Alfred Evert 22.04.2007

06.01. Molekular-Geschwindigkeit

Äther / Resonanz
Mein generelles Anliegen ist die Beschreibung der Eigenschaften des Äthers, seiner internen Bewegungen und damit das wahre Wesen materieller sowie mental-geistiger Erscheinungen. In einschlägigen Medien wird die Problematik dieser Fragen zunehmend diskutiert, beispielsweise durch neue ´Beweise´ für die Existenz ´dunkler Materie´ durch neue Techniken astronomischer Geräte. In Bild 06.01.01 ist beispielsweise die Verteilung Dunkler Materie in einem Sektor des Universums aufbereitet.

Die Masse dieser Dunklen Materie soll den Hauptbestandteil des Universums ausmachen und es werden ihr seltsame Eigenschaften wie z.B. ´Anti-Gravitation´ zugeteilt oder auch strukturbildende Funktion bis hin zu Bewusstsein oder Geist. Insofern wäre dringlich, diese Substanz beim richtigen Namen zu nennen (Äther) und zutreffende Eigenschaften klar zu beschreiben - womit beispielsweise ´Gravitation´ eine völlig andere Bedeutung erlangt.

Der vorige Teil 05. ´Teilchen-Bewegungen´ war nur als Exkurs gedacht zur Darstellung bekannter Prozesse materieller Fluid-Partikel. Diese Ausarbeitungen gerieten viel zu umfangreich, brachten aber neue Erkenntnisse weit über gängige Strömungslehre hinaus. Damit war für mich eigentlich wieder einmal ein Thema beendet, aber die Resonanz auf diese Ausführungen war ungewöhnlich stark, so dass ich halt noch einmal diesen neuen Teil 06. ´Implosions-Maschinen´ nachlegen will - und gelegentlich der Äther-Hintergrund dieser Erscheinungen angesprochen wird.

Schauberger stellte der gängigen ´Explosions-Technologie´ (der Verbrennungstechnik und vorwiegender Anwendung von Druck) den Begriff der ´Implosions-Technologie´ entgegen, wo durch vorwiegende Anwendung von Sog mit viel geringerem Aufwand und Widerstand sehr viel mehr Leistung zu erreichen ist. In diesem ersten Kapitel ´Molekular-Geschwindigkeiten´ stelle ich noch einmal wichtige theoretische Erkenntnisse zur Manipulation von Bewegungsprozessen dar und in nachfolgenden Kapiteln einige generelle Anwendungen von Sog-Strömungs-Maschinen.

Formel statischen Drucks
Normalerweise verwende ich bei meinen Überlegungen keine Formeln und führe keine Berechnungen aus, weil ich eine Abneigung gegenüber ´mathematischer Weltsicht´ habe. Rechnen mag notwendig sein und auch ausreichend für normale Anwendungen. Nach meiner Anschauung aber sind gängige Formeln nicht ausreichend exaktes Abbild der wirklichen Prozesse, ergeben nur pauschale Ergebnisse und verschleiern damit den Blick auf entscheidende Sachverhalte.

Als Beispiel dafür entwickelte ich in Kapitel 05.13. ´Explosion / Implosion´ eine zutreffende Formel für den atmosphärischen Druck anhand des Bildes 05.13.01 (hier wiederholt als Bild 06.01.02), in welchem die realen Vorgänge als Faktoren auftreten. Eine entsprechende Formel mag Experten durchaus schon bekannt sein, aber in Schul- wie Fachbüchern wird noch immer erzählt, dass eben die ´Luftsäule´ über uns per Gravitation auf uns mit diesem Kilogramm je Quadratzentimeter hernieder drückt. Real aber kommt Gravitation nur indirekt über die Dichte ins Spiel. Die wirklichen Faktoren des atmosphärischen Drucks sind folgende:

