Scheibenweise Sog
Das generelle Bewegungsprinzip ist in Bild 05.10.01 dargestellt: wenn eine scheibenförmige Luftmasse in drehender Bewegung ist (hier der obere, dunkelblaue Ring bzw. Scheibe), fließt aus benachbarten Scheiben (hier die Scheiben unterhalb, in jeweils hellerem Blau) Luft diagonal von unten in die jeweils schnellere Drehung hinein. Es ergibt sich in diesem System eine spiralige Aufwärtsbewegung (siehe Pfeil), wobei die Strömung von unten nach oben beschleunigt, dichter und geordneter wird.
Funktions-Beweise
Das Fluid wird in Kanälen geführt, welche spiralig um einen Kegel verlaufen und zum Gehäuse hin offen sind. Richard Clem arbeitete mit Asphaltpumpen und stellte fest, dass nach Abschalten des Antriebs die Pumpen weiterhin diese zähe Masse förderten, minutenlang. Er baute einen ähnlich konzipierten Motor und betrieb damit sein Automobil - ohne jeden Verbrauch von Kraftstoff, wovon sich Wissenschaftler und Mitarbeiter von Automobilherstellern überzeugen konnten. Dieser Motor war offensichtlich so gut, dass die Erfindung ´verschwand´ und Clem es vorzog nicht mehr darüber zu reden.
Ohne Kenntnis dieser realen und lauffähigen Maschinen beschrieb ich in meiner Fluid-Technologie eine ´Potential-Drall-Pumpe´, deren Bauprinzip in diesem Bild bei C skizziert ist: in einem Gehäuse D dreht ein glockenförmiger Rotor E, an dessen Flanken Kanäle F installiert sind. Diese Kanäle sind nach außen zum Gehäuse hin offen, aber auch nach innen zu einem zweiten Rotor G hin, der mit doppelter Drehzahl rotiert.
Das Fluid wird in Drehung um die Systemachse versetzt entsprechend zur Drehung des Rotors E. Durch Haftreibung am Gehäuse D sowie am Innen-Rotor G ergibt sich eine sekundäre Rotation des Fluids innerhalb der Kanäle F. Weil die Wände an größerem Radius immer schnellere Relativbewegungen aufweisen, wird die Drallströmung zunehmend beschleunigt, so dass oben genannte ´scheibenweise Sogwirkung´ auftritt.
Der entscheidende Effekt ist auch ohne diesen Doppel-Rotor nutzbar. Mazenauer verwendete einen Kegel als Pumpe und einen als Turbine, aber die Pumpen-Seite ist eigentlich überflüssig. Clem hatte sehr flach angestellt Kanäle und das Öl (das er als Medium verwendete) wurde darum sehr heiß. Einige Lösungsansätze habe ich schon in oben genanntem Kapitel dargestellt, aber wesentlich bessere Konstruktionen werden nachfolgend beschrieben.
Generelle Kegelform
Oben im Bild sind vorige ´Scheiben´ durch unterschiedliches Blau eingezeichnet und die Pfeile zeigen die zunehmende Rotation des Fluids innerhalb der Kanäle an. Der Einlass (links) öffnet relativ weit, während an größerem Umfang (rechts) die Kanäle länglich gestreckt sind.
In diesem Bild rechts sind schematisch Querschnitte dargestellt bzw. oben und unten jeweils eine Sicht in axialer Richtung. In der oberen Hälfte ist der Einlass vorn-innen skizziert, wo die Kanäle in Form von Kreissegmenten beginnen. Nach außen-hinten nehmen die Kanäle B kreisförmige Querschnitte an, wobei deren Außenseiten zur Gehäusewand offen sind. In der unteren Hälfte sind durch Linien die Längsachsen der Kanäle skizziert, die auf dem Kegelmantel des Rotors schräg zur Systemachse angestellt sind, also spiralig von vorn nach hinten am Rotor entlang laufen.
