Ali Pourahmad 的发明 | 类别：世界新发明 | 相关：科学发现与技术发明
利用重力和离心力发电（重力发动机 IV）| 利用重力发电厂
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
◉ 简介和目标:
在本文中，我将简要介绍利用重力发电的发电厂的发明。
这套发电厂系统的初步设计和构想可以追溯到42年前，当时我12岁。当时，我设计了一个旋转循环，用于驱动一台自推进机械装置连续运动，该装置利用重力、物体质量的角加速度和转动惯量，与小玻璃球（弹珠）一起连续运转。在过去的一年里，我决定使用工程模拟软件重新审视并改进旧设计中的一些缺陷，并在一个完全模拟现实世界压力行为和其他物理参数的环境中进行了多次测试，最终通过改进一些缺陷，获得了可接受的输出。
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
根据本文末尾视频所示，大量"物理模拟器"测试结果表明，"重力发动机 IV"能够利用重力、倾斜表面和离心力发电。在该模拟中，摩擦力、质量、9.8 米/平方秒（m/s²）的重力加速度以及其他自然因素（例如金属球在发动机结构上运动产生的摩擦力）均已通过计算机精确计算。换句话说，这种利用重力的结构的性能完全基于物理计算，并且能够在真实尺寸下实现。
科学理念和发明有时非常复杂，有时却结构简单，如同火花般闪耀，为创造更复杂理念铺平道路。显然，我们越是致力于创造新理念、设计和建造不依赖化石燃料的发电厂，地球上就越能获得取之不尽、用之不竭的清洁能源，从而避免环境破坏，确保人类健康，而无需使用污染性、不可再生的燃料。毫无疑问，为了推动清洁能源领域科学发明的开发和广泛应用，我们需要认真的全球协作与合作，以便在最短的时间内取得最佳成果。
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
正如我在之前的文章中提到的，产生无尽能源的方法有很多，但大多数方法都对环境不友好，并且会给环境带来各种不可挽回的污染。例如，通过核裂变或核聚变产生能量需要消耗大量的化石燃料，而核裂变方法则面临着产生污染环境的核废料的严重问题。想象一下，要启动氘氚反应，我们需要大约数千万摄氏度的温度（太阳表面和一些恒星的温度约为2000万摄氏度）。只有在这样的温度下，我们才能将两个低质量原子核拉近到足够近，使短程核力能够将它们结合在一起并发生聚变，然后它们以极高的动能发生碰撞。我认为无需赘述需要燃烧多少化石燃料才能产生能量，才能达到这样的温度，才能在核聚变中取得这样的成就。简单来说，这是人类对环境的一种强大而不可挽回的破坏！
当然，对原子分裂或聚变进行的研究和实验对于核科学及其他相关科学的发展至关重要，且意义重大。但在能够在地球上或地球大气层外（太空）无害地生产核能之前，我们无法大规模、全面地开展此类研究，也难以以快速破坏环境为代价。多年来，我和其他致力于清洁核能的爱好者一直关注这个问题，甚至正在完成一个新项目，旨在将核能从太空传输到地球。我提出各种富有创意的清洁能源科学理念，其主要目标之一是促进人们承担起维护环境和人类健康清洁的责任。全球社会对使用新型清洁能源的兴趣和关注从未足够，因此，仍然需要有针对性地制定综合利用可再生能源的计划。我希望我的计划也能被考虑并进一步发展，成为一个利用强大而清洁的重力发电的创新环保理念。
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
◉ 发明技术描述:
首先，需要注意的是，倾斜表面的物理性质决定了其能够改变力的方向，因为在这种表面上，质量块的驱动力向前移动，而质量块上的阻力向上移动；同时，这种表面的物理性质也决定了其能够增加力的方向。这是因为，在倾斜表面上，长距离上的低驱动力和短距离上的高阻力会导致质量块发生位移。现在，如果我们将具有特定质量的可滑动物体放置在倾斜表面上，那么我们可以通过确定和控制施加在物体上的力来控制和确定它们的运动和加速度，从而达到所需的目的。这是我在设计使用重力发动机 IV 在倾斜表面上的发电厂时所运用的关键点，我将在下文进一步解释该发动机的工作原理！
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
从本文末尾的视频中可以看到，重力引擎IV由两个往复运动的斜面组成，其中前向斜面的斜度大于回向斜面的斜度。在这两个斜面上，七个一定质量（重30公斤）的金属球分别沿45度和15度两个角度，朝着地球引力方向滑动，并进行连续的运动循环。由于物体向下滑动的斜面具有滑动摩擦系数和静摩擦系数，因此，重力引擎IV中前向斜面的静摩擦系数的确定方式使其产生的摩擦力小于回向斜面，从而防止金属球在该系统的旋转循环中失去运动。
因为物理学中，斜面的角度越小，提起物体所需的力就越小，所以在重力引擎四的设计中，我考虑让两个斜面的长度都大于高度，这样在创造较小斜面角度的同时，可以获得更大的距离和时间，从而增加小球质量的加速度，这其实和降低物体质量在斜面上的静摩
◉ 发明：利用重力发电
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◉ 类别：发明家的新发明
七个滚球的尺寸和密度完全相同，它们被放置在重力马达 IV 的倾斜表面上。重力马达 IV 开始工作时，首先用手动泵将所有七个滚球依次从管状外壳中抽出，然后通过液压弹簧臂沿斜坡抛出。液压弹簧臂位于重力马达 IV 轮叶的另一侧，除了产生初始运动外，还负责在马达的整个旋转周期中对滚球产生冲击和压力。每次将滚球放置在马达轮叶的回坡周期上时，它们在撞击液压弹簧臂后都会再次被强力抛向前坡（通向轮叶的路径）。这种快速抛出确保滚球以恒定的速度沿斜坡持续移动，同时补偿静摩擦系数的降低。
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
在该重力发动机的设计中使用液压弹簧臂的另一个原因是为了补偿由于热力学第一和第二定律的固有特性（即摩擦产生时的温度和能量关系）而造成的能量损失。在重力发动机IV的交替旋转周期中，随着金属球的持续旋转，热量的循环积分等于每个球在倾斜表面上的效率的循环积分，从长远来看，随着运动的持续，该发动机内部的能量平衡（宏观）可能会发生变化，从而导致发动机轮扭矩传递到发电机的过程中有非常小的能量损失。但是，通过使用液压弹簧臂，球在倾斜表面上的摩擦力趋于负系数，宏观能量损失将得到补偿。
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在分析双斜面上球体加速度的拉格朗日公式和微分方程时，需要充分考虑每个球体的质量及其材料类型。对于重力发动机IV系统，一般计算公式为L=T−U，其中T为动能，U为势能。重力发动机IV的动能由两部分组成：平动能和转动能。对于该系统中同时具有平动和转动运动的球体，拉格朗日函数计算公式为T=mv+I，其中m为质量，v为线速度（无滑移滚动条件），I为该发动机每个金属球体的转动惯量。
◉ 发明：利用重力发电
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◉ 类别：发明家的新发明
拉格朗日公式和微分分析非常重要，因为它们能帮助我们更准确地确定每个球的质量，因为我们可以通过改变球的材质和质量来改变它们的最终加速度。显然，重力发动机IV中每个球的运动顺序取决于它们的加速度和转动惯量。如果重力发动机IV的结构尺寸不受限制，我们可以通过改变发动机斜面的角度或长度来实现球的平移和旋转运动的不同加速度。当然，球的加速度越大，连接到发电机的叶片的转速就越快。这将对最终的能源生产效率产生越来越大的影响。
在计算重力引擎IV系统的势能时，我们必须注意，该引擎势能的增减取决于斜面距地面的高度。此外，势能与每个球体的材质密度有直接关系，利用拉格朗日公式，我们可以很容易地发现，密度较高的球体（例如重金属）移动速度更快，到达斜面底部的加速度也更大。这是因为金属合金可以降低转动惯量。相反，如果我们使用密度较低的材料（例如压缩塑料和木材）来制造这个引擎球体，那么由于转动惯量增加，球体在斜面上的移动速度会更慢。
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
在重力引擎 IV 中，前进坡道末端安装了一个弧形环，利用离心力定律使球返回上部坡道（球的返回路径）。沿着坡道和弧形环的路径，在运动路径的两侧安装了双层壁，以防止球偏离。为了减少摩擦，坡道设计成完全光滑的圆柱形。返回路径上的倾斜角经过计算并考虑为较小的值，这是因为我们可以最大限度地增加前进路径的倾斜角（以增加球的加速度）。返回路径角度的减小通过弹簧臂的储能和前进路径上球的高加速度来补偿，最终所有球在其连续的旋转周期中以相同的速度和谐地运动。
正如本文末尾的视频所示，到达倾斜表面的末端后，球体进入一个弧形环并向上攀爬。球体的这种弧形运动源于牛顿第二定律，该定律指出，如果一个物体以加速度运动，那么它肯定会受到一个力；而匀速圆周运动中，总有一个合力提供向心加速度。因此，球体以近似相同的加速度（相对于倾斜角度和上升高度）沿着环的弧形向上攀爬，然后返回倾斜路径。事实上，重力引擎IV系统的持续旋转是施加在球体质量上的角向力、切向力和离心力的结果。
◉ 发明：利用重力发电
◉ 发明人和专利所有人：Ali Pourahmad
◉ 类别：发明家的新发明
建造利用清洁、强大的重力能发电厂既可以帮助大幅减少世界各地的气体和化学污染物，又可以作为一项大型基础设施，加速政策制定，鼓励更多国家使用可再生和环保资源。
与其他发明一样，该发明也具有进一步开发和优化的潜力，其商业化可以为减少环境恶化和增加电力生产做出重大贡献。
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◉ 利用重力发电的视频 / 类别：阿里·普拉哈马德的发明
◉ 本视频动画创作者：Ali Pourahmad
◉ 本视频的音乐作曲家：Ali Pourahmad
◉ 叙述者：阿里·普拉哈迈德
◉ 语言：英语
◉ 字幕：无
关于本文的发明者和作者:👇
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