Alfred Evert
Sog und Druck nutzen

Diverse Artikel zum Sog-Effekt
Fisch-Wind-/Wasser-Rad Im vorigen Kapitel Sog und /oder Druck habe ich meine Theorie des Auftriebs am Beispiel der Tragfläche ausgeführt. In diversen Artikeln verschiedener Medien habe ich diese Effekte ebenfalls beschrieben, beispielsweise:

in Warum das Segel nicht zieht - habe ich in etwas ´flapsig´ Form die Wirkungen am Beispiel des Segels beschrieben,

in Denkblockade - vom Winde verweht habe ich etwas aggressiv den ´Mehrwert-Nutzen´ am Beispiel eines Surfbretts dargestellt,

in Die Wirkung des Sogs sind diverse Abschnitte aus meiner Fluid-Technologie zusammen gefasst.

In vielen anderen Kapiteln habe ich entsprechend jeweiliger Details die Möglichkeit zur Erzeugung von Sogbereichen wie deren Effekte beschrieben.

Die Möglichkeit zur Organisation von ´mehr Wind´, also der Schaffung konzentrierter und geordneter Strömungen durch Sog, wird am Beispiel der Kleinen Windkraftanlage (Bild rechts) besonders deutlich. Als Wind-Kraftanlage kann diese Maschine nur in kleiner Ausführung installiert werden, weil sie bei Starkwind zu großen Kräften ausgesetzt wäre. Diese Maschine kann aber gut in einen kleinen Fluss gehängt werden, wo durch die Fischform Strömung konzentriert wird (also kein Stauwehr erforderlich ist). Diese Maschine kann z.B. auch in Meeres- oder Gezeitenströme gehängt werden (auch groß dimensioniert).

Sog und Druck / Fluid und Körper
Schauberger hat ausgeführt, dass bei natur-richtiger Bewegung der Sog immer dominant sein muss gegenüber dem Druck. Das ist nicht ganz stimmig, je nach Zielsetzung der Anwendung müssen Konstruktion und Prozesse unterschiedlich organisiert werden.

Es sind die Wechselwirkungen zwischen Fluid und Körpern zu unterscheiden ebenso wie die Wirkung von Sog und Druck. Nachstehend sind die diversen Beziehungen aufgelistet (analog zum Kapitel Kurzbeschreibung Maschinen-Erfindungen):

