水燃料发动机的原理与架构

吴 志

【提要】只要按这篇文章的指引去做,就能开发出水燃料发动机

我在《火究竟是什么?》一文中,提出开发水燃料发动机和发电机,认为关键在于如何拆解水中的氧与氢,提出了用氢火、微波、激光和电弧等方式拆解水,并认为爆炸、撞击和电流也能拆解水。现在补充和强调一点,可尝试用高压电分解水,不管是交流高压还是直流高压,在高压电两极之间电解水,或让高压电产生电弧分解水,本文重点谈一下电弧分解水,低压电弧不行就高压电弧。

电弧的概念书本解释得不是很清楚,在这里重新给一个定义:电弧是电流击穿空气,从一极跳到另一极,在两极之间形成电流并产生闪光或火花。简单说,电弧是空气中的电流。当两极靠近时或电压增大时就能产生电弧,可以持续放电,不断跳火。电流为什么能击穿空气呢?主要是空气中含有水,一旦电流拆解水的一个或多个电子时,这些电子就成为自由电子,形成“接力运动”,水分子不断处于失去电子和捕获电子的状态。

接力运动是电学新概念,由我在书中和文章中率先提出。我认为,电流是自由电子在分子之间的接力运动。一端分子的电子被推了出去,冲击前方的电子,把前方分子的电子斥离为自由电子,实际上是把对方拱出去,自己接替补位,打个比方,有十个铜分子排成一行,在电线两端施加电压后,即发电机送来大量自由电子,用电设备需要大量自由电子,这一推一拉就形成了电压。这样自由电子就会推第一个铜分子,铜分子就会有一个电子被推出去,再有一个自由电子进来补位,被推出去的电子做一个动作:冲击和占位,从第一个铜分子到最后一个铜分子都是这样,看起来就像自由电子在铜分子的接力下运动。也就是说,电子不是从电线这头流到那头,铜分子外围电子这么多,形成的阻力这么大,自由电子不可能流过去。而是在电线这头撞击一下,电线那头就飞出一个电子。就像桌上摆一串十个桌球,撞击第一个桌球,第十个桌球就弹了出去。

从整条导线看来,就是每个分子不断失去一个电子,又不断获得一个电子,就像人人抱着电子向前方传递一样,这样电路就通了,电流就形成了。假如用电设备“不接货”,也就是断开线路,电流是流不过去的,额定电压推不动前方的电子。就像水龙头关闭了,整条水管就不通了。实际传递的是多个电子,电子越多电流越大。很有可能,电压越高,电流速度越快,比光速还快也是有可能的。

从上文电弧的定义来看,闪电也是电弧,把天地两极接通了。云端云集的是电子,地面云集的是正离子,异性相吸,越积越多,当两种电荷数量积累到一定程度时,也就是电压升高到一定程度时,电流也就击穿空气,从云端流到地面。但有一个前提,空气中的湿度升高,把空气变成导体或半导体。水分子扮演了传递电子的角色,把自由电子接过来传下去,电流才能形成。这意味着自由电子冲击水分子的电子,释放出光子和红外粒子等,冲击和升温导致水分子膨胀和解体,释放出更多能量,导致空气膨胀或说爆炸,发出震耳欲聋的声音。

在高电压和水分子接力的双重作用下,天地之间的电路就形成了,显示出来的是一道光通路。为什么会有闪光?一是水分子受到冲击和拆解,即电子、氢离子与氧离子高速冲向四方,与周围的分子发生碰撞,也就是电子碰撞电子释放出光子,像白炽灯发出的光。二是被拆解的氢发生燃烧,即被拆解的氢与氧捕获电子重新组合,再度形成水,氢燃烧发出的是蓝光。

闪电形成的电弧比较直观,人人都见过,比较好理解。理解了闪电,通过仪器设备制造的电弧就好理解了,两者都是相通的,要素是高压、两极、近距离、有导体或半导体。在理论上,只要距离足够近,电压足够高,两极之间的任何物质都可以成为导体,也就是都能被电流击穿,包括相对干燥的空气。

包括电焊在内的短路跳火,也被称为电弧,可以视为一种特殊电弧或短路电弧,但电流不是击穿空气,而是烧化金属,两极接通后瞬间涌来大量电流,电线承接不了这么多电流(电阻过大),于是产生高温,把金属烧化了,包括电线金属和附近金属,也就是金属被拆解了,电子和离子冲向四方,碰撞周围的分子,于是发出火光,产生高温。当然,焊点附近的空气分子,包括水分子也被拆解了。常见的电焊机只有36V,但能产生几千度高温,烧化的焊条部分气化,部分液化后粘附在焊件上,遇冷就固化了,于是把金属件连接在一起。

无论是标准电弧或特殊电弧,都可以尝试用于在气缸内分解水,水被分解后就能燃烧了,试验一下哪种方式可行,哪种方式最好。这样水燃料发动机和发电机就成功大半了。如果低压电流不行,就尝试用高压电流,1000V以上就是高压电了。

这是直流高压发生器,可以为气缸提供高压电。不过,汽车高压包更小型高效,能输出15000-30000V的高压,用于在气缸内跳火,实际上就是产生电弧,把汽油点燃。气缸内喷出的是雾化油,若喷出的是雾化水呢?能不能点燃试过才知,雾化水不能太多,空气湿度要掌握好,也许得先有氢烧一把火,或有更高的电压、更大的电流和更高的温度,如果是给水通电,加大水的电阻也是升温的好方式。水是一定能被拆解的,不可能达到5000℃以上也不分解,只要不让水把火浇灭就行。

