О вихревых кольцах, их особенностях, способах формирования, типах и т.п. достаточно подробно рассмотрены в публикации: РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ВИХРЕВЫХ КОЛЕЦ (ТОРОИДОВ), СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ, ПРИМЕНЕНИЕ В НАУКЕ И ТЕХНИКЕ.
Способ основывается на одном из необычных эффектов, связанных с движением вихревого кольца.
На рис. № 10.6.1, временная диаграмма формирования вихревого кольца — синим цветом показано направление эжекции окружающего воздуха к оси распространения. Противонаправления трения об атмосферный воздух на временной диаграмме не показаны.
Рис. № 10.6.1. Временная диаграмма формирования вихревого кольца.
Где t1 — время распространения отдельного первичного вихре образующего потока.
На временной диаграмме противонаправления трения об атмосферный воздух не показаны.
При линейном движении, после формирования, кольцо с обратной стороны затягивает (всасывает) окружающий воздух к оси движения. На временной диаграмме показаны синими стрелками.
Следующее вихревое кольцо выносит затянутый воздух к оси движения после предыдущего кольца. Движущееся линейно вихревое кольцо (тороид) является объёмным, бес корпусным вихревым насосом. Вихревое кольцо (тороид) в классическом исполнении представляет собой — само выворачивающийся наружу бублик из центральной оси распространения.
Само выворачивающийся бублик в этом случае можно сравнить с поршнем компрессора, а неподвижный объём воздуха вокруг бублика при движении последнего — с цилиндром, в котором движется поршень (вихревой бублик).
Практические работы подтверждают работу вихревого кольца в качестве объёмного бес корпусного вихревого насоса.
Эксперимент проводился с классическими вихревыми кольцами. Маркерами изменений давлений по ходу распространения вихревого кольца выступали два ряда полосок бумаги на расстоянии чуть больше диаметра вихревого кольца — само выворачивающего бублика.
В качестве источника вихревого кольца использовалась пластиковая 1,5 литровая бутылка с резиновым дном.
Внешний вид стенда по изучению линейного распространения вихревого кольца представлен на рис. № 10.6.2.
Рис. № 10.6.2. Стенд по изучению линейного распространения вихревого кольца.
На рис. № 10.6.3 визуализируется уменьшение давления воздуха за движущимся вихревым кольцом.
Рис. № 10.6.3. Визуализация уменьшения давления воздуха за движущимся вихревым кольцом.
Таким образом, движущееся линейно вихревое кольцо (тороид) представляет собой объёмным, бес корпусный вихревой насос, в котором само выворачивающийся бублик можно сравнить с поршнем компрессора. Неподвижный объём воздуха вокруг бублика при движении – можно сравнить с цилиндром, в котором движется поршень (вихревой бублик)
В конструктивном плане, для заявленных целей предлагается разместить один источник вихревых колец в нижней части помещения у потенциально опасного места загрязнения. Сверху помещения установить выходное отверстие диаметром в 2 раза большим диаметру вихревого кольца на входе в дымовую трубу.
В качестве источника вихревых колец подойдёт противопоточный генератор вихревых ротационных колец с само выворачиванием к оси линейного перемещения. Противопоточный генератор вихревых колец имеет на много большую энергетику по сравнению с классическим генератором вихревых колец.
Схематически, для заявленных целей, генератор вихревых тороидов с само выворачиванием внутрь оси распространения и ротацией вокруг оси распространения, представлен на рис. № 10.6.4.
Рис. № 10.6.4. Способ формирования обратного ротационного вихревого тороида.
Закрученное течение из сопла под действием встречного потока из диафрагмы разворачивается и образует вихревой осе симметричный газодинамический купол. Обладая определенной упругостью, вихревой газодинамический купол в передней его части является препятствием по отношению ко встречному потоку. В результате уже не отрывного обтекания потоком, за этим препятствием образуется вихревая зона обратных токов в при осевой части.
Такая конструкция в практическом плане формирует тороидальное вихревое кольцо с аксиальной круткой уже вовнутрь движения с одновременным радиальным вращением.
Рис. № 10.6.5 Формирование обратного ротационного вихревого тороида.
Дополнительной особенности распространения вихревого кольца является тот факт, что вихревое кольцо, при движении, является объёмным, бес корпусным вихревым насосом. Само выворачивающийся бублик можно сравнить с поршнем компрессора, а неподвижный объём воздуха вокруг бублика при движении — со стенками цилиндра, в котором движется поршень (вихревой бублик).
ОРГАНИЗАЦИЯ ОЧИСТКИ ПОМЕЩЕНИЙ ОТ ВЗВЕСЕЙ И ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ:
Источник сжатого воздуха периодически формирует в противопоточном генераторе непрерывно, следующие друг за другом, вихревые ротационные тороиды. Тороиды с само выворачиванием во внутрь к оси движения, по сравнению с классикой школьного эксперимента ящика Вуда.
Следующие, высоко энергетические друг за другом, вихревые кольца снизу вверх во всём вертикальном объёме помещения выносят через трубу все потенциально опасные вещества и взвеси.
Внешний вид размещения оборудования заявленного способа и схема работы заявлены на следующем изображении.
ВЫВОД
На основании предложенного нового способа формирования высоко энергетического вихревого кольца, с ротацией и одновременным само выворачиванием во внутрь — можно организовать эффективную объёмную очистку помещений от потенциально опасных веществ и взвесей.
В любой мастерской источник сжатого воздуха будет периодически формировать высоко энергетические, следующие друг за другом вихревые ротационные тороиды. Такие вихревые тороиды будут во всём вертикальном объёме помещения выносить через отверстие вверху все потенциально опасные вещества и взвеси.
Заявленное является альтернативой классическому вытяжному вентилятору, при работе которого в помещении всегда существуют места застоя взвесей и потенциально опасных веществ.
Вариант схемы исполнения способа очистки помещений от взвесей и потенциально опасных веществ показан на рис. № 10.6.6
Рис. № 10.6.6. Схема реализации способа троидально-вихревой очистки помещений от взвесей и потенциально опасных веществ