Пользователь
0,0
рейтинг
22 мая 2012 в 08:00

Импульсный электролиз на Google Science Fair



Как и было обещано организаторами конкурса Google Science Fair, 21 мая объявлены региональные победители.

Планета поделена на три региона:
— Северная и Южная Америка;
— Европа, Ближний Восток и Африка;
— Азиатско-Тихоокеанский регион.
В каждом регионе представлены три возрастные группы:
— 13-14 лет;
— 15-16 лет;
— 17-18 лет.
В каждой группе выбрано по 10 проектов, итого получилось 90 научных трудов.

Через несколько недель организаторы выберут 15 финалистов, которые поедут на финальный розыгрыш в США, где и определятся победители.
Итоговые результаты и проекты победителей можно посмотреть на сайте:
www.google.com/intl/en/events/sciencefair/index.html английская версия.
www.google.com/intl/ru/events/sciencefair/index.html русская версия.
Количество всех участников мне неизвестно, а итоговую таблицу стран победителей я составил со страницы результатов конкурса Google Science Fair.

image

Пятерка лидирующих стран: США, Индия, Сингапур, Испания и Германия.
Интересно то, что можно с легкостью посмотреть проект, написанный на иностранном языке, благодаря встроенному переводчику. Основную идею проекта понять вполне возможно.
Из положительных сторон можно отметить то, что любой ребенок может без проблем принять участие в конкурсе. Необходима только интересная идея и красивый способ ее подачи.
Имеются различные ограничения, о которых необходимо внимательно читать в условиях конкурса. На память: не все страны могут принимать участие, запрещено использование музыки, не должно быть рекламы, и ряд других.

А теперь о грустном…
Россия в таблице отсутствует. Из бывшего СССР представлена только Украина с проектом изучения влияния выхлопных газов автомобилей на экологию крупного города – желаем им успеха!
На youtube видел несколько работ из России. Недостаток конкурса в том, что нет списка всех участников на отборочном этапе (или я не смог его найти).
К чему я это пишу? За конкурсом наблюдал со стороны участника, так как был привлечен в качестве оператора видеокамеры и изготовителя прибора для дочери, которая приняла участие в конкурсе и смогла поджечь воду, исследуя импульсный электролиз воды. К сожалению, не попала в число финалистов.
Наблюдал за ее работой, исследованиями, переживаниями. Работу приходилось делать помимо учебы, поэтому успеваемость в результате немного снизилась…

История с поджиганием воды, исследования, наблюдения, измерения и выводы находятся на сайте с описанием проекта. Пересказывать не буду, желающие могут прочесть, ссылка внизу статьи. Вопросы передам автору работы.
Не знаю, как с точки зрения науки, но для меня результаты опытов дочери показались интересными и поэтому поделюсь своей частью работы, описанием прибора «Импульсный электролизер».
Аппарат можно использовать в школе для безопасного изучения электрогидравлического эффекта, который открыл наш соотечественник Лев Юткин. Его еще называют «Русский Тесла».
И это все о нем:
книги;
биография;
фильм.

У Юткина все круто: молнии, десятки киловольт и миллионы рублей экономии.
У нас все проще:
маленькая ручная плазма
image

огонь из воды


Галактика


Итак.
По заданию подрастающего поколения пришлось в срочном порядке делать аналог сварочного аппарата, на котором впервые было замечено появление огня при касании воды электродом.
В первую очередь стояла проблема безопасности, поэтому решено сделать его с батарейным питанием. Можно использовать трансформатор и бытовую электрическую сеть, но практика подтвердила преимущества автономной работы.
В качестве преобразователя напряжения были использованы детали от моей первой фотовспышки Электроника ФЭ-26 «Данко». Заменил только высоковольтный диод и установил ограничение выходного напряжения, чтобы не щипало сильно.
Генератор импульсов можно было сделать на 555-м таймере, но значительный ток потребления, большое количество обвязки и отсутствие времени на поиски склонили в сторону микроконтроллера. Простенькая программа позволяет легко добиться необходимых параметров импульсов.
Полевой транзистор использовал из закромов. Для качественного управления ключевым транзистором установлена микросхема драйвера.
Как оказалось впоследствии, именно высокая скорость работы ключа способствовала проявлению в опыте электрогидравлического эффекта. В дальнейшем надо дополнительно поработать над динамикой работы ключа.
Много времени ушло на придумывание способа закрепления центрального электрода. Помогла тонкая трубочка, изготовленная из медной фольги. В нее вставляется электрод и фиксируется зубочисткой. Другой электрод для защиты от удара током и короткого замыкания закрыт пластмассовой трубкой с отверстиями.
Верхняя часть корпуса — пшикалка для очистки монитора.
Нижняя — баночка для витаминов с символической надписью на дне «Прометей».
Выключатель смонтирован в нижней части корпуса. Элементом питания является трех-вольтовая батарейка 123А.
image

Дальше уже работа дочки – добывать огонь из воды, замерять, исследовать, делать выводы. Наука, в общем.
Насколько правильно я понял из опытов, у этого способа получения огня есть большой потенциал – уменьшать диаметр электрода и увеличивать напряжение в импульсе. Предел, при котором начинается разрушение электрода, в целях безопасности не исследовался, а увеличение выработки водорода просматривается явно.