Körper übt Druck aus ... Fluid übt Druck aus ...
Körper übt Druck aus auf Körper
Das ist Thematik der klassische Mechanik, ihre Gesetze und Formeln dürfen aber nicht eins-zu-eins auf Bewegung von Fluiden übertragen werden, weil Fluide ´elastisch´ bzw. ausweichende Bewegungen möglich sind. Diese einzelnen Fluid-Bewegungen müssen betrachtet werden, sonst liefern die Formeln nur annähernd richtige Ergebnisse.		 Fluid übt Druck aus auf Körper
Nur wenn Fluid in einem dünnen Strahl auf eine möglichst große Druckseite eines festen (beweglichen) Körpers auftrifft, kann die kinetische Energie durch Umlenkung komplett übertragen werden. Es darf dabei keine Umlenkung durch Sog gegeben sein.
Körper übt Druck aus auf Fluid
Die Erzeugung von Druck in einem Fluid durch bewegte feste Körper ist optimal in einer Kolbenmaschine realisiert. Auch bei Strömungsmaschinen wird vielfach versucht, Druck im Fluid zu erzeugen. Vorrangig sollte aber sein, gerichtete Bewegung und Geschwindigkeit zu erreichen (was nur per Sog erreichbar ist). Kraft und Richtung des Drucks fester Körper müssen der spezifischen Bewegungsart der Fluide entsprechend eingesetzt werden, sonst entsteht der bekannte Energieverlust in erheblichem Umfang (z.B. beim üblichen Durchsatz von Fluid durch Rohre).		 Fluid übt Druck aus auf Fluid
Es findet augenblicklich ein Druckausgleich statt, verbunden mit sofortiger turbulenter Strömung. Eine gerichtete Bewegung und Beschleunigung kann nur erzielt werden, wenn Fluid tangential einem Wirbel zugeführt wird. Diese Maßnahme ist besonders beim Mischen zu beachten, sonst ergeben sich die bekannten Verluste.
Körper übt Sog aus ... Fluid übt Sog aus ...
Körper übt Sog aus auf Körper
Diese Wirkung ist nur mittels geringer Mengen Fluid möglich um Adhäsion zu erzeugen. In Strömungsmaschinen ist diese Beziehung ohne Bedeutung.		 Fluid übt Sog aus auf Körper
Ein fester Körper kann nicht in einen Bereich geringen Drucks ´fließen´. Es gibt keine Sogwirkung auf feste Körper. Die Tragfläche eines Flugzeugs z.B. erzeugt Auftrieb keinesfalls durch ´Sog´, sondern lediglich aufgrund Druckdifferenz. In Strömungsmaschinen muss darauf geachtet werden, die Energie des Fluids per Druck auf die Druckseite fester Körper zu übertragen und dabei Sog möglichst zu vermeiden.
Körper übt Sog aus auf Fluid
Vorteilhaft ist, dass Fluid in den Unterdruck mit Molekulargeschwindigkeit strömt. Allerdings darf dabei keine turbulente Strömung entstehen, d.h. nur kontinuierliche Strömungen per Sog fester Körper machen Sinn. Wenn der feste Körper zu rasch einen Bereich relativen Unterdrucks erzeugt, besteht die Gefahr von Kavitation. Besonders vorteilhaft ist, dass entlang feststehender gekrümmter Körper-Oberflächen durch Sog der Fluidstrom beschleunigt werden kann.		 Fluid übt Sog aus auf Fluid
Das ist die effektivste Art, ein Fluid bzw. Fluidteile zu bewegen bzw. Strömungen zu beschleunigen. Die Fluid-Moleküle fließen aufgrund der allgemeinen Molekularbewegung mit der ihrer Wärme entsprechenden Geschwindigkeit weite Strecken kollisionsfrei in Richtung des Unterdrucks (siehe z.B. Wirkung und Anwendung des Sogs zur Erzeugung von Auftriebskraft). Jede schnellere Strömung wirkt wie Sog auf benachbarte langsamere Strömungen, was die bekannte Beugung von Strömung hin zur schnelleren ergibt.

An sich sind dies Selbstverständlichkeiten - um so unverständlicher ist allerdings, dass diese Gesichtspunkte in üblichen Installationen keinesfalls durchgängig beachtet werden. In meiner Fluid-Technologie habe ich über fünfzig Konstrukte nach diesen Kriterien entworfen.

Potential-Drall-Rohre Rohrerfindungen
In diesem Abschnitt wird behandelt, wie Fluid optimal durch feststehende, feste Körper zu führen ist. Bei obigen Beispielen zum Auftrieb bilden sich hinter der Tragfläche (bzw. dem Segel) unvermeidbare turbulente Strömungen. Innerhalb von Rohren kann dagegen die Strömung fortgesetzt in optimaler Form organisiert werden.

Viktor Schauberger stellte fest, dass die Strömung in Rohren gewendelt sein muss und er entwarf dazu komplexe Querschnitte in Eiform. Aber auch z.B. sechskantige Rohre mit gerundeten Ecken trennen den mittigen Hauptstrom von der Wandung, so dass weit weniger Reibungsverluste auftreten. Besonders in Rohrbogen muss die Strömung mit Drall geführt werden, sonst ergibt sich turbulente Strömung mit enormem Widerstand.

Für mich ist vollkommen unverständlich, warum nicht generell gewendelte Rohre verwendet werden, z.B. bei modernen Verbundwerkstoffen. Mir ist nur ein Unternehmen bekannt, das gewendelte Rohre für Wärmetauscher verwendet und damit Durchsatz mit weniger Druckverlust und bessere Wärmeübertragung erreicht. Außerdem bleiben solche Rohre frei von Absetzungen.

Im Artikel Potentialdrallströmung im Blutkreislauf habe ich z.B. ausgeführt, dass in unseren Adern und Venen das Blut u.a. durch Sog gefördert wird.

Potential-Drall-Pumpe Im Kapitel Rohrerfindung sind diverse Konstrukte kurz beschrieben. Über Menu Zeichnungen sind einige Skizzen zu sehen. Die kompletten Texte und Zeichnungen sind nur per Download verfügbar.

Maschinenerfindungen
In diesem Abschnitt der Fluid-Technologie wird das Zusammenwirken von Fluid und (teilweise) beweglichen festen Körpern behandelt. Vorwiegend werden dort Pumpen und Turbinen dargestellt, wobei besonders auf optimalen Zufluss, Durchfluss und Abfluss Wert gelegt wurde.

Erstaunlich ist beispielsweise, dass bei herkömmlicher Konzeption das Fluid zwischen den Schaufeln von Rotor und Stator praktisch im Zick-Zack-Kurs geführt wird. Im Gegensatz dazu habe ich z.B. aus diversen Komponenten (die auch als selbständige Maschinen einsatzfähig sind) ein Strahltriebwerk konzipiert, bei welchem das Fluid immer in gleiche Richtung bewegt und dabei mehrfach ´eingespult´ wird. Für Fachleute werden einige dieser Aspekte von Interesse sein.

Eine kurze Beschreibung dieser Konstruktionen ist unter Maschinenerfindung gegeben (Zeichnungen und Download wie oben).

Fahrzeugerfindungen
Rumpf-Trag-Fläche In diesem Abschnitt wird die Bewegung fester Körper in Fluid behandelt, d.h. Konzeptionen für Flugzeuge und Schiffe dargestellt. Wichtigster Gesichtspunkt ist dabei, das Fluid um den Körper herum in optimaler Weise zu führen.

Erstaunlich ist beispielsweise, dass bei vielen Flugzeugen die Triebwerke unter den Tragflächen angeordnet sind - während Auftrieb an den Unterseiten möglichst ruhende Luft voraussetzt und an der Oberseite möglichst hohe Strömungsgeschwindigkeit herrschen sollte. Im Gegensatz dazu habe ich ´Düsentragflächen´ oder den ganzen Rumpf als Tragfläche konzipiert, womit dessen Luftwiderstand drastisch reduziert wird.

Konventionelle Schiffe erfahren im Wasser hohen Widerstand. Wenn aber der erforderliche Transport von Wassermassen (von vor dem Schiff nach hinter dem Schiff) mit den erforderlichen Vortriebseinrichtungen kombiniert werden, ergeben sich wesentliche Vorteile. Auch bei den konventionellen Propellern bieten sich bessere Möglichkeiten an.

Eine kurze Beschreibung dieser Konstruktionen ist unter Fahrzeugerfindung gegeben (Zeichnungen und Download wie oben).

Nachträge
Diese rd. fünfzig Konstrukte im Rahmen meiner Fluid-Technologie habe ich in 1998 zum Patent angemeldet, die Rechte aber verkauft und nicht weiter verfolgt. Ein entsprechendes Buch wurde veröffentlicht, ist aber zwischenzeitlich vergriffen (nur mehr als Download verfügbar). Das Inhaltsverzeichnis der Bücher weist den gesamte Umfang aus.

Einige Jahre später habe ich aufgrund diverser Anregungen und Erkenntnisse wesentliche Nachträge zur Fluid-Technologie anfügen können, z.B. um Effekte des Pulsierens nutzen zu können (wie im folgenden Kapitel beschrieben).

Evert / 13.01.2004

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