Der ´Normalisierungs-Faktor´ (NF) bringt die Kraft-Komponente senkrecht zur Fläche zum Ausdruck, wobei chaotische Bewegung aus allen Richtungen nur mit etwa zwei Dritteln wirkt (entsprechend zur Relation von molekularer Geschwindigkeit VM zur Schallgeschwindigkeit VS). Der in Formeln häufig auftretende Faktor 0,5 kommt hier zustande als ´Wege-Faktor´ (WF), indem nur eine Bewegung gegen eine Fläche gerichtet ist, während die zweite Bewegung (bzw. Zeit) den Rückweg darstellt. Der Dichte-Faktor (DF) bringt die Anzahl von Partikeln zum Ausdruck, die je Zeiteinheit auf der Fläche auftreffen. Der Geschwindigkeits-Faktor (GF) beschreibt die Heftigkeit des Auftreffens. Zum andern ist die Häufigkeit des Auftreffens wiederum abhängig von der Geschwindigkeit aktueller molekularer Bewegungen (VM) - woraus sich dieses V^2 in den Formeln der Strömungslehre ergibt. Die Formel zur Berechnung des Drucks setzt sich also zusammen aus Normal-, Wege- und Dichte-Faktor sowie Geschwindigkeit im Quadrat, somit P = NF * WF * DF * VM^2, z.B. bei Luft unter Normalbedingungen mit P = 0,66 * 0,5 * 1,225 * 495^2 = 100.052 N/m^2. Diese Formel gilt analog für jede Art statischen Drucks.

Formel des Auftriebs
Völlig falsch ist der Faktor V^2 in der gängigen Formel des Auftriebs an Tragflächen (und ähnlichen gekrümmten Flächen). Korrigiert wird das Ergebnis durch den dortigen Auftriebs-Beiwert Ca, der nur empirisch zu ermitteln und variabel ist in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Anstellwinkel. Zum Phänomen des Auftriebs gibt es bislang also keine Formel basierend auf einer stimmigen Theorie, sondern nur eine hilfsweise Rechenmethode aufgrund praktischer Erfahrung.

Aus rein theoretischen Überlegungen habe ich in Kapitel 05.04. ´Auftrieb an Tragflächen´ ermittelt, dass auf der Oberseite von Tragflächen aufgrund Sogwirkung ein relativer Wind generiert wird im Umfang von 45 bis 50 m/s bei gängigen Profilen. In Kapitel 05.12. ´A380 und Auftrieb´ habe ich nachgewiesen, dass Auftrieb nur durch die Differenz statischen Drucks zu ermitteln ist - wobei diese wiederum exakt der Differenz dynamischer Drücke an Unter- und Oberseite der Tragfläche entspricht (siehe Bild 05.12.04, hier wiederholt als Bild 06.01.03).

Nach bekannter (pauschaler) Formel PD = 0.5 * rho * v^2 ergibt sich beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 100 m/s ein Strömungsdruck an der Unterseite PDU = 0.5 * 1 * 100^2 = 5.000 N/m^2 und bei der um 45 m/s erhöhten Geschwindigkeit an der Oberseite dynamischer Druck PDO = 0.5 * 1 + 145^2 = 10.500 N/m^2 und somit die Auftriebskraft PA = 10.500 - 5.000 = 5.500 N/m^2 (wenn Dichte rho pauschal mit 1 kg/m^3 unterstellt wird).

Während die gängige Auftriebsformel mit dem Faktor V^2 ein exponentiell und unbegrenztes Ansteigen des Auftriebs ergibt (das herunter-korrigiert wird durch jeweilige empirische Beiwerte), treten in meiner Formel zwei differenzierte Geschwindigkeiten auf - und beide sind limitiert durch die Schallgeschwindigkeit (weil über dieser Grenze kein ´natürlicher´ Auftrieb gegeben, sondern nur mechanisches Hinauf-Drücken möglich ist). In vorgenanntem Kapitel wurde am Beispiel der A380 für unterschiedliche Flugphasen belegt, dass diese Berechnungen die realen Ergebnisse zutreffend beschreiben.

Ich mag also keine Formeln und übliche Berechnungen - was gelernte Physiker und Naturwissenschaftler möglicherweise mit laienhafter Unfähigkeit gleich setzen. Diese beiden Beispiele mögen ausreichend dokumentieren, dass ich durchaus bessere Alternativen und präzisere Formeln entwickeln kann - mir aber die Beschreibung realer Prozesse wichtiger ist. Für mich sind beispielsweise auch vorige Formeln noch viel zu pauschal, weil Dichte und Geschwindigkeit auf total unterschiedliche Weise zustande kommen können.

Zweierlei Dichte / Geschwindigkeit
Oftmals habe ich die Wirkung von Sog beschrieben, aber ich ´wehrte´ mich dagegen, dass dabei Fragen der Thermodynamik tangiert seien - einfach weil in aller Regel alle Unstimmigkeiten physikalischer Prozesse leichtfertig mit Wärmeverlust begründet werden. Andererseits wurde bei diversen Experimenten (besonders mit ´Over-Unity´) von erstaunlicher Abkühlung berichtet. So war für mich eine ´Sternstunde´ als ich anhand des simplen Bildchens 05.13.04 (hier wiederholt als Bild 06.01.04) erkannte, worauf dieser Effekt basiert (zumindest bei Fluidbewegungen).

Strömung kann produziert werden durch Anwendung von Druck, z.B. indem die mit normaler Geschwindigkeit (VN) gegen eine Wand (grau) prallende Partikel (blau) durch entgegen gerichtete Bewegung der Wand (B, nach links) beschleunigt werden (VB), d.h. Wärme (W, rot) und zugleich Verdichtung generiert wird. Die erhöhte Dichte bewirkt zunehmenden Widerstand gegen das Vorrücken der Wand, wo immer wieder Partikel mit normaler Geschwindigkeit in immer kürzerer Folge auftreffen. Andererseits wird die beschleunigte Bewegung nach vorn weiter gereicht und verpufft praktisch in die Umgebung. Die Differenz der beschleunigten Vorwärtsbewegung gegenüber der mit normaler Geschwindigkeit rückwärts gerichteten Bewegung (C - A) stellt die Geschwindigkeit der Strömung dar.

Diese vorwiegend eingesetzte Technik der Druck-Anwendung generiert also unvermeidliche Nebeneffekte in Form von Wärme (die in aller Regel in die Umgebung verpufft) und Verdichtung bzw. wachsenden Widerstand (der nur mittels zusätzlichem Energie-Einsatz zu überwinden ist). Der Wirkungsgrad dieser gängigen Technologie ist entsprechend gering (Details siehe Kapitel 05.13. ´Explosion / Implosion´).

Umgekehrt sind die Prozesse bei Anwendung von Sog, z.B. durch eine zurückweichende Wand (E) bzw. analog dazu auch durch ´relativ zurückweichende´ Partikel einer schnellen Strömung gegenüber einer benachbarten langsameren Strömung. Die Partikel (D) fliegen mit normaler Geschwindigkeit (VN) gegen die zurückweichende Wand (bzw. Kollisionspartner) und werden verspätet und mit reduzierter Geschwindigkeit (VR) wieder zurück gestoßen. Die Differenz beider Geschwindigkeiten (D - F) entspricht wieder der generellen Strömungsgeschwindigkeit, die nun aber durch insgesamt langsamere Molekül-Bewegung zustande kommt, also zugleich Kälte (K, grün) generiert wird.

Die nachfolgenden Partikel treffen auf langsamere Partikel, d.h. es ist reduzierter Widerstand gegeben. In die durch das Zurückweichen der Wand fortwährend gegebene relative Leere fallen Partikel widerstandslos, auch in großen Gruppen, auch dicht zusammen, in relativ ähnliche Richtung, d.h. eine Strömung großer Dichte kommt damit zustande. Per Sog (aus zurückweichender Wand, auch z.B. schräg gestellter Oberflächen wie hinten-oben an Tragflächen, oder besonders durch benachbarte schnelle Strömung) ergibt sich praktisch widerstandslos Strömung erhöhter Geschwindigkeit. Diese Strömung weist durchaus hohe ´Dichte´ auf, allerdings von relativ parallel fliegenden Teilchen (ganz im Gegensatz zur ´chaotischen´ Dichte aufgrund Druck-Wirkung). Zugleich wird Abkühlung als Nebeneffekt generiert. Die Anwendung von Sog erzeugt Potential-Differenzen mit minimalem bzw. oftmals ohne jeden Aufwand.

Klimator
Besonders Viktor Schauberger hat auf diesen Wärme- / Kälte-Effekt hingewiesen und beispielsweise ein darauf basierendes Gerät zur Kühlung wie auch zur Heizung eines Raumes entwickelt. Mit den verbliebenen Resten dieses ´Klimators´ konnte das aber nicht wieder erreicht werden. In Bild 06.01.05 ist schematisch mein Vorschlag einer einfachen Konstruktion dargestellt, bei welcher diese Effekte zu erzielen sein müssten. Oben bei A ist ein Längsschnitt, darunter bei B ein Querschnitt im oberen Bereich und bei C im unteren Bereich der Maschine skizziert.

Im Gehäuse D (grau) dreht der Rotor E (rot), welcher von innen nach außen spiralig angeordnete Stufen F aufweist. Zwischen dem Rotor und einem ortsfesten Bauteil H wird rund umlaufend ein Kanal G (dunkelblau) gebildet. Wenn der Rotor im Uhrzeigersinn gedreht wird, weicht die Wand dieser Stufe vom Fluid fortwährend zurück. Per reiner Sogwirkung wird eine nach außen gerichtete Strömung generiert, womit zugleich das Fluid am Auslass K (hellblau) kälter ist. Das Fluid fließt zwischen Leitblechen L (grün) zum mittigen Einlass-Bereich M (hellblau) zurück. Über diese Leitbleche bzw. direkt durch die Gehäusewand wird die Kälte an die Umgebung abgegeben.

Im Gegensatz dazu wird Wärme produziert, wenn der Rotor gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird. Die spiralige Wände der Stufen wirken dann wie Schaufeln einer Zentripetal-Pumpe und drücken das Fluid von außen nach innen. Dabei wird das Fluid verdichtet und Wärme produziert, die im unteren Bereich des Gerätes wiederum an die Umgebung abgeführt wird (bzw. kann Bereich L als Wärmetauscher ausgeführt sein).

Diese Wärmeproduktion erzeugt Widerstand, d.h. nur die als Antrieb des Rotors eingesetzte Energie wird in Wärme überführt. Als Heizung arbeitet dieses Gerät somit nicht besonders wirkungsvoll (und es gibt weit bessere Möglichkeiten hierzu). Die Generierung von Kälte dagegen erfordert Energie-Einsatz praktisch nur zur Überwindung von Reibung in den Lagern, weil der Fluid-Durchsatz ausschließlich aufgrund Sogwirkung erfolgt. Die Partikel fliegen aufgrund eigener Bewegungsenergie immer in Richtung der zurückweichenden Wände - bzw. treiben durch deren Reflektion den Rotor sogar vorwärts. Eine andere Anwendung dieses Bewegungsprinzips wird in nachfolgenden Kapiteln detailliert.

Statischer / Dynamischer Druck
Erwärmung von Luftmassen wird meist als Voraussetzung von Wirbelstürmen genannt (obwohl z.B. lokale Windhosen durchaus auch in normaler Umgebung entstehen können). Die Selbstbeschleunigung solcher Wirbelsysteme wird meist mit Abkühlung begründet (also durch Umwandlung von Umwelt-Wärme in kinetische Energie). Aber das ist nicht Ursache sondern Nebeneffekt, während die Beschleunigung der Strömungen ausschließlich auf der Umwandlung von statischem in dynamischen Druck basiert. Ich habe diesen Prozess mehrfach beschrieben - aber der Umfang wurde mir erst jetzt richtig bewusst.

In Bild 06.01.06 repräsentieren die Kreise A (rot) normale Druckverhältnisse, d.h. gleicher statischer Druck wirkt in alle Richtungen gleichförmig. Wenn nun aber eine Strömung B (blau) gegeben ist, weist diese in Vorwärtsrichtung erhöhten (dynamischen) Druck auf (senkrechter schwarzer Pfeil) und zur Seite hin entsprechend geringeren (statischen) Druck C (waagrechte Linie). In gleichem Umfang ergibt sich somit gegenüber normalem Druck A (z.B. links am äußeren Rand des Wirbelsturms) eine Differenz statischen Drucks (waagrechter dicker schwarzer Pfeil).

Differenzen statischen Drucks werden in frei beweglichem Fluid umgehend ausgeglichen, so dass rechtwinklig zur Strömung D (dunkelrot) eine radiale Strömung E (blau) sich ergibt. Im Prinzip und in Summe sind also die Druckverhältnisse F (dunkelrot) vom Rand zum Zentrum identisch zu den Druckverhältnissen der mittigen Strömung D. Die mittig schnelle Strömung bewirkt also nicht nur ein ´bißchen Sog´ auf die Umgebung, das Potential der Umgebung senkrecht zur Strömung ist vielmehr genauso groß wie das Potential der kinetischen Energie der Strömung selbst.

In solchen Wirbelsystemen baut sich die Strömung von außen nach innen auf, zunehmend schneller und zunehmend aus radialer Richtung G in tangentiale Richtung H drehend. Dieses Strömungsmuster zunehmender Geschwindigkeit ist hier durch unterschiedliches Blau skizziert. Solche Wirbelsysteme brauchen nur einen (zufälligen) Auslöser für ein anfängliches Druck-Potential. Danach beschleunigt das System autonom, indem statischer Druck der Umgebung übergeht in dynamischen Strömungs-Druck, wobei die Umgebung praktisch unbegrenztes Druckpotential nachliefert.

Die kinetische Energie wächst so erstaunlich, weil diese Potentialdifferenzen im gesamten Volumen gegeben sind, indem überall zum Zentrum hin jeweils schnellere Bewegungen existieren. Diese wirken wie Sog, weil die schnellen Partikel seitlich vor den langsameren davon fliegen bzw. Kollisionen ´verspätet´ auftreten und die zurück-geworfenen Partikel geringere Geschwindigkeit aufweisen - also relative Kälte sich als Neben-Effekt ergibt. Auch dieses Strömungsmuster ist in nachfolgenden Kapiteln von großer Bedeutung.

Flettner-Segel-Schiff
Solche Potential-Wirbelsysteme können natürlich auch künstlich ausgelöst werden. Flettner rüstete Anfang vorigen Jahrhunderts einen großen Last-Segler mit senkrecht stehenden Zylindern aus. Ein Motor von wenigen PS war ausreichend für die Rotation der Zylinder, weil praktisch nur Haft- und Lager-Reibung zu überwinden sind. Dieses Schiff ´segelte´ über den Atlantik, war aber letztlich der Konkurrenz der ´Dampfer´ unterlegen.

Um an diese erfolgreiche Technologie zu erinnern, rüstete mein Freund Reiner Höhndorf vor einigen Jahren einen alten Kahn mit solchen Zylindern aus. Durch entsprechende Leitbleche an den Zylindern kann der Vortrieb in beliebige Richtung gelenkt werden. Auch bei Windstille konnte er damit vor Schwerin herum kreuzen (siehe Bild 06.01.07).

Der Vortrieb ergibt sich also nicht wie beim Segeln, vielmehr produziert der Zylinder vorn durch Haftreibung eine beschleunigte Strömung mit entsprechend reduziertem statischen Druck. Hinten bzw. an der durch Leitbleche abgeschirmten Seite lastet normaler Luftdruck bzw. auch erhöhter statischer (Stau-) Druck und die Differenz ergibt den Vortriebsdruck. Durch Verstellen der Leitbleche kann navigiert werden, das Schiff sogar rückwärts oder gegen anstehenden Wind fahren.

Flettner-Rad
Natürlich kann dieser ´Magnus-Effekt´ nicht nur zum Vortrieb von Schiffen eingesetzt werden, sondern auch als Antrieb eines Motors. Angeregt durch Höhndorfs Aktivität zu dieser alten Technologie wurden einige ´Flettner-Räder´ gebaut. Dieser Ansatz ist durchaus eine Alternative zu dem von mir konzipierten ´Sog-Windrad´ (siehe voriger Teil Kapitel 05.06). Anstelle der dortigen zentralen Saugpumpe wird hier durch drehende Zylinder das Fluid nach außen gesaugt. Aufgrund dieser Ähnlichkeiten brachte ich Vorschläge zur Gestaltung der Leitbleche ein, z.B. wie in Bild 06.01.08 skizziert.

Hier sind beispielsweise sechs Zylinder C (rot) eingezeichnet, die auf einem Gestell montiert sind, das insgesamt um die Systemachse dreht, hier z.B. gegen den Uhrzeigersinn. Über ein Getriebe drehen die Zylinder wesentlich schneller um ihre jeweils eigene Achse, hier im Uhrzeigersinn (Gestell und Getriebe sind hier nicht eingezeichnet).

Aus dem mittigen Einlass-Bereich A (hellblau) wird Fluid in die Kanäle B (dunkelblau) gesaugt, das im außen umlaufenden Auslass-Bereich D (hellblau) abfließt. Der Rotor C (rot) bewirkt also nur durch Haftreibung eine beschleunigte Strömung, nur in einer relativ dünnen Schicht. Durch oben geschilderte Prozesse wirkt diese Potential-Strömung jedoch weit hinaus, so dass durchaus eine umfangreiche Strömung zustande kommt, besonders wenn das Fluid in geschlossenem Kreislauf geführt wird.

Durch Leitbleche sind die Zylinder teilweise abgedeckt. Aufgrund der Strömung liegt an den nach vorn gerichteten Flächen der Zylinder und Leitbleche relativ geringer statischer Druck an. An den jeweiligen Hinterseiten E (grün) sollte möglichst hoher (atmosphärischer) Druck anstehen, d.h. dort sollte möglichst geringe Fluid-Bewegung existieren. Dies ist beispielsweise durch (Loch-) Bleche zu erreichen, welche als Kreissegmente angeordnet sind, also keine nach rückwärts gerichteten Flächen bieten, sondern nur Querströmungen behindern (Details siehe oben genanntes Kapitel ´Sog-Windrad´).

Mit obigem Beispiel der ´Flettner-Segel und -Räder´ wird also deutlich, dass mit geringem Einsatz von Energie die Bewegung molekularer Bewegung so zu manipulieren ist, dass statischer Druck in dynamischen umgewandelt wird und die Druck-Differenzen als Vortriebs- bzw. Antriebs-Potential extern nutzbar werden. Zweifelsohne weisen diese Maschinen einen Wirkungsgrad von über hundert Prozent auf, der durch diverse Optimierungs-Maßnahmen gegenüber diesem einfachen Beispiel noch wesentlich zu steigern ist. Wenn Luft als Arbeitsmedium eingesetzt wird, ist allerdings relativ großes Bauvolumen erforderlich. Aber auch kleinere Anlagen, mit Wasser oder Öl betrieben, werden durchaus brauchbare Leistung bieten. Andererseits gibt es durchaus wirkungsvollere Anwendungen, wie nachfolgend angesprochen.

Kegel-Motor
In Kapitel 05.10. ´Tornado-Motor´ wurde die Sogwirkung unterschiedlich schneller Strömungen genutzt, die analog zu Windhosen ´scheibenweise´ von unten nach oben schneller drehend sind. Analog zum Clem-Motor wurde dieses Strömungsmuster in Kanälen eines Rotors erzeugt, welche nach außen zur Gehäusewand offen sind. Aufgrund Haftreibung ergibt sich in den Kanälen eine Drallströmung, die am Ende der Kanäle in Drehmoment umsetzbar ist (Details siehe vorgenanntes Kapitel). Enge Rohre oder Kanäle ergeben Widerstand, darum sollte sich Fluid in Strömungsmaschinen möglichst frei bewegen können.

In Bild 06.01.09 ist darum eine sehr viel einfachere Maschine im Längsschnitt schematisch dargestellt. Im Gehäuse A (grau) ist eine kegelförmige, runde Aussparung angebracht, in welcher ein ebenfalls runder und kegelförmiger Rotor C (rot) dreht. Der Rotor ist etwas kleiner, so dass zwischen Gehäuse und Rotor ein ringförmiger Kanal B (blau) gegeben ist. Dieser Kanal wird also nur seitlich begrenzt und weist keine Zwischenwände auf, so dass das Fluid darin sich relativ frei bewegen kann.

Per Haftreibung am drehenden Rotor wird das Fluid im Kanal ebenfalls in Drehbewegung versetzt. Die Rotoroberfläche dreht oben an großem Radius schneller im Raum, so dass das Fluid von unten nach oben zunehmend beschleunigt wird. Hier sind vier unterschiedlich schnell drehende ´Ring-Schichten´ durch unterschiedliches Blau markiert. Von oben nach unten wirkt damit Sog, so dass das Fluid im Kanal insgesamt auf diagonaler Bahn (skizziert durch die blaue Kurve D) vom unteren Einlass zum oberen Auslass strömen wird. Die jeweiligen Querschnittsflächen müssen entsprechend zum Radius und zunehmender Geschwindigkeit angelegt sein.

Die Selbst-Beschleunigung von Strömung findet hier also nicht in mehreren Kanälen statt (wie beim Mazenauer- und Clem-Motor sowie Maschinen des vorigen Teils), sondern nur in einem kegelförmigen und entsprechend weiteren Kanal rund um den Rotor. Der gemeinsame, ringförmige Strahl am Auslass kann durch eine entsprechende Turbine in Drehmoment umgewandelt werden. Die Manipulation molekularer Bewegungsprozesse dieser Maschine sind detailliert im folgenden Kapitel 06.02. ´Kegel-Motor´ beschreiben.

Überschall-Motor
Einem Leser meiner Website verdanke ich den wichtigen Hinweis auf Laval-Düsen mit ihrem ´phänomenalen´ Beschleunigungseffekt. Die generelle Form dieser Düse ist schematisch in Bild 06.01.10 im Längsschnitt dargestellt. Die Querschnittsfläche A eines Rohres (grau) wird reduziert zu einer Düse C und danach wieder erweitert auf größeren Durchmesser D. Im Bereich A vor der Düse herrscht Strömung von Unter-Schallgeschwindigkeit, in der Düse C wird Schallgeschwindigkeit erreicht - und erstaunlicherweise fließt die Strömung im Bereich des sanft erweiterten Auslasses D mit Über-Schallgeschwindigkeit ab. Dieser Effekt wird beispielsweise genutzt zum Schneiden von Stahl mittels Wasserstrahl.

Diese phänomenale Erscheinung kann theoretisch mit ebenso ´phänomenalen Rechentricks´ einigermaßen erklärt werden - aber offen bleibt dabei die Frage, woher die Energie zu dieser Beschleunigung kommen soll. Der praktisch entscheidende Effekt sind Kollisionen von Partikeln im Bereich B des enger werdenden Rohres. Dort ist erhöhte Dichte gegeben, die Partikel kollidieren in kürzerer Folge und damit steigt die Wahrscheinlichkeit von Mehr-Fach-Kollisionen. Hier sind z.B. zwei Partikel (rot) dargestellt auf ihrem prinzipiellen Weg von der Rohrwand nach innen. Sie treffen dort zusammen (gelb) und zeitgleich einen dritten Partikel (weiß).