另一个路径,可以在水箱中接通高压电,把水分子电解为氢与氧,然后通过管道送往气缸燃烧,再把燃烧后获得的水收集,重新注入水箱。这与普通的电解水差不多,不同的是电压更高,电流更大,这样才能瞬间分解足够多的水。

举个例子看看电弧是怎么分解水的。有一个啄木鸟站在两条高压线之间,实际上是充当了电桥,高压线放出电弧借路通行,鸟瞬间就被气化了。认真看了录像多次,没有发现造假,画面从头到尾没有切换,许多画面正常播放是不可见的,慢放截图才可见。每个画面都符合逻辑与科学,完全可以相信,据说是外国摄影师守候两个多小时拍到的。鸟为什么会气化呢?电压较高,电流强大,而鸟的电阻较大,羽毛电阻最大,肌肉和骨骼电阻也大,这就产生了高温,在被击穿瞬间大量电流涌入鸟体内,就把鸟气化了。

分析:鸟的身体70%是水,可以视为一团水,被电弧击中时若水被气化,水蒸气就会向上升腾,但这么大一团水气化,却没有向上升腾的水蒸气,说明拆成了氢和氧离子飞出,少量燃烧形成火团。最后沉降的气体是气化的骨头,主要是钙、磷等物质,由于比重较重,下沉至地面。这个现象说明,水是能被电弧分解的。在我的文章中,很多事情都不用做实验,因为大自然已经为我们做了,我们只需要观察实验结果,就可以得出结论。

这根木桩似是临时用来支撑左边倾斜的电线杆,但干木头不通电,相安无事,啄木鸟落下后,等于两极之间靠近了,引发电弧,招来杀身之祸。有人不理解,认为鸟电死了会留有全尸,即使人被雷电击中,也是留有全尸的。关键在于电弧产生的温度,如果达到五千度、一万度或几万度,这么小的鸟是可以瞬间气化的。啄木鸟头部离上方的电线较近,电流是经过鸟的身体流向那根电线的,在两根电线之间存在电位差。

分解水主要有两种方法,一是用大量电子把水外围的电子斥离。二是用更强的正离子或质子把水外围的电子吸走。当然,激光也行,按本人的理论,光子带有弱负电,大量光子冲击电子,也能把电子斥离。想赶走或没收几个电子,应该不难做到,可以八仙过海,各显神通。最终,筛选出一种最佳方法,是综合各方利弊后选出的方法。拆掉多少个电子才能让氢与氧脱钩呢?可能一两个或两三个就差不多了。只要氢与氧短暂分离,就能被火引燃。

鉴于此,若正常燃烧仍不能拆解水,可以尝试加入催化剂,这种催化剂遇火或高温后,就会分解出大量电子和正离子,把水外围的电子冲走或吸走,达到让水分子解体的目的,这是催化剂工作原理,其他化学反应的催化剂工作原理也大同小异,这样就不难寻找和制造催化剂了。

假如仍然难以拆解水分子,可尝试向水燃料发动机输入高压氧气或空气,用压力提高水分子温度,促成水分子解体,并产生压裂的作用,用空气压缩机就可以了。为什么高压可以压裂和拆解水分子?高压可以让水分子之间的距离极大压缩,这样两个水分子之间的电子就能斥离对方,从而让水分子解体为氢和氧。

若是航空喷气涡扇发动机,本身就可以利用涡扇提供高压高温空气。如果研制成功也可以移植到地上,工作起来向后喷气,前方的空气就会吸进来。产生的高温尾气就可以做功了,如烧开锅炉,产生蒸汽,再用蒸汽做功。这适合于轮船、火车和水燃料发电站。用水做燃料,热效率低些,燃料消耗多些,都无所谓的了,不像石油、煤炭、木柴那么珍贵。

解决了分解水的问题,其他问题就不是问题了。用延展性好、便于加工的耐高温材料做成气缸,在气缸外围做一个水循环冷却系统,然后再做一个发动机外壳,水燃料发动机就做成了。至于水燃料发电机,只需要加一个发电机,构成发电机组,这也是很简单的事了。一万年太久,只争朝夕,一年就应该能搞出来。

假如水燃料汽车发动机研制不出来,那么用于火车、轮船、飞机和发电的水燃料发动机一定能研制出来,因为缸体或腔室可以做得很大,产生5000-10000℃的高温不在活下,什么水都分解了。只要有了清洁的电,再把电用于汽车和厨房,也能淘汰柴、草、煤、油,地球也就干净了。

什么是应用理论或应用基础理论?这篇文章和《火究竟是什么?》就是了,不过两篇文章都包含有基础理论研究,是基础与应用的结合。应用理论是指导技术开发的,基础理论是探讨客观现象、事物本质与客观规律的。都很重要,不可或缺。人们重视的是终端产品,如瓶装水是人体所需要的,但水的源头更重要,不然就是无源之水了,没有水源哪来的瓶装水呢?基础理论是一级源头,应用理论是二级源头,眼睛看得远一些,才能创造更多的高科技产品。


                                                                     20211016



上一章       目录      下一章
打赏《生命是什么》的作者
关注作者的微博

版权所有——吴志    http://www.wu-zhi.com 手机网址:m.wu-zhi.com

购买热线: 020-85676671    13682279901
粤ICP备06116731号

网站统计

手机网址:
m.wu-zhi.com

mobile web