Термокінетичний спосіб перетворення теплової енергії намагніченими броунівськими частинками в електричну

Термокінетичний спосіб перетворення теплової енергії в електричну, що полягає у використанні кінетичної енергії теплового руху молекул ріди 3 Поставлена задача вирішується тим, що в термокінетичному способі використовується кінетична енергія теплового руху молекул рідини, які залучають існуючі в рідині намагнічені частинки в броунівський рух, які в свою чергу створюють змінні магнітні поля, що створюють напругу в близько розташованих магнітних котушках, які навантажені на зовнішній опір, і здійснюють корисну роботу або створюють вихрові струми Фуко в близько розташованій пластині металу з наступним перетворенням цих струмів в нагрівання пластини. Новизна корисної моделі полягає в тому, що запропонований спосіб перетворення теплової енергії в електричну, що полягає у використанні кінетичної енергії теплового руху молекул рідини, які залучають існуючі в рідині намагнічені частинки в броунівський рух, які в свою чергу, створюють змінні магнітні поля, що створюють напругу в близько розташованих магнітних котушках, які навантажені на зовнішній опір і здійснюють корисну роботу, або рух броунівських частинок викликає створення вихрових струмів Фуко в близько розташованій пластині металу з наступним перетворенням цих струмів в нагрівання пластини. У випадку виділення електричної потужності в зовнішньому контурі магнітних котушок або у випадку виділення тепла в металевій пластині внаслідок дії закону Джоуля-Ленца, спричиненого наведеними в ній струмами Фуко і наявністю опору, зменшується швидкість руху намагнічених магнітних частинок в рідині, що, згідно з законом збереження імпульсу, приводить до сповільнення швидкостей руху молекул рідини, тобто до охолодження рідини, що дає можливість створення пристрою для охолодження середовищ або тіл з використанням даного способу. Вищевказаний спосіб дозволяє створити пристрій для охолодження середовищ або тіл з використанням кінетичної енергії теплового руху молекул рідини, які залучають суспензію намагнічених магнітних частинок в броунівський рух в обмеженому об'ємі, одна поверхня якого розташована в контакті, через шар теплоізолятора, з пластиною металу, що нагрівається внаслідок дії струмів Фуко та дії закону Джоуля-Ленца під впливом змінних магнітних полів, що змінюються поблизу внаслідок броунівського руху намагнічених магнітних частинок, і відводить тепло з обмеженого об'єму, а друга сторона має тепловий контакт з охолоджуваним середовищем або тілом. На кресленні показана принципова схема реалізації термокінетичного способу перетворення теплової енергії в електричну. Біля посудини 1, яка має певний об'єм з рідиною 2, яка містить суспензію намагнічених броунівських частинок 3, знаходяться магнітні котушки 4, з'єднані через нелінійний елемент 5 з опором навантаження 6. Внаслідок теплового руху молекул рідини в посудині, існуючі в намагнічені частинки 3 залучаються в броунівський рух, який викли 60556 4 кає певну напругу в магнітних котушках 4. Дана напруга використовується для отримання корисної роботи. Відомо, що швидкість руху броунівських частинок значно менше швидкості теплового руху молекул робочого тіла, та напрями руху кожної з молекул носять випадковий характер. Якщо броунівських частинок в робочому тілі досить багато, то сумарна векторна швидкість руху частинок прямує до нуля, тоді як середньоквадратична швидкість частинок зростає прямо пропорційно температурі і обернено пропорційно розміру частинки та в'язкості робочого тіла і відмінна від нуля. При належному виборі параметрів середовища, розмірів і інших параметрів броунівських частинок можливо і слід забезпечити стійку в часі суспензію броунівських частинок в рідині, в якій кожна окрема броунівська частинка, будучи намагніченою, рухатиметься внаслідок теплового руху незалежно від інших броунівських частинок, тобто не відбуватиметься агрегація магнітних моментів сусідніх броунівських частинок. При цьому поступальний та обертальний рух породжуватиме змінні в часі магнітні поля, які приводять до появи електрорушійної сили в близько розташованій до броунівської частинці магнітної котушки, яка, з метою здійснення корисної роботи, може бути підключена до зовнішнього опору або здійснювати нагрів пластини металу струмами Фуко (за наявності активного опору металу). В обох випадках відбуватиметься уповільнення руху броунівських частинок в суспензії і уповільнення руху молекул рідини (внаслідок закону збереження імпульсу), тобто охолодження суспензії відносно температури металевої пластини або температури еквівалентного опору, який приєднаний до виводів котушки. Оскільки величина магнітного потоку, жорстко пов'язаного з рухомою броунівською частинкою, величиною намагніченості броунівської частинки та площею, яку охоплює котушка, що розташована біля броунівської частинки, а також зі швидкістю зміни величини і/або напряму магнітного потоку, має відносно малі значення, слід чекати, що величина напруги, що наводиться в котушці, також матиме дуже малу величину. При цьому, для отримання певних значних генерованих потужностей, слід підсумовувати напругу від більшої кількості котушок. Для цього потрібно в кожній з котушок, які розташовані біля відповідних броунівських частинок, включати нелінійний елемент, наприклад польовий транзистор, для випрямлення змінного струму з наступним підсумовуванням постійного/пульсуючого струму паралельним/послідовним з'єднанням виходів випрямлячів кожної з котушок. Використання описаного способу дозволяє екологічно чисто виробляти електричну енергію або використовувати його для охолодження машин, механізмів, електронних та побутових пристроїв без необхідності застосування додаткових джерел живлення. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 60556 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601