움직이는 부품이없는 공기 압축기를 만들 수 있습니까?

움직이는 부품이없는 공기 압축기를 물리적으로 구축 할 수 있습니까? 움직이는 부품없이 공기를 압축하고 정지 된 방식으로 작동 할 수있는 열역학적 사이클을 구상하고 있습니다. 압축 계수가 1보다 크면 (1.1, 2, 100 ...) 압축 계수에는 제한이 없지만 설계를 실현할 수 있어야합니다.

제로 이동 부품은 큰 제약입니다. 피스톤, 크랭크 샤프트 및 시간이 지남에 따라 마모되는 기타 복잡한 메커니즘이없는 것으로 해석 할 수 있습니다. 일부 움직이는 부품이 필요한 경우 유지 관리 요구 사항이 가장 낮은 최소 필요한 움직이는 부품은 무엇입니까?

움직이는 부품이 전혀없는 공기 펌프 / 압축기를 만들 수 있습니다.

작고 전기 비전도 성인 챔버를 만들고 2 개의 전극을 챔버에 붙입니다. 챔버 압력이 빠르게 상승 및 하강하도록 전극을 통해 아크를 펄스하십시오. 흡기 및 배기에는 테슬라 공기 흐름 체크 밸브 (이동 부품이 없기 때문에)를 사용하십시오.

아크가 챔버를 가로 질러 형성 될 때, 밀폐 된 공기는 테슬라 밸브로 인해 과열되어 대부분 배기 포트 밖으로 팽창 한 다음 챔버가 냉각되고 다른 테슬라 밸브를 통해 신선한 공기를 끌어 당깁니다.

이는 펄스 가능한 열원으로도 수행 할 수 있습니다.

테슬라 밸브를 교체하기 위해 일부 유형의 밀봉 체크 밸브를 사용하는 경우 높은 수준의 압축도 유지할 수 있습니다.

유량이 높거나 압력이 높지 않고 (가스 유출을 제어해야 함) "이동 부품 없음"에 대한 약간의 부정 행위이지만 움직이는 솔리드 부품 이없는 컴프레서를 만들 수 있습니다 . 또한 에너지를 매우 낭비합니다. 에너지를 전기로 변환하고 고전적인 압축기를 사용하는 것이 훨씬 낫습니다. 그러나 어떤 이유로 든 기계 부품없이 가압 공기를 얻으려면 그것이 좋습니다.

강한 물의 흐름과 큰 고도 차이가 필요합니다. 신속하고 강한 물 흐름을 취하십시오. 중 하나를 사용하여 벤 투리 효과 또는 다른 방법으로 공기에 쐬다 물 - 공기 / 가스 거품을 섞는다. 물이 파이프 아래로 빠르게 이동함에 따라 기포는 물 흐름보다 느리게 위로 이동합니다. 빠른 흐름에도 불구하고 파이프의 배출구는 다소 수축되어 결과적으로 물의 높이가 높아질수록 수압이 증가하고 물의 기둥이 눌려지면 기포의 압력도 증가합니다.

그런 다음 파이프가 옆으로 회전합니다. 기포는 더 이상 아래쪽으로 끌리지 않으므로 파이프의 위쪽으로 이동하여 결국 물의 흐름을 벗어나 파이프의 위쪽 가장자리 위의 저수지에 축적됩니다. 그들은 물과 같은 압력을가합니다-아직 수축을 통과해서는 안되므로 압력이 상당히 높습니다.

물론 물의 점도가 하향 속도와 압력 분포를 감소시키기 때문에 좁은 파이프와 저 유량에서는 작동하지 않습니다. 그리고 일반적인 압축기와는 달리 압력은 항상 유지되지만 가스의 양이 떨어지고 배기하면 공기가 나오기 때문에 배출되는 공기의 양을 조절해야합니다. 그리고 일부 공기를 압축하는 것보다 많은 양의 고압 물 흐름이 더 잘 사용됩니다. 물의 에너지 대부분이 손실되기 때문에 낭비입니다. 여전히-개념은 건전합니다. 아래쪽 파이프의 높이를 조정하면 10m 당 약 1bar로 상당히 합리적인 압력을 얻을 수 있습니다. 그리고 물리적으로 움직이는 유일한 부분은 작동 중에 움직일 필요가없는 출구 밸브입니다.

트롬 프 는 매우 유사하며 일단 압축 공기를 퍼니스에 제공하는 데 사용되었습니다.

ionocraft의 고전압 구조는 움직이는 부품없이 공기 흐름을 제공합니다. 압력 차이는 매우 작지만 여러 단계를 결합하면 압력이 증가합니다.

"움직이는 부분"을 장치의 모든 고체 부분이 단단해야한다는 의미로 해석하고, 주변 공기보다 훨씬 더 큰 일정한 압력에서 일정한 공기 흐름을 전달할 수 있어야한다는 요구가 있다고 생각합니다. 자격있는 번호

또한 연료와 작동유는 "부품"으로 간주되지 않는다고 가정합니다.

