к библиотеке   В. Н. Самохвалов  

МАССОДИНАМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ВИХРЕВЫХ ПРОЦЕССОВ

© В.Н. Самохвалов

доктор технических наук, профессор

Контакт с автором: samohvalov_vn@mail.ru

 

Аннотация

Рассмотрена физическая сущность и особенности самовозбуждения вихревых процессов, определяемых действием массодинамических сил – воздушных вихрей (смерч, торнадо), водной воронка (водоворота), а также вихревой трубки. Что подтверждает существование и значительную роль массодинамических полей в природных процессах.

_________________________________________________________________

 

1 Воздушный вихрь (смерч, торнадо)

 

Смерчи и торнадо, как и тропические циклоны, зарождаются при наличии большого запаса тепловой энергии воздушных масс. Эти условия создаются, когда внизу находится очень теплый и влажный воздух, а в верхней тропосфере – холодный. Движение воздуха в системе смерчей и торнадо обычно происходит против часовой стрелки, но не исключены и движения по часовой [1]. В случаях, когда грозовое облако имеет несколько хоботов смерча, то соседние хоботы обычно вращаются в противоположных направлениях [2]. Наблюдается быстрое вращение стенок воронки и встречное вертикальное течение воздуха в центре и на периферии. Внутренняя полость воронки резко ограничена воздушными стенами. Когда воронка касается поверхности земли или воды, то отчётливо проявляется действие большой вертикальной силы. В тоже время, когда воронка земли не касается, вертикальное течение отсутствует [3].

Физический механизм возникновения, развития и нарастания воздушного вихря, определяемый действием массодинамических полей описан в работе [4]. На первом этапе зарождения и развития смерча определяющую роль играет массодинамическое поле вращения Земли – МДП(З), действующее вместе с кориолисовым ускорением, а затем наступает самогенерация вихря за счет действия на воздушные потоки массодинамических сил собственного массодинамического поля вихря.

На первоначальном этапе, за счет возникновения сильного восходящего потока под облаком (рисунок 1), создается радиальный подсос воздуха к его оси. Вертикальная составляющая напряженности НВ(З) массодинамического поля вращения Земли вокруг оси направлена снизу вверх [4], поэтому на горизонтальные (радиальные) составляющие воздушных потоков действует массодинамическая сила FМЗ, направленная в одну сторону с кориолисовой силой FК, и происходит начальное закручивание воздушного потока против часовой стрелки.

 

Рисунок 1 – Схема генерации воздушного вихря (смерч, торнадо)

 

FК = 2m× w З´ VR , FМЗ= m× VR ´ НВ(З), (1)

где, m – масса единичного объема воздуха, w З - угловая скорость вращения Земли вокруг оси, VR – горизонтальная (радиальная) составляющая скорости движения восходящего и подсасываемого воздушного потока, НВ(З) – вертикальная составляющая напряженности массодинамического поля Земли.

Восходящий закрученный воздушный поток вихря, перемещающийся по спирали относительно остальной воздушной массы (рисунок 1), можно рассматривать как вертикальный (осевой) гравитационный ток iО и кольцевой гравитационный ток iК. Аналогично горизонтальный (радиальный) поток подсасываемого в вихрь воздуха можно рассматривать как гравитационный ток iГ [4]:

iО=m× VО, iК=m× VК, iГ=m× VR,

где VО и VК, соответственно осевая (вертикальная) и кольцевая составляющие скорости воздушного потока вихря.

Вертикальный гравитационный ток вихря iО генерирует собственное кольцевое массодинамическое поле вихря напряженностью НО, которое взаимодействует с горизонтальными потоками подсасываемого воздуха – горизонтальным гравитационным током iГ. В результате возникает осевая массодинамическая сила FО, аналогичная силе действующей на проводник с током, помещенный во внешнее магнитное поле [4]:

FО= iГ´ НО,

Внутри вихря эта сила направлена вертикально вверх и, следовательно, ускоряет восходящий поток внутри вихря (увеличивает iО). На периферии вихря эта сила направлена вниз – формируется нисходящий поток воздуха.

Увеличение iО внутри вихря приводит к росту НО и одновременному увеличению скорости VR радиального подсоса воздуха, что приводит к дальнейшему увеличению закручивания потока за счет действия кориолисовой силы FК и массодинамической силы FМЗ со стороны МДП(З).

