AVA磁悬浮的电解槽
本帖最后由 能量海 于 2017-8-11 00:34 编辑
第十章：汽车系统
AVA磁悬浮的电解槽
AVA磁性材料公司的亚当展示了基于电极的一种全然不同风格的结构漂亮的电解槽。他的视频：
而他的电池看来就像这样：
起初建造用的是不锈钢管，证明长线圈的电阻是一个问题，因此亚当通过在不锈钢管内插入铜管，解决了这个问题。铜能很好地承载电流，而不锈钢对电流具有一个相当高的电阻——这是很多人觉得很奇怪的——学校就教过：所有的金属都是导电的。在这样的线圈里，电流必须经过相当长的一节不锈钢，以达至较低的匝数，而那对电流的阻力要大于应用了不锈钢的电解槽时的情景。铜管在钢管内的下面，使得因为电流容易通过铜而有很大的不同，然后沿着管子的每一个点，电流仅需要通过从侧旁流过薄薄的一层不锈钢，去执行电解。
上面的照片看起来在里面有一个绕制得非常整齐的十二匝线圈。其实并非如此。它是两个独立的线圈，一个有着1、3、5等匝数，而另一个线圈里有着2、4、6等等匝数。这个配置意味着线圈里的每一匝都有一匝与它旁边的匝的电压是相反的，而电解就发生在线圈内两个相邻匝之间。每个线圈的两端被小心密封，以防铜管被所用的电解液腐蚀。不幸的是，大部分的圆管电极的表面面积并不靠近与其邻近的线圈的表面，而那个增加的距离降低了那些区域的产气率。我怀疑亚当用相当稀释的电解质以使热效应保持控制，所以，使用浓电解质时，可能会得到更好的性能。然而，HHO产量在16安培左右看来令人印象深刻，如下所示——只是在整个容器被从线圈出来的泡沫掩盖之前：
在全功率上，当通过“HHO Powercell”公司生产的脉冲宽度调制器用一个约12.5伏的电池供电时，电池消耗18安培。那个225瓦特产生一个需要测量的气体输出率。在我看来，气体输出管要非常大，有一个也许是15毫米的内径，因为细管子会阻碍逸出的气体。如果你不相信，那么试试吹一根6毫米直径的塑料管，看看这样做有多难。
尽管如此，这仍是一个简单的、基础的、只有两个电极的电解槽；虽然，可能因为脉冲宽度调制器输送给它一个高质的方波信号，小气泡的大小表明有效能的增益，这使得它的性能比预期的要好。像这样的单个电池会发现很难逸出——基本的事实是1.24伏是所有用于电解水中的了，而甚至有着跨不锈钢的电压降，你真的不希望极板之间高于2伏。换句话说，只有2伏的电池的12伏可以实际产生气体，因此，那个225瓦的绝大多数产生的是热，而不是气。1、2或3个单元的电池的情形就像这样：
如果两个这样的电池连接成串联，可能会加倍225瓦的HHO产量，即，连接成链。如果这三个单元串联跨接电压源，在那个同样的18安培的电流上，可能会是三倍的性能。如果这样做了，那么理想情况下，每个单元需要放进自己单独的容器里。亚当表明线圈产生的磁场提高了HHO的产量，并考虑在重田谷部（Shigeta Hasebe）电池里的磁体的效应，他很可能是对的。
配置以三个单元串联连接，并通过一个频率可调的脉宽调制器供电，就会像这样，虽然气体出口管需要与短管接头连接在一起，因为这些管道在使用时将充满易爆的HHO：
与往常一样，电池在连接任何其它东西前先连接到一个断路器或保险丝。脉冲宽度调制器实际上是像戴夫•罗顿（Dave Lawton）有着可调频、可调标记占空比（或如有时称作“占空因数”）和高输出电流能力的最简单的电路。电连接到电池单元的完成如图所示，而所有的电池单元都以相同的正反方向放置，因为那样可以在找到最佳频率和占空比时，调换电池单元引线，来看看有什么不同。请记住起泡器是在气体输出管道上必不可少的，而任何起泡器中水深至少应该5英寸，即125毫米。
