Первые работы по МЕХАНИЧЕСКИМ СПОСОБАМ СОЗДАНИЯ СВЕРХ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ЦИКЛИЧЕСКОГО ДВУХ И ТРЁХМЕРНОГО ВОЗМУЩЕНИЯ СРЕДЫ ПО СПИРАЛИ были опубликованы в 2008 году в научно-технической библиотеке проекта SCITECLIBRARY (http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9155.html)
Способ позволяет реализовывать механические сверхвысокоскоростные клапанные системы, скорость переключения которых и направление движения переключения может изменятся по различным законам.
В конструктивном плане механическая много клапанная сверхвысокоскоростная система представляет собой два вращающиеся на одной оси диска или цилиндра ( один над другим или один в другом), см. рис. № 3.1. На каждом из них определённым образом по спирали или другой геометрической фигуре расположены сегменты (технологические окна) заданной формы (круг, квадрат, прямоугольник и т.п.).
Дисковая система Цилиндрическая система
Рис. № 3.1. Механическая много клапанная система формирования сверх высокоскоростной волны любой природы.
Принцип работы основан на создании механическим способом системы последовательно открывающихся/закрывающихся полно проходных окон (сегментов). Создаётся так называемая сверхвысокоскоростная беговая дорожка, скорость на которой чередования открытия/закрытия полно проходных окон во много раз превышает линейную скорость вращения системы.
При повороте одного диска/цилиндра относительно другого на один сегмент в любую сторону — все сегменты (окна) одного диска/цилиндра последовательно по подобию бегущей дорожки совпадут полностью с всеми сегментами другого диска/цилиндра.
Рассмотрим в конструктивном плане по отдельности каждую из выше поименованных сверхвысокоскоростных систем клапанов.
А) Дисковая клапанная система с полно проходными окнами различного размера.
Основой технической реализация являются два плоских диска на одной оси вращения и вращающихся в противоположных направлениях (или один из них неподвижен).
— диск А с расположенными по спирали сегментами,
— диск В с расположенными в определённой последовательности шторами, см. рис. № 3.2.
При вращении диск А отверстия последовательно совмещаются с отверстиями диск В, создавая волну открытия/закрытия каналов.
При повороте диска В на 1 сегмент относительно диска А, спиральная дорожка полно проходного открытия / закрытия диска А клапанной системы будет пройдена полностью.
Кажущаяся скорость волны:
Vволны = L⋅f⋅N,
где:
- L — длина наружного витка спирали (например, 0,5 м),
- N – количество отверстий на наружном витке спирали (например 780 с шагом 1 мм. Диаметр отверстия 1 мм)
- f — частота вращения (10 об/с )
Пример: Vволны=0,5*780*10=3900 м/с (виртуальный параметр).
Исполнение — Сегмент-Штора (СШ)
Рис. № 3.2. Дисковая много клапанная система, исполнение — сегмент-штора (СШ)
Условие создания бегущей дорожки открытия/закрытия для исполнения сегмент – штора.
- Число штор диска В должно быть равно числу сегментов первого или последнего витка спирали диска А.
Мв = Ма
2. Штора должна иметь наклон на 1 сегмент спирали относительно первого и последнего витка спирали.
3. Штора может быть построена по огибающей сегментов, располагаемых по радиусу диска С. (Выбор геометрии шторы зависит от скорости возмущения по виткам спирали.)
В) Дисковая клапанная система с полно проходными окнами одинакового размера.
Основой технической реализация являются два плоских диска на одной оси вращения и вращающихся в противоположных направлениях (или один из них неподвижен).
— диск А с расположенными по спирали сегментами
— диск С с расположенными по спирали сегментами, см. рис. № 3.3.
При повороте диска С на 1 оборот, беговая спиральная дорожка полно проходного открытия / закрытия диска А клапанной системы будет пройдена полностью.
Исполнение — Сегмент – Сегмент (СС)
Рис. № 3.3. Дисковая много клапанная система, исполнение — сегмент-сегмент (СС)
Условие создания бегущей дорожки открытия/закрытия для исполнения сегмент – сегмент.
- Число сегментов по спирали диска А должно отличаться на 1 от числа сегментов по спирали диска В.
Мв = Ма±1
2 Число витков по спирали диска А должно отличаться на 1 от числа витков по спирали диска С.
Nc = Na ± 1
РАСЧЁТ ДИСКОВЫХ КЛАПАННЫХ СИСТЕМ.
Основные геометрические характеристики.
S10— путь, пройденный возмущением за один полный оборот любого диска при условии, что другой неподвижен, (метр).
Для исполнения сегмент-штора.
S10 = La * Mв
Для исполнения сегмент – сегмент.
S10 = La
Где: La — Общая длинна спирали диска А , метр.
Mв — число штор диска В.
S11 — путь, пройденный возмущением при условии, что оба диска совершат по одному обороту в противоположных направлениях , (метр).
Для исполнения сегмент-штора.
S11 = 2* La * Mв,c
Для исполнения сегмент – сегмент.
S11 = 2* La
Где:
La — общая длинна спирали диска А , метр.
Mв — число штор диска В.
F 10 – число оборотов возмущения, т.е. сколько оборотов сделает возмущение за один полный оборот любого диска при условии, что другой неподвижен.
Для исполнения сегмент-штора.
F 10 = Na * Mв
Для исполнения сегмент – сегмент.
F 10 = Na
Где:
Na — число витков спирали А.
Mв – число штор диска В.
F 11 — число оборотов возмущения, т.е. сколько оборотов сделает возмущение при условии, что оба диска совершит по одному обороту в противоположных направлениях.
Для исполнения сегмент-штора.