В результате нарастает кольцевой гравитационный ток iК, генерирующий собственное массодинамическое поле вихря, напряженностью НК. При взаимодействии iГ (потоков подсасываемого воздуха) и НК возникает массодинамическая сила Fw :

Fw = iГ´ НК.

Внутри вихря эта сила направлена в туже сторону, что и FМЗ. Это приводит к дополнительному закручиванию воздушного потока во внутренней части вихря, т.е. росту гравитационного тока iК и, соответственно, НК. Увеличение закручивания вихря приводит к уменьшению диаметра вихря и, следовательно, росту вертикальной скорости его потока, т.е. iО. Таким образом, за счет действия массодинамических сил, происходит самогенерация вихря, процесс становится самоподдерживающимся.

С ростом вихревого вращения растет массодинамическое поле вихря − МДП(В). Увеличение гравидинамических токов и напряженности МДП(В) приводит к сжатию вихревых потоков воздуха (токи одного направления притягиваются, за счет взаимодействия наведенных ими полей) – образуется трубка вихря.

На вихревые потоки также действует радиальная сжимающая сила FR. Эта сила определяется разностью квадратов напряженности массодинамического поля вихря МДП(В) снаружи и внутри вихря.

В случае магнитного поля, давление создаваемое на проводник пропорционально разности квадратов напряженности магнитного поля на противоположных его сторонах

РМ ~ Н12 – Н22 .

Исходя из подобия магнитного и массодинамического поля, аналогичная зависимость будет и для давления массодинамического поля. В центре вихря (на его оси) НМДП=0, поэтому вихрь сжимается собственным массодинамическим полем

Это сжатие приводит к тому, что образуется трубка воздушного вихря с достаточно выраженными стенками. Поэтому за пределами вихревой трубки, как снаружи, так и внутри вихревое движение воздуха практически отсутствует. Внутренний диаметр трубки определяется центробежными силами, противодействующими сжатию трубки вихря массодинамическими силами FR.

Максимальная подъемная сила (осевая сила FО) создается в нижней внутренней части “хобота” торнадо при касании им поверхности земли, т.к. здесь вектор гравитационного тока iГ (скорости приземного потока воздуха VR) и вектор напряженности собственного массодинамического поля вихря НО взаимно перпендикулярны. Подъемная сила действует как на потоки воздуха в вихре, так и на пришедшие в движение предметы, что приводит к их втягиванию в “хобот” торнадо, подъему на высоту и переносу на расстояние.

На периферии вихря сила FО направлена вниз и создает давление на движущиеся с воздухом предметы, вдавливая их в землю.

Когда “хобот” не достигает земли, то никакой подъемной силы под ним (на поверхности земли) не создается (воздух спокоен и можно наблюдать “глаз” торнадо, находясь под ним), т.к. здесь НО=0.

По мере движения “хобота” торнадо по поверхности земли, за счет трения вихря о поверхность земли снижается скорость движения воздушных потоков, массодинамическое поле вихря ослабевает и “хобот” торнадо поднимается над поверхностью. После этого, если тепловой энергии в приземных слоях воздуха достаточно, то начинается новая интенсификация самогенерации вихря и “хобот” может вновь достичь поверхности земли. Таким образом торнадо идет скачками по поверхности земли [3].

Воздушный вихрь нарастает и усиливается, если есть необходимая энергия для усиления восходящего потока воздуха. Источником энергии для этого в данном случае может быть только внутренняя энергия среды, за счет которой происходит энергетическая подкачка воздушного вихря и рост его кинетической энергии. Источником энергии может являться высокая температура воздуха и энергия, выделяющаяся при конденсации паров воды, которые нагревают и, тем самым, усиливают восходящий поток.

Известным условием возникновения воздушного вихря (смерча, торнадо) является высокая разность температуры, т.е. сильный нагрев земной поверхности (поверхностных слоев влажного воздуха) и низкая температура сухих высотных слоев воздуха. В этом случае создаются условия для возникновения сильных восходящих потоков и есть тепловая энергия воздушной среды, значительно превышающая энергозатраты на рост потенциальной энергии восходящего потока.

При достаточной величине энергии начинается нарастание восходящего потока. Как следствие, происходит описанная выше самогенерация вихревого, спирального, восходящего движения воздушного потока во внутренних слоях вихря. Работает массодинамический генератор, увеличивающий кинетическую энергию воздушного потока за счет его тепловой энергии, вследствие действия массодинамисеских сил со стороны МДП(В). При этом также затрачивается энергия на подъем воздушного потока - увеличение его потенциальной энергии.

Следствием вышерассмотренного эффекта является последовательность этапов визуально наблюдаемого возникновения смерча (торнадо).

Вначале образуется вращающееся материнское облако – водяные пары, поднятые восходящими потоками из около поверхностных слоев атмосферы и сконденсировавшиеся в холодном слое атмосферы. При высокой интенсивности восходящего потока, облако закручивается кориолисовой и массодинамической силой со стороны МДП(З), действующими на восходящие потоки воздуха. Это происходит, если этих сил достаточно для преодоления вязкого сопротивления воздушной среды. То есть существует некоторая критическая величина энергии потоков, необходимая для начала вращения облака.

Затем, по мере самогенерации вихревого движения, за счет возбуждения собственного массодинамического поля вихря происходит интенсивное возрастание скоростей кольцевого и осевого движения воздуха внутри вихря. Образуется быстровращающаяся вихревая трубка. По периферии вихря идет нисходящий поток холодного воздуха. Следствием этого является конденсация влаги и зарождение видимого “хобота” смерча. Процесс роста “хобота” начинается от облака, где изначально более низкая температура воздуха. По мере возрастания интенсивности вихря, при его самовозбуждении, за счет нисходящего периферийного потока во все более низких слоях вихревой трубки торнадо (изначально более теплых и влажных слоях атмосферы) температура воздуха снижается до точки конденсации влаги и визуально наблюдаемый конец “хобота” движется к поверхности земли. Таким образом, становится видимым уже начавшийся ранее процесс возникновения (самогенерации) смерча в материнском облаке (закручивание облака). При приближении к поверхности земли (водной поверхности) за счет дополнительного подсоса пыли или воды “хобот” визуально “срастается” с поверхностью.

При возникновении смерча над водной поверхностью он более нагляден за счет большой влажности воздуха. За счет дополнительной энергии, выделяющейся при конденсации большего количества насыщенных водяных паров, условия для возникновения морских (озерных, речных) смерчей более благоприятные, при прочих равных условиях, чем на суше.

Действие собственного массодинамического поля вихря (торнадо) на предметы, пришедшие в первоначальное движение за счет потока воздуха, приводит к их дополнительному разгону массодинамическими силами. Таким образом, не разность давлений приводит к подъему предметов в стволе вихря, а действие сил со стороны массодинамического поля вихря и скоростной напор воздуха. При этом предметы могут быть как подняты на большую высоту (внутри вихря), так и вдавлены в землю (на его периферии), в зависимости от полученного направления движения. Разность давлений (всасывание в вихрь) не может привести к таким эффектам, т.к. не может быть более 1 атм (непосредственные измерения показывают, что внутри полости имеется область пониженного давления равного 0,951 атм) и не может привести к подъему тяжеловесных предметов. Кроме того, поскольку массодинамическое поле действует только на предметы пришедшие в первоначальное движение за счет воздушных потоков, то возможны эффекты когда одни предметы переносятся на большие расстояния, а другие находившиеся рядом, но первоначально оставшимися неподвижными, остаются нетронутыми.

Наличие собственного массодинамического поля вихря полностью объясняет случаи вращения торнадо по часовой стрелке (в северном полушарии) [1, 2], что никак нельзя объяснить действием кориолисовой силы. Такое направление вращения торнадо возникает, например, в случае первоначальной закрутки воздушных потоков по часовой стрелке вблизи соседнего торнадо (при общем материнском облаке). Затем за счет возбуждения собственного массодинамического поля вихря в этом случае также происходит самогенерация интенсивного вихревого вращения. Поскольку вращение вихря здесь происходит против действия кориолисовой и массодинамической сил МДП(З), то интенсивность такого вихря при прочих равных условиях несколько ниже, чем при вращении против часовой стрелки.