Generelle Kanalform
Unten links zeigt einen Querschnitt am Beginn der Kanäle, wobei diese Schaufeln nur eine Teilmenge des Fluids erfassen (und durch ihre Anstellung nach hinten-auswärts fördern). Das Fluid außerhalb der Schaufeln haftet einerseits an der Gehäusewand, andererseits wird es durch die Drehung des Rotors mitgezogen. Wie oben angesprochen wurde, reicht der Sog von hinten zurück in den Einlass hinein, so dass auch hier vorn schon Drallbewegung zwischen den Schaufeln herrscht. Darüber hinaus wird auch Luft außerhalb der Schaufeln schon in einrollender Bewegung sein.
In diesem Bild unten-mittig bei D reichen die Schaufeln schon weiter hinaus und die Drall-Strömung in den Kanälen zieht weiterhin Fluid zu sich hinein. In diesem Bild unten-rechts bei E reichen die Schaufeln bis zur Gehäusewand und haben somit alle Luft von der Gehäusewand ´abgeschabt´. Weil dort der Umfang noch nicht lang genug ist, können die Kanäle in diesem Bereich durchaus tief sein.
Das Fluid bewegt sich also in den Kanälen phasenweise viel schneller vorwärts als der Rotor dreht. Die Generierung dieser zusätzlichen Bewegung kostet relativ wenig Energie-Einsatz, weil sie lediglich aus Haftreibung resultiert. Dieser Effekt wird verstärkt, wenn im weiteren Verlauf die Kanäle flacher werden (bei G) und damit längere Distanz entlang der Gehäusewand, aber auch für die Vorwärtsbewegung in den Kanälen gegeben ist. Wenn letztlich der Drall ´aufgestellt´ wird, indem der Querschnitt des Kanals in geschlossene flache Form übergeht (bei H), kann die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit einer Nutzung zugeführt werden.
Die entscheidende Beschleunigung kommt durch oben genannten ´scheiben-weisen Sog-Effekt´ zustande. Die Haftreibung ist nur Auslöser für die zusätzliche Drallströmung des Fluids innerhalb der Kanäle und erst durch die Geschwindigkeits-Differenzen von vorn nach hinten wird Selbst-Beschleunigung durch autonome Ordnung der normalen molekularen Bewegungen auftreten. Die gewaltige Kraftentfaltung eines Tornados wird praktisch in jedem Kanal nachgebildet, wobei das zunehmend schnellere Vorbei-Gleiten an der Gehäusewand zur Bildung unterschiedlich schnell drehender ´Fluid-Scheiben´ dient, die wirkliche Dynamik aber erst durch vektorielle Ordnung dieser Strömungsform selbsttätig generiert wird.
Düsen-Triebwerk
In die Kanäle kann Kraftstoff zugeführt und gezündet werden, hier markiert durch gelbe Dreiecke E. Es wird keinen Rückschlag geben, vielmehr werden die beschleunigten Gase der nach hinten ständig abfließenden Strömung folgen. Gegebenenfalls kann im Bereich der Verbrennung der Querschnitt der Kanäle oder deren Spiralbahn erweitert werden (oder auch die Verbrennung in separater Einrichtung organisiert und nur die Abgase beigemischt werden).
Einige Kanäle werden dann nach innen gelenkt auf eine Turbine F, an deren Schaufeln die Strömung in axiale Richtung umgelenkt wird. Dort entsteht also Vorschub plus Antrieb des Rotors, steuerbar über die Menge eingespritzten Kraftstoffs. Unten links bei H ist im Querschnitt schematisch skizziert, wie das Fluid aus den Kanälen D per Leitschaufeln auf die Turbine F gelenkt und damit der Rotor C in Rotation versetzt wird.
Die Strömung der restlichen Kanäle wird an Leitflächen G in axiale Richtung umgelenkt, womit Vortrieb gegeben ist, wiederum steuerbar über die Menge eingesetzten Kraftstoffs in diesen Kanälen. Unten rechts bei I ist im Querschnitt schematisch skizziert, dass diese Umlenkung an möglichst großer Oberfläche G durch jeweils möglichst flachen Strahl erfolgen sollte.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Strahl-Triebwerken wird in dieser Maschine das Fluid fortwährend entlang gekrümmter Flächen geführt, immer in gleicher Richtung, zum Teil auch in überlagerter Drehung. Die Bewegung ist vorwiegend eine Rotation um die Achse und erst ganz am Ende erfolgt die einzig scharfe Umlenkung in axiale Richtung zur Umsetzung der kinetischen Energie in Vortriebskraft. Nur durch solch geordnete Strömungen sind hohe Dichte und Geschwindigkeit wirtschaftlich zu erreichen und damit sehr viel bessere Effekte zu erreichen als aus dem Bewegungschaos konventioneller Triebwerke.