Печатная плата не изготавливалась, был выполнен навесной монтаж и детали залиты герметиком. Все видно в начале первого фильма.
Если смотреть фильм на ютубе, то в подробном описании имеется временная шкала, которая позволяет быстро и точно попасть на любой этап опыта.

Мое.
Электрическая схема в формате pdf.
Программа работы формирователя импульсов на языке PBP.

Дочкино.
Сайт с описанием работы.

Фильм 1 «Импульсный электролиз поверхностного слоя воды».


Фильм 2 «Электрогидравлический эффект в морской воде».


Готовьтесь на следующий год!
Всем удачи, и пусть победит сильнейший!

Дополнение к статье.
В процессе обсуждения возникло много вопросов. Помещу ответы в статью, чтобы не искать в комментариях.

Цель написания рассказа:
— обратить внимание на интересный научный конкурс и простоту участия в нем на своем родном языке;
— подтолкнуть людей на участие в следующем конкурсе, он, как я понял, ежегодный;
— подчеркнуть то, что несмотря на огромный размер страны, отличную научную историю, от России в финале не оказалось ни одного проекта;
— показать (на своем примере), что работы все же есть, просто наверняка, в финал попадают самые достойные;
— вспомнить нашего великого ученого Льва Юткина;
— поделиться историей создания импульсного электролизера и рассказать немного про работу, чтобы труды не потерялись на просторах Интернета. Вполне возможно, что это подтолкнет кого-то на исследования в этом направлении или способствует придумыванию чего-то нового.

Оказалась, что работа привлекла большое внимание. Не ожидали такого эффекта от статьи и хороших отзывов. Огромное всем спасибо за поддержку! Было очень приятно.

Для участия в конкурсе необходимо было придумать интересный вопрос и получить на него положительный или отрицательный ответ в ходе проведения эксперимента.
Вопрос – можно ли поджечь море?
Ответ – да!
Опыт получился простым и эффектным. Об этом снят первый фильм. Этим можно было и ограничиться, но…
В результате опыта возникло много интересных наблюдений.
Очень неожиданным стало проявление электрогидравлического эффекта. На его исследование было потрачено много дополнительного времени и родился второй фильм. Все было настолько интересным и увлекательным, что сказалось на учебе. Но наука, как и искусство требует жертв, наверстает еще.
Интересно было фотографировать вспышки. Обычно в подобных фильмах мы видим только видео. Фотографии позволяют исследовать все очень внимательно. Но сделать хорошие кадры при такой небольшой частоте работы и маленьком времени импульса очень затруднительно на коротких выдержках. Процент попадания крайне низок.

В работе был дан общий принцип, начальный этап проявления электрогидравлического эффекта и выработки водорода при импульсном поверхностном электролизе.
В дальнейшем необходимо проводить большой объем работ для исследований и расширения области применения. Это естественно, непосильно для школьника.

