Работа ротора основана на противопоточном взаимодействии закрученных потоков с средой. Главные элементы этого взаимодействия, это прямой поток закрученного воздуха, идущий вперед от источника. Встречный поток, формирующийся вокруг прямого потока и вступающий с ним в активное взаимодействие. Образовавшиеся встречные потоки сталкиваются, создавая мощные вихревые структуры, которые способствуют подъёму аппарата.
Теоретические выкладки
При изучении траектории закрученных струй было обнаружено, что при определенных отношениях скоростей прямого и встречного потоков (Wa/Wi ≈ 1–1,5) возникает стабильный обратный вихревой поток, совпадающий по направлению крутки с прямым потоком. Это уникальное свойство позволяет формировать устойчивую вихревую тороидальную структуру, способствующую формированию подъёмной силы.
Экспериментальные исследования
Экспериментальный стенд № 1.
Изготовлен стенд, который состоял из вращающейся S-образной трубки с установленными двумя ленточными завихрителями. Использован компрессор с относительно малым расходом воздуха 130 л/мин. Аксиальная средняя скорость двух вихревых потоков с учётом потерь давления на ротационном соединении — 22 м/сек. Линейная скорость вращения S-блока диаметром 0,3 м при 1000 об/мин – 15,7 м/сек. Угол установки ленточных завихрителей 45 градусов, крутка правая, если смотреть со стороны торца. Вращение S — трубки против часовой стрелки, если смотреть снизу-вверх.
Рис. № 1. Визуализация вихревого кольца (тороида) противотоком.
Результат, наблюдаются интересные термодинамические процессы:
1. Противоток формирует вокруг себя обратный спиральный вихревой поток, который увлекает за собой (дополнительно закручивает) ближайшие стационарные слои воздуха. Формируются, т.е. одновременно существуют и двигаются навстречу друг другу два вихревых потока одного направления крутки по типу, как если бы мы так называемый хобот природного вихря замкнули в кольцо.
2. По центру вращающегося S-блока образуется зона разряжения с одной стороны и отсутствует зона с избыточным давлением с другой стороны.
3. Происходит терморазделение двух вихревых противотоков на внешний с повышенной температурой и внутренний — с пониженной температурой по типу процессов, происходящих в классической трубке Ранка .
4. Пропорционально радиусу и высоте изменяется температура внутри и снаружи вращающегося S-блока по типу процессов, происходящих в природных вихревых структурах по типу смерча.
5. Если пропорционально радиусу и высоте изменяется температура внутри и снаружи вращающегося S-блока, следовательно также пропорционально радиусу и высоте меняется давление и скоростные характеристики потоков.
Экспериментальный стенд № 1.
В качестве источника сжатого воздуха использовался резиновый шар, в качестве источника противовращения использовался резиномоторный привод.
Рис. № 2. Экспериментальный стенд
Результат, при вращении ротора в противоток со скоростью 3 об/сек — воздушный поток, истекающий в противоток с круткой формировал стабильное само выворачивающееся тороидальное кольцо. Электронные весы при этом фиксировали уменьшение веса стенда на 20 %.
Результаты экспериментов
Физическое подтверждение:
— Лабораторные эксперименты подтвердили работоспособность предложенного способа.
— Была зафиксирована устойчивая вихревая структура, способствующая подъёму ротора.
Количественный результат:
— При проведении контрольных испытаний наблюдалось уменьшение веса конструкции на 20 %, что свидетельствует о высокой эффективности метода.
Наглядность:
— Сфотографированы и визуализированы процессы, подтверждающие справедливость выдвинутых теоретических положений.
Вывод
Предложенный противопоточный ротор с закрученным вихревым течением подтверждает новый принцип создания подъёмной силы – тороидально-вихревой. Подъёмная сила подтверждена экспериментами. В этом случае открываются перспективы для разработки новых поколений платформ технической левитации.