还没做过HHO流速的测量。这可以用一个医疗设备供应商的廉价的气体流量计来测量，或者结果是很容易让我们达成目的是：可以通过使用一个两升或已知容量的其它合适的容器来确定，用水注满，并使HHO的输出进入容器鼓泡，如下所示：
用这种方法是通过计算用HHO气体混合物充满瓶子要花多长时间，并由此计算出每分钟生产多少升，从而得出结果的。例如，如果需要一分钟来充满一个2升的瓶子，那么流速是每分钟2升。如果要用两分钟来充满，那么气体输出速率为每分钟1升。如果需要2分30秒充满，那么速率为每分钟0.8升。结果会略微因大气压而变化，变化每小时不同，但我们只需要一个粗略的估计，特别是如果在稍微改变某种电解的方法后，我们只是比较其性能。
视频显示了把管子弯成这里所用的螺旋形线圈的方法、以及所需的塑胶垫片，但发帖人“ANNMANN”，拥有设备齐全的车间，而且施工技术并不适用于大多数实验者。不幸的是，他似乎并没有意识到的事实是，为了最佳的HHO产量，电极需要非常贴近地靠在一起。他已经试着用管形船缆代替管子（用于桅杆支柱），那当然是在制做螺旋电极时非常容易使用的，但可能管形螺旋线圈需要4个垫片，而不是只用两个。还有，缆索内没有余地用铜。澳大利亚的塞尔温•哈里斯（Selwyn Harris）是一个非常有经验的HHO使用者，他说，把不锈钢管绕制成一个准确的螺旋形是非常困难的。他不知道用铜管绕制螺旋形是否比折弯不锈钢容易得多，然后用铬电镀螺旋线圈，未必会是生产良好工作的螺旋电极的更好和更实用的方法。
于我来说，我真的缺乏精确的建造技能，我想到了另一种容易得多的方法。首先，两个螺旋形的配置对于电解并非真的有效，如下所示：
电解速率与电极面积成正比。它还非常受电极分隔的影响。左边所示的导线和管子，表面区域只有一小部分间隔成你的构造所允许的最佳距离（红色箭头所标示的）。右边所示的两个极板其整个表面区域在最佳间距上。所以，如果我们打算用管子或导线，那么我们就要增加最起作用的表面面积，而事实上，是整体增加电极面积。用钢做材料费比用塑料做材料要难得多，尤其因为我们大多数人都是没有工具、工作空间和技能去帮助我们成功，使用航海用不锈钢电缆是一个非常有吸引力的选择。这种材料：是
看起来像这样：
它们可以从全世界的船用商品杂货店买到，是用不锈钢丝制做的。如果我们用这个，那么我们必须接受的事实是，它的电阻会很高，但巨大的优势是，我们只需要做塑胶垫片。
这带给我们增加表面积和减小导线之间的间隙的问题。尽管ANNMANN的视频演示很出色，但请不要被他的导线之间的过大间隙所误导。我们希望最大的间隙为3毫米，而理想情况下，我们想要的是2毫米的间隙。因此，我建议把塑料板钻成这样的：
为此，孔的大小要匹配你的电缆的外径，即，6毫米，而如果你有信心，孔与孔之间的间距是2毫米，而如果你对自己在塑料上钻孔的技术没信心，间距则是2.5或3毫米。这种极板将被用于绕成四个嵌套的螺旋。由于缆线是容易弯曲的，我们需要额外用两个像这样的间隔条：
这些都是要确保所需间隙都保持在沿缆线长度方向上，通过把缆线从头到尾穿过它们而造成每一匝。这样，缆线被每个直角弯支撑，每一匝都始终保持着间隙的大小。
虽然只用了一种类型的缆线，下图所用的颜色只是为了更容易地看到每一个绕组的线匝的起点和终点。所有的绕组在底部开始，并结束在顶部。第一绕组用的是最里边的洞：
这种绕组是用两种不同长度的缆线制成的，一个显示为绿色，而另一个显示为红色。红线缆下端刚好在塑料片材的这边结束。绿线缆的下端刚好在塑料片材的另一边结束。并非如图中那样，线缆并不如图所示那样截短，而是留下很长一段，以便它可以在塑料的电池容器之外作为连接接头。