Ein ´Tornado´-Triebwerk von einem Meter Durchmesser dreht z.B. mit 2400 U/min, so dass Luft auf rund 120 m/s beschleunigt wird und durch überlagerten Drall von sich aus auf 150 m/s beschleunigt. Durch Verbrennung von Kraftstoff lässt sich diese Geschwindigkeit verdoppeln. Alle Beschleunigung über das fluid-eigene Potential der Schallgeschwindigkeit hinaus aber ist vollkommen unproduktiv.
Fachleute mögen ermitteln, welchen Schub diese Maschine bei welchem Verbrauch bewirken kann, welches Gewicht und welche Kosten diese einfache Konstruktion ergeben wird. In Flugzeugen neuer Technologie (siehe vorletztes Kapitel) mit z.B. zwanzig Meter breitem Rumpf könnten zehn dieser ´flüsterleisen´ Treibwerke im Heck integriert sein. Deren maximale Leistung wird nur gebraucht zur Beschleunigung des Flugzeugs auf 100 bis 200 km/h, weil anschließend die Technik des Vortrieb-Motors (siehe voriges Kapitel) ohnehin die wesentliche Arbeit leisten wird.
Geschlossener Kreislauf
In einem Gehäuse A (grau) dreht ein Rotor C (rot), an dessen kegelförmiger Oberfläche wiederum Kanäle B (hellrot) installiert sind. Das Wasser (blau) wird in den Kanälen im Drehsinn beschleunigt und fliegt aufgrund Trägheit bzw. Fliehkraft nach oben-außen. Diese Strömung trifft auf Schaufeln E einer Turbine D (gelb) und treibt diese an. Die Turbine dreht langsamer als der Rotor, wobei beide über die Rotor-Welle und Turbinen-Hohlwelle durch ein Getriebe F (grün) miteinander verbunden sind.
Am Auslass E der Turbine fliegt das Wasser in einen Bereich von Luft. Das Wasser weist noch immer Geschwindigkeit im Drehsinn des Systems auf, so dass durch diesen schräg einfallenden Strahl das Wasser im Behälter fortwährend angetrieben wird. Durch Leitschaufeln wird das Wasser im Behälter nach unten-innen geführt. Die Leitschaufeln G (zwischen den gestrichelten Linien) laufen spiralig von außen-oben nach innen-unten. Durch diese Leitschaufeln ist andererseits der mittig ´ovale´ Ring H (dunkelgrau) mit dem Gehäuse fest verbunden.
Natürlich drängt auch in diesem runden Behälter das rotierende Wasser durch Fliehkraft nach außen, andererseits wirkt der Sog in den Kanälen zurück in den unteren Einlassbereich. Wenn beide Kräfte ausgeglichen wären und somit der Drehimpuls des Wassers erhalten bliebe, wäre unten mittig entsprechend schnellere Drehbewegung gegeben.
In diesem Kreislauf bleibt ´natürlich´ der Drehimpuls ständig erhalten, d.h. das Wasser muss in den Kanälen nicht wirklich beschleunigt werden (bzw. dessen Beschleunigung wird umgehend an den Schaufeln der Turbine wieder in Drehimpuls des Rotors zurück verwandelt). Der Netto-Nutzen dieser Maschine ergibt sich aus der kinetischen Energie der Drallbewegung in den Kanälen. Auslöser hierzu ist Haftreibung an der inneren Wand des ovalen Rings H, zu welcher die Kanäle offen sind. Die geordnete Strömung des Dralls ergibt sich aber allein aus der normalen molekularen Bewegung des Wassers. Durch entsprechende Gestaltung des Kanals und der Schaufeln steht der volle Strömungsdruck der Drallbewegung - plus der Beschleunigung aufgrund scheibenweiser Sogwirkung - zusätzlich (und nahezu kostenlos) zur Verfügung.