F 11 = 2* La * Mв,c
Для исполнения сегмент – сегмент.
F 11 = 2* La
Где: Na — число витков спирали А.
Мв — число штор диска В.
La,в,c— общая длинна спирали, метр.
Где:
А a.в.с — шаг спирали дисков А, В или С, метр.
φ2— угол луча для построения спирали начальным радиусом О м. и конечным радиусом спирали R2a,в,c (радиан).
Где: R2a,в,c — конечный радиус спирали диска А, В или С.
φ1 — угол луча для построения спирали начальным радиусом О м. и радиусом начала спирали R1a,в,c, (радиан).
Где : R1a,в,c — начальный радиус спирали диска А, В или С.
Расчёт диска А
Nа — число витков спирали диска А,
Где:
F 10 -число оборотов возмущения.
Ма — число сегментов одного витка спирали диска А.
Ка — число лучей для построения всех сегментов диска А
Ка=Ма * Ра
Где:
Ма — число сегментов спирали А.
Ра — число лучей для построения одной шторы диска А.
Ра = 1; если штора строится с помощью 1 луча (например сегмент – это круг, а пересечение луча и спирали – это центр круга).
Ра = 2; если штора строится с помощью 2 лучей. (например сегмент – это прямоугольник, а пересечение двух лучей и спирали – стороны прямоугольника).
αа — угол луча Ка спирали диска А, (градус).
Где:
Ка — число лучей для построения всех сегментов диска А
Расчёт диска В
Кв— число лучей для построения всех штор диска В.
Кв = Мв*Рв
Где:
Рв — число лучей для построения одной шторы диска В.
Мв — число штор диска В.
Рв — число лучей для построения одной шторы диска В.
Рв = 1; если штора строится с помощью 1 луча.
Рв = 2; если штора строится с помощью 2 луча.
R1в — начальный радиус штор диска В, (метр).
(для удобства расчёта радиус должен быть кратен шагу спирали)
R2в — конечный радиус штор диска В, (метр)
(для удобства расчета радиус должен быть кратен шагу спирали)
αв — угол луча Кв диска В, (градус)
После всех построений осуществляем наклон всех штор на 1 или более сегментов по отношению первого и последнего витка спирали. Например, если необходимо, чтобы возмущение прошло 1 раз по всей спирали, то штора должна иметь наклон в 1 сегмент.
Расчёт диска С
Nс — число витков спирали диска С,
Nс = Na ±1
Мс — число сегментов спирали С,
Мс = Мa ±1
αс— угол луча Кс. спирали А, (градус).
Где:
Mа-в — число штор диска В или сегментов 1 витка диска А.
Nс — число витков спирали диска С.
P а-в — число лучей для построения одной шторы диска В или сегмента диска А.
R1с — начальный радиус спирали диска С, (метр).
(для удобства расчёта радиус должен быть кратен шагу спирали)
R2с — конечный радиус спирали диска С, (метр).
(для удобства расчёта радиус должен быть кратен шагу спирали)
2. ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ КЛАПАННАЯ СИСТЕМА.
Внешний вид цилиндрической много клапанной системы представлен на рис. № 3.4.
Рис. № 3.4. Цилиндрическая много клапанная система формирования сверх высокоскоростной волны любой среды.
Расчёт цилиндрической клапанной системы аналогичен расчёту выше поименованной дисковой клапанной системы
Ориентировочные характеристики механических сверхвысокоскоростных клапанных систем приведены в таблице № 3.5.
Таблица № 3.5.
| Дисковая клапанная система | Цилиндрическая клапанная система | |
| Диаметр объекта | 1 м. | 1 м. |
| Высота цилиндра | — | 1 м. |
| Длинна спирали на поверхности | 376 м. | 1570 м. |
| Кол-во отверстий диаметром 1 мм в спирали | 314 000 шт. | 785 000 шт. |
| Число витков спирали. | 200 шт. | 500 шт. |
| Частота вращения | 2 об/сек. | 2 об/сек. |
| Бегущая скорость открытия закрытия клапанной системы | 1 180 640 м/сек. | 1 570 000 м/сек. |
| Частота вращения открытия закрытия клапанной системы | 628 000 об/сек. | 1 570 000 об/сек. |
ВЫВОД:
Способ не переносит энергию — способ переносит состояние энергии. Распространяет состояние энергии таким образом, что кажется, будто возмущение перемещается с большой скоростью. Это как волновой аналог — в системе вращающихся дисков с отверстиями переключение потока среды (воздуха, жидкости) происходит локально, с определённой временной задержкой. Последовательное совмещение отверстий создаёт эффект «пробегающей» зоны открытости, аналогично тому, как световые пятна могут двигаться на поверхности экрана быстрее скорости света. Хотя мгновенная энергия каждого возмущения передаётся только в пределах звуковых или ударных скоростей, само состояние (паттерн пульсации давления, кавитации и т. д.) может перемещаться значительно быстрее.
Основной принцип: Энергия остаётся локальной (ограничена физическими процессами в среде), но последовательное переключение точек взаимодействия создаёт иллюзию огромной.
Пример передачи «состояния» быстрее реальных скоростей переноса энергии — оптические и электрические аналогии. Луч лазера, отскочившего от движущегося зеркала, точка контакта может перемещаться со сверхсветовой скоростью — но при этом физически никакой объект или энергия со скоростью выше (c) не перемещаются. В электронных системах фаза волны в антенне может «передвигаться» со скоростью выше скорости света, но это всего лишь фазовое представление без переноса реальной энергии.
Способ является основой для последующих работ, связанных с преобразованием потоков с низкой скоростью в локально высокоскоростные.