我们现在只是通过在第一对线圈外绕制第二对线圈来加倍电极的表面积。配置看来就像这样：
这个第二层的绕制与前一个在方法上完全相同。外层缆线匝并不在螺旋匝底面的正上方，而是非常接近于正上方。当我们电连接缆线时，我们配置围绕任何缆线的缆线以相反的极性，从而使电解最大化。
下一步是绕制第三层：
接着用剩余的孔缠绕第四层：
电连接如图所示，第一和第四层的每根缆线的三面都被相反极性的缆线包围。第二和第三层的缆线的每一匝在四面都被相反极性的缆线包围。这样，这种配置解决了难以弯管的需要，大大增加了电极面积，并在电极之间得到适度的间距，最佳电解面积改善了87%。我们现在通过用户样的电池串联起来而使问题得到很大的改善，以便更有效地使用适用的功率。
是的，当然，没有理由不用三个以上的这些电池串联起来，由于整个不锈钢缆线过高的电压降，我预计最多可能是五个。也没有理由在每个电池中不应该有五个或更多个螺旋层、以及每个附加层都提高了那组螺旋线圈的整体效率。
然而，尽管似乎很可能这种结构将获得良好的性能，请记住这仅仅是一个建议，而且在写作时，它尚未建成和测试。第一次测试设备时，脉宽调制器设定给出一个低到中度的电流流过电池。然后，不改变电流设置，频率控制用来获取最大的产气量。如果测试期间，电流在最高产气点下降，这不是问题。对于这种多层螺旋线圈，建议用20毫米的排气管。另外，如本章其它地方所示，排气管出口应该有挡板，以防随气体逸出的电解质的微小液滴。即使电解槽是用在一个固定的位置，如供应一台发电机，那也是要做的工作。连接到螺旋线圈端部的电连接可以用大的螺纹接头来做，不是普通五金店那样的，而是要用适合大得多的电线的。这些也可以在船用杂货店买到，因为船上经常用到大直径的大电流12伏的导线。
第十章：汽车系统
AVA磁悬浮的电解槽
AVA磁性材料公司的亚当展示了基于电极的一种全然不同风格的结构漂亮的电解槽。他的视频：
而他的电池看来就像这样：
起初建造用的是不锈钢管，证明长线圈的电阻是一个问题，因此亚当通过在不锈钢管内插入铜管，解决了这个问题。铜能很好地承载电流，而不锈钢对电流具有一个相当高的电阻——这是很多人觉得很奇怪的——学校就教过：所有的金属都是导电的。在这样的线圈里，电流必须经过相当长的一节不锈钢，以达至较低的匝数，而那对电流的阻力要大于应用了不锈钢的电解槽时的情景。铜管在钢管内的下面，使得因为电流容易通过铜而有很大的不同，然后沿着管子的每一个点，电流仅需要通过从侧旁流过薄薄的一层不锈钢，去执行电解。
上面的照片看起来在里面有一个绕制得非常整齐的十二匝线圈。其实并非如此。它是两个独立的线圈，一个有着1、3、5等匝数，而另一个线圈里有着2、4、6等等匝数。这个配置意味着线圈里的每一匝都有一匝与它旁边的匝的电压是相反的，而电解就发生在线圈内两个相邻匝之间。每个线圈的两端被小心密封，以防铜管被所用的电解液腐蚀。不幸的是，大部分的圆管电极的表面面积并不靠近与其邻近的线圈的表面，而那个增加的距离降低了那些区域的产气率。我怀疑亚当用相当稀释的电解质以使热效应保持控制，所以，使用浓电解质时，可能会得到更好的性能。然而，HHO产量在16安培左右看来令人印象深刻，如下所示——只是在整个容器被从线圈出来的泡沫掩盖之前：
在全功率上，当通过“HHO Powercell”公司生产的脉冲宽度调制器用一个约12.5伏的电池供电时，电池消耗18安培。那个225瓦特产生一个需要测量的气体输出率。在我看来，气体输出管要非常大，有一个也许是15毫米的内径，因为细管子会阻碍逸出的气体。如果你不相信，那么试试吹一根6毫米直径的塑料管，看看这样做有多难。
