Как перемещать жидкость вверх против температурного градиента без движущихся частей

Я ищу концептуальный способ справиться со следующим. Я не ищу набор чертежей.

Рассмотрим вертикальную замкнутую трубу размерами 5 м х 10 см, заполненную веществом в газовой и жидкой фазах. Высота выбрана вне диапазона капиллярного действия с обычными материалами.

Верхний конец имеет температуру на 10-30°С выше, чем нижний конец.

В нормальных условиях жидкость находится внизу, а пространство вверху заполнено газовой фазой.

Я ищу простой способ переместить немного жидкости снизу вверх без использования движущихся частей, чтобы все устройства находились внутри трубки. Допустимо охлаждение части верхнего конца трубки до промежуточной температуры.

Сделать это с движущимися частями несложно. Разница температур приводит в действие тепловую машину, которая перекачивает жидкость.

Какие физические принципы можно использовать для достижения этой цели?

Идеи

  1. Достаточно мелкозернистый фитиль может сделать это, но скорость переноса низкая.
Почему так много близких голосов? Физика — это не просто теория всего или даже теория, ограниченная квантовой механикой сферических потоков. @SherwoodBotsford - А как насчет капиллярного действия? Есть два основных механизма, с помощью которых топливо транспортируется из топливного бака ракеты к двигателям. Один включает в себя камеру, которая отделяет сжатый газ (обычно гелий) от жидкости, которая подается к двигателю. Кладжи? Да. Другой включает в себя пассивное капиллярное действие, которое, по-видимому, по волшебству переносит жидкость к двигателю. Настоящая магия? Нет. Погуглите термин "устройство управления порохом" для получения дополнительной информации.
Насколько я знаю, нет обмена инженерными стеками. Я не прошу чертеж. Я хочу знать, есть ли какой-то умный физический способ. я
По крайней мере, один из близких избирателей проголосовал за закрытие, потому что, кстати, посчитал вопрос неясным.

Ответы (1)

Резюме: Да, это возможно. В самом простом способе используется пузырьковый насос — небольшой источник тепла для нагрева жидкости в маленькой трубке. Затем поднимающиеся пузырьки уносят с собой жидкость. Для этого давление в аэрируемой колонне должно быть меньше, чем давление в месте введения пузырьков. Таким образом, если вы закачиваете на 1 м ниже поверхности, вам потребуется средняя плотность 0,2, чтобы она поднялась на 5 м выше статического уровня в трубе.

Это можно сделать либо путем выпаривания рабочей жидкости и использования изолированной трубы, либо путем растворения газа в воде, где растворимость газа сильно зависит от температуры. Аммиак является газом-кандидатом,

Ресурсы для других людей, которые ищут ответы:

Соответствующий поисковый запрос: антигравитационная термосифонная тепловая трубка.

Пример коммерческого решения на солнечной энергии: http://www.bubbleactionpumps.com/about_bapl/about_bubble_action_pumps.htm

Результат Google Книг. https://books.google.ca/books?id=yWAhBQAAQBAJ&pg=PA694&lpg=PA694&dq=heat+driven+bubble+pumps&source=bl&ots=ycFt-EebLD&sig=wbin4UOrwIoQ7_xGSY2wX2IycF8&hl=en&sa=X&ei=nAWiVP-0E5GAygS0lIGoAved# тепло%20привод%20пузырь%20насосов&f=false

Патент, связанный с моим вопросом: http://www.google.com/patents/EP2270413A1?cl=en

Документ: Возможность периодических термосифонов для экологически безопасных систем охлаждения с использованием грунтовых источников.