При вращении вихря против часовой стрелки внутри вихря возникает, как показано выше восходящий поток, а снаружи - нисходящий поток. При вращении вихря по часовой стрелке наоборот – внутри вихревой трубки нисходящий, а снаружи восходящий поток, т.к. здесь другое направление массодинамической силы FО на внутренней и внешней стенках трубки вихря. В этом случае из материнского облака по внутренней стенке “хобота” (возможно также и по оси вихря) идет вниз холодный воздух, который приводит к резкой конденсации влаги на стенке вихря и выделению энергии, необходимой для генерации вихря.

 

2 Водная воронка (водоворот)

 

Механизм возбуждения водоворота при сливе воды в отверстие, находящееся в нижней части емкости (например ванны), аналогичен воздушному вихрю, но источником энергии является потенциальная энергия водного столба. Начальное возбуждение самопроизвольного вращательного движения в жидкости также обусловлено действием кориолисовой силы и массодинамической силы со стороны массодинамического поля Земли МДП(З) на радиальные потоки жидкости, движущиеся к месту истечения – к донному отверстию.

Общая физика процессов, происходящих при последующем возбуждении водной воронки, аналогична рассмотренной выше для воздушного вихря, но есть свои особенности. Движущей силой самовозбуждения водной воронки так же является действие массодинамических сил, при взаимодействии водных потоков с массодинамическим полем водоворота [4]. Картина этих сил та же, только меняется на противоположное (сверху в низ) направление осевого потока.

На первоначальном этапе, при открытии донного отверстия, начинается осевое истечение воды в отверстие со скоростью VО (рисунок 2).

Рисунок 2

 

При этом, в придонных слоях начинается радиальное движение водных потоков к сливному отверстию со скоростью VR. Это приводит к тому, что под действием кориолисовой FК и массодинамической сил FМЗ, направленных в одну сторону - против часовой стрелки, происходит начальное самопроизвольное закручивание водной воронки (водоворота). Величина сил определяется по формулам (1), аналогично тому, как для воздушного вихря (с учетом массы единичного объема воды).

В результате возникает кольцевой (горизонтальный) гравитационный ток iК, генерирующий собственное массодинамическое поле водоворота, напряженностью НК (рисунок 3).

Рисунок 3

 

При взаимодействии гравитационного тока iГ с массодинамическим полем водоворота НК возникает массодинамическая сила FВ:

FВ= iГ´ НК.

В центральной зоне водоворота эта сила направлена здесь в туже сторону, что и FМЗ, т.е. в направлении вращения водоворота. Это приводит к дополнительному закручиванию водного потока, т.е. росту гравитационного тока iК и, соответственно, НК. В результате происходит генерация вращения водоворота, процесс становится самоподдерживающимся.

С ростом iК и НК происходит сжатие водного вихря собственным массодинамическим полем вихря – МДП(В), аналогично тому, как выше описано для воздушного вихря. Это, наряду с действием центробежной силы, приводит к образованию воронки над водоворотом. При достаточной интенсивности вихревого вращения образуется воздушная трубка по оси водоворота. Вихревой поток прижимается к стенке сливного отверстия.

Источником энергии, идущей на возникновение вихревого движения и рост кинетической энергии водного вихря является потенциальная энергия водного объема. Чем больше высота водяного столба или давление в резервуаре, из которого истекает жидкость, тем выше интенсивность вихревого движения.

Если же принудительно закрутить жидкость на всю глубину в сторону противоположную вращению от действия кориолисовой силы и массодинамического поля Земли (т.е. по часовой стрелке в северном полушарии), то (как показали опыты) будет идти процесс самовозбуждения принудительно этого заданного вихревого вращения. Водоворот до момента завершения слива будет по часовой стрелке.

В этом случае, направление кольцевого тока iК и, соответственно, вектора напряженности его массодинамического поля НК будут противоположны изображенным на рисунке 4.

Осевой гравитационный ток водоворота iО генерирует собственное кольцевое массодинамическое поле напряженностью НО (рисунок 3), которое взаимодействует с горизонтальными (радиальными) потоками воды – горизонтальным гравитационным током iГ. В результате возникает осевая массодинамическая сила FО:

FО= iГ´ НО,

В этом случае, над сливным отверстием, в центральной зоне водоворота, сила FО направлена вниз (известное “правило левой руки”) и, следовательно, ускоряет истечение жидкости через сливное отверстие (увеличивается iО).

