Alterazione della forza perso

[Lupino]

...Errori che si fanno quando si studia alle 2-3 di notte...

Come ti capisco... guarda che ore sono .... domattina alle 6.15 sarà dura... come sempre

Ho finito ora lo schema completo (quasi).. certo che a mettere e togliere pesi è un pò arduo calcolarne la resa/perdita ma tant'è...Cilindro_A3.png buona notte
P.S. Il camino è corto.

[Lupino]

Ciao Gabrieleci, un aggiunta al mio precedente post

...Ho finito ora lo schema completo (quasi)...

Il "quasi" è dovuto alla mancanza di uno - STEP 4 - identico al 3 che riporterebbe il tutto alla posizione di partenza

[Lupino]

Ti/vi propongo un altro schema sulla falsa riga del "diavoletto" di Gabrieleci... il funzionamento è un pò diverso ma lo scopo è sempre lo stesso... per ora non l'ho ancora analizzato dal punto di vista prestazionale, nè ho ancora dato pesi o misure,anzi se vogliamo farlo assieme..
HydroSea.png

Vi illustro il funzionamento:
Da sinistra a destra 5 fasi (ho dimenticato le lettere nel disegno ): A, B, C, D, E
N.B. Il contenitore è pieno d'ACQUA SALATA

A: Posizione di partenza, valvole V1, V2, V3, V4 chiuse, il "fuso" è pieno d'aria e bloccato... assetto positivo
B: Le valvole V1, V2, V3, V4 vengono aperte, la camera interna si riempe d'acqua... assetto negativo
C: Il fuso è ormai pieno d'acqua, le valvole V1, V2, V3, V4 possono essere richiuse e viene sbloccato dalla posizione di partenza... scende generando energia
D: Fine corsa, il fuso viene nuovamente bloccato. Il cavo guida, come si può vedere nel disegno (colori rosso e nero), è in realtà un cavo elettrico avente nella parte rossa un polo, nella nera l'altro. Essi a fine corsa sono posti in contatto con i due gusci (esterno ed interno) del "fuso". Le valvole V3 e V4 vengono aperte
E: Vengono elettrificati i due gusci, nella camera interna del fuso si genera idrogeno ad una pressione data dalla profondità d'immersione.
F: Il "fuso" ormai pieno d'idrogeno riacquista un assetto positivo, le valvole V3 e V4 vengono chiuse, il "fuso", sbloccato, può risalire generando nuovamente energia e ritornando alla posizione di partenza. Qui, attraverso un semplice aspiratore, può essere svuotato dell'idrogeno attraverso le valvole V1 e V2.
Impressioni?

[Lupino]

Estremizzando.... se venisse fatto scendere ad una profondità di 400 mt, al suo rientro si avrebbe uno bombola a tutti gli effetti contenente idrogeno a 40 atm
Forse qualche problema per i pesci vista la corrente

[nll]

Suggestiva la tua versione, ma... fa acqua!

L'idrogeno sotto pressione occupa meno spazio, al punto che il suo peso specifico potrebbe non essere più sufficientemente basso da compensare il peso del contenitore (che deve necessariamente essere robusto, e quindi pesante, per contenere il gas in pressione). Ricordati che la spinta verso l'alto sarà sempre pari al volume dell'acqua spostata, indipendentemente dal fatto che dentro il "fuso" ci sia idrogeno, o altro.

Di contro, quando fai affondare il fuso, quel che puoi ricavare è dovuto soltanto al peso del contenitore (il fuso), quindi se lo fai troppo leggero per favorire la risalita, perderai nella fase di discesa e viceversa.

Alla fine della fiera... siamo alle solite, si pensa di ricavarne un extra di energia e si perde di vista che nulla si crea e nulla si distrugge, quindi non fate altro che creare una bella giostrina che necessita di essere alimentata a spese di energia che dovrete fornirle dall'esterno, quindi in perdita.

[Lupino]

uhmmm... hai ragione nll, mi sà che ho estremizzato un pò troppo, a 40atm 1m³ di idrogeno pesa decisamente più del suo corrispettivo in aria... ma facciamo due conti
sappiamo che:
- 1 mole di H2 a 273,15 K e 1 atm ha un volume di 22,414 l (legge dei gas) per un peso di c.ca 90g; il corrispettivo in aria (alle medesime condizioni) pesa invece 1293 g
Applicando la su detta legge otteniamo che il medesimo volume di H2 ha un peso inferiore sino a c.ca 11 atm.... ergo basta fermarsi a 110 metri perché l'accrocchio funzioni.