Sog-Effekt
Die Radialpumpe saugt Wasser durch den mittigen Einlass und schleudert es nach außen. Jeder Kanal wird durch zwei seitliche Wände sowie eine Druck- und eine Sogwand gebildet. Entlang der Druckwand entsteht hohe Dichte bzw. von innen nach außen zunehmender Druck (markiert durch dunkles Blau).
Bei E ist durch sternförmige Linien skizziert, dass sich dieser Druck nach allen Richtungen gleichförmig ausbreitet. Dieser Druck kann nicht nach außen entspannen (weil am Auslass einer Pumpe normalerweise höherer Druck ansteht als am Einlass). Der Druck kann nach vorn ausweichen (wird dort aber sofort wieder von der Druckwand eingeholt). Der Druck kann ausweichen nach innen (weil dort noch geringerer Druck existiert). So ergibt sich tatsächlich entlang der Sogseite eine Strömung einwärts (siehe Pfeil), also relativ rückwärts gerichtet zur gewünschten Förderung. Solche Druckpumpen bauen sich ihren Widerstand selbst auf und nutzen damit nicht das Potential der im Medium selbst enthaltenen Energie.
Im Gegensatz dazu arbeitet ein Tornado-Motor mit der gegebenen kinetischen Energie des Mediums, wie in diesem Bild unten dargestellt ist. Bei F ist schematisch der Rotor (rot) skizziert, entlang dessen kegelförmigem Umfang die Kanäle (hellrot) installiert sind mit ihrer offenen Seite hin zur Gehäusewand (grau). Bei G ist eine Sicht in axialer Richtung auf den Rotor und die diagonal verlaufenden Kanäle skizziert (wie immer linksdrehend). Bei H sind in einem Ausschnitt noch einmal drei Kanalquerschnitte in etwas größerem Maßstab dargestellt.
Bei K ist wiederum dunkelblau markiert, dass an der hinteren Wand des Kanals fortwährend ein Druckbereich existiert, während weiter vorn geringerer Druck (mittelblau) herrscht und an der vorderen Wand nochmals geringerer Druck (hellblau). Bei L zeigen wiederum sternförmige Linien an, dass sich dieser Druck nach allen Richtungen gleichförmig auswirkt. Hier allerdings lastet dieser Druck nicht an der gesamten Druckwand des Kanals (wie bei voriger Radialpumpe), vielmehr kann der Druck nach unten ausweichen. Dadurch kommt eine vorwärts gerichtete Strömung auf, wie bei M durch Pfeil markiert ist. Diese Strömung kann weiter fließen in den vorderen Bereich relativ geringen Drucks, so dass insgesamt eine komplette Drallströmung aufkommt.
An jeweils größerem Radius des Rotors gleitet die offene Seite des Kanals immer schneller an der Gehäusewand entlang, so dass ´Scheiben´ zunehmender Drehgeschwindigkeit entstehen und damit der oben in Bild 05.10.01 dargestellte Effekt der Selbst-Beschleunigung eintritt (der bereits in den einführenden Kapiteln dieses Teils ausführlich beschrieben ist). Die kinetische Energie der Drallbewegung plus Selbst-Beschleunigung aus ´scheibenweisem Sog-Effekt´ machen die entscheidende Energie-Differenz zwischen normalen Radialpumpen und dieser Technik aus. Darüber hinaus ist diese Pumpe viel leichter zu drehen, weil Widerstand nur aus einem relativ kleinen Druckbereich gegeben ist, der dortige Druck zwar fortwährend neu entsteht, sich zugleich aber auch fortwährend auflöst.
Integrierter Rückfluss
Im Gehäuse A (grau) dreht wiederum der Rotor C (rot) und an seinem kegelförmigen Umfang sind Kanäle B installiert. Oben ist die Beschleunigung des Wassers von links nach rechts durch unterschiedliches Blau markiert. Rechts wird die Strömung wieder verzögert und zurück geführt im Rotor durch einen zweiten Kanal D (und links anschließend zurück in den äußeren Kanal B).
Im Längsschnitt unten ist Kanal B hellrot markiert. Das Wasser wird rechts durch Leitschaufeln E (dunkelgrau) des Gehäuses nach innen gelenkt. Die Strömung trifft dort auf Schaufeln F (gelb) des Rotors und wird nach links in den Kanal D (hellgrün) gelenkt. Die Schaufeln drehen an kürzerem Radius langsamer im Raum und verzögern während der Umlenkung die Strömung, welche damit Drehmoment an den Rotor abgibt. Im Querschnitt rechts ist in einer Hälfte die Umlenkung durch die Leitschaufeln E (dunkelgrau) zu den Turbinenschaufeln F (gelb) skizziert.