Начинается самогенерация водоворота – увеличение iО приводит к росту НО и, следовательно, FО. Это увеличивает скорость течения горизонтальных потоков VR, т.е. iГ.

При взаимодействии гравитационного тока iГ с массодинамическим полем кольцевого вращения водоворота НК возникает массодинамическая сила FВ:

FВ= iГ´ НК.

В центральной зоне водоворота эта сила направлена в сторону вращения водоворота. Это приводит к дополнительному закручиванию водного потока, т.е. росту гравитационного тока iК и, соответственно, массодинамического поля вихря в целом. В результате происходит самогенерация вращения водоворота, преодолевающая противодействие кориолисовой силе FК и массодинамической сил FМЗ, со стороны масссодинамического поля Земли. Процесс является самоподдерживающимся.

По этой причине достаточно часто наблюдается как правовинтовое (самопроизвольное), так и левовинтовое (заданное) движение воды в водоворотах. Как показали опыты, время опорожнения ванны с водой практически одинаково, как при закрутке водоворота против часовой стрелки, так и по часовой. Это говорит о том, что при прочих равных условиях, определяющую роль в вихревом движении водоворота играет его собственное массодинамическое, а не кориолисова сила.

Если же первоначально закрутить только поверхностные слои воды (не на всей глубине) по часовой стрелке, то, как показали опыты, первоначальное развитие вихревой воронки нарастает также по часовой стрелке. Но при достаточном снижении уровня жидкости происходит смена направления вращения водного вихря на противоположное (т.е. против часовой стрелки в северном полушарии Земли).

Это происходит за счет того, что в придонных слоях жидкость первоначально не была вовлечена в принудительное вращение по часовой стрелке. Здесь имеет место максимальная скорость радиального движения жидкости к сливному отверстию и, следовательно максимально действие FК и массодинамической сил FМЗ. Поэтому с самого начала там развивался процесс естественного вращения воды против часовой стрелки. При снижении уровня воды в емкости до этих слоев, происходит затухание принудительно заданного вращения за счет его подавления более мощным противоположным процессом вращения.

Широко известные опыты А. Эйнштейна с чаинками в чашке с чаем. При движении ложечки по кругу в жидкости возникает вихрь, ограниченный сверху уровнем жидкости, а в остальных направлениях стенками чашки. Считается, что при вращении жидкости зона низкого давления распространяется от верхней границы жидкости до дна чашки. Она и стягивает чаинки в центр дна чашки.

Однако как показывает опыт, плавающие чаинки стягиваются к центру и на поверхности воды, хотя это менее выражено. В обоих случаях чаинки движутся к центру по спирали Архимеда, преодолевая центробежную силу, которая в этом случае значительно больше, чет возможная разность давлений в различных зонах воды в чашке. При этом сам процесс сбора чаинок в центре становится интенсивным при затухании свободного вращения воды, когда нет значительной воронки на поверхности воды.

Физическая сущность процесса заключается в действии массодинамических сил водного вихря.

Напряженность массодинамического поля водоворота максимальна у стенок чашки (НС) и минимальна на оси (НО). В результате на вращающиеся чаинки действует радиальная сила FR, направленная к центру:

FR ~ Н2С – Н2О

На дне чашки процесс вращения свободного вращения воды продолжается дольше, что и обеспечивает сбор чаинок горкой в центре чашки. На поверхности свободное вращение воды затухает быстрее, но тем не менее чаинки стягиваются от стенок к центральной зоне.

 

3 Вихревая трубка

 

Эффект разделения газа в вихревой трубе на горячий пристеночный и холодный осевой вихревые потоки открыт Ж. Ранке в 30-е годы 20-го столетия, но до сих пор не имеет достаточно полного и непротиворечивого теоретического объяснения.

В работе [20] показано, что действие массодинамических сил и обуславливает возникновение эффекта “термосепарации” вихревого потока, т.е. разделение его на “горячую” и “холодную” часть, т.е. эффект вихревой трубы.

При подаче в вихревую трубу газа под давлением, по касательной к ее поверхности образуется вихрь, к котором протекает следующий процесс (рисунок 4).

