергетическую систему, перераспределяет ее энергию. Замкнутая система находится только на Земле, вода перераспределяется по ее поверхности, а на солнце идут не обратимые процессы(ядерные реакции). Энергия солнца уменьшается плавно, со временем.

Еще раз: солнце это одна энергетическая система, в которой безвозвратно, хоть и медленно, но тратится энергия, а земля, это замкнутая система, в которой лишь перераспределяется энергия, но не сама по себе, а за счет солнца.
То есть мы сейчас показали откуда берется энергия для движения рек и показали, что система Солнце-Земля не замкнута, есть источник энергии(Солнце) и двигатель(вода),потребляющий энергию Солнца! Вот поэтому все и работает -река течет без конца, пока горит Солнце!

Похожие процессы будет происходит и в системе: магнит-экран: внешняя энергия магнита (магнитосиловые линии) перераспределяет внутреннею энергию экрана( магнетокалорический эффект), в результате чего меняются cвойства экрана, но не меняется его общая энергия. 

Если сравнивать: то магниты -это Солнце, планета Земля-это экран, Вода-это энергия меж.электронного взаимодействия или энергия электрона в экране(я точно не знаю).Которая подобна воде, как бы «испаряется и конденсируется», то есть остается в экране, но циркулирует по нему, меняя его свойства.

Процессы похожи, но все же есть существенные отличия, так Солнце отдает свою энергию Земле,то есть одна энергетическая система отдает другой, а  в системе магнит-экран такого нет, магнит не отдает свою энергию не кому, и это придумал не я, это говорит классическая физика и ниже я это покажу.

2.Теперь покажу, что энергия, на которой работает ТЕРМОКВАНТ, меняется со временем:

Магнит  не отдает свою энергию, но все же теряет свою силу со временем. Eсть такое понятие, как МАГНИТНОЕ СТАРЕНИЕ и оно говорит , что магнит  теряет свою силу в зависимости от температуры, вибрации др.магнитных полей и не зависит, совершает магнит при это работу или нет. То есть, в ТЕРМОКВАНТЕ энергия ,все же, как бы кончается.

 Сейчас я ответил на первый и второй вопрос и вывод такой: система магнит-экран не замкнута, так как магнит не чего не дает экрану, а экран не чего не берет у магнита, то есть конкретного обмена энергиям нет, тем ни менее магнит может перераспределять внутреннею энергию экрана. При это всеже помним, что энергия магнита меняется со временем.

Вообще получается довольно запутанно, трудно классикой это описать, ведь мы привыкли, что есть источник энергии и двигатель, его потребляющий, тем ни менее все есть факт.

Тут получается, как такого топлива нет, даже предположить, что магнит дает в долг экрану энергию, уже как то язык не поворачивается. Хотя можно сказать, что магнит одновременно и топливо и двигатель, а экран это катализатор, запускающий возможность работы магнитов.

 Тут есть сила магнитов, может ее заменить словом топливо? Но обо эти слова в конечном итоге подразумевают энергию.

В общем пока хватит, в принципе выше я показал, что тут две отдельные системы и каждая сама по себе, где есть термодинамическая и механическая система и между собой они энергиям не обмениваются, хотя и  взаимодействуют.

3. Может ТКД(ТЕРМОКВАНТ)-это магнитный вечный двигатель? 
Действительно, выше я показал, что энергия магнита меняется со временем, а это означает, что десятки тысяч магнитных двигателей должны заработать, но этого не происходит, хотя в сети интернет, куча роликов, с якобы действующими моделями. По чему же я утверждаю, что мой будет работать, а все остальные нет? Давайте посмотрим как работают и с чем взаимодействуют магнитные двигатели. Работа их описывается либо на притяжение, либо на отталкивание, либо и то и то. Ну в принципе и у меня также. Далее с чем взаимодействуют такие двигатели: либо с такими же магнитами, либо с гравитацией, либо с железом. У меня с магнитами и "железом". И в чем же отличие? Спросите вы. Да все дело в том, то что и гравитация и такой же магнит и железо, в таких системах не измены, постоянны, что действительно всегда будет создавать равновесие систем. У меня система выводится из равновесия путем изменения магнитных свойств экрана, падает и возрастает намагниченность экранов, у меня используется термодинамика.

Сейчас я ответил на третий вопрос и вывод такой: ТКД не является магнитным вечным двигателем(М.В.Д), так как внём, в отличии от М.В.Д., применяются термодинамические процессы.

4. Рассмотрим термодинамику, посмотрим, есть ли противоречия и нарушения ее законов?

Существует несколько эквивалентных формулировок первого начала термодинамики.1-я формулировка. Её общий смысл  звучит как: В изолированной системе энергия остается постоянной.

Но термодинамика описывает как минимум два тела, а в данном варианте двигателя, термодинамические процессы проходят только в одном экране, то есть только в одном теле, тут нет не холодильника, не нагревателя. Если этот экран, адиабатически изолировать, при этом происходящие циклы будут цикличны и обратимыми, то да, внутренняя энергия останется постоянной, но тело то одно. А это означает- противоречий нет. При этом не забываем, что меняется магнитное состояние экрана.

 2-я формулировка, первого закона термодинамике,  сводится к получения энергии из вне, которая идет на изменение внутренней энергии и на потери.

На это я могу сказать, что вещ-во экрана физически не получает энергию из вне. Магнит не отдает свою энергию, даже если и совершает работу, уже писал: есть такое понятие о энергии магнита, как МАГНИТНОЕ СТАРЕНИЕ, тем немение магнит влияет на  перераспределение собственной и внутренней энергии экрана.

А раз из вне энергия не поступает, то вывод: противоречий нет.

