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◉ Einleitung und Ziele:
Für die Idee, ein Kraftwerk zu bauen, das die Schwerkraft nutzt, habe ich Newtons zweites Gesetz verwendet, um den Schwerkraftmotor dieses Kraftwerks zu konstruieren. Nach diesem Gesetz ist das Nettodrehmoment auf ein rotierendes Objekt direkt proportional zu seiner Winkelbeschleunigung und seinem Trägheitsmoment. Anders ausgedrückt: Das Trägheitsmoment ist ein Maß für den Widerstand des Objekts gegen die Rotationsbeschleunigung, der wiederum von der Masse des Objekts und ihrer Verteilung relativ zur Rotationsachse abhängt. Dies war der zentrale Punkt, auf den ich mich bei der Konstruktion eines Schwerkraftmotors konzentriert habe. Ich habe zahlreiche Simulationstests mit technischer Simulationssoftware in einer Umgebung durchgeführt, die das Verhalten von Druckkräften und anderen realen physikalischen Parametern perfekt nachbildete.
Wie im Video am Ende dieses Artikels zu sehen ist, war das gewünschte Ergebnis des letzten Tests nach zahlreichen Tests mit dem "Physiksimulator" sehr genau und ich konnte einen dreistufigen Schwerkraftmotor nur mit Zentrifugalkräften und Schwerkraft betreiben. In dieser Simulation wurden alle Kräfte wie Reibung, Luftdichte, Masse des Objekts, Umgebungstemperatur und ihr Druck auf die Masse des Objekts, Windrichtung und -druck, Erdbeschleunigung von 9,8 Metern pro Sekunde zum Quadrat (m/s²) und andere natürliche Faktoren wie die Reibung der Motorstrukturverbindungen mithilfe eines Computers genau berechnet. Mit anderen Worten: Der Betrieb einer so großen Struktur zur Nutzung der Erdanziehungskraft basiert vollständig auf physikalischen Berechnungen und seine Umsetzung ist in realen Dimensionen möglich.
Es ist klar, dass die Schwerkraft eine der stärksten und wichtigsten Naturkräfte ist, die direkt oder indirekt einen unbestreitbaren Einfluss auf die Berechnung aller physikalischen Reaktionen auf der Erde hat. Die Schwerkraft ist nicht nur von großer Bedeutung für die Aufrechterhaltung des ausgeglichenen Kreislaufs des Lebens auf der Erde, sondern auch einer der wichtigen Faktoren für astrophysikalische Reaktionen im Weltraum, da Schwerkraft gemäß Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie als geometrischer Effekt in der Raumzeit definiert ist, da Objekte die Raumzeit mit ihrer Masse krümmen und diese Krümmung als Schwerkraft bezeichnet wird. Die Schwerkraft von Planeten hat einen starken Einfluss auf die Umlaufbahn und Bewegung anderer Planeten, basierend auf ihrer Masse und Entfernung voneinander, und kann elliptische Umlaufbahnen und die Bewegung von Planeten im Weltraum verursachen oder manchmal sogar dazu führen, dass Planeten miteinander kollidieren, da die Schwerkraft eine Kraft ist, die Objekte zueinander zieht. Die Schwerkraft kann auch verhindern, dass Planeten miteinander kollidieren, indem sie starke Umlaufbahnen entlang einer bestimmten elliptischen Bahn erzeugt. Diese Kraft bewirkt, dass sich die Planeten in ihren Umlaufbahnen um Sterne (wie die Sonne) drehen und direkte Kollisionen miteinander verhindern. Dieses perfekte und einzigartige Design des Schöpfers des Universums ist sehr erstaunlich, da die Schwerkraft als einer der Einflussfaktoren die wichtige Aufgabe hat, Chaos zu verhindern und Harmonie im Universum zu schaffen.