Рисунок 4 – Схема газовых потоков, гравитационных токов и напряженности массодинамических полей в вихревой трубке

 

Как и в случае вышеописанного воздушного вихря, здесь за счет действия массодинамических сил FR и центробежных сил образуется достаточно тонкий периферийный вихрь (прижатый к стенке вихревой трубки). Его можно рассматривать как периферийный осевой iПО и периферийный кольцевой iПК гравитационный. Массодинамическое поле периферийного вихря имеет осевую составляющую напряженности НПО и кольцевую НКП.

За счет теплового движения каждая отдельная молекула газа имеет некоторую скорость перемещения VT относительно основного воздушного потока вихря (рисунок 5), т.е. перемещается в массодинамическом поле вихря. Следовательно, на каждую молекулу воздуха действует массодинамическая сила Fдоп:

Fдоп= m VT ´ НК,

где m0 – масса молекулы.

 

Рисунок 5

 

Массодинамическая сила Fдоп действует на молекулы газа также, как магнитное поле на движущиеся в нем электрически заряженные частицы, т.е. вызывает искривление траектории их теплового движения и вращение вокруг силовых линий массодинамического поля вихря. Это упорядоченное движение молекул можно рассматривать как гравитационные токи iдоп.

Таким образом, за счет действия массодинамического поля вихря на молекулы газа при их тепловом движении возникает некоторое упорядочение теплового движения молекул воздуха (упорядоченная турбулизация потока).

В этих условиях, на внутренней поверхности вихря вихревой трубки скорость теплового движения молекул складывается со скоростью кольцевого движения воздушного потока вихря, а на внешней его поверхности - вычитается. При этом, вектор напряженности массодинамического поля Ндоп – массодинамического поля упорядоченного теплового движения молекул газа в вихре, на внутренней поверхности вихря также складывается с вектором напряженности массодинамического поля периферийного кольцевого движения потока НВК, а на внешней его поверхности – вычитается.

В результате этого, за счет организации теплового движения молекул газа, на внешней поверхности вихря кольцевое движение потока тормозится, а на внутренней ускоряется. На внутренней поверхности вихря возрастает кинетическая энергия потока, а на внешней уменьшается.

В результате, исходя из условия сохранения энергии, на внутренней поверхности вихря уменьшается энергия хаотического (теплового) движения молекул, т.е. происходит его охлаждение.

На внешней поверхности вихря, в этих условиях, напротив скорость упорядоченного теплового движения молекул направлена навстречу основному потоку вихря, т.е. тормозит его – уменьшается средняя скорость упорядоченного направленного вихревого движения и его кинетическая энергия. Следовательно, на периферии вихря происходит разогрев воздушного потока.

Таким образом создается “термосепарация” газовых потоков в вихревой трубке.

При отсутствии диффузора на “горячем” выходе вихревой трубки (прямоточная трубка) эффект “термосепарации” будет сранительно невелик.

Установка диффузора создает радиальное направление истечения “горячего” воздуха. В результате работает следующий механизм.

Поскольку осевой гравитационный ток периферийного вихря iПО (рисунок 4) генерирует собственное кольцевое массодинамическое поле вихря напряженностью НПО, то оно взаимодействует с радиальными потоками “горячего” воздуха, т.е. гравитационным током iR. В результате возникает осевая массодинамическая сила FПО:

FПО= iR ´ НПО,

На выходе вихревой трубки эта сила направлена против iПО и, следовательно, тормозит его, увеличивая тем самым нагрев выходящего потока.

С другой стороны, радиальный ток iR взаимодействует с кольцевым массодинамическим полем вихря и возникает массодинамическая сила Fw :

Fw = iR ´ НПК.

При правовинтовом вращении вихря эта сила направлена против вращения и, следовательно также дополнительно тормозит вихрь. Действие вышеуказанных сил дополнительно значительно увеличивает нагрев выходящего потока.

При левовинтовом вращении вихря сила Fw направлена в сторону вращения вихря, т.е. разгоняет его. Поэтому тепловая эффективность вихревых труб с левовинтовым вращение ниже, чем у правовинтовых.