尽管如此，这仍是一个简单的、基础的、只有两个电极的电解槽；虽然，可能因为脉冲宽度调制器输送给它一个高质的方波信号，小气泡的大小表明有效能的增益，这使得它的性能比预期的要好。像这样的单个电池会发现很难逸出——基本的事实是1.24伏是所有用于电解水中的了，而甚至有着跨不锈钢的电压降，你真的不希望极板之间高于2伏。换句话说，只有2伏的电池的12伏可以实际产生气体，因此，那个225瓦的绝大多数产生的是热，而不是气。1、2或3个单元的电池的情形就像这样：
如果两个这样的电池连接成串联，可能会加倍225瓦的HHO产量，即，连接成链。如果这三个单元串联跨接电压源，在那个同样的18安培的电流上，可能会是三倍的性能。如果这样做了，那么理想情况下，每个单元需要放进自己单独的容器里。亚当表明线圈产生的磁场提高了HHO的产量，并考虑在重田谷部（Shigeta Hasebe）电池里的磁体的效应，他很可能是对的。
配置以三个单元串联连接，并通过一个频率可调的脉宽调制器供电，就会像这样，虽然气体出口管需要与短管接头连接在一起，因为这些管道在使用时将充满易爆的HHO：
与往常一样，电池在连接任何其它东西前先连接到一个断路器或保险丝。脉冲宽度调制器实际上是像戴夫•罗顿（Dave Lawton）有着可调频、可调标记占空比（或如有时称作“占空因数”）和高输出电流能力的最简单的电路。电连接到电池单元的完成如图所示，而所有的电池单元都以相同的正反方向放置，因为那样可以在找到最佳频率和占空比时，调换电池单元引线，来看看有什么不同。请记住起泡器是在气体输出管道上必不可少的，而任何起泡器中水深至少应该5英寸，即125毫米。
还没做过HHO流速的测量。这可以用一个医疗设备供应商的廉价的气体流量计来测量，或者结果是很容易让我们达成目的是：可以通过使用一个两升或已知容量的其它合适的容器来确定，用水注满，并使HHO的输出进入容器鼓泡，如下所示：
用这种方法是通过计算用HHO气体混合物充满瓶子要花多长时间，并由此计算出每分钟生产多少升，从而得出结果的。例如，如果需要一分钟来充满一个2升的瓶子，那么流速是每分钟2升。如果要用两分钟来充满，那么气体输出速率为每分钟1升。如果需要2分30秒充满，那么速率为每分钟0.8升。结果会略微因大气压而变化，变化每小时不同，但我们只需要一个粗略的估计，特别是如果在稍微改变某种电解的方法后，我们只是比较其性能。
视频显示了把管子弯成这里所用的螺旋形线圈的方法、以及所需的塑胶垫片，但发帖人“ANNMANN”，拥有设备齐全的车间，而且施工技术并不适用于大多数实验者。不幸的是，他似乎并没有意识到的事实是，为了最佳的HHO产量，电极需要非常贴近地靠在一起。他已经试着用管形船缆代替管子（用于桅杆支柱），那当然是在制做螺旋电极时非常容易使用的，但可能管形螺旋线圈需要4个垫片，而不是只用两个。还有，缆索内没有余地用铜。澳大利亚的塞尔温•哈里斯（Selwyn Harris）是一个非常有经验的HHO使用者，他说，把不锈钢管绕制成一个准确的螺旋形是非常困难的。他不知道用铜管绕制螺旋形是否比折弯不锈钢容易得多，然后用铬电镀螺旋线圈，未必会是生产良好工作的螺旋电极的更好和更实用的方法。
于我来说，我真的缺乏精确的建造技能，我想到了另一种容易得多的方法。首先，两个螺旋形的配置对于电解并非真的有效，如下所示：