Mit anderen Worten: Wir stehen einer unglaublich mächtigen Kraft im zugänglichen und bekannten Bereich des Universums gegenüber. Wir können auf der Erde, die eine der ausgeglichensten Gravitationskräfte in sich trägt, endlose und saubere Energie gewinnen, wenn wir die verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten erkennen und entdecken. Obwohl die Nutzung fossiler Brennstoffe und Schadstoffe eine der einfachsten und bequemsten Möglichkeiten zur Stromerzeugung ist, stellt sie auch eine der grausamsten und verantwortungslosesten Handlungen der Menschheit gegenüber ihrem Lebensraum, der Erde, dar. Leider gibt es immer noch Regierungen, die trotz globaler Warnungen rücksichtslos fossile Brennstoffe verbrennen und so die Umweltbedingungen auf dem einzigen bewohnbaren Planeten täglich verschlechtern.
Eines meiner Ziele bei der Entwicklung kreativer wissenschaftlicher Ideen zur Nutzung sauberer Energie ist es, das Verantwortungsbewusstsein für die Umwelt zu fördern. Ich bin der Meinung, dass wir den technischen Fortschritt und den steigenden Strombedarf niemals als Vorwand für die Zerstörung der Natur und die Klimaverschmutzung nutzen sollten. Wenn wir unsere Häuser zerstören und unbewohnbar machen, um den Gipfel technologischer Ideale zu erreichen, ist es ratsam, solche zerstörerischen technologischen Fortschritte zu ignorieren. Obwohl das Interesse der Bevölkerung an neuen und sauberen Energien in den letzten Jahren gestiegen ist, hat der Mangel an seriösen und legalen staatlichen Programmen zur Nutzung erneuerbarer Energien diese Entwicklung gebremst. Die Bemühungen um eine hocheffiziente Erzeugung sauberer Energie nehmen jedoch weltweit täglich zu, und ich hoffe, dass meine Idee eines Schwerkraftkraftwerks als kreatives und umweltfreundliches Programm zur Stromerzeugung durch die kraftvolle und saubere Schwerkraft weitere Aufmerksamkeit erhält und weiterentwickelt wird.
◉ Technische Beschreibung der Erfindung:
Bei der Entwicklung dieser Idee für eine kontinuierliche und ununterbrochene Rotationsbewegung eines Rings um sich selbst nutzte ich die Technik des physikalischen Prinzips, die Achse des Rings dem Druck der Zentrifugalkraft auszusetzen. Da der Geschwindigkeitsvektor des Rings ständig die Richtung ändert, beschleunigt der rotierende Ring unter dem Einfluss der Zentripetalkraft in Richtung des Rotationszentrums. Wenn nun die äußere Umgebung des Rings physikalischen Druck auf die Masse des Rings ausübt, indem sie seine Position in einem kontrollierten Rotationszyklus ändert, führt dies dazu, dass unser Ring seine Bewegung unter dem Einfluss der Zentripetalkraft bis ins Unendliche fortsetzt (bei einem angenommenen Reibungskoeffizienten von Null). Beispiele für solche Rotationen sind die Kreisbahnen von Satelliten um die Erde oder ein Elektron, das sich senkrecht zu einem gleichmäßigen Magnetfeld bewegt, aber diese Bewegung an einem Ort wie der Erde, wo natürliche Reibungskräfte existieren, erfordert eine komplexe Konstruktion. Daher habe ich eine praktische und einfache Lösung geschaffen, um die Reibungskräfte zu überwinden und die endlose Rotation dieses Schwerkraftmotors fortzusetzen.
