実験物理で証明・モーメントパワー発電装置により水力発電理論は３つ存在する。
実験物理で証明
私は、カイワレ大根０?１５７風評被害事件を受け約２０年間苦悩する日々を過ごす中、水資源を基に持続可能自然エネルギー開発に取り組み、試作装置を完成させました。
ネット検索で実験物理の分野があることを知り誰でも挑戦できると思い実践してみました。
実験物理が導き出した新理論。
実験と失敗を繰り返し積み重ねた結果、驚くべき結論を得ましたので示します。
実験物理で証明・水力発電を、水の落下するエネルギーを使用した発電と定義すると水力発電理論値は１つではない。
モーメントパワー発電装置により理論は３つ存在する。
★１・流量×落差×9,8＝水力発電理論値
★２・流量×落差×9,8×回転体の半径 テコの原理の加わる理論値
★３・負荷×流量で１カップに入る水の量×単位長さ当りのカップ数×9,8×回転体の半径
発電負荷を大きくする事で流量を落下するカップに多く貯める事が出来、エネルギー量を大きくする事ができる。
従来は、１つの理論値であった。
流量×落差×9,8＝水力発電理論値 １ｍ3×１ｍ×9,8＝9,8ｋｗ
直接の落下9,８×半径１ｍ＝9,8ｋｗ 半径が１ｍ以内のタービン計算の場合
従来の水力発電用タービンで直径２ｍ以上の物を作る事が困難であった為に１つの理論であったと思う。
モーメントパワー発電装置
立体的構造であり小水力発電の為に回転体の半径を大きくする事ができる構造になった為に新しい理論値が誕生しました。
★２・テコの原理の加わる理論値 流量×落差×9,8×回転体の半径
回転体の半径が２倍、３倍になると
9,8ｋｗ×半径２ｍ＝19,6ｋｗ 落下速度が２倍になる
9,6ｋｗ×半径３ｍ＝29,4ｋｗ 落下速度が3倍になる
従って、作用点になる回転体の回転速度が２倍、３倍となり仕事量が増える。
水力発電の原理、水圧に基づき簡単な器具を作り実験しました。
取り出すエネルギーは、位置エネルギーであり水深５０ｃｍの水圧です。
エネルギー変化が起き無いように、水深が変化なく供給水量と排出水量が一定にする器具。
上部より毎秒５０ｃｃの水を供給し、水深が５０ｃｍで一定になるようすると、最下部
から噴出する穴の大きさは、６ｍｍの穴になりました。
水深が５０ｃｍで入力水の毎秒５０ｃｃと出力水毎秒５０ｃｃのバランスが取れます。
パスカルの原理により水深５０ｃｍは、１ｃｍ２当たり５０ｇになります。
（面積比により６ｍｍの穴の噴出力は、１４．１３ｇです)
水力発電は、噴出するこの毎秒14.13ｇの力を受けて発電する事になります。
同一落差の試作装置として制作した毎秒５０ｃｃ落差５０ｃｍの小型モーメントパワー発電装置に付いて。
水の供給量 毎秒５０ｃｃ
上部車輪 直径３０ｃｍ
下部車輪 直径４ｃｍ
水の落差 ５０ｃｍ
１分間の回転数 １０回転
自転車用のLEDライトを点灯させた負荷を掛けています。
この装置の発電量を計算すると
１分間に回転する距離は
直径３０×３．１４＝９４．２ 円周９４．２×１０回転＝９４２ｃｍ
１秒の移動距離は
９４２÷６０秒＝１５．７ｃｍ
落差内にあるカップ数は
５０ｃｍ÷１５．７ｃｍ＝３ ３個のカップ
毎秒５０ｃｃの水が供給され落差５０ｃｍの間に３秒で３個のカップが有ります。
毎秒５０ｃｃの水が供給されるので
５０ｃｃ×３秒＝１５０ｃｃの水がカップに入っている。１５０ｇの重量
回転体の力点には１５０ｇの力が加わっています。
トルクは １５０×１５ｃｍ＝２２５０ｇｆ・ｃｍです。
実験した水力発電用の力を同一の大きさの回転体に加えた場合
トルクは１４．１３ｇ×１５ｃｍ＝２１１．９５ｇｆ.cmです。
★３・負荷×流量で１カップに入る水の量×単位長さ当りのカップ数×9,8×回転体の半径
発電負荷を大きくする事で流量を落下するカップに多く貯める事が出来、エネルギー量を大きくする事ができる。
想定が同一流量で、負荷が２・３倍になった場合、落下速度が１/2・１/3になるので
１カップに入る水の量が２・３倍となる。
・ 発電負荷１×流量で１カップに入る水の量（1ｍ３）×
単位長さ当りのカップ数（10個）×9,8×回転体の半径（１ｍ）＝９８ｋｗ
・ 発電負荷２×流量で１カップに入る水の量（1ｍ３）×
単位長さ当りのカップ数（10個）×9,8×回転体の半径（１ｍ）＝１９６ｋｗ
・ 発電負荷３×流量で１カップに入る水の量（1ｍ３）×
単位長さ当りのカップ数（10個）×9,8×回転体の半径（１ｍ）＝２９４ｋｗ
上記条件で回転体の半径が１ｍ・２ｍ・３ｍになった場合
９８×１＝９８ｋｗ １９６×２＝３９２ｋｗ ２９４×３＝８８２ｋｗ となる。
流量を２倍にした場合
１カップに入る水量は２倍になる事はありません。
モーメントパワー発電装置の１カップに入る水の量は同じになります。
理由は、同量の水量になる時間が1/2になり落下する為です。
装置に掛かる重量が増えた訳ではなく、1/2の時間で同量の重量になった為であり装置の回転速度は２倍となります。従って、仕事量は２倍となります。
一例 毎秒４４ｃｃの水を供給し１カップに2,7秒で入れ、落下させた場合。
風力用の発電機を使用して実験しました。
落差3.5ｍ、毎秒４４ｃｃの水量で１０Wサーチライトを点灯しました。
★ 落差3.5ｍの間にあるカップ数１６個。
★ ワンカップに入る水の量１１２ｃｃ （２．７秒で１カップ）
★ 力点に掛かる総重量１１２×１６カップ＝１７９２ｃｃ
★ 落差３．５ｍの落下時間
総重量１７９２ｃｃ÷１秒の水４４ｃｃ＝４０，７２ ４０，７２秒
★ １秒の落下距離
350cm÷40.72＝8.595ｃｍ ８，５９５ｃｍ
★ １分間の落下距離
８，５９５ｃｍ×６０秒＝515，7ｃｍ
上部回転体直径６２ｃｍの回転数は、円周６２ｃｍ×３．１４＝１９４．６８ｃｍ ５１５．７ｃｍ÷１９４．６８ｃｍ＝２．６４８９６回転 １分間に２．６５回転
下部直径４ｃｍの回転数は直径比で６２ｃｍ÷４ｃｍ＝１５．５倍
従って、２．６５回転×１５．５倍＝４１41回転
発電機の回転数は、ギアを取付けた比９８歯÷１５歯＝６．６倍
４１回転の６．６倍41×６．６倍＝２７０．６
風力発電機の回転数は毎分２７０回転、負荷として１０ｗのサーチライトを点灯させました。
実験内容を５月６日にユーチューブアップしました。
https://www.youtube.com/watch?v=6vO-rJGD5TQ