...di essere alimentata a spese di energia che dovrete fornirle dall'esterno...

L'energia per l'elettrolisi era sottointeso che fosse esterna, la mia idea era che con un sistema in grado di sfruttare al 100% (magari anche qualcosina di più) l'energia immessa fornisse direttamente bombole con H2 in pressione. Ovviando quindi all'eventuale energia necessaria alla compressione

[Lupino]

In realtà c'è un modo per far funzionare il dispositivo anche a profondità maggiori di 400 metri.

F: Il "fuso" ormai pieno d'idrogeno riacquista un assetto positivo, le valvole V3 e V4 vengono chiuse....

(scusate se mi auto-quoto)
Se sostituisco il cavo-guida con un tubo collegato con l'esterno e quindi ad una P=1atm, nella fase F posso, prima di sbloccare il fuso recuperare la parte "eccedente" di idrogeno

[Lupino]

Tutti i torti però nll non li hai anzi...
Ieri sera ho provato a fare due conti, il difficile è stato dimensionare adeguatamente il contenitore in modo da avere una forma +/- reale su cui lavorare.
Dopo vari tentativi, fissando il volume interno ad 1 m³, ho ottenuto un "fuso"/spoletta formato da due coni ed un cilindro con raggio di 0,4m ed altezza di 1,2m.
Il passaggio successivo è stato il cercare di calcolarne l'energia cinetica.
Ricordando la formula Ec=½mv² è immediato intuire come la parte "difficile" del lavoro sia capire la v o, meglio, capire a quale v un tale fuso si stabilizzi a causa sia del fluido che sta attraversando, sia della sua forma.
La formula che ho usato è quella che stabilisce la velocità limite di caduta di un grave:

V=sqrt(2mg/ρSCx) ove:

m= massa= 1000Kg
g= accelerazione di gravità= 9,81 m/s²
ρ=densità del fluido attraversato= 1000 Kg/m³
S=superficie frontale del fuso= c.ca 1,6m²
Cx= coefficiente aerodinamico= per una forma a goccia= 0,04

Da cui abbiamo una Vlimite di c.ca 17 m/s per la discesa e (qui spero di non sbagliare) di c.ca 5,6 m/s in risalita
Applicando la formula per l'Ec si ottiene: c.ca 15328 J per la discesa e 7812 J per la risalita per un totale quindi di 23140J, poco meno di 6,5 Wh .... pochino direi, non ci si accende neppure una lampadina.... magari a basso consumo.
Resta da capire/calcolare il risparmio effettivo che si ha grazie a questo accrocchio rispetto al portare la medesima massa di H2 da 1atm a 11atm con un semplice compressore.
Per completezza:
A P=11atm un metro cubo di H2 corrisponde a c.ca 1Kg --> pari a 143 MJ (c.ca 39,7 kWh) che, nel caso di un ipotetico rendimento del procedimento elettrolitico pari al 100% corrisponde all'energia necessaria per ottenerlo.
Restando nell'attesa che qualcuno mi controlli/corregga i calcoli il presupposto è che .... come diceva nll....

... nulla si crea e nulla si distrugge...

[trap5]

Ciò a cui stai dando veramente poco peso è l'energia necessaria per formare l'idrogeno. Non è cosa da poco; infatti attualmente il metodo dell'elettrolisi non viene utilizzato per produrre idrogeno perchè risulta più economico produrlo tramite reazioni chimiche a partire da idrocarburi. Immagino che l'energia necessaria sia di uno o due ordini di grandezza in più rispetto a quella ricavata.

[Lupino]

Bé trap se fai un giro nelle specifiche sezioni di questo forum vedrai che un 70% di efficienza è abbastanza "credibile".
Restano fuori quasi 43MJ, sempre rispetto a quel chilo di cui sopra... decisamente più di cosa si otterrebbe dall'andirivieni del "fuso"

...tramite reazioni chimiche...

Si essenzialmente tramite steam reforming del metano o altro ma quasi in ogni caso da idrocarburi.

[Lupino]

Tornando al post54 in realtà non ho estremizzato così tanto, è sì vero che...

...a 40atm 1m³ di idrogeno pesa decisamente più del suo corrispettivo in aria...

cioè c.ca 3,6Kg/m³ ma è comunque inferiore al suo corrispettivo in acqua... per raggiungerne la medesima densità è necessario scendere oltre i 11000 m ... quando si dice estremizzare: Fossa delle Marianne 10900m