Разное.
1. Никто не обратил внимание, что используется тонкий катод, причем чем он тоньше, тем эффективность выделения водорода выше. Нигде до этого тонкий катод в электролизе не применялся. Причем, за время проведения опыта электрод не изменился по длине. Не исследовались очень тонкие электроды. Самый маленький диаметр был только 0,08мм, хотелось меньшего. Есть зависимость, что эффект заработает при более низком напряжении. Важна плотность тока. Электролиз, это дело очень тонкое!
2. В отличии от классического электролиза, в опыте происходит электролиз на поверхности жидкости, что позволяет повысить эффективность процесса.
3. Дано объяснение причины возникновения электрогидравлического эффекта (у Юткина это объяснение несколько иное). При электролизе с огромной скоростью происходит выделение водорода. Дальнейший его взрыв (горение на большой скорости) и является источником возникновения высокого давления.
В случае поверхностного электролиза мы наблюдаем водород в виде огня – ответ на вопрос, заданный в начале исследования. При взрыве выделившегося водорода в толще воды происходит рост давления в результате расширения взрываемой полости.
Ключевым фактором является скорость изменения напряжения на электроде. Чем фронт меньше, тем эффект лучше. Если бы электрод работал от бытовой сети с частотой 50Гц, как делает большинство людей, то ничего бы не получилось.
Замечено же это было случайно, при баловстве со сварочным аппаратом. Затем, благодаря опытам, из этой искорки получилось пламя.
Юткин говорил об общности водных и атмосферных явлений. Поэтому можно сказать, что молния и гром, которые мы наблюдаем в природе являются тем же взрывом, который происходит в опытах. Только в опыте сильно уменьшенная модель, работающая на низком напряжении. При молнии происходит взрыв выделившегося в результате электролиза водорода из молекул воды, находящихся в воздухе.
4. Энергетические характеристики. Никто не говорил, что в работе нарушен закон сохранения энергии. Эффективность импульсного электролиза поверхностного слоя воды по расчетам дочери, Рамиля — так ее зовут, составила 1,05Ватт/литр. Тут можно обсудить, но так было сосчитано.
5. Использование эффекта разнообразно. Это и энергетическое применение и экзотическое.
Пример с шестеренкой показывает возникновение реактивной силы.
Если на космическом корабле заложить несколько капсул с водой, то при ее взрыве получаем реактивную силу. Получился небольшой корректирующий двигатель. С капелькой Рамиля работала, эффект сохраняется и на таких размерах жидкости.
Можно использовать возникающую реактивную силу для приведения в действие морских корабликов. Лично мне это не нравится из-за шума и воздействия на рыбу. При большом уровне она глохнуть начнет.
Возможно сделать музыкальный инструмент на основе этого эффекта, заключив несколько электродов на разной высоте емкости, или сделав несколько емкостей по числу используемых нот — своеобразный Юткинвокс.
Вполне возможно попробовать прибор для очистки подводной части судов от загрязнений.
Прибор будет прекрасно работать в качестве источника короткого импульса в составе эхолота.
6. Использование прибора для исследования кавитации. Пузырьки там выделяются лучше, чем при кипении.
7. Вполне возможно использовать факт образования большого количества пузырьков для уменьшения трения при движении морского судна (подводной лодки) в воде. Если оснастить внешнюю поверхность судна большим количеством электродов-излучателей, то при их работе выделяются пузырьки и трение значительно уменьшится, что позволит сократить затраты энергии на перемещение. В этом случае, единичная мощность каждого излучателя будет достаточно низкой.
8. Очень интересна для исследования зона горения. Водород в центре ядра прогрет до одной температуры, в желтой зоне до другой. Возможно он находится там в разных состояниях. Удивительны очень резкие границы зон, практически без переходов.

Идею с уменьшением трения корпуса судов легко проверить в опыте.
На переднюю часть вращающейся в воде лопасти надо установить один изолированный электрод (аналогичный применяемому во втором фильме). Провод можно подвести вдоль (по) оси вращения.
Второй электрод расположить в воде.
Затем замерить ток, потребляемый двигателем, приводящим лопасть во вращение:
А. При отключенном электролизере.
Б. При включенном электролизере, который создает облако пузырьков перед лопастью.
Если в случае Б потребляемый ток (суммарно с током, потребляемым импульсным электролизером) будет меньше, чем ток в случае А, то значит эффект уменьшения трения имеет место.

Интересным является импульсный электролизер. Тут есть над чем поработать:
— сделать регулировку выходного напряжения, времени импульса и паузы. В работе не было времени, приходилось изменять параметры путем программирования;
— сделать индикацию выходных параметров;
— увеличить напряжение на выходе прибора, испытав его при работе на больших напряжениях. Что-то мне подсказывает, что будет очень интересно;
— добиться более крутых фронтов импульсов, используя современные ключи и драйвер.
Преимуществом конструкции является то, что конденсатор-накопитель, который и является в конечном счете источником энергии, находится в непосредственной близости от электродов, что сокращает потери.
Интересным является использование прибора для исследования электрогидравлического эффекта. Аппарат является простым, дешевым и безопасным. Вполне применим для школ.

В заключении работы был предложен небольшой список направлений (16, если не изменяет память), в которых необходимо продолжить исследования. Интересный результат можно получить в любом из них.
Работа является очень интересной и перспективной.
Фотографию «Галактика» назвали «Вспышка сверхновой». Вполне похоже, мне кажется, все эти явления объединяет работа водорода и говорит об общности явлений.

P.S. Вот подтверждение этих слов. В статье приведена фотография галактики SDSSJ1506+54

image

P.P.S. Дальнейшее развитие импульсного электролизера в статье "Вода горит! А также ЭГЭ и волны-убийцы".

P.P.P.S.
BubaVV, исследуя высекаемые искры, создал спектрометр для определения содержания натрия в воде "Как мы со школьником писали научную работу".
Radik Nigmatullin @Kidar
карма
184,5
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (76)

  • –1
    Молодцы украинца, а наши опять…
    • +41
      Опять заняли первое место на чемпионате мира по программированию? Давайте уж будем объективны и начнем замечать хорошее то же?
      • +3
        Дел, не в том, что они выиграли чемпионат. За это им отдельное спасибо и респект, а дело в том, что в таких конкурсах наших почему то нет. И это вызывает некоторое беспокойство. Зато некто Свазиленд, площадью в 17тысяч квадратных километров, с одним проектом участвует. Я даже такую страну впервые услышал.
        • +1
          Тут все просто — нет руководителей, которые бы вели проект и помогали.
          • +2
            Да, точною Путина на них нет. Ребят, хватит. То им руководитель нужен, иначе они сами ни-ни, то еще чего. Точно, лишь бы дом обосрать, а.
            • +3
              Тут не в политике дело. Просто ребёнок сам не будет искать подобные конкурсы и тем более заниматься оформлением участия. Это ещё не учитывая то, что нужно придумать и развить какую-то тему.
        • 0
          «в таких конкурсах наших почему то нет»
          В постсоветском образовании довольна слаба тема своих проектов учеников, насколько я знаю. Очень много ограничивается одной только школой. Из-за этого ИМХО в такой проект можно попасть только за счёт очень сильной поддержки родителей или большого везения с учителем.
          • 0
            Да нет, как раз принять участие в проекте очень просто. Google предоставил такую возможность. Я наблюдал, действительно все очень просто, понятно и открыто.
            Главное, чтобы была красивая идея.
            У нас в стране подобные конкурсы действительно не проводятся, а жаль.
            • 0
              Не, я не про сложность принять участие. Я про культуры самих школьных проектов. Если её [почти] нет — то откуда браться множеству хороших проектов?

              «очень просто, понятно и открыто»
              По тому, что видел (UK) — эти слова очень хорошо описывают систему образования.
              • 0
                Вы правы.
                Сам я учился очень давно, еще в советской школе, как учат сейчас точно сказать не могу.
                Но наверное еще очень много зависит от самого ученика. Если он не поддается многочисленным соблазнам и есть желание учиться, то из него может получиться толк.
                В целом, конечно, если общая культура проектов на низком уровне, то тогда выход хороших идей и решений будет крайне низок.
          • 0
            Со всем согласен, практически не осталось кружков по интересам, не говоря уже о соревнованиях. Потенциал людей не развивается. Еще имхо один важный момент — английский надо знать, а то без него о подобных вещах обычно узнают из переводных статейпост фактум.
            • 0
              Согласен, английский язык является очень важным моментом и становится препятствием для многих вещей и поступков.
              Но в данном случае, в конкурсе была дана прекрасная возможность участия в конкурсе на своем родном языке.
        • 0
          Можешь в следующий раз стать представителем родины.
      • 0
        Эх, рискую минусов отхватить…

        Ребячество все эти чемпионаты. Знания и умения, которые там получаешь, потом не применить нигде. Максимум — с большим скрипом и только самые примитивные. А кроме знаний, что это ещё даёт? Умение работать в команде? Ну да… только на тех же научных конкурсах тоже весьма популярны командные проекты.

        Автору: слышали ли вы про конкурс Intel ISEF? Судя по качеству работ в этом году (в том числе и нашей) пробиться туда совсем не сложно :)
        • 0
          Рискну не согласиться. Это дает критически важный навык — оторвать задницу от стула и что то сделать, причем довольно непростое. А не найти тысячу отмазок почему ничего делать не надо. Не так много людей действительно могут что то создать, собрать, изменить, а не просто почитать и наставить плюсиков, и еще меньше могут показать это публично. Кто может — обычно и добиваются успеха, остальные ждут пока или банан на голову упадет, или правительство грантов надает, и все равно делать ничего не будут потому что зачем все это ребячество.
          Ничего личного, чисто имхо.
          • 0
            Я, видимо, неправильно выразился.
            Опять заняли первое место на чемпионате мира по программированию?

            Под чемпионатами я подразумевал олимпиадное программирование. А разнообразные научные конкурсы — это очень и очень хорошо.
        • 0
          Не скажите…
          Пример с участием в данном конкурсе.
          В голове была только искорка, которая когда-то вспыхнула при баловстве со сварочным аппаратом.
          Бац — тут конкурс!
          Искорка накладывается на конкурс, начинается работа мысли и рождается такой проект, в котором надо решить очень много проблем.
          Часто для этого не нужно умения работать в команде.
          Минусы тут не причем, Вы высказали свою мысль, которая, наверное тоже имеет место.
          В нашем случае это было не так.
          Я думаю, что знания, которые получила Рамиля, очень пригодятся ей в дальнейшей жизни.

          Насчет конкурса Intel ISEF — спасибо, посмотрю.
          Конкурсов проводится очень много и наверное надо в них участвовать. Не все они очень честные, но в любом случае — полезные. Это стимул и способ повысить свои знания, которые всегда нужны.
        • +1
          Такие конкурсы дают:
          1. навыки проектной работы;
          2. навыки работы в команде;
          3. тягу к науке;
          4. опыт исследовательской деятельности.

          Описанное — ОЧЕНЬ важно для детей. Плюс — это кругозор. А то с экономистами/юристами и программистами сейчас относительно неплохо, а вот наука — в большой Ж.
          • 0
            Хорошо сказано!
        • 0
          «Автору: слышали ли вы про конкурс Intel ISEF? Судя по качеству работ в этом году (в том числе и нашей) пробиться туда совсем не сложно :)»

          Посмотрел… Интересный конкурс! Когда у нас будет что-то подобное?
          • +1
            На ISEF можно пройти через один из региональных отборочных этапов. В России таких возможностей 5:
            1. «Учёные будущего» — Москва / Октябрь (на ISEF отправляют только наблюдателем)
            2. «Юниор» — Москва / Февраль
            3. «Авангард» — Москва / Февраль
            4. «Балтийский научно-инженерный конкурс» — Санкт-Петербург / Февраль
            5. «РОСТ» — Нижний Новгород / Октябрь (?)

            Делаете крутую (ну или просто красивую) работу, оформляете постер, регистрируетесь, едете, защищаетесь и выигрываете :) После чего едете на ISEF. Если ваша дочь ещё не в 11 классе — очень советую попробовать в следующем году. Впечатления незабываемые!

            • 0
              Спасибо большое!
              Я уже прочитал, расскажу подрастающему поколению, узнаю ее мнение.
              Нет, еще не в 11-м.

              Прочитал бегло Вашу работу…
              Очень интересно! Насмешили с операторами — красный, жёлтый, зелёный и синий:)
              Желаю удачи в поиске тем и чтобы творческие кризисы проходили мимо!
              • 0
                Это прошлый год, с ней меня тогда не пропустили дальше 1го места на Балтике :) В этом году у меня (точнее, у нас) была другая работа, про P2P-сети.
    • 0
      Дочка очень старалась, но видимо, другие проекты были лучше.
  • +2
    При большей мощности (200 Вт, 15 кВ + классическая схема питания с трансформатором, конденсатором и разрядником) и рабочим разряднике, помещенном внутри цилиндра из нержавейки (герметично закрывается во время работы) находится рядом в помещении без строительных наушников не комфортно. Электроопасность + шум при работе, видимо поэтому технология так и не получила широкого распространения.
    • 0
      В отличии от обычной воды, в соленой этот эффект проявляется при более низком напряжении, поэтому нет необходимости в киловольтах, поэтому формирователь импульсов можно сделать не на разрядниках, а обычных транзисторах, поэтому и риск электротравматизма значительно меньше.
      Мощность не помню, но уже при такой небольшой затрате энергии, от одной батарейки, происходит эффектное выделение и сгорание водорода.
  • +3
    За наводку на Юткина спасибо, раньше и не слышал о нём.
    • 0
      Действительно, Юткин был очень интересным человеком и ученым.
  • +2
    Ваш проект довольно интересный. Жаль что не прошли в финал.
    • +1
      Спасибо за оценку!
      Где-то читал, что в прошлогоднем конкурсе было более 10 000 человек, так что пробиться в финал очень сложно…
  • +1
    и Галактика в воде.

    Скорее сверхновая :)
    • +1
      Действительно, взрыв похож и на сверхновую!
      Возможно, что эти явления объединяет водород.
  • +1
    Не знал, что от часовой батарейки пожно получить плазму. Знания — сила.
    • 0
      Сам удивился. Но на самом деле это не часовая батарейка, а чуть побольше.
      Тем не менее, не слыхал еще про электролизеры на батарейках.
  • +1
    А по условиям конкурса можно помогать детям? Это какое-то соревнование пап получается…
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Почему работа не прошла, мне неизвестно, об этом жюри конкурса не сообщает.
        В финале очень много достойных и интересных работ.
    • 0
      Мое участие заключалось в изготовлении прибора.
      Сама идея принадлежит дочери, так что все честно.
      Про изготовление электролизера написано в разделе благодарностей. Это не тайна и соответствует условиям конкурса.
      • 0
        Основной труд заключается не в изготовлении прибора, который является лишь рабочим инструментом, а в постановке и проведении опытов, анализе данных и получении выводов из работы — тут я пас.
  • +1
    Да, интересно на сколько энергия возникающей кавитации при этом способе отличается от пьезоэлектрического.
    С дейтерием не проводили эксперимент? :)
    • 0
      Вопрос интересный, но как все это сравнить?
      Дейтерий насколько я помню из физики содержится в обыкновенной воде в небольших количествах. Может он и работает?
      В чистом виде нет, но было бы очень интересно попробовать.
      В одном из разделов (не помню где) дочка писала про разные варианты повышения КПД. Вполне возможно, что в них и есть рациональное зерно. Тема очень интересная.
      • +1
        Да уж, тема действительно интересная. У меня дипломная была по УЗ кавитации. Эх, давно это было. :)
        Но использовать разряд в качестве источника — это круто! У плазмы фронты очень крутые получаются, в отличии от пьезоэлемента и ударная сила больше. Эх жаль, что этот метод мне в свое время не попался под руку.
        А с дейтерием было бы действительно интересно поэкспериментировать, его достаточно и в малых объемах для подтверждения Д-Д реакции. Наморозить и накипятить и повысить процентное содержание электролизом вполне можно и в домашних условиях. Думаю, что факт реакции можно зафиксировать дозиметром, т.е. должно наблюдаться незначительное увеличение фона связанного с побочным потоком нейтронов. Единственное — нужно подобрать электролит-катализатор для дейтерия.(в этом я думаю вся «соль»).
        Конечно, это эксперимент не совсем детский — на вырост, так сказать. :)
        • 0
          Очень все интересно, но действительно — не для ребенка.
          Мне кажется, эту идею с легкостью может проверить хорошая лаборатория. В домашних условиях что-то не тянет испытывать.
          Вся логика работы прекрасно понятна из фильмов, генератор импульсов тоже расписан.
          Собрать эту готовую конструкцию — дело пары вечеров.
          Я бы сам смог попробовать просто запитать генератор импульсов от бытовой сети: мостик и на вход прибора. При этом и напряжение хорошо поднимется. Опасно правда, без гальванической развязки…
          Если применить повышающий трансформатор, то можно поднять напряжение до 1000В.
          Ключи сейчас существуют, если память не изменяет до 1200В, схема управления простая, так что огромный простор для улучшения результатов.
          У дочери размеры пламени очень хорошо увеличивался в диапазоне напряжений от 120 до 145В.
          Если загнать туда 1000В, то будет что-то фантастическое!
          • +1
            Да, погуглил немного, пишут что в экспериментах электрогидроударного эффекта получают КПД > 100%. Если отбросить неофициальные теории и спекуляции, то получается только одно: реакция Д-Д, даже при незначительном уровне дейтерия в обычной воде.
            А на счет раскачки действительно круто — гораздо проще можно добиться больших значений по сравнению с фотонно-лазерными методами. 1000 В — это хорошо, но если прикурить сюда качер Теслы и вторичный разрядник использовать в качестве электрогидроударного (и кстати, это одна из проблем съема энергии в качере) то получится очень ядренно, в прямом и переносном смысле. :)
            Еще можно попробовать использовать несколько разрядников, по окружности ( в идеале, по сфере). Тогда в центре давление будет очень высокое, что является необходимым условием для ДД реакции.
            • 0
              Насчет КПД ничего сказать не могу. Дочка считала в работе что-то по выходу водорода при импульсном электролизе, получилась определенное значение. Но при этом не учитывается механическая работа, звуковые эффекты и еще что-то.
              Оценить затраченную электрическую энергию легко (шаг 6 проекта), как узнать полученную, вот в чем вопрос!
              С раскачками и качерами наверное очень интересно, но к своему стыду, так и не усвоил, что такое качер.
              Слышал, что люди занимаются этой проблемой, но глубоко в эту тему не погружался.
              Насчет нескольких разрядников, по окружности или как-то еще, это элементарно сделать, в описании проекта упоминается про возможность использования многоигольчатого разрядника.
              Вот тут, пункт 16.
              • 0
                Представил себе картинку: множество электродов (закрытых, как во втором фильме) вокруг центра.
                Действительно, при одновременной подаче импульса на все электроды (а это сделать легко), в центре должна возникнуть зона высокого давления.
                Причем каждый электрод может управляться от своего формирователя импульса.
                Движение жидкости при разряде довольно направленное, что демонстрирует фрагмент с вращением шестеренки во втором фильме.
                Так что осталось проверить идею на практике.
  • +1
    музыкальный инструмент
    • 0
      Да уж, звучит громко!
      А заметили, что во втором фильме высота тона зависит от глубины погружения?
      Этот эффект можно по разному использовать.
      • 0
        Ждем Имперский марш на электролизере?
        • 0
          Вполне возможно такое сделать.
          Установить несколько электродов (изолированных, как во втором фильме) на разной глубине (своеобразные ноты) и включать их в соответствии с проигрываемой мелодией.
          А в такт еще и на поверхности искрить для усиления эффекта.
          Хотя и с глубинными вспышками тоже красиво получится, особенно в темноте.
          Своеобразный музыкальный огонь.
      • 0
        именно на этом моменте больше всего и заслушался
        • 0
          Был Терменвокс, появился Юткинвокс.

          Представляю объявление по радио: «Хор им. Пятницкого, в сопровождении Юткинвокса исполняет Имперский марш из кинофильма „Звездный войны“.
  • +1
    Если увеличить частоту импульсов? До какого предела ее можно поднять?
    • 0
      В работе описано про частоту импульсов.
      Теоретически, увеличить частоту нет проблем.
      Ограничением, как мне кажется будет сгорание тонкого электрода при большой частоте, как в классическом электролизе.
      Если это касается поверхности, то при каждом импульсе образуется ямка на поверхности, которая затем превращается в водяную горку. Самый красивый эффект происходит при касании только поверхности. Если поверхность «пляшет», то получаются либо провалы в последовательности, либо захлебывания.
      Задача — сделать так, чтобы импульс всегда приходился только на поверхность жидкости. Это можно добиться или при достаточно небольшой частоте импульсов (успокоение воды) или автоматизацией всего процесса, что достаточно сложно.
      В первом фильме есть такой фрагмент:
      00:39 Катод погружен в воду. Высота пламени уменьшается. Образование большого количества пузырьков и брызг. Аналогично тому, что водяная горка «наезжает» на электрод.
      00:45 Катод на поверхности. Оптимальное горение.
  • 0
    В работе делается упор на использование воды как топлива.
    Но энергии от соединения водорода и кислорода обратно в воду при сгорании мы получим не больше, чем потратим на гидролиз, пусть даже суперэффективный.
    Разве нет?
    • 0
      Главной задачей проекта было решение вопроса: «А можно ли поджечь море?»
      Эксперимент подтвердил эту возможность, фильм продемонстрировал горение воды.

      Все остальные вопросы возникли уже в процессе работы. В том числе и электрогидравлический эффект.
      Чтобы ответить на все вопросы нужны очень глубокие знания в физике, химии, электронике.
      Но их как всегда не хватает.

      Опыты показали лишь направления, в которых надо продолжить исследования.

      Есть очень интересная статья «Мистически уникальный Starlite: секрет, унесённый в могилу?»
      В ней рассказывается о парикмахере, который изобрел термостойкую пасту, свойства которой не могут повторить до сих пор. Почитайте, очень интересно.

      В нашем случае так же.
      Трудно требовать от ребенка изобретения процессов с КПД более 100% и и. д.
      Мне кажется, вполне заслуживает похвал то, что удалось просто зажечь воду!
      Причем опыт, в отличии от множества других, повторяем со 100% результатом.
      • 0
        Да это все ок.
        Просто есть подозрение, что из-за этого работа могла быть списана жюри в категорию «очередной вечный двигатель» после беглого взгляда.
        • 0
          Да нет, там красной линией через все проходит мысль, что морскую воду можно заставить гореть.

          Вот скопировал:

          Проблема.
          Недавно прочитала стихотворение Корнея Чуковского «Путаница» [1], где он пишет, что лисички подожгли Синее море при помощи спичек.
          Возник вопрос: «А можно ли поджечь море?»

          Заключение.
          Гипотеза полностью подтверждена экспериментально, морская вода горит!
          • 0
            Да, но, самый увесистый абзац раздела «Проблема» звучит так:

            «Ученые пытаются использовать энергию извлеченного из воды водорода.
            Но проблема в том, что кроме получения, водород необходимо хранить, перевозить, распределять.
            Если научиться использовать энергию водорода сразу при его получении без промежуточных шагов, то эффективность всей цепочки возрастет. При этом процесс станет безопасным.
            Если также повысить эффективность извлечения водорода из воды, то в некоторых случаях станет выгоднее использовать энергию сгорания водорода на месте, чем применять другие источники энергии.»

            А гипотеза и вовсе сформулирована так:

            «Гипотеза состоит в том, что морскую воду можно заставить гореть и, следовательно, использовать в качестве топлива.»

            Я сначала глазам не поверил. Пришлось внимательно все прочитать, чтобы убедиться, что автор действительно предполагает получить сжиганием водорода полученного гидролизом больше энергии, чем потрачено на гидролиз.

            Полагаю, впечатление жюри было похожим.
            • 0
              PS Я ничего не имею против работы, но такие рассуждения действительно могли испортить всю малину (

              PPS Кстати, стоит рассказать девочке про закон сохранения энергии
            • 0
              Вечером спрошу у нее, что она имела в виду.
              • 0
                Спросил.
                Что касается топлива. Если что-то горит, то это совсем не означает, что производится энергии больше, чем затрачено.
                Пример, на поджигание бумаги тратится энергии меньше, чем она выделяет при сгорании, но для корректности расчетов необходимо использовать не только энергию поджига, но и всю энергию, потраченную на получение этой бумаги.
                Аналогично и для воды с электролизом.
                Никакого намека на нарушение закона сохранения энергии не было.

                Рамиля пыталась своей фразой донести следующую мысль.
                Допустим, стоит задача использовать энергию сгорания водорода на неком объекте в городе Z.
                Ближайший завод по производству водорода расположен в городе N.
                Рассмотрим, из чего складываются суммарные затраты энергии до момента, когда водород сгорит в точке назначения.
                Eсумма = Епроизводства + Е хранения + Е распределения + Едоставки.
                Импульсный электролиз, согласно расчетам работает эффективнее, чем классический.
                Допустим, что затраты энергии для получения одинакового количества водорода, доставленного в классическом варианте при использовании импульсного электролиза составят Еимпульс.
                Смысл фразы был в том, что вполне возможна ситуация, что Еимпульс будет меньше Eсумма.
                Речь идет только об уменьшении потерь энергии при использовании энергии водорода в случае перехода на импульсный электролиз. То есть возможно будет выгоднее производить водород на месте. Но опять же, это гипотеза, которая требует проверки и расчетов.
                Нигде не было сказано, что полученная энергия превышает затраченную, то есть закон сохранения энергии не нарушается.
                Кроме того, сжигание водорода на месте безопаснее, чем классическая система доставки.
                Простая аналогия – это система освещения.
                Если классическую систему производства и распределения водорода можно сравнить с лампой накаливания, то в случае с импульсным электролизом речь идет уже о светодиодном освещении.
                Примерно так.
                • 0
                  Пример, на поджигание бумаги тратится энергии меньше, чем она выделяет при сгорании, но для корректности расчетов необходимо использовать не только энергию поджига, но и всю энергию, потраченную на получение этой бумаги. "
                  Чего-чего? :)

                  Немного перегнули. (я так понимаю, что имели в виду просто энергию бумаги как топлива)

                  В самом опыте мне сильно режет глаз фраза «горит вода». Горит ведь водород, а не вода. Т.е. таким способом поджечь воду нельзя. Можно получить водород и поджечь его. Иначе выйдет как с заголовками жёлтой прессы :)
                  • 0
                    Все правильно.
                    Горение воды, это такая общепринятая красивая фраза, которая как правильно подмечено означает в данном опыте горение водорода, полученного из воды.

                    Также сгорает водород, выделившийся из воды под действием высокого напряжения, в Интернете много таких роликов.

                    Очень интересное видео ZVS Driver, где красиво горит плазма в воздухе.
                    Мне кажется, что там также происходит выделение и сгорание водорода из молекул воды, находящихся в воздухе. Но для этого необходимо высокое напряжение.

                    Известен Джона Канзиус, который выделял и сжигал водород из воды под действием радиоволн. Но повторить этот опыт любой человек не сможет.

                    Я верю экспериментам, которые имеют повторяемость у всех людей.

                    Вода горит в атмосфере фтора, но он очень ядовит.
                • 0
                  Эээ, а какой смысл получать энергию от сгорания водорода, который получаем на месте при помощи электрической энергии?
                  Гораздо проще использовать напрямую электрическую энергию сразу в нужных целях.

                  P.s. Молодцы, что участвовали. Главное — бесценный опыт получили.
                  • 0
                    Спасибо!
                    Существует фраза «Опыт — это то, что получаешь, не получив того, что хотел!»

                    Опыт это главное. И знания, естественно получила.
  • 0
    Кстати, а ведь на основе этого можно сделать ДВС, работающий на воде:)
    Принцип будет как у обычного, только вместо свечки будет электрод. Осталось только придумать, как правильнее все это засунуть в цилиндр — например в верхнюю часть цилиндра засовываем много электродов, изолированных от самой крышки, которая будет выступать в качестве общего (-). В итоге увеличиваем активную площадь электролиза, что в свою очередь увеличит общее количество выделенного и сгоревшего водорода (тут надо будет поэкспериментировать с расстоянием, на которое будут опущены электроды вниз).
    Единственная проблема и пожалуй самая главная… а нафига?) не знаю в чем будет смысл такого двигателя (КПД наверное будет низкий), но ради интереса, при наличии хотя бы фрезерного станка, я бы попробовал собрать такой:)
    • 0
      Есть много подобных проектов.
      Например, вот макет цилиндра водородного двигателя, сделанный на базе шприца.
      Но дальше макетов дело не двигается.
      • 0
        ну, там все происходит в 2 этапа — электролиз, а потом воспламенение, и как итог — долгое время на подготовку к зажиганию. Если же использовать технологию, описанную в этой статье, эти 2 этапа умещаются в 1 и причем довольно быстрый.
        Можно ли подсчитать, какое количество воды преобразуется в газ, а потом воспламеняется? И от чего зависит это значение при условии использования 1 электрода.
        Думаю можно будет подобрать оптимальное значение количества воды и размер/количество электродов для достижения оптимального сгорания смеси:)
        • 0
          Тут надо считать. Задача не для школьника.
          Подобрать оптимальное значение конечно можно.
  • 0
    молодцы, так держать!
    • 0
      Огромное спасибо!
  • 0
    К статье написал дополнения, где обобщил ответы.
  • 0
    Обновил заключительную часть статьи.
  • 0
    ИМХО, использование пузырьков для уменьшения трения судна о воду прокатит только для парусных, поскольку и КПД винта будет заметно меньше из-за кавитации. К тому же увеличивается вероятность его разрушения. Либо очень медленный разгон и торможение.

    И еще. Довелось ли собрать и поджечь выделенный водород?
    • 0
      Насчет только парусных судов не соглашусь.
      Суда, да и торпеды, к примеру, бывают не только винтовые и парусные.
      Повышение эффективности винта при возникновении кавитации имеет свои способы решения и немного не относится к обсуждаемой теме.

      Водород не собирается, он сжигается сразу после выделения. Это и являлось целью работы — поджечь воду.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.