Mehr Gravitations- als Winddruck
Im Artikel Denkblockade - vom Winde verweht wurde festgestellt, daß am Segel der Winddruck eine untergeordnete Rolle spielt, die Abschirmung des Luftdrucks durch höhere Geschwindigkeit in Lee dagegen die wesentliche Vortriebskraft ergibt.

Allgemein wird behauptet, etwa ein Drittel des Vortriebs resultiere aus Winddruck und zwei Drittel aus Sog. Bei höheren Geschwindigkeiten wird der Sog weit mehr beitragen. Schließlich kann auf die nahezu planen Unterseiten der Flugzeugtragflächen kaum ´Winddruck´ wirken, wird der Auftrieb also allein mittels Druckunterschied - also per Gravitationskraft - erzeugt.

Künstlicher Wind
Im Artikel Kleine Windkraftanlagen wurde dargestellt, wie man ´mehr Wind´ machen kann. In anderen Konstrukten wurde auch vorgeschlagen, Teilmengen des anstehenden Windes zusätzlich durch Pumpen zu beschleunigen, um damit selbstverstärkende Potentialdrallwirbel auszulösen.

Wenn man obiges jedoch zuende denkt, ergibt sich folgendes:

wenn man zu jeder Einheit Windkraft mindestens zwei Einheiten Sogkraft ´geschenkt´ bekommt - dann lohnt auch den Wind vollkommen ´künstlich´ zu erzeugen. Allerdings sollte dann auch schon bei der Erzeugung dieses Windes die Kraft des Soges als zusätzliche Quelle von Bewegung genutzt werden.

Potentialdrallpumpe
Bereits in der Maschinen-Erfindung wurde die Potentialdrallpumpe vorgestellt, danach noch viele Anwendungsmöglichkeiten und Varianten dieses Konzeptes aufgezeigt. Hier sollen darum nur die wichtigsten Gesichtspunkte wiederholt werden.

Wie bei einer normalen Zentrifugalpumpe verlaufen hier Kanäle (K) in einem Rotor (R) von innen nach außen. Aufgrund der Rotordrehung und Zentrifugalkraft wird Fluid damit von innen nach außen gefördert.

Wenn nun jedoch die Kanäle beidseits (hier unten und oben) offen sind, haftet das Fluid an den benachbarten Wandungen. Wenn eine dieser Wandungen feststehend (F) ist, die andere Wandung (B) dagegen doppelt so schnell dreht wie der Rotor, wird in diesem Kanal außer dieser zentrifugalen Strömung zusätzlich eine Drallströmung erzeugt.

Von innen nach außen wird dieser Drall immer intensiver, die schnellere Drallbewegung außen wirkt saugend (bekannt als Beugung der Stromlinien stets hin zur relativ schnelleren). Am Einlaß herrscht damit ein enormer Sog, am Auslaß ist insgesamt weit höhere kinetische Energie gegeben. Diese zusätzliche Energie kostet praktisch keine Kraft, weil die Drehung des Beschleunigungsrotors (B) wie die Haftung des Fluids an der feststehenden Wandung (F) nur minimalen Reibungswiderstand erzeugen.

Schon der Energieaufwand für die Drehung einer normalen Zentrifugalpumpe kann theoretisch vollkommen zurückgewonnen werden per Rückstoß, wenn die Strömung am Auslaß gegen die Drehrichtung gelenkt würde. Hier steht darüber hinaus diese Drallbewegung zur Verfügung, welche ebenfalls zum Zwecke des Rückstosses ´aufgestellt´ werden kann.

Diverse Anordnungen solcher Kanäle sind machbar, hier ist nur beispielsweise skizziert (unten, links), wie ein solcher Kanal (K) in einen Rotor (R) eingepaßt sein kann. Hier mündet der Auslaß dieses Kanals in einer Düse (D).

Bereits in der Fahrzeug-Erfindung wurde die Düsentragfläche als die effektivste Lösung zur Erzeugung von Auftrieb vorgestellt. Hier ist die prinzipielle Konzeption einer solchen Tragfläche (T) skizziert (oben, rechts). Entlang der Flügelnase ist ein Rohr installiert, in welchem Fluid in (obiger) Drallströmung fließt. Etwas achterlich davon wird das Fluid durch Düsen (D) ausgeleitet. Die Düse weist also einen länglichen Querschnitt auf, die Drallströmung wird praktisch ´abgewickelt´ (ähnlich dem Bleistift-Spitzen). Diese Strömung liegt laminar auf der Sogseite der Fläche an. Durch die Krümmung der Fläche entsteht ein Sogbereich (wobei dieser Sog bis zur Nase zurück wirkt).

Diese Tragfläche bzw. Turbinenschaufel (T) dreht sich hier um die Systemachse, womit deren äußeres Ende relativ nah an der Gehäusewandung (G) entlang geführt wird. Zwischen Schaufel und Wand ergibt sich wiederum eine Düse, d.h. die Strömung an der Sogseite der Schaufel wird damit nochmals beschleunigt. Die hohe Geschwindigkeit des Fluids an der Sogseite schirmt den statischen Druck des Fluids weitgehend ab.

Anders als bei normalen Schaufel wird die Druckseite der Schaufel im Bereich der Nase kaum angeströmt, steht dort also sehr hoher statischer Druck an. Im hinteren Bereich der Druckseite dagegen wird Fluid in Richtung Wandung durch den Düseneffekt angesaugt. Es wird sich dort ein rückläufiger Wirbel bilden, d.h. Strömung von hinten gegen die Druckseite der Schaufel drücken.

Die am Auslaß der Potentialdrallpumpe anstehende Strömung wird hier also einerseits gegen den Drehsinn nach hinten umgelenkt, andrerseits wird auch der Drall dieser Strömung in laminar nach hinten gerichtete Strömung überführt. Beide Strömungen werden durch den Düseneffekt am Schaufelende nochmals verstärkt. Letztlich wird der damit gegebene Rückstoß nochmals ganz wesentlich intensiviert durch die enorme Differenz des statischen Drucks auf beiden Seiten der Schaufel.

Bauvarianten
Diese Skizze zeigt nur das Prinzip auf und praktisch werden diverse Varianten zu realisieren sein. So ist natürlich der Einlaßbereich strömungsgünstiger zu gestalten, z.B. als hyperbelförmiger Trichter. Die Berührungsflächen zwischen feststehender Wand und Rotor und Beschleunigungsrotor werden länger, wenn diese ebenfalls einen Kegel bilden, womit sich die Drallströmung intensiver ausbilden kann. Die Kanäle sind zweckmäßig zu gestalten mit zunehmend geringerem Querschnitt, ebenso die Umlenkung in die Düsen. Der Rotor kann mit relativ viel größerem Radius angelegt werden. Die Tragflächen sind oben und unten abzudecken, die Gehäusewandungen jedoch oberhalb und unterhalb können weiter zurückweichen, um die Strömung hinter den Tragflächen möglichst rasch wieder zu beruhigen. Die Bereiche des Rückflusses vom unteren in den oberen Raum sind weit zu gestalten, um hier möglichst wenig Reibungsverluste zu bekommen. Die Profile sind für diesen Zweck zu optimieren, weil diese Tragflächen hier praktisch keine Fahrt machen im Fluid.

Wenn diese Maschine zum Betrieb mit Flüssigkeiten ausgelegt wird, muß darauf geachtet werden, daß das Fluid dem Sog folgen kann, z.B. in den Kanälen. Andrerseits ist dann wesentlich höherer statischer Druck gegeben (bzw. z.B. per ´Steigleitung´ leicht zu produzieren), welcher durch die gezielte Beschleunigung des Fluids an der Schaufelsogseite umsetzbar ist.

Offenes System
Bei der Realisierung werden also noch viele technische Details zu optimieren sein. Diese Grundkonzeption jedoch ist in sich stimmig - auch wenn diese Maschine nach dem Anfahren keine Energiezufuhr mehr erfordert, sondern Energie liefert. Denn dieses System ist ein offenes System. Die ständig zufließende Kraft ist die der Gravitation, welche hier als statischer Druck des Fluids zum Ausdruck kommt. Lediglich durch geschickte und gezielte Beschleunigung der Strömungen wird dieser Druck zeitweilig abgeschirmt. Die Druckdifferenzen ergeben Energieüberschuß - so wahr wie Surfer flitzen und Tornados wüten.

Evert, 05.12.1999