Wie im Video am Ende dieses Artikels zu sehen ist, erfahren alle drei Ringe aufgrund des Einflusses von Newtons zweitem Bewegungsgesetz eine exponentielle Beschleunigung, die auf die Winkelbeschleunigung der Masse jedes dieser drei Ringe zurückzuführen ist. Tatsächlich entspricht diese Geschwindigkeitszunahme bei der Rotation der Winkelbeschleunigungsrate, mit der sich die Winkelgeschwindigkeit eines Objekts ändert. Aus Sicht der Physik hängt die kontinuierliche Rotation eines Kreises innerhalb eines anderen von verschiedenen physikalischen Faktoren ab, wie beispielsweise der Masse des Objekts selbst und der umgebenden Struktur. Einer dieser wichtigen Faktoren ist die Berücksichtigung der Rotationsträgheit beider Kreise und ihrer relativen Position zueinander. Dadurch lässt sich bestimmen, wie die angewandten physikalischen Kräfte und Drehmomente die Rotation des inneren Kreises beeinflussen. Diese Rotation ist Newtons zweites Bewegungsgesetz (F=ma) und kann als Στ = Iα ausgedrückt werden, wobei Στ die Summe der Drehmomente, I das Trägheitsmoment und α die Winkelbeschleunigung ist.
Da in der Physik eine gleichförmige Kreisbewegung die Bewegung eines Objekts beschreibt, das sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Kreisbahn bewegt, habe ich versucht, die Rotationsachse jedes Rings zu verschiedenen Zeiten auf einer konstanten Kreisbahn zu halten, indem ich alle drei Ringe mit festen Lagerarmen verbunden habe. Da die Geschwindigkeit eine Vektorgröße ist und von der Masse des Objekts, der Menge der anfänglichen Druckladung und der Richtung seiner Bewegung abhängt, habe ich, um eine progressive Beschleunigung zu erzielen, die Größe der äußeren Rotationsachse dieser drei Ringe in der Reihenfolge von klein nach groß so gestaltet, dass die Geschwindigkeit progressiv variiert und die Winkelbeschleunigung zunimmt, denn je weiter der Kraftangriffspunkt von der Rotationsachse entfernt ist, desto größer ist das Drehmoment. Da das Drehmoment eine Kraft ist, die die Ringe drehen kann, hat diese Zentripetalbeschleunigung im Laufe der Zeit einen konstanten Trend, und die Beschleunigung wird jederzeit auf die Rotationsachse dieses Schwerkraftmotors übertragen, da sie durch die Zentripetalkraft um die drei Ringe erzeugt wird, die in Bezug auf die Bewegung ebenfalls konstant ist und auf die Rotationsachse gerichtet ist.
Zu beachten ist, dass bei ungenauem Schwerpunkt der Ringe aufgrund von Achsabweichungen Geschwindigkeits- und Beschleunigungsänderungen in jedem der drei Ringe auftreten können. Daher ist die Auswuchtung aller Verbindungen, insbesondere des mit der Generatorwelle verbundenen Lagerarms, so weit wie möglich sicherzustellen. Eine enge Positionierung der Verbindungen verhindert unerwünschte Abweichungen der Ringe bei hohen Geschwindigkeiten, die durch die kontinuierliche Rotation der Ringe und den hohen Druck der Zentrifugalkraft jedes Innenrings auf den Außenring verursacht werden. Die einzige Ausnahme von der Unwucht der Ringe betrifft den ersten Innenring in der Mitte der anderen Ringe. Im Folgenden erkläre ich den physikalischen Grund für die Unwucht des ersten Rings.
Aufgrund der inhärenten Eigenschaften des ersten und zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik, nämlich der Beziehung zwischen Temperatur und Energie bei der Reibungserzeugung, ist es notwendig, den Energieverlust in dieser Schwerkraftmaschine zu kompensieren, da bei der kontinuierlichen Rotationsbewegung der Ringe das zyklische Integral der Wärme gleich dem zyklischen Integral des Wirkungsgrads jedes Rings dieser Schwerkraftmaschine ist. Langfristig kann sich bei anhaltender Bewegung die interne Energiebilanz (makroskopisch) dieser Maschine ändern, was zu einem sehr geringen Energieverlust bei der Drehmomentübertragung von einem Ring zum nächsten führt. Andererseits nimmt die singuläre Entropie der an der kontinuierlichen Rotation der Ringe beteiligten Komponenten mit der Zeit zu, was letztlich zu einem geringen Energieverlust bei der Rotation der Ringe führt. Diese Maschine kann möglicherweise stundenlang ohne Geschwindigkeitsverlust weiterlaufen, aber aufgrund der genannten physikalischen Gesetze ist die Wahrscheinlichkeit einer Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit im Laufe der Zeit und durch die Einwirkung natürlicher Reibungskräfte sehr hoch und unvermeidlich.