Auf diesen Dritten wird praktisch die doppelte kinetische Energie übertragen, so dass er mit überhöhter Geschwindigkeit durch die Düse C in den Auslass-Bereich D fliegt. Die zwei energie-abgebende Partikel bleiben zurück mit relativ geringer Geschwindigkeit. Die ausführliche Herleitung dieser Bewegungsmuster ist im Kapitel 06.03. ´Überschall-Motor´ dargestellt. Die Beschreibung dieser Prozesse ist einigermaßen schwierig zu lesen, darum ist hier das ´phänomenale´ Ergebnis vorweg genommen.

Nicht alle Partikel eines Fluids bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit im Raum, beispielsweise mit etwa 500 m/s der Luft. Es wird ´Gauß´sche Normalverteilung´ unterstellt, hier skizziert als Glocke E, aus der sich dieser Mittelwert ergibt. Normalerweise ändert sich an dieser Verteilung nichts, weil bei Kollisionen jeweils die Richtungen und Geschwindigkeiten eins-zu-eins ausgetauscht werden. Entscheidende Änderungen kommen nur zustande aus Kollisionen, bei denen nicht nur zwei Partner sich austauschen - bzw. erst dadurch ergeben sich überhaupt diese unterschiedlichen Geschwindigkeiten einzelner Partikel.

Wiederum ergibt sich aber keine wesentliche Änderung, solang solche Mehrfach-Kollisionen im freien Raum auftreten, weil alle schnellen oder langsamen Partikeln weiterhin in alle Richtungen gleich verteilt sind. In obiger Düse sind die Bedingungen für Mehrfach-Kollisionen günstig und darüber hinaus weisen die beteiligten Partikel eine bevorzugte Richtung auf (siehe Vektoren obiger Partikel), so dass dort eben auch bevorzugt diese überschall- bzw. sogar ´über-molekular-´schnelle Bewegungen in Strömungsrichtung sich ergeben.

Das ´phänomenale´ Ergebnis ist eine veränderte Häufigkeitsverteilung der Geschwindigkeiten, wie schematisch bei F skizziert ist: seltsamerweise gibt es vermehrt Partikel geringer Geschwindigkeit, die im Bereich der Düse ´herum-stehen´. Aber es gibt andererseits vermehrt Partikel mit wesentliche erhöhter Geschwindigkeit, die mit ´Über-Geschwindigkeit´ in den Auslassbereich fliegen. Die gesamte kinetische Energie des Fluids ist unverändert - nur die Verteilung der aktuellen kinetischen Energie beteiligter Partikel wird so verschoben, dass sich insgesamt ein erhöhter Durchsatz ergibt.

Durch rein passive Maßnahme (geeignete Verjüngung und anschließende Erweiterung der Querschnittsfläche) wird eine Manipulation der molekularen Geschwindigkeiten erreicht - so dass weiches Wasser harten Stahl schneiden kann - und dieser Effekt natürlich auch als Antriebsquelle eines Motors zu verwenden ist. Natürlich ist dabei kein wesentlicher Energie-Einsatz erforderlich, weil nur gegebene kinetische Energie beteiligter Partikel etwas anders verteilt wird.

Unendliche Möglichkeiten
Bei Implosions-Maschinen ist externer Nutzen zu erreichen, indem die Vektoren normaler molekularere Bewegung zweckdienlich geordnet werden. Diese Manipulation ist durch Anwendung von Sog in vielfältiger Weise möglich. Die kinetische Energie geordneter, dichter Strömung bzw. die Differenzen aus statischen und dynamischen Drücken kann auf vielfältigste Weise genutzt werden. Mit voriger Laval-Düse wurde eine Anwendung aufgezeigt, mit welcher sogar die Verteilung der Geschwindigkeiten manipulierbar wird und zudem mit bevorzugter vektoriellen Richtung eine überschall-schnelle Strömung generiert wird - wiederum mit vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten.

In folgenden beiden Kapiteln sind diese neuartigen Gesichtspunkte und teilweise komplexe Bewegungsmuster detailliert beschrieben (und vermutlich nicht einfach zu lesen). Anschließend sind noch ein paar Anwendungsmöglichkeiten zweckdienlicher ´Fluid-Manipulationen´ aufgeführt.

06.02. Kegel-Motor Implosions-Maschinen