По второму началу термодинамике, тоже нет противоречий, так как этот закон ограничивает процессы теплопередачи между телами, от холодного к горячему, и как минимум между двумя . На это заявляю- не какой теплопередачи в этом варианте нет, так как используется только одно тело-экран. 

Вообще слово система подразумевает наличие более одного тела, в термодинамике, которая описывает работу тепловых машин, подразумевает рабочее тело, плюс нагреватель с холодильником, которые обмениваются между собой энергией тепла. В заявляемом устройстве, по 2 варианту, конкретного обмена энергиями тепла между телами нет, как нет и холодильника с нагревателем. И вообще, основной принцип тепловых машин, это расширение, сжатие рабочего тела, газа, а в заявлено устройстве такие циклы не применяются изначально.

Вывод такой: двигатель не находится в противоречии с законами термодинамики. 

5. Может система все равно будет уравновешенна?

Давайте разберемся по циклам, уравновешенна ли система во всех циклах двигателя или нет?

Можно мысленно проследить рабочий цикл магнитов с экраном  и посмотреть, какие силы, эффекты и взаимодействия будут действовать, в зависимости от приближения и удаления магнитов. 

И так:
1. Пред пусковое состояние. Магниты неподвижны, стоят на 180 градусов относительно друг друга и 90 градусов относительно к экранам. В этом состояние система уравновешенна, так как магниты либо не взаимодействует с экранами, либо взаимодействует, но очень слабо, а по сколько магниты расположены по середине между экранами, то это значит, что притягиваются они будут одинаково, что к одному экрану, что к другому. Это означает равновесие системы, но такое равновесие не устойчивое. Любое смещение магнитов к любому из экранов, выводит систему из равновесия.
2. Пуск. Принудительно толкаем магниты к одному из экранов, система выходит из равновесия, теперь магниты притягиваются к этому и теперь  ближайшему экрану.
3. Когда магниты полностью протянутся к ближайшему экрану, система вновь уравновесится.
4. Теперь вот и должен произойти фазовый переход материала экрана из магнитного, в немагнитное состояние, за счет магнитокалорического эффекта.

5.Теперь надо еще одно условие: тепло ,выделяемое М.К.Эффектом, должно либо задержаться на некоторое время в экране(возможно достичь тепловым гестерезисом), либо при фазовом переходе должно выделится еще тепло, которое задержит охлаждение и это тоже может быть при м.ф.п. 1-го рода, там выделяется так называемая "скрытая теплота". Теперь равновесие вновь нарушится, магниты начнут расталкиваться.

5. Рас толкнувшись  и двигаясь по инерции, магниты будут притягиваться к следующему экрану, тем временем предыдущий экран будет охлаждаться, блогодаря все тамуже магнитокалорическому эффекту.

Далее циклы повторяются.

Рассмотренный цикл конечно идеальный, на самом деле тут много всяких нюансов, которые будут искажать картину.  

Вывод: Система магнит-экран выводится из равновесия при изменение магнитных свойств экрана.

Общий вывод такой: ТЕРМОКВАНТОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, по второму варианту, не нарушает не одного закона и не подпадает не под одно определение, классической физики, запрещающие его работу. Поэтому двигатель или работает или пусть ученые пишут отдельный, новый закон, запрещающий его работу.

По второму варианту, определение можно записать так:

Термоквантовый двигатель(ТКД), это двигатель преобразующие потенциальную энергию постоянных магнитов в механическую энергию, за счет временного перераспределения внутренней энергии экранирующего элемента.

Теория конечно хорошо, но  чтобы точно понять будет работать или нет, нужны или расчеты или прототип. Ну прототип дело далекого будущего, а вот с расчетами можно быстрее понять, ЭТО ПРОРЫВ ИЛИ УТОПИЯ?

Объявлял конкурс, с просьбой посчитать, ведь сам я уже и таблицу умножения забыл), но желающих не оказалось.Может как нибудь сам посчитаю.

До конца не понятно, какие будут потери в таком варианте, хотя есть на примете штук 5 паразитных процессов, явлений,  по этому , на крайняк, можно предположить, что все же внешнею энергию придется ,периодически,  подводить, но она явна сведется к минимуму, а значит КПД двигателя будет выше.

Двигатель назван ТЕРМОКВАНТОВЫМ потому, что ТЕРМО, связан с изменением температуры, а КВАНТОВЫМ потому, что магнетизм является ,преимущественно, квантовым явлением, а так же при магнитно фазовых переходах в экране, меняется зонная структура, положение электронных уровней и многое другое,  что тоже можно отнести к  квантовым процессам,  а также, магнитно фазовый переход может происходить скачком и не только от подвода теплых жидкостей, но и от вспышек(импульсов) света.

Ну и для любителей мистики: схема данного движка похожа на чертеж двигателя летающей тарелки фрийцов. Где на одной оси, есть три диска, средний не подвижен, а верхний и нижний вращаются навстречу друг друга. У меня точь  в точь.

Кто знает когда он заработает какие эффект и взаимодействия там появятся?))) Да, Термоквант это вам не карбюратор))).

Двигатель действительно получается фантастическим, из будущего, я сам по переменно верю в его осуществимость, да и все окружающие. Наверное, пора в писатели фантасты подаваться)))

В настоящие время двигатель является теоретическим, и требует экспериментальной, проверке. На кажущую простату, он достаточно сложен, где вся проблема в создании необходимого экрана. В принципе такие материалы есть, но нет в повседневно быту, они только есть в научных лабораториях, это и стало  основной проблемой,  на пути реализации проекта.

В настоящие время не нахожу понимания, не со стороны государства, не со стороны частных инвесторов, да  просто людей.

 Вот такой «велосипед» получился, спасибо за внимание!