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Obwohl dieser Energieverlust sehr gering ist, muss er auf jeden Fall aus dem Weg geräumt werden, damit der Schwerkraftmotor gleichmäßig und kontinuierlich rotieren kann und seine ordnungsgemäße Leistung gewährleistet ist. Um dieses thermodynamische Hindernis zu überwinden, habe ich eine einfache Lösung gewählt: einen leistungsstarken, wiederaufladbaren Antrieb mit geringem Stromverbrauch auf dem mit dem Generator verbundenen Hauptwellenzahnrad. Dadurch wird das Getriebe intermittierend aufgeladen, um eine kontinuierliche Bewegung zu gewährleisten, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Ringe aufgrund natürlicher Reibungskräfte abnimmt. Neben der periodischen Kontrolle der Rotationsstabilität während des Energieerzeugungsprozesses übernimmt dieser kleine Antriebsmotor auch die wichtige Aufgabe der Rotation und Initialisierung der mit dem größten Ring verbundenen Welle und wird von einem Akku mit Strom versorgt. Dieser Akku kann vom Schwerkraftmotor in bestimmten Abständen kontinuierlich aufgeladen werden.
Zusätzlich zu diesem Antrieb zur Steuerung der Rotationsgeschwindigkeit und zur Erzeugung der Anfangsbewegung des großen äußeren Rings verwendete ich einen weiteren kleinen wiederaufladbaren Elektromotor, um die Anfangsbewegung des innersten Rings und seine schnelle Rotation zu erzeugen. Tatsächlich ist dieser Ring das Herzstück dieses Schwerkraftmotors, und seine Rotation führt zur kontinuierlichen und endlosen Rotation der anderen Ringe. Obwohl der Herzring des Schwerkraftmotors den anderen Ringen ähnelt, weist er im Vergleich zu den anderen Ringen einen sehr wichtigen und entscheidenden Unterschied in seiner dynamischen Struktur auf. Dieser Unterschied wird durch Newtons Bewegungsgesetze und das Konzept des Drehmoments beeinflusst, was bedeutet, dass die innere Rotationsachse der anderen Ringe genau in der Mitte liegt und dort, wo die Durchmesserlinie des Ringkreises durch sie verläuft, sodass die Achse der anderen Ringe genau auf dem Mittelpunkt dieser Linie liegt, während beim Herzring die innere Rotationsachse nicht genau in der Mitte des Ringkreises liegt und ich absichtlich eine Abweichung von 0,01 Zoll (0,0254 cm) von der Mitte erzeugt habe.
Dieser Grad der Abweichung vom Zentrum im Herzring führt dazu, dass der Ring nach einer 45-Grad-Drehbewegung in seine ursprüngliche Position und seinen Ruhepunkt zurückkehrt, wenn wir in einem Zeitintervall von weniger als einer Sekunde einen niedrigen Druck auf die Achse ausüben. Wenn wir nun diesen Druck erhöhen, gelingt dem Ring eine 180-Grad-Drehung, er kehrt jedoch zum Ausgangspunkt zurück und ruht erneut. Wenn wir jedoch die anfängliche Druckladung mithilfe eines Elektromotors über einen längeren und stärkeren Zeitraum (z. B. 3000 U/min) fortsetzen und gleichzeitig die Drehachse des Herzrings in den Rotationszyklus eines anderen Rings mit einem Achsenunterschied von 90 Grad einbeziehen, wird das Ungleichgewicht der Herzringachse zu einer beschleunigenden mechanischen Kraft und einem Hammer für die Fortsetzung der 360-Grad-Drehung und schließlich für die unendliche Drehung des Rings, die der Schlüssel zu den erstaunlichen physikalischen Gesetzen der Nutzung der Erdanziehungskraft für die kontinuierliche Drehung dieses Rings ist.