电解速率与电极面积成正比。它还非常受电极分隔的影响。左边所示的导线和管子，表面区域只有一小部分间隔成你的构造所允许的最佳距离（红色箭头所标示的）。右边所示的两个极板其整个表面区域在最佳间距上。所以，如果我们打算用管子或导线，那么我们就要增加最起作用的表面面积，而事实上，是整体增加电极面积。用钢做材料费比用塑料做材料要难得多，尤其因为我们大多数人都是没有工具、工作空间和技能去帮助我们成功，使用航海用不锈钢电缆是一个非常有吸引力的选择。这种材料：是
看起来像这样：
它们可以从全世界的船用商品杂货店买到，是用不锈钢丝制做的。如果我们用这个，那么我们必须接受的事实是，它的电阻会很高，但巨大的优势是，我们只需要做塑胶垫片。
这带给我们增加表面积和减小导线之间的间隙的问题。尽管ANNMANN的视频演示很出色，但请不要被他的导线之间的过大间隙所误导。我们希望最大的间隙为3毫米，而理想情况下，我们想要的是2毫米的间隙。因此，我建议把塑料板钻成这样的：
为此，孔的大小要匹配你的电缆的外径，即，6毫米，而如果你有信心，孔与孔之间的间距是2毫米，而如果你对自己在塑料上钻孔的技术没信心，间距则是2.5或3毫米。这种极板将被用于绕成四个嵌套的螺旋。由于缆线是容易弯曲的，我们需要额外用两个像这样的间隔条：
这些都是要确保所需间隙都保持在沿缆线长度方向上，通过把缆线从头到尾穿过它们而造成每一匝。这样，缆线被每个直角弯支撑，每一匝都始终保持着间隙的大小。
虽然只用了一种类型的缆线，下图所用的颜色只是为了更容易地看到每一个绕组的线匝的起点和终点。所有的绕组在底部开始，并结束在顶部。第一绕组用的是最里边的洞：
这种绕组是用两种不同长度的缆线制成的，一个显示为绿色，而另一个显示为红色。红线缆下端刚好在塑料片材的这边结束。绿线缆的下端刚好在塑料片材的另一边结束。并非如图中那样，线缆并不如图所示那样截短，而是留下很长一段，以便它可以在塑料的电池容器之外作为连接接头。
我们现在只是通过在第一对线圈外绕制第二对线圈来加倍电极的表面积。配置看来就像这样：
这个第二层的绕制与前一个在方法上完全相同。外层缆线匝并不在螺旋匝底面的正上方，而是非常接近于正上方。当我们电连接缆线时，我们配置围绕任何缆线的缆线以相反的极性，从而使电解最大化。
下一步是绕制第三层：
接着用剩余的孔缠绕第四层：
电连接如图所示，第一和第四层的每根缆线的三面都被相反极性的缆线包围。第二和第三层的缆线的每一匝在四面都被相反极性的缆线包围。这样，这种配置解决了难以弯管的需要，大大增加了电极面积，并在电极之间得到适度的间距，最佳电解面积改善了87%。我们现在通过用户样的电池串联起来而使问题得到很大的改善，以便更有效地使用适用的功率。
是的，当然，没有理由不用三个以上的这些电池串联起来，由于整个不锈钢缆线过高的电压降，我预计最多可能是五个。也没有理由在每个电池中不应该有五个或更多个螺旋层、以及每个附加层都提高了那组螺旋线圈的整体效率。
然而，尽管似乎很可能这种结构将获得良好的性能，请记住这仅仅是一个建议，而且在写作时，它尚未建成和测试。第一次测试设备时，脉宽调制器设定给出一个低到中度的电流流过电池。然后，不改变电流设置，频率控制用来获取最大的产气量。如果测试期间，电流在最高产气点下降，这不是问题。对于这种多层螺旋线圈，建议用20毫米的排气管。另外，如本章其它地方所示，排气管出口应该有挡板，以防随气体逸出的电解质的微小液滴。即使电解槽是用在一个固定的位置，如供应一台发电机，那也是要做的工作。连接到螺旋线圈端部的电连接可以用大的螺纹接头来做，不是普通五金店那样的，而是要用适合大得多的电线的。这些也可以在船用杂货店买到，因为船上经常用到大直径的大电流12伏的导线。
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