$p \propto \frac{NT}{V}$

한 가지 방법은 일반적인 공기 압축기를 모방하고 가능한 많은 부품을 제거하는 것입니다. 예를 들어 유압 램 과 같은 것은 피스톤, 임펠러, 나사 등을 제거하고 움직이는 물에서 에너지를 추출하여 공기를 압축 할 수 있지만 여전히 밸브가 필요합니다. 이 비디오 에서 볼 수있는 밸브리스 펌프 에는 특수 회전 피스톤 이 필요합니다. 기본 사이펀 에는 움직이는 부품이 전혀 없으며 하부 저수지를 둘러싸면 압력이 발생할 수 있지만 공기 압축기의 일부로는 전혀 비실용적입니다. 그렇지 않은 경우에도 여전히 밸브가 필요합니다. 가압 된 공기를 전달하십시오.

또 다른 방법은 온도를 조작하는 것입니다. 온도는 생각했던 것과 비슷합니다. 부품을 움직이지 않고 열을 발생시키는 것은 쉽습니다. 버너 또는 전기 코일이이를 수행합니다. 그러나 밸브 문제를 어떻게 해결합니까? 압력이 쌓이기 위해서는 밀폐 된 공간이 필요하며 일단 압력이 가해지면 밀폐 된 공간을 빠져 나가야합니다. 창의력을 발휘하려면 조리개가 확장되었을 때만 열리는 조리개가있는 조리개와 같은 것을 시도해 볼 수 있습니다. 그러면 압력이 저절로 나옵니다. 그러나 확장되고 수축되는 견고한 다이어프램 또는 방광도 움직이는 부분처럼 보입니다. 다른 유형의 움직이는 부분보다 내구성이있을 수 있지만 다시는 그렇지 않을 수 있습니다.

일정한 압력 흐름을 유지하려면 유지 탱크가 필요하며 유지 탱크에서 발생할 수있는 압력의 상한과 얼마나 빨리 개발할 수 있는지에 따라 전달 압력의 크기가 크게 줄어 듭니다. netduke의 답변 에서 제안 된 Tesla 밸브 는 매우 영리하지만 실제로는 유량 제한 장치입니다. 공압에 대한 수요에 따라 방출 할 수있는 탱크에서 압력을 발생시키고 유지할 수있는 것으로 보지 못합니다.

이것이 "자격"이 아닌 이유는 이것입니다. 이론적으로, 공기 압축기가 대부분의 목적에 비실용적 일 수 있다는 것을 인정한다면, 탄성 변형을 움직임으로 간주하지 않으며 밸브와 조절기로 몇 번 "속임수"를 사용합니다. 탱크에서 공기를 압축하는 장치를 만든 다음 원하는대로 수행 할 수 있습니다. 실제로, 그것은 잘 확장되지 않는 나쁜 생각처럼 들리지만, 놀기에는 재미있는 운동입니다.

또 다른 자격은 미세 유체 환경에서 완전히 다른 답변을 얻을 수 있다는 것입니다.

Knudsen 펌프 는 움직이는 부품 이 없으며 열 확산 (튜브의 저온에서 고온 끝까지 가스 흐름)을 기반으로합니다. 흐름이 저항 할 수있는 배압은 열 분자 압력 차로 불리며 가스 평균 자유 경로와 튜브 벽의 치수 사이의 비율의 함수입니다. 현대의 진보 는 나노- 이 비율을 개선하기 위해 모공을 스케일.

예. tromppe 또는 trompe 라는 놀라운 장치 . 빨대 또는 튜브가 수위 위로 상승한 상태에서 깔때기 위와 아래로 물의 흐름 흐르는 물은 주변 공기를 끌어 당기고 빨대를 통해 공기를 끌어 내고 작은 기포로 물을 산소화합니다. 물은 강 아래에있는 관 또는 강을 따라 이동하며 관을 통해 수평으로 이동함에 따라 기포가 파이프에 연결된 하나 또는 두 개의 공기 탱크로 빠져 나갑니다. 이로 인해 공기가 압축됩니다. 물이 흐르고있는 한 아주 천천히 공기가 탱크에서 압축됩니다.

약 100 년 전에 캐나다의 대규모 광업 사업은 모든 공압 훈련에 동력을 공급하기 위해 부력을 사용했습니다. 오늘날 사용되지 않는 이유는 왜 당황합니까?

이것은 초음속 흐름을 사용하여 쉽게 수행됩니다. 열 추가 또는 충격파.

이 질문이 이론적이라고 가정하면 대답은 공기를 가열하는 것일 수 있습니다. 군용 제트기의 애프터 버너와 유사합니다. 참조 : Wikipedia \ afterburner 가정용 온수기 에서처럼 채널을 사용하는 경우 연소 유체를 흐름에 추가 할 필요가 없습니다.

공기 흐름의 압력을 높이는 것과 관련하여 애프터 버너의 원리는 다음과 같이 인용 됩니다. 노즐을 통해 더 빠른 속도로 분사된다”고 덧붙였다.

그것은 절대적으로 가능하며 열 음향 컴프레서 에서 한동안 수행되었습니다 . 원래 이들은 저온 냉각기 용으로 가스를 액체로 응축시키기 위해 개발되었으며,이 기술을 소비자 수준으로 끌어 올리기 위해 노력하는 회사가 있지만 여전히 주요 적용 분야입니다. 이 컴프레서는 움직이는 부품 (음원)이 없거나 최대 하나입니다. 또한 온실 가스를 사용하지 않는다는 이점이 있습니다.