In der rechten Hälfte des Querschnitts sind der äußere Kanal B mit seiner schnellen Strömung (dunkelblau) und der innere Kanal D mit seiner langsameren Strömung (hellblau) skizziert. Aus dem Längsschnitt ergibt sich, dass beide ringförmigen Kanäle schräg zur Systemachse angelegt sind, jeweils in Richtung der Strömung von innen nach außen. Durch diesen Verlauf der Kanäle wird der Kreislauf des Wassers durch Trägheit bzw. Fliehkraft beschleunigt (während rechts bei der Umlenkung die Geschwindigkeitsdifferenzen der Rotations- plus Drallbewegung in Drehmoment umgesetzt wird).
Konvektions-Strömung
Links ist wiederum durch unterschiedliches Blau markiert, wie die Strömung mittig absinkt und in der Aufwärtsbewegung zunehmend beschleunigt wird. Zum einen rotiert das Wasser schneller im Raum aufgrund des größer werdenden Radius des Rotors. Zum andern wird die Relativbewegung gegenüber der Gehäusewand schneller und damit auch die Drallströmung. Zum Dritten wird die spiralige Aufwärtsbewegung in den Kanälen beschleunigt aufgrund ´scheibenweisen´ Sog-Effekts.
Analog zur Konzeption des Bildes 05.10.06 ist bei dieser Version nun wieder die Variante mit einer separaten Turbine E (gelb) und deren Schaufeln F dargestellt. Das Prinzip ist ähnlich zu einem Drehmomentwandler, wobei diese Turbine dem dortigen Turbinen-Rad entspricht, während der Rotor dem dortigen Pumpen-Rad entspricht. Allerdings sind hier die Kanäle dieser Pumpe in die Länge gezogen (damit die offenen Kanäle möglichst lang entlang der Gehäusewand gleiten) - und diese Pumpe hier erzeugt Beschleunigung selbsttätig.
Die linke Hälfte des Querschnitts zeigt eine Sicht auf die Turbine bzw. wie die schnelle Strömung aus dem äußeren Kanal B mittel Turbine E bzw. durch deren Schaufeln F in den inneren Kanal D umgelenkt wird. In der rechten Hälfte des Querschnitts ist schematisch skizziert, dass die Kanäle B an ihrem Ende relativ flache Querschnitte aufweisen, so dass die Drallbewegung aufgestellt wird und zusammen mit der Rotationsbewegung als geordnete Strömung in die Turbine eintritt. Im mittigen Kanal D allerdings sollte das Wasser nicht in enge Kanäle gezwängt werden, so dass dort z.B. nur vier Querstreben zwischen mittigem und äußerem Teil des Rotors zu installieren sind.
Eingezeichnet ist hier nur die Welle des Rotors und eine Hohlwelle der Turbine. Beide könnten über ein festes Getriebe gekoppelt sein oder aber der Antrieb des Rotors und Abtrieb der Turbine können getrennt geregelt werden, je nach Anwendung dieses Motors.
Motor-Block
Der mittige Kanal D ist nun als ringförmiger Hohlraum dicht bei der Achse angelegt. Nur einige Querstreben F könnten aus Gründen der Stabilität eingefügt sein. Der Rotor C ist nun ein runder Zylinder bzw. könnte auch ein runder Kegelstumpf sein. Das Wasser bewegt sich immer innerhalb des Rotors, nur an der Außenseite sind die Kanäle B offen gegenüber der Gehäusewand und gleiten an dieser entlang. Die äußeren Kanäle sind auch unten und oben geschlossen, reichen also von B bis E in dieser Zeichnung.
Es gibt damit keine Probleme mehr beim Übergang von Kanälen zu Turbinenschaufeln. Wenn der Kanal bei B radial beginnt und bei E radial endet und auch die Querstreben F radial ausgerichtet sind, ergeben sich keine Probleme mit korrekten Anstellwinkeln.