Zu diesem Zweck verwende ich einen wiederaufladbaren Elektromotor, um über einen längeren Zeitraum einen hohen Anfangsdruck auf die Außenfläche des Herzrings auszuüben. Dieser wiederaufladbare Aktuator ist auf einem horizontalen Heber montiert, der von Hand an den Herzring herangeführt wird, und dessen Gummischeibe dann auf der Außenfläche des Rings platziert wird. Durch Starten des Elektromotors versetzt die Gummischeibe den Herzring in eine sehr schnelle Rotation. Nach Erreichen der entsprechenden Geschwindigkeit (z. B. 3000 U/min) wird die Gummischeibe des Elektromotors von der Oberfläche des Herzrings entfernt und von Hand mithilfe eines manuellen hydraulischen Hebers schnell zurück und aus dem Umlaufbereich der Ringe herausgefahren. Dieser an den Heber angeschlossene wiederaufladbare Elektromotor wird nur einmal, nämlich für den anfänglichen Rotationsstart, verwendet und muss während des Betriebs des Schwerkraftmotors nicht verwendet werden.
Nachdem dieser Elektromotor seine Aufgabe erfüllt hat, ist es Zeit, den zweiten Antrieb zu starten, d. h. den mit dem Zahnrad verbundenen Elektromotor, der alle drei Ringe gleichzeitig rotieren lässt. Diese anfängliche Rotation ist für den Start des Schwerkraftmotors unerlässlich. Das Antriebszahnrad greift in das an der Motorwelle befestigte Zahnrad ein und sorgt dafür, dass sich alle drei Ringe gleichzeitig drehen. Dieser Elektromotor muss innerhalb kürzester Zeit die entsprechende Anfangsdrehzahl von mindestens 500 bis 1000 U/min erreichen. Anschließend wird das Zahnrad des Elektromotors durch eine darunter montierte Ladebuchse automatisch von der Welle entfernt, sodass der Schwerkraftmotor in weniger als ein paar Minuten seine maximale Drehzahl und Leistung erreicht.
Wenn während des Betriebs des Schwerkraftmotors die Drehzahl des äußeren Rings aufgrund natürlicher Reibungskräfte auf unter 3000 U/min sinkt, passt der intelligente Antrieb die Drehzahl des Elektromotorgetriebes wieder an die Drehzahl des Getriebes an und verbindet sich mit der Welle der Ringe. Nach einer kurzen Druckbelastung zum Ausgleich der Drehzahlreduzierung wird er wieder von der Welle getrennt. Mit diesem wiederaufladbaren Antrieb können wir sicherstellen, dass sich der Schwerkraftmotor Tag und Nacht ununterbrochen dreht, um Strom zu erzeugen. Wie auf den Bildern in diesem Artikel zu sehen ist, ist die Hauptwelle der Ringe in einer horizontalen Linie direkt mit einem großen Synchrongenerator verbunden, um Strom ohne Energieverlust zu erzeugen.
Der Bau eines Kraftwerks, das saubere und leistungsstarke Gravitationsenergie nutzt, kann sowohl zu einer deutlichen Reduzierung der Gas- und chemischen Schadstoffemissionen auf der ganzen Welt beitragen als auch als moderne Infrastruktur die Politikgestaltung der internationalen Gemeinschaft beschleunigen, um mehr Länder zur Nutzung erneuerbarer und umweltfreundlicher Ressourcen zu ermutigen.
Wie andere Erfindungen verfügt auch diese über das Potenzial zur Weiterentwicklung und Optimierung und ihre Kommerzialisierung kann einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung der Umweltzerstörung und zur Steigerung der Stromproduktion leisten.
◉ Animationskünstler dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Musikkomponist dieses Videos: Ali Pourahmad
◉ Sprecher: Ali Pourahmad
◉ Sprache: Englisch
◉ Untertitel: Keine
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