Кроме этого, при установке на “горячем” конце трубки диффузора, внутренний (холодный) вихревой поток отражается от диффузора. Вследствие того, что поток уже имеет организованную турбулизацию (закручивание теплового движения молекул газа массодинамическим полем периферийного вихря), то отраженный от диффузора поток также является закрученным. Направление вращения отраженного вихря остается прежним, но поскольку направление его осевого движения меняется на противоположное периферийному вихрю, то направление вращение осевого вихря так же является противоположным ему. Образуется известный осевой противоток вихревой трубы [5].

При этом в осевом вихре также протекает вышеописанный процесс “термосепарации” и дополнительное охлаждение внутреннего осевого потока. При этом часть энергии турбулизованного потока переходит в кинетическую энергии вращения самого осевого вихря. Поэтому внутренний поток осевого вихря еще более охлаждается.

В зонах смены направления потоков, в условиях сильной турбулентности потоков, происходят колебания напряженности массодинамического поля вихря, т.е. генерируется массовариационное поле [4]. Следствием этого является наблюдавшееся излучение в вихревых трубках (В.Е. Финько обнаружил, что холодный осевой противоток в вихревой трубе имеет направление вращения, противоположное направлению вращения основного (периферийного) потока газа, и что газовая вихревая труба генерирует инфракрасное излучение полосового спектра, а иногда еще и выходящее из осевой зоны излучение голубого цвета [5]).

Если в вихревую трубку вместо газа (обладающего хорошей сжимаемостью) подать воду, то будет следующее. Поскольку тепловая подвижность молекул воды ограниченная, то вышерассмотренного эффекта “термосепарации” практически не будет.

С другой стороны, при правовинтовом вращении, силы FO и Fw , действующие на “горячем” выходе трубки будут сильно тормозить вихревое движение. Так как жидкость несжимаема, то это в отличии от газа будет распространяться на большую длину вихря. В следствие этого кинетическая энергия вихревого движения в большой мере будет переходить в тепловую энергию потока. Это является физической основой высокой эффективности водяных вихревых теплогенераторов, обнаруженной профессором А.П. Меркуловым [6].

 

Вышеизложенное позволяет считать, что массодинамические поля и силы могут быть весьма значительными и обусловленные ими силовые воздействия являются физической основой многих вихревых процессов в природе. При этом само существование массодинамических полей можно считать доказанным.

 

Литература

 

  1. Погосян Х.П. Грозные явления атмосферы. (электрон.)

  2. Гришаев А.А. Некоторые вопросы физики циклонов и торнадо. (электрон.)

  3. Меркулов В.И. Электрогравидинамическая модель НЛО, торнадо и тропического урагана. (электрон.)

  4. И.П. №72200100015. Теория физических полей / Самохвалов В.Н. // Инф. Бюл. Идеи. Гипотезы. Решения. - М.:ВНТИЦ.- 2001.- №2. (описание на 37с.).

  5. Потапов Ю.С., Фоминский Л.П., Потапов С.Ю. - Энергия вращения. (электрон.)

  6. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. // М.: Машиностроение. 1986. 183 с.

к библиотеке   В. Н. Самохвалов  
Знаете ли Вы, что в 1974 - 1980 годах профессор Стефан Маринов из г. Грац, Австрия, проделал серию экспериментов, в которых показал, что Земля движется по отношению к некоторой космической системе отсчета со скоростью 360±30 км/с, которая явно имеет какой-то абсолютный статус. Естественно, ему не давали нигде выступать и он вынужден был начать выпуск своего научного журнала "Deutsche Physik", где объяснял открытое им явление. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 30.10.2017 - 06:17: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
19.10.2017 - 04:24: Беседка - Chatter -> ЭПИСТОЛЯРНАЯ ФИЗИКА - Карим_Хайдаров.
11.10.2017 - 05:10: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты с трансформатором Тесла - Карим_Хайдаров.
05.10.2017 - 11:03: СОВЕСТЬ - Conscience -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 15:26: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
04.10.2017 - 05:02: Беседка - Chatter -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 18:16: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:42: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вазгена Авагяна - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 07:24: ЦИТАТЫ ЧУЖИХ ФОРУМОВ - Outside Quotings -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
03.10.2017 - 05:48: Беседка - Chatter -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 19:04: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> Апериодическая комета C/2014 Q2 Lovejoy - Карим_Хайдаров.
02.10.2017 - 14:57: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution