В ходе проведения экспериментов по формированию многомерного закрученного торового потока в жидкости был обнаружен любопытный эффект самобалансировки длинного ротора многомерной мешалки в установившемся режиме.
В установившемся режиме биение ротора полностью компенсирует многомерный вихревой поток.
ГИПОТЕЗА
Многомерное торовое закрученное течение (многомерный вихревой тороид) в замкнутом объёме имеет одну интересную особенность. В сформированном виде представляет собой многомерный вращающийся объект в форме тора с достаточно упругим центральным нисходящим потоком вокруг вертикальной оси замкнутого цилиндрического объёма. Точнее сказать – старающимся занять положение вращения строго вокруг центральной вертикальной оси замкнутого цилиндрического объёма. Такой упругий и достаточно плотный элемент можно условно назвать “хоботом”. Состоит из множества отдельных закрученных жгутов жидкости, по аналогии с канатной свивкой.
Созданный какой-либо системой такой достаточно упругий многомерный вихревой тороид уже не принадлежит этой системе. Многомерный вихревой тороид принадлежит сам себе, существует сам по себе. По аналогии, это как старинный гончарный круг, приводимый в действие ногой гончара.
Стремление занять строго центральную вертикальную ось вращения достаточно плотного “хобота” в многомерном торовом закрученном течении приводит к тому, что “хобот” своей энергетикой воздействует, в том числе и на систему, которая создала и поддерживает его.
Основным условием обратного взаимодействия вихревого многомерного тороида на систему, формирующую его, должно быть размещение системы внутри многомерного вихревого тороида.
Как раз наш случай.
ЭКСПЕРИМЕНТ
Экспериментальные работы по формированию многомерного закрученного торового потока в жидкости проводились в воде объёмом 5 литров, см. рис. № 1.
Рис. 1. Эксперимент само балансировки тонкого длинного ротора.
Скорость вращения ротора (максимальная скорость вращения сверлильного станка) 0-1500 об/мин.
Источник многомерного закрученного торового потока в жидкости – ленточный вертикальный многомерный спиральный завихритель. Спиральный завихритель установлен на тонком длинном стержне, см. рис. № 2.
В эксперименте использовался завихритель эксцентрикового типа. “Спираль” размещена с одной стороны тонкого длинного стержня ротора.
На скорости вращения ротора до 1000 об мин наблюдается усиление вибрации эксцентрикового ротора. Вибрация ротора передаётся не установившемуся потоку воды и проявляется в виде сильной вибрации ёмкости с водой.
Превышение скорости вращения ротора выше 1000 об/мин приводит к полному устранению вибрации ёмкости с водой и формированию полноценного многомерного вихревого потока жидкости в форме тора.
1. Эффект само балансировки вала длинного ротора в вихревом многомерном тороидальном потоке жидкости позволит увеличить скорость вращения ротора без увеличения его диаметра (массы) при зкакритических частотах его вращения, при которой возможна потеря поперечной устойчивости вследствие резонанса поперечных колебаний.
2. Изменение массы длинного ротора в сторону уменьшения позволит увеличить КПД технологических процессов смешивания и перемешивания, которые используют в своей работе многомерный тороидальный вихревой поток в жидкостях. 3. Эффект может быть использован также при автобалансировке вертикальных роторов центрифуг, сепараторов и т.п. в качестве альтернативы известным пассивным жидкостным автобалансирующим устройствам (АБУ). Существующие АБУ имеют главный недостаток, обусловленный малой плотностью жидкости, которая влияет на точность балансировки. В нашем случае плотность “хобота” в многомерном торовом закрученном течении намного выше, что позволяет повысить эффективность пассивных систем жидкостной автобалансировки. К сожалению, только на скоростях, превышающих критическую, т. е. в зарезонансной области
Всем известны противоречия в вопросах передачи электрической энергии по проводам, например:
– как электрическая энергия движется в металлических проводниках?
– электроны бегут по проводу, преодолевая сопротивление?
– как происходит передача электричества?
– посредством чего происходит передача электричества?
– что такое электрон – частица или волна? Мы только пользуемся его проявлениями…
– Свободные электроны в металлическом проводнике являются переносчиком электрической энергии?
Рассмотрим с экспериментальной точки зрения одну из теорий по передаче электрической энергии, которая опубликована здесь:
Суть теории в том, что электрическая энергия течёт в пространстве, окружающем провод, но не в самом проводнике.
Подробно рассматривать её здесь нет смысла, просто проверим её на практике.
Для проверки теории были использованы высоковольтные многопольные конденсаторы.
Особенность многопольного конденсатора заключается в том, что его электрическое поле сжимается в одной центральной точке.
Если теория верна, то точка сжатия электрического поля в многопольном конденсаторе должна выполнять функцию “регулирующего клапана” для протекающего вдоль поверхности проводника собственного поля передачи электрической энергии.
Экспериментальные работы проводились с двумя типами многопольных конденсаторов:
2. Батарейка и светодиод размещены строго противоположно одной оси симметрии многопольного конденсатора.
3. В многопольном конденсаторе расстояние между обкладками было выбрано 15 мм, что соответствовало экспериментам с напряжениями, как переменного, так и постоянного тока от 10 киловольт и более, вплоть до пробивного напряжения.
4. Строго, вдоль одной оси симметрии многопольного конденсатора проходил один проводник электрической цепи.
5. Строго, вдоль одной оси симметрии многопольного конденсатора проходили оба проводника электрической цепи.
6. Строго, вдоль двух горизонтальных осей симметрии многопольного конденсатора проходили по одному проводнику электрической цепи.
7. На многопольные конденсаторы подавалось высоковольтное постоянное напряжение от 0 до пробивного.
8. На многопольные конденсаторы подавалось высоковольтное переменное напряжение от 0 до пробивного.
9. Использовался шаровый многопольный конденсатор.
10. Использовался прямоугольный многопольный конденсатор.
11. По п. 3-10 осуществлялся непрерывный мониторинг показания тока и напряжения в электрической цепи светодиода.
РЕЗУЛЬТАТ.
В электрической цепи светодиода с постоянным напряжением 1.5 вольт по п. 3-10 показания амперметра и вольтметра не изменялись при любом напряжении (постоянное, переменное) многопольного конденсатора, вплоть до пробивного напряжения в десятки киловольт см. рис. № 3.
Интенсивность свечения светодиода не менялась вплоть до повышение напряжения в многопольном конденсаторе до пробивного. Высоковольтный искровой разряд вызывал мгновенный выход из строя светодиода.
Рис. № 3. Электрическая цепь в многопольном конденсаторе.
ВЫВОД.
Эксперимент показал, что предложенная теория, в которой металлическим проводникам отводится роль “рельс” по которым, как поезд движется электрическая энергия – не состоятельна.
Электрическое сопротивление свободно распространяющейся струи жидкости в воздухе зависит от химических, динамических характеристик жидкости, приложенного напряжения, геометрических параметры струи, материал электродов, состояния контактируемых поверхностей электродов.
ОПИСАНИЕ:
Свободно распространяющуюся струю жидкости можно представить как проводник электрической энергии. Эффективность передачи по такому каналу электрической энергии (проводимость) зависит от следующих факторов:
— Химические свойства технической воды.
— Приложенное напряжение.
— Геометрические параметры струи.
— Материал электродов.
— Состояние контактируемых поверхностей электродов.
С электрической точки зрения сопротивление свободно распространяющейся струи жидкости, см. рис. № 2.1., можно представить, как сумму двух сопротивлений, включённых последовательно:
Рис. № 2.1. Сопротивление свободно распространяющейся струи жидкости.
Rобщ. = R стр. + R конт.
R конт.<< R стр.
Где:
— R стр. Сопротивление участка струи до контакта с диагностируемым электродом. Зависит от геометрических и динамических характеристик струи, химических свойств жидкости, приложенного напряжения.
— R конт. Сопротивление тонкого слоя воды, равномерно растекающегося по электроду. Зависит от химических свойств жидкости, приложенного напряжения, геометрических характеристик растекания по электроду, материала электрода, состояния контактируемых поверхностей электрода.
Таким образом, изменение любого из выше поименованных факторов приводит к изменению общего сопротивления свободно распространяющейся струи жидкости. Это и будет являться диагностическим маркером в диагностической системе на основе заявленного эффекта.
Напрямую электрическое сопротивление струи жидкости измерить не возможно. Значение сопротивления будет всегда очень большим и не стабильным. Легко подтверждается простым экспериментом, см. рис. № 2.2.
Рис. № 2.2. Эксперимент по измерению сопротивления струи жидкости на постоянном токе.
Связано это с тем, что современные мульти метры измеряют сопротивление материалов на постоянном токе. В жидкости постоянный ток всегда приводит к поляризации электродов. Электропроводность свободно распространяющейся струи жидкости нужно измерять на переменном токе, что бы компенсировать поляризацию электродов.
Измерение может быть обеспечено снятием вольт-амперной характеристики струи электропроводящей жидкости на переменном токе. По полученным данным в режиме реального времени рассчитывать сопротивление свободно распространяющейся струи технической воды.
Электрическая схема измерения вольт-амперных характеристик свободно распространяющейся струи жидкости, с учётом выше поименованного, представлена на рис. № 2.3.
Рис. № 2.3. Схема измерения струи жидкости на переменном токе.
Гидрорезистивный эффект по сути является простым и самым дешёвым аналогом диагностических систем, в которых диагностическим маркером выступает изменение:
— энергетических характеристик свободно распространяющейся струи или электродов.
— геометрических характеристик свободно распространяющейся струи или электродов.
— химических характеристик свободно распространяющейся струи или электродов.
ПРИМЕНЕНИЕ.
Гидрорезистивный эффект может быть использован в различных технологических процессах, например таких как:
При линейном движении ротационного и одновременно само выворачивающегося внутрь вихревого кольца происходит его само сжатие.
ОПИСАНИЕ
Все вихревые кольца (тороиды) по способу формирования и распространения можно представить следующим образом.
Классический (прямой) вихревой тороид показан на рис. № 8.1. При осевом движении классический (прямой) вихревой тороид само выворачивается строго наружу к оси распространения.
2. Обратный вихревой тороид показан на рис. № 8.2. При осевом движении обратный вихревой тороид само выворачивается вовнутрь оси распространения.
Рис. № 8.2. Обратный вихревой тороид.
3. Обратный ротационный вихревой тороид показан на рис. № 8.3. При осевом движении обратный ротационный тороид само выворачивается вовнутрь оси распространения и имеет дополнительную крутку (ротацию) вокруг оси распространения.
На основании многочисленных экспериментов установлено, что энергетика обратного ротационного вихревого тороида при линейном распространении не позволяет ему расширяться в размерах.
Обратного ротационного вихревого тороида имеет максимально возможную энергетику.
Такая тороидальная структура в энергетическом плане наиболее эффективна по сравнению с классическим (прямым) вихревым тороидом.
Дополнительный вихревой ввод различных газообразных субстанций в противоток основному первичному вихре образующему потоку, позволяет концентрировать его строго во всём объёме вихревого тороида и доставлять на значительные расстояния .
Способ формирования обратного ротационного вихревого тороида представлен на рис. № 8.4.
Рис. № 8.4. Способ формирования обратного ротационного вихревого
тороида.
Закрученное течение из сопла под действием встречного вихре образующего 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 приосевой части.
Такая конструкция в практическом плане формирует тороидальное вихревое кольцо с аксиальной круткой уже вовнутрь движения с одновременным радиальным вращением. Можно сказать, что в этом случае вихревой тороид само выворачивается внутрь оси линейного движения с одновременной круткой вдоль оси распространения.
Расстояние между диафрагмой и вихревым противопоточным завихрителем зависит от скоростных и объёмных характеристик первичного формирующего потока из диафрагмы и вторичного вихревого противопотока. Оценочные характеристики более подробно изложены в статье [1] Экспериментальные исследования взаимодействия закрученных течений в противотоке по вихревым противотечениям.
ЭКСПЕРИМЕНТ
Перед диафрагмой формирования классического вихревого кольца установлено противоточное сопло с встроенным завихрителем, см. рис. № 8.5.
Рис. № 8.5. Противоточное сопло формирования обратного
ротационного тороида.
Визуализация обратного ротационного вихревого тороида представлена на рис. № 8.6.
Рис. № 8.6. Формирование обратного ротационного вихревого тороида.
Тороид имеет крутку внутрь к оси по ходу распространения и сформирован не снаружи первичного вихре образующего потока, как в классическом случае, а внутри него.
3. Возможность ввода непосредственно внутрь вихревого тороида различных веществ и доставлять их без потерь на значительные расстояния позволяет максимально эффективно реализовать следующее.
– Доставки, слезоточивого газа для разгона демонстраций.
– Доставки горючих веществ на большие расстояния и площади с последующим поджогом.
Формирование зоны сверхвысокого давления и сверхвысокой температуры в месте синхронного схлопывания (сжатия) волновых фронтов детонационного горения от двух и более источников.
ОПИСАНИЕ
Синхронное сжатие (схлопывание) нескольких детонационных волн представляет собой сферический фронт уменьшающихся изломов ударных волн, который быстро сжимается. В местах сталкивания изломов ударных волн возникает сферическая зона очень высокого давления, в которой детонационное горение происходит с более высокими температурами.
При синхронном сжатии (схлопывании) детонационных волн детонационного горения от 2-х и более источников волн детонационного горения – в центральной части возникает сферическая зона сверх высокого давления, с температурами уровня 3000 градусов и выше.
Классические дефлаграционные способы нагрева не способны обеспечить такие температуры и давления. Это связано с особенностью классического дефлаграционного горения, а именно в том, что при распространении дефраграционного горения фронт волны не встречает на своём пути препятствий и распространяется от зон с высоким давлением в зоны низкого давления. Распространение горения в этом случае происходит с относительно низкой скоростью, которая зависит от температуры процесса горения, и всегда ниже 2000 °С.
В отличии от классического горения — детонация в атмосферу от одного источника детонационного горения представляет собой взрыв, в котором взрывная волна распространяется со скоростью 2000-3000 м/с, а температура горения достигает 3000-3500 °С. При этом нужно учесть тот факт, что детонация не в атмосферу (расширение), а сжатие центростремительно в фокусе полусферического резонатора обеспечивает формирование на много больших температур.
Рис. № 8.25.1. Испытательный стенд из двух источников волн детонационного горения.
Интересные эффекты проявляются в зависимости от расстояния, на котором находятся друг от друга источники детонационного горения, см. рис. № 8.25.2 и 8.25.3.
Расстояние между горелками = 2*(0,9*L).
Где: L – длинна видимого сходящегося клина детонационного горения одного источника детонационного горения.
Рис. № 8.25.2. Визуализация места сжатия сверхвысоких температур и давлений.
На рис. № 8.25.2. указано место сжатия сверхвысоких температур и давлений локализовано в центре на расстоянии 0,9*L относительно небольшой областью по объёму.
2. Расстояние между горелками = L.
Где: L – длинна видимого сходящегося клина детонационного горения одного источника детонационного горения.
Рис. № 8.25.3. Визуализация места сжатия сверхвысоких температур и давлений .
На рис. № 8.25.3. показано место сжатия, которое имеет форму шара сверхвысоких температур и давлений с диаметром, равным = L. По аналогии с шаровой молнией, с одним исключением – полученный шар “рождается” и “умирает” несравнимо быстрее, чем шаровая молния.
Таким образом сверх быстрый нагрев газа может быть реализован встречным “схлопыванием” в общем центре двух и более источников детонационных волн детонационного горения топливовоздушной смеси. При этом объём зоны сверхвысоких температур и давлений зависит исключительно от расстояния, на котором размещены друг от друга источники детонационного горения.
ВЫВОД:
Заявленный эффект с достижимыми температурами в зоне реакции более 3000 °С и сверхвысоким давлением способен наиболее эффективно проводить реакции разложения или синтеза элементов в различных областях науки и техники.
Вращения двух и более винтов в любой открытой среде, одновременно в двух и более плоскостях, за счёт отбрасывания среды в противоположных направлениях – формирует два энергетически взаимосвязанных замкнутых вихревых потока (тороидов). В взаимосвязанных вихревых тороидах происходят процессы температурного разделения потоков, а также появляются не скомпенсированные силы.
В отличии от всем известного вихревого эффекта Ранка-Хилша – заявленный эффект температурного разделения потоков проявляется не в полузамкнутом пространстве вихревой трубы, а в свободном, открытом, не изолированном пространстве. Дополнительно к этому, в системе появляется не скомпенсированная сила.
ОПИСАНИЕ
Вихревое кольцо (тороидальный вихрь) – это движение жидкости или газа в форме «бублика», закручивающегося вокруг самого себя. Движение возникает, когда большой и относительно сферический объем вещества с большой скоростью прогоняется через некую среду (например, то же самое вещество) – края и внутренняя часть прогоняемого объема подвергаются внешнему воздействию по-разному, и из-за разницы скоростей более «быстрая» внешняя область начинает закручиваться вокруг более медленной внутренней.
В узком смысле – явление, при котором область вращающейся жидкости или газа перемещается через ту же самую или другую область жидкости или газа.
По аналогии, один вихревой тороид в пространстве – это один из вихревых потоков внутри, в вихревой трубке Ранка.
В трубке Ранка в замкнутом объёме существуют и взаимодействуют между собой два энергетически связанных вихревых потока. Эти потоки можно представить, как два вихревых кольца (один в другом). Основным условием формирования таких потоков (тороидов) является физическая стенка вихревой трубы.
Зададимся вопросом, что нужно сделать, чтобы по аналогии с вихревой трубой два вихревых потока (кольца, тороида) существовали в открытом пространстве и взаимодействовали между собой?
Предлагается для заявленных целей использовать вихревой поток от вращения винтов одновременно в двух и более плоскостях. Такая организация вращения формирует два энергетически взаимосвязанных вихревых тороида.
От количества плоскостей вращения винтов – зависит внутренняя структура взаимодействующих вихревых тороидов.
Вращение винтов в двух плоскостях формирует два классических тороида с самой простой внутренней структурой.
Вращение винтов в трёх и более плоскостях трансформирует каждый вихревой тороид в сложную многомерную вихревую замкнутую структуру с сечением по типу канатной свивки.
Рассмотрим формирование и взаимодействие между собой двух вихревых торроидов с самой простой внутренней структурой без какой бы то ни было внутренней упорядоченной структуры.
ДВА ПРОСТЫХ ВИХРЕВЫХ ТОРОИДА
Схематически способ формирования одновременно двух энергетически взаимосвязанных простых вихревых тороидов представлен на рис. № 10.1.
Рис. № 10.1. Схема формирования двух взаимосвязанных вихревых тороидов
ЭКСПЕРИМЕНТ
Изготовлен стенд согласно рис. № 10.2. Винты с углом атаки 20 градусов принудительно вращаются в двух плоскостях, в разные стороны по центральной оси “коромысла”. Винты вращаются в разные стороны со скоростью, в 4 раза большей, чем привод. Такая организация вращения обеспечивается за счёт установки одной общей конусной шестерни на общем валу привода с неподвижным общим зубчатым колесом с редукцией 1:4. Общая конусная шестерня — неподвижна. За счёт того, что шестерня фиксируется в неподвижном состоянии, происходит вращение винтов в разные стороны для целей достижения заявляемого эффекта.
Рис. № 10.2. Стенд исследования формирования двух вихревых тороидов.
Характеристики работы формирователя двух энергетически взаимосвязанных вихревых тороидов:
Вихревые кольца – открытого исполнения, т.е. обратная связь для дополнительного нагрева и для дополнительного охлаждения отсутствует.
Работа формирователя двух простых вихревых тороидов может осуществляться в 2-х режимах:
Винты нагнетают поток к центральной оси вращения.
Особенности работы и новые эффекты, связанные с этим будут представлены к рассмотрению в следующей статье.
Винты нагнетают поток от центральной оси вращения наружу.
От режима работы формирователя вихревых тороидов зависит:
Направление температурных разделений,
Направление не скомпенсированных сил.
Рассмотрим работу винтов, которые работают, как нагнетатели воздушных масс от центральной оси вращения наружу.
Такая организация работы винтов обеспечивает формирование двух зависимых вихревых колец с терморазделением и направлениями вращений согласно рис. № 10.3.
Рис. № 10.3. Терморазделение пары взаимосвязанных вихревых тороидов.
В этом случае скорость вращения так называемого горячего кольца меньше скорости вращения так называемого холодного кольца на величину двойной разницы от скорости вращения винта в одной плоскости и скорости вращения вала привода винта в другой плоскости.
Визуализации формирования двух вихревых колец представлена на рис. № 10.4.
Рис. № 10.4. Формирование пары взаимосвязанных вихревых тороидов.
ДВА СЛОЖНЫХ (МНОГОМЕРНЫХ) ВИХРЕВЫХ ТОРОИДА
Максимально возможные температурные и энергетические разделения в вихревых течениях проявляются только в том случае, когда внутренняя структура взаимодействующих вихревых тороидов имеет сложную многомерную структуру. Такую подсказку нам даёт всем известное природное явление, как смерч.
Для реализации заявленного нужно организовать (структурировать) вихревой поток внутри каждого тороида так, чтобы он состоял из множества отдельных вращающихся вихревых “жгутов” и соответствовал структуре канатной свивки.
Это может быть обеспечено вращением винтов уже в трёх и более плоскостях. Тороидальные потоки в таком случае трансформируются в сложную многомерную вихревую замкнутую структуру, состоящую из отдельных вращающихся вихревых “жгутов” и поперечным сечением по типу канатной свивки.
Схема формирования двух взаимосвязанных многомерных вихревых тороидов представлена на рис. № 10.5.
Рис. № 10.5. Схема формирования двух взаимосвязанных многомерных вихревых тороидов.
В этом случае формируются два вихревых многомерных тороида с внутренней структурой по типу спиральной канатной свивки согласно рис. № 10.6.
Рис. № 10.6. Внутренняя структура многомерного вихревого тороида.
ВЫВОД
Подтверждена возможность формирования винтовым способом одновременно двух вихревых (тороидальных) колец, которые связаны между собой, вращаются в разных направлениях и имеют различные температуры. Одно вихревое кольцо имеет большую температуру потока относительно окружающего воздуха, другое вихревое кольцо имеет меньшую температуру относительно окружающего воздуха. Здесь прослеживается аналогия с вихревым эффектом терморазделения в вихревой трубе, с одним принципиальным исключением. В заявленном способе температурные разделения вихревых потоков не в замкнутой системе, а в открытом пространстве какой-либо среды. проходят трубами Можно повысить значение температурного разделения путём добавления так называемой обратной связи, когда вихревые кольца замыкаются каждое “на себя” . Обратная связь используется для дополнительного нагрева “горячего” кольца в замкнутой так называемой горячей камере и для дополнительного охлаждения “холодного” кольца в замкнутой так называемой холодной камере с противоположной стороны. Для этого достаточно разместить систему вращающихся винтов в так называемый двойной диффузор камер нагрева и охлаждения согласно рис. № 10.6.
Рис. № 10.6. Двойной диффузор камер нагрева и охлаждения
Температурные разделения должны проявляться при работе системы в жидкости. Экспериментального подтверждения – нет.
Достигнуто терморазделение двух вихревых колец в 4 градуса при заявленных выше условиях эксперимента.
При указанных выше условиях эксперимента эффективность заявленного температурного разделения превышает эффективность всех известных форм и типов так называемых трубок Ранка.
При одинаковой скорости вращения винтов в системе фиксируется осевая не скомпенсированная сила тяги.
Изменяя скоростные характеристики вращения винтов (отбрасывания среды) в разные промежутки времени – можно менять не скомпенсированную силу тяги в любом направлении. В качестве примера взаимодействия двух вихревых потоков можно привести статью по п. 5 (ПРИМЕНЕНИЕ), а именно: Двух вихревая модель машущего полёта птиц и насекомых. Ссылка: Двух вихревая модель машущего полёта
Осевая не скомпенсированная сила должна проявляться и при работе системы в жидкости. Экспериментального подтверждения – нет.
ПРИМЕНЕНИЕ
Нагрев и охлаждение больших масс любых сред.
Создание тяги для перемещения объектов в любой среде.
Формирование зоны сверхвысокого давления и сверхвысокой температуры в месте синхронного схлопывания (сжатия) волновых фронтов детонационного горения от двух и более источников.
ОПИСАНИЕ
Синхронное сжатие (схлопывание) нескольких детонационных волн представляет собой сферический фронт уменьшающихся изломов ударных волн, который быстро сжимается. В местах сталкивания изломов ударных волн возникает сферическая зона очень высокого давления, в которой детонационное горение происходит с более высокими температурами.
При синхронном сжатии (схлопывании) детонационных волн детонационного горения от 2-х и более источников волн детонационного горения – в центральной части возникает сферическая зона сверх высокого давления, с температурами уровня 3000 градусов и выше.
Классические дефлаграционные способы нагрева не способны обеспечить такие температуры и давления. Это связано с особенностью классического дефлаграционного горения, а именно в том, что при распространении дефраграционного горения фронт волны не встречает на своём пути препятствий и распространяется от зон с высоким давлением в зоны низкого давления. Распространение горения в этом случае происходит с относительно низкой скоростью, которая зависит от температуры процесса горения, и всегда ниже 2000 °С.
В отличии от классического горения — детонация в атмосферу от одного источника детонационного горения представляет собой взрыв, в котором взрывная волна распространяется со скоростью 2000-3000 м/с, а температура горения достигает 3000-3500 °С. При этом нужно учесть тот факт, что детонация не в атмосферу (расширение), а сжатие центростремительно в фокусе полусферического резонатора обеспечивает формирование на много больших температур.
Рис. № 7.1. Испытательный стенд из двух источников волн детонационного горения.
Интересные эффекты проявляются в зависимости от расстояния, на котором находятся друг от друга источники детонационного горения, см. рис. № 7.2 и 7.3.
Расстояние между горелками = 2*(0,9*L).
Где: L – длинна видимого сходящегося клина детонационного горения одного источника детонационного горения.
Рис. № 7.2. Визуализация места сжатия сверхвысоких температур и давлений .
На рис. № 7.2. указано место сжатия сверхвысоких температур и давлений локализовано в центре на расстоянии 0,9*L относительно небольшой областью по объёму.
2.Расстояние между горелками = L.
Где: L – длинна видимого сходящегося клина детонационного горения одного источника детонационного горения.
Рис. № 7.3. Визуализация места сжатия сверхвысоких температур и давлений .
На рис. № 7.3. показано место сжатия, которое имеет форму шара сверхвысоких температур и давлений с диаметром, равным = L. По аналогии с шаровой молнией, с одним исключением – полученный шар “рождается” и “умирает” несравнимо быстрее, чем шаровая молния.
Таким образом сверх быстрый нагрев газа может быть реализован встречным “схлопыванием” в общем центре двух и более источников детонационных волн детонационного горения топливовоздушной смеси. При этом объём зоны сверхвысоких температур и давлений зависит исключительно от расстояния, на котором размещены друг от друга источники детонационного горения.
ВЫВОД:
Заявленный эффект с достижимыми температурами в зоне реакции более 3000 °С и сверхвысоким давлением способен наиболее эффективно проводить реакции разложения или синтеза элементов в различных областях науки и техники.
Формирование многомерного закрученного течения, при определённых условиях, приводит к его само сжатию к центральной оси распространения, см. рис. № 9.1. Само сжатие увеличивает аксиальную составляющую закрученного течения в при осевой части. Само сжатие обеспечивается взаимодействием между собой радиальных составляющих отдельных закрученных течений .
Рис. № 9.1. Само сжатие многомерного закрученного течения .
ОПИСАНИЕ
Известно, что отдельные закрученные течения без контакта радиальными составляющими закрученных течений друг с другом не могут взаимодействовать между собой. Любопытные эффекты начинают проявляться, когда отдельные закрученные течения начинают взаимодействовать между собой своими радиальными составляющими. Степень интенсивности радиальных взаимодействий составляющих отдельных закрученных течений кардинально меняет общую структуру общего многомерного закрученного течения. Степень интенсивности радиального взаимодействия отдельных закрученных течений зависит от угла крутки отдельных завихрителей , расстоянием между форсунками и динамическими характеристиками первичного потока.
Способ формирования многомерного закрученного течения показан на рис. № 9.2. Множество форсунок размещено рядно-радиально относительно центра на определённом расстоянии — L. Проходной диаметр каждой форсунки –D. Количество форсунок – N. Каждая форсунка имеет встроенный завихритель со своим углом крутки — A.
Рис. № 9.2. Система завихрителей – формирователей многомерного закрученного течения.
Первичный поток жидкости, проходя через систему завихрителей, в зависимости от условий, может трансформироваться в:
1. Много струйный, линейно распространяющийся поток множества отдельных, не взаимодействующих между собой закрученных течений. 2. Турбулентный (хаотический) вихревой поток. 3. Упорядоченный единый многомерный закрученный поток.
Структура выходного потока зависит от следующих значений.
1. Расстояние между форсунками — L. 2. Выходной диаметр форсунки — D. 3. Угла и направления крутки завихрителя форсунки. 4. Расхода жидкость.
Экспериментальные работы по многомерным закрученным течениям подтверждают заявленный эффект само сжатия многомерного закрученного течения к его при осевой части с одновременным увеличение аксиальной составляющей при осевой части многомерного закрученного течения.
ЭКСПЕРИМЕНТ
Эксперименты проводились с различными конструктивными исполнениями систем формирования многомерных закрученных течений, см. рис. 9.3.
Рис. № 9.3. Варианты конструктивного исполнения систем завихрения – формирования многомерного закрученного течения.
В эксперименте, в определённый момент времени, когда определённому расходу первичного вихре образующего потока соответствует определённое расстояние между форсунками и крутка завихрителя — происходит само сжатием вихревого потока к центральной оси распространения.
ПРИМЕНЕНИЕ
1. Смешивание различных жидкостей в различных технологических процессах, когда к разным форсункам подводится различная жидкость.
2. Формирование различных суспензий в различных технологических процессах , когда к различным форсункам подводится газ и жидкость.
3. Чередование горючей жидкости и воздуха, подводимого к разным форсункам позволит на много быстрее формировать топливовоздушные смеси для горелочного оборудования.
4. Чередование газа и воздуха, подводимого к разным форсункам позволит на много быстрее формировать топливовоздушные смеси для горелочного оборудования.
5. Пункт 3 и 4 особенно актуальны в перспективных детонационных технологиях для промышленности. В детонационных технологиях на первый план всегда выходит скорость формирования полноценной топливовоздушной смеси, от которой напрямую зависит частота следования волн детонационного горения. Ссылка: Детонационные технологии, как новый технологический тренд в различных областях науки и техники.
Противопоточный коаксиальный краевой вихревой эффект заключается в формировании дополнительного импульса осевой не скомпенсированной силы при остановке одного из двух коаксиально распространяющихся вихревых потоков.
ОПИСАНИЕ.
Реализация противопоточного коаксиального вихревого эффекта представлена на рис. № 5.1.
Система двух воздушных винтов, разнесенных друг от друга на подвешенном коромысле формирует два встречных коаксиальных вихревых потока – один в другом с одинаковой тягой. Особенность формирования встречных коаксиальных вихревых потоков такова, что они не направлены навстречу друг другу, а распространяются коаксиально один в другом в разных направлениях. Между внутренним и внешним противовихревыми потоками формируется цилиндрическая зона изменений давлений (на рис. № 5.2. указана синим цветом).
Система находится в равновесном состоянии. При отключении одного винта – система аномально выходит из состояния равновесия. Угол отклонения системы увеличивается более чем в два раза по сравнению с углом отклонения системы при работающем только одном вентиляторе и затем возвращается в исходное состояние.
Суть эффекта заключается в том, что в момент прекращения формирования, например, наружного вихревого потока – коромысло отклонится на аномальный угол № 1, значение которого более чем в два раза большее угла тяги только одного винта № 1, см. рис. № 5.1 и 5.3.
После отклонения коромысла на угол № 1 коромысло плавно возвращается к углу № 2, см. рис. № 5.1 и 5.3.
Противопоточный коаксиальный вихревой эффект заключается в наличие дополнительного импульса тяги непосредственно во время отключения одного из двух коаксиально распространяющихся вихревых потоков.
ЭКСПЕРИМЕНТ:
Два соосных разнесённых винта (короткий и длинный) с резиномоторными приводами размещены на подвешенном маятнике.
Рис. № 5.2. Два коаксиальных противопоточных вихревых потока.
Два винта (короткий и длинный) вращаются в противоположных направлениях и создают тягу навстречу друг другу.
Любое изменение тяги одного винта относительно другого будет однозначно зафиксировано отклонением маятника вправо/влево.
Особенность формирования встречных вихревых потоков такова, что они не направлены навстречу друг другу, а распространяются коаксиально один в другом в разных направлениях. Конструктивно это выглядит так, что там, где лопасти одного винта по длине заканчиваются (короткий) – начинаются лопасти другого винта (длинный).
Резиномотором подбирается скорость против вращения каждого винтов в установившемся режиме так, чтобы результирующая сила само компенсировалась и коромысло находилось в неподвижном состоянии. Фиксируется усилие резиномотора для каждого винта в этом случае.
Затем замеряется максимальный угол отклонения коромысла для каждого винта согласно своего усилия из предыдущего пункта при условии отсутствия вращения другого винта. Т.е. по уровню отклонения коромысла фиксируется тяга каждого винта по отдельности.
Предполагалось, что при останове одного винта – второй должен создать импульс тяги, который отклонит коромысло на известный ранее угол, например (1), см. рис. № 5.3.
Рис. № 5.3. Тяга винтов визуализируется углами отклонений от вертикали.
Эксперимент показал, что при остановке одного винта, второй винт создал импульс тяги “ни от куда“ в два раза больший. Угол отклонения коромысла оказался в два раза больше, т.е. (2), как если бы он один только формировал тягу. Затем медленно возвращался в положение (1) , см. рис. № 5.3.
ПРИМЕНЕНИЕ
Осевая, не скомпенсированная сила в вихревых противопоточных течениях заметно проявляется и учитывается в вихревых технологиях, использующих клапанный режим формирования множества вихревых течений или противотечений. Например, с помощью механического, сверх высокоскоростного, много клапанного способа. Ссылка: SciTecLibrary – Новые непатентованные Идеи и Проекты. В этом случае заявленный эффект заметно влияет на следующие характеристики:
Температурные изменения вихревых потоков.
Физическое разделение вихревых потоков.
Формирование самоподдерживающейся вихревой структуры.
Интенсификация химических процессов.
Интенсификация физических процессов (фильтрация, сепарация, смешивание и т.п.)
Возможные варианты технической использования заявленного эффекта представлены следующим образом:
4. Конструкция вихревого фильтра очистки воды на основе сверх высокоскоростного способа формирования волнового фронта. Ссылка: Конструкция вихревого фильтра очистки воды
5. Практические конструкции генераторов многомерных вихревых потоков со сверх высокоскоростным волновым фронтом. Ссылка: Практические конструкции генераторов
Вихревой поток, источник которого находится в движении, во встречном потоке формирует обратный вихревой поток. Источник вихревого потока одновременно движется сквозь сформированный обратный вихревой поток. В такой динамической системе проявляется физическое и температурное разделение вихревых потоков и не скомпенсированные силы. Здесь уместна аналогия “хобота” природного явления смерча, в котором в качестве внутреннего восходящего потока движется источник вихревого потока.
ОПИСАНИЕ
Скоростные характеристики движения источника вихревого потока, аксиальная скорость, параметр крутки и природа вихревого потока являются основными для проявления заявленного эффекта.
При относительно небольшой скорости движения источника вихревого потока формируются вихревые кольца, см. рис. № 4.12, по аналогии с демонстрационными дымовыми кольцами Вуда. За одним исключением – кольца Вуда не вращаются вокруг центральной оси.
Рис. № 4.1. Формирование вихревых колец противотоком
Интенсивность вращения воздушных вихревых колец вокруг трубки уменьшается по мере удаления от источника вихревого потока.
С увеличением скорости движения источника вихревого потока воздушные вихревые кольца начинают сливаться в один общий спиральный вихревой поток, см. рис. № 4.2 .
Рис. № 4.2. Вихревые кольца начинают сливаться в один общий спиральный вихревой поток
Изменим направление движения источника вихревого потока с линейного на круговое, см. рис. № 4.3.
Термодинамические процессы аналогичны с процессами, происходящими в природных структурах типа смерча.
Также можно найти аналогию с процессами, происходящими в вихревой трубке Ранка, с одним исключением – эффекты проявляются не в замкнутом пространстве трубки, а в открытом пространстве без использования разделительного конуса, диафрагмы, трубки и других статических элементов классической трубки Ранка.
Проведённые эксперименты проявляют интересные термодинамические процессы:
1. По центру вращения вихревых источников образуется зона разряжения с одной стороны и отсутствует зона с избыточным давлением с другой стороны.
2. По центру вращения вихревых источников происходит терморазделение двух вихревых противотоков на внешний с повышенной температурой и внутренний — с пониженной температурой по типу процессов, происходящих в классической трубке Ранка .
3. Если пропорционально радиусу и высоте вращения вихревых источников изменяется температура, следовательно также пропорционально радиусу и высоте меняется давление и скоростные характеристики потоков.
4. ГИПОТЕЗА! Такая динамическая система при определённых условиях должна обеспечивать само разгон вращения вихревых источников.
ПРИМЕНЕНИЕ
Экспериментальные исследования взаимодействия воздушного закрученного течения с неподвижной средой, источник которого движется орбитально в направлении противотока течения. Ссылка: Экспериментальные исследования