Das Wasser fließt immer nur entlang der Kanalwände, mit Ausnahme entlang der Gehäusewand zum Zwecke der dort gewünschten Haftreibung. Die Querschnitte der Kanäle können damit frei gestaltet werden, z.B. auch mit ausreichend stark dimensionierten Stegen zwischen den Kanälen.
In diesem Bild rechts sind zwei benachbarte, äußere Kanäle schematisch skizziert mit ihren Querschnitten von unten nach oben. Der Einlass (unten) kann nahezu quadratisch sein (natürlich mit gerundeten Ecken), wird dann übergehen in runde Form, zunehmend länglicher Gestalt, um größere Distanz für die Haftreibung wie korrespondierende damit für die zusätzliche Vorwärtsbewegung des Dralls zu erreichen. Am Ende des äußeren Kanals wird der Querschnitt ´gekippt´, so dass eine breite Druckseite sich ergibt (praktisch die Turbinenschaufel ersetzend) und der äußere Kanal kann letztlich wieder fast quadratisch in den inneren Kanal münden. Die innere Seite des Kanals B kann immer gerundet bleiben (weil es ja keinen Übergang in Kanäle des Gehäuses oder zu Turbinenschaufeln gibt), so dass die Drallströmung optimal fließen kann.
Die Querschnitte sind hier versetzt eingezeichnet um anzudeuten, dass jeder äußere Kanal zwar radial beginnt, dann aber einschwenkt in eine Richtung schräg zur Längsachse, also spiralig am Umfang des Rotors verläuft. Am Ende des Kanals allerdings schwenkt der Kanal wieder in radiale Richtung und durch diese Umlenkung wird Drehmoment auf den Rotor übertragen. Anschließend fließt das Wasser durch den inneren Kanal mit konstanter Geschwindigkeit wieder zurück zum Einlass.
Das Prinzip dieses Tornado-Motors lässt sich also in unterschiedlichsten Varianten realisieren. Diese Version hier dürfte jedoch die klarste Umsetzung sein, mit einer minimalen Anzahl Bauteile und kompaktester Bauweise. Es ist aber größte Vorsicht beim Testen dieser Maschine geboten: ohne ausreichende Last bzw. Bremse wird sie bis zur Schallgeschwindigkeit hochdrehen - und möglicherweise zerbersten wie Hans Mazenauer erfahren musste.
Eine Tankfüllung
Wenn vorige Maschine z.B. als runder Zylinder von etwa 60 cm Durchmesser und 60 cm Länge gebaut wird, werden darin etwa 40 Liter Wasser die wirksame Masse darstellen. Deren interne Energie ist so groß als würde die ganze Maschine mit Über-Schallgeschwindigkeit fliegen. Normalerweise neutralisieren sich die chaotischen Vektoren dieser internen Bewegungen vollkommen. Es muss nur ein Bruchteil davon etwas gleichförmiger geordnet werden, um fortwährend durch anschließende Umlenkung ein Drehmoment zu erhalten - ohne dass die ursächliche Energie verbraucht würde (weil die molekulare Bewegung an sich damit keinesfalls zum Stillstand gebracht wird). In jeder Windhose kommen diese Prozesse durch zufällige Auslösung zustande, in dieser Maschinen werden sie systematisch nachgebildet.
Eine halbe Tankfüllung ist ausreichend, um Fahrzeuge zu betreiben zu Land, zu Wasser oder in der Luft - ohne dieses Öl jemals zu verbrauchen. Stationäre Tornado-Motoren können überall Elektrogeneratoren antreiben und die gewünschte Energie zur Verfügung stellen. Richard Clem baute nach diesen Prinzipien einen Motor für sein Auto (siehe Bild 05.10.11). Automobilhersteller konnten sich von der Funktionsfähigkeit überzeugen und diese Maschine ist auch Global Playern der Energie-Wirtschaft wohl bekannt - und entsprechend ihrer Zielsetzung war das Ergebnis. Im neuen Jahrhundert aber ist die Zeit überreif, die tödliche Verbrennungstechnologie endgültig durch natur-gerechte Technologie zu ersetzen - z.B. durch diesen absolut sauberen und unschädlichen Motor.
In den vorigen Kapiteln wurde die Nutzung von Luftbewegungen dargestellt, welche durch Sogwirkungen aus Gebieten relativer Leere oder von benachbarter, schneller Strömung ausgehen. In Kapitel 05.02. ´Drei Mal Sog-Effekt´ wurde eine dritte Form von Sogwirkung genannt, welche z.B. Windhosen aus Wolken heraus entstehen lässt. Die Nutzung der gewaltigen Wirkung solcher ´Rüssel´ soll nun dargestellt werden.
In meiner Website habe ich in Kapitel ´Auto-Motor - Autonome Sogturbine´ diesen Effekt beschrieben. Als Beweis der Funktionsfähigkeit sind dort zwei Erfindungen genannt und die Geschichten dieser Entwicklungen geschildert, die beide vor einem Vierteljahrhundert statt fanden. In Bild 05.10.02 ist bei A der prinzipielle Aufbau des autonom arbeitenden Motors des Amerikaners Richard Clem dargestellt (grün die Neben-Aggregate, blau der Fluid-Durchsatz).
Der Schweizer Hans Mazenauer baute jahrelang an einer Maschine, dessen Kern in diesem Bild bei B abgebildet ist. Auch hier sind nach außen offene Kanäle spiralig angelegt, hier entlang eines Doppelkegels, welcher in einem entsprechend geformten Gehäuse eingepasst ist. Als diese Maschine angefahren wurde, beschleunigte sie selbsttätig - aber Mazenauer hatte keine ausreichende Bremse vorgesehen, so dass die Maschine letztlich zerbarst - Schrott im Wert von einer Million Schweizer Franken blieb übrig, aber kein Geld für die weitere Entwicklung).
In Bild 05.10.03 ist das generelle Wirkprinzip schematisch dargestellt, links zunächst in einem Längsschnitt durch die Systemachse. In einem Gehäuse A (grau) dreht ein kegelförmiger Rotor C (rot), an dessen Mantel diverse Kanäle B installiert sind. Mit ihrer nach außen offenen Seite streichen die Kanäle entlang der Gehäusewand, mit zunehmendem Radius immer schneller.
In diesem Längsschnitt unten ist schematisch die spiralige Bahn des Wirbels innerhalb eines Kanals skizziert, welcher von links nach rechts zunehmende Intensität aufweist. Die Sogwirkung geht aus von der schnellen Rotation (rechts) auf jeweils benachbarte Bereiche (jeweils links davon) und greift zurück bis in den Einlass. Dort also wird Fluid eingesaugt, noch bevor es von den ´Schaufeln´ der Kanalwände erfasst wird.
In Bild 05.10.04 sind vorige Querschnitte nochmals in etwas größerem Maßstab dargestellt, wiederum durch einzelne Ausschnitte. Dargestellt sind Teile des Gehäuses A (grau), der Rotor C (rot) und die darin angebrachten Kanäle B (hellrot) bzw. deren Zwischenwände in Form von ´Schaufeln´.
An größerem Umfang, oben-rechts bei F, können die Kanäle dann in nahezu kreisförmigen Querschnitt übergehen. Durch Pfeile sind die Bewegungen skizziert. Generell dreht das Fluid mit den Kanälen (mittiger Pfeil) um die Systemachse entsprechend zur Rotor-Drehung. Oben an der Gehäusewand wird Fluid durch Haftreibung etwas verzögert, dreht also relativ zum Rotor rückwärts (kleiner Pfeil oben). An der rechten Wand des Kanals ergibt sich fortwährend Stau, der sich nur einwärts auflösen kann (rechter Pfeil abwärts). Umgekehrt ergibt sich an der linken Wand des Kanals relative Leere durch das an der Gehäusewand zurück bleibende Fluid, so dass sich entlang dieser ebenfalls Strömung ergibt (linker Pfeil aufwärts). An der Innenseite des Kanals ergibt sich zwischen Überdruck (rechts) und Unterdruck (links) eine Strömung nach vorn (Pfeil unten nach links), im Raum schneller als die Drehung des Rotors.
Moderne Triebwerke von Flugzeugen sind wahre Meisterwerke, auf die Ingenieure und Techniker wirklich stolz sein können. Andererseits könnte man diese Technik auch vollkommen anders sehen. Sie ist Ausdruck des Denkens, dass Luft nach hinten zu fördern ist, damit das Flugzeug vorwärts fliegt und je mehr Druck, desto mehr Vorschub gegeben ist. Druck zu erzeugen ist aber vollkommen unwirtschaftlich, weil unweigerlich Widerstand im Quadrat entsteht. Es muss kein Druck, sondern nur Bewegung produziert werden und dies möglichst widerstandslos. Konventionelle Triebwerke aber fördern Luft im Zickzack durch Rotor- und Stator-Blätter wie in einem Reißwolf. Das ist fürwahr keine elegante und fluidgerechte Strömungstechnik und nicht umsonst gibt jedes Triebwerk ´schmerzhaftes Gebrüll´ von sich.
In Bild 05.10.05 ist schematisch ein Triebwerk auf Basis voriger Überlegungen dargestellt, oben im Längsschnitt, darunter zwei Querschnitte. Im Gehäuse A dreht der Rotor C. Seine Kanäle B bzw. deren Schaufeln laufen spiralig entlang des kegel- bzw. glockenförmigen Rotors. Am Ende dieser Pumpe ´rollt´ die beschleunigte Strömung in vier oder mehr Kanäle D des Gehäuses, die parallel zueinander und spiralig nach hinten weiter laufen, auch auf etwas engerem Radius.
Voriges Triebwerk ist ein offenes System, indem Luft von vorn nach hinten durch die Maschine geführt wird. Wesentlich wichtiger jedoch ist die Anwendung dieser Technik in einem geschlossenen System, in welchem ein dichteres Medium in einem Kreislauf geführt wird. Als Medium wird nachfolgend Wasser unterstellt (und blau gekennzeichnet), vorzugsweise aber könnte auch ein Öl verwendet werden. Bild 05.10.06 stellt zunächst einen ´Zwitter´ dar, weil darin Bereiche des Wassers wie der Luft auftreten.
Weil diese Vorstellung für viele Leser noch immer ziemlich fremdartig sein mag, sollen die wesentlichen Merkmale dieser Technik noch einmal dargestellt werden. Voriger Rotor ist im Prinzip eine ganz normale Radialpumpe. Eine solche ist schematisch in Bild 05.10.07 skizziert, bei A in einem Längsschnitt und bei B in einem Querschnitt durch die Längsachse, bei C eine Sicht von außen auf den Auslass, bei D eine Seitenansicht.
Die nachfolgenden Konzeptionen unterscheiden sich gegenüber vorigen - aber auch gegenüber dem Mazenauer- und Clem-Motor - dadurch, dass nun die Rückführung des Mediums innerhalb des Rotors angelegt ist. Damit ergibt sich ein Kreislauf in sehr kompakter Bauweise. In Bild 05.10.08 sind links ein Längsschnitt und rechts zwei Hälften eines Querschnitts durch die Systemachse skizziert.
Beim Umrühren von Kaffee (oder auch Tee) in einer Tasse ergibt sich die bekannte Konvektions-Strömung aus dem Zusammenspiel von Fliehkraft und Gravitation - und ähnlich ergibt sich diese Strömungsform, wenn die Achse voriger Maschine senkrecht gestellt wird, wie schematisch in Bild 05.10.09 dargestellt ist.
Bild 05.10.10 zeigt eine letzte Version dieser Maschine: einen absolut kompakten Motor-Block mit durchgängigen Kanälen. Durch unterschiedliches Blau ist wiederum die unterschiedliche Intensität der Rotations- wie Drallbewegungen markiert. Die im Längsschnitt links dargestellte Konzeption ist analog voriger, jedoch mit folgenden Abweichungen.
Natürlich könnte dieser Motor auch mit Luft betrieben werden. Die Molekulargeschwindigkeit eines Mediums höherer Dichte kann jedoch mit entsprechend kompakterer Bauweise genutzt werden. Gerade die ´Zähigkeit´ von Flüssigkeiten begünstigt die Ordnung von Strömungen, inklusive z.B. des Soges zurück in der Strömung. Umgekehrt wirken damit natürlich sehr viel größere Kräfte bei der Umlenkung der Strömung an den Druckseiten des ´Turbinen-Teils´.
05.11. Spiral-Kanal-Motor
Äther-Physik und -Philosophie