Новые способы формирования закрученных течений

Новые способы формирования закрученных течений

Предлагается исследование ранее не описанных в технической литературе способов формирования закрученных (вихревых) течений в открытых и полузамкнутых пространствах. В отличие от классических решений, основанных на использовании лопастных, осевых или тангенциальных завихрителей, в работе рассматриваются конструкции и методы, формирующие многомерные вихревые структуры за счёт пространственного вращения ленточных, спиральных и S-образных элементов, импульсных взаимодействий и встречных потоков.

Авторы вводят понятия обратного и самовыворачивающегося тороида, исследуют осевые, радиальные и ротационные режимы формирования вихрей, а также эффект одновременной закрутки по двум и более координатным осям. Особое внимание уделено тем вихревым структурам, которые возникают спонтанно при определённых соотношениях скоростей, потоков и направлений вращения – без использования традиционных каналов, диафрагм и стабилизирующих элементов.

Жанры: Будущее и технологии, Научпоп: прочее
Цикл: Не является частью цикла
Год публикации: 2025

Читать онлайн Новые способы формирования закрученных течений


Введение

Вихревая динамика жидкостей и газов – одно из наиболее сложных и, в то же время, фундаментальных направлений современной прикладной физики, механики и инженерной науки. Изучение структурированных закрученных потоков – от простейших спиральных струй до сложных тороидальных, самоподдерживающихся многомерных вихревых образований – представляет не только теоретический интерес, но и даёт огромный потенциал для практического применения в самых разных областях техники, энергетики, промышленности и естественных наук.

Тема искусственного управления закрученными потоками в последние десятилетия особенно актуализировалась в свете задач, связанных с энергосбережением, эффективным теплообменом, турбулентным и ламинарным смешиванием, плазменными технологиями, микрофлюидикой, а также развитием новых нетрадиционных средств движения (в том числе и безлопастных) и направленного импульсного воздействия на среду.

Одним из ключевых средств управления движением газов и жидкостей в открытых и полузамкнутых потоках является завихритель – относительно простое по форме, но сложное по воздействию устройство, предназначенное для передачи закрученного движения потоку среды.

Несмотря на кажущуюся простоту, при правильной геометрии и соблюдении оптимальных параметров, завихритель способен инициировать устойчивые вихревые образования, которые могут само организовываться, сохранять форму на значительных расстояниях и интенсивно обмениваться энергией с окружающей средой.

Предложены новые типы закручивающих устройств.

Опираясь на собственные экспериментальные наблюдения, автор последовательно рассматривает:

– Геометрию и кинематику новых закрученных структур;

– Особенности возбуждения вихрей в различных направлениях – вертикально, радиально, аксиально;

– Использование импульсного и непрерывного режимов для генерации вихревых структур;

– Средства визуализации и диагностики сформированных вихревых полей;

– Аналогии с природными вихревыми явлениями – смерчами, торнадо, океаническими вихрями, атмосферными куполами.

1. Типы открытых (свободно распространяющихся) закрученных течений


Открытые закрученные течения представляют собой особый класс движений жидкостей или газов, при которых частицы среды движутся по спиралевидным или вихревым траекториям в открытом пространстве, без физического ограничения стенками или каналами.

Такие течения могут наблюдаться как в естественных условиях (атмосферные вихри, водовороты, вулканические извержения), так и в технических системах (вихревые насосы, аэродинамические установки, устройства для турбулентного смешивания и т.д.). Главное отличие открытых течений – их способность к свободному распространению и само поддержке за счет внутренних сил и условий окружающей среды.

В зависимости от характера конфигурации вращения, распределения скоростей и геометрии движения среды, такие течения условно классифицируют на два основных типа:

А) Условно одномерные закрученные течения.

Этот тип вихревых потоков характеризуется тем, что основное вращательное движение среды происходит вокруг одной доминирующей оси (прямолинейной или радиальной), вдоль которой также осуществляется поступательное распространение потока. Термин «одномерные» используется здесь условно – он отражает преобладающую направленность вращения и упрощённую пространственную структуру потока.

Б) Условно многомерные закрученные течения.

В этих течениях среда участвует во вращении одновременно вокруг нескольких осей, которые могут быть параллельными, пересекающимися или даже динамически меняющими своё взаимное расположение. Характерной чертой многомерных вихревых потоков является сложная внутренняя топология движения, присутствие нескольких центров вращения и неоднородность распределения скоростей и давлений.


Вам будет интересно
Настоящий сборник представляет собой оригинальные, ранее не публиковавшиеся инженерно-технических идеи и решения в области систем технической диагностики и мониторинга. Они охватывают широкий круг задач – от контроля температуры и вибрации до оптико-механических методов визуализации дефектов, бесконтактных способов обнаружения аномалий, и управления распределёнными сенсорными системами.Особенность сборника – практическая направленность всех материалов: каждая идея ориентирована на реальную реали...
Читать онлайн
Новое междисциплинарное научно-технологическое направление, предлагающее принципиально новый подход к управлению волновыми процессами. Вместо традиционного манипулирования материальными свойствами среды, ГВИ использует геометрию пространства или поверхностей для воздействия на волновое поле. Это достигается за счёт применения специально спроектированных пространственных поверхностей с переменной отрицательной кривизной – псевдоповерхностей различных порядков.ГВИ объединяет дифференциальную геоме...
Читать онлайн
Эта книга расскажет, как Геометрическая Волновая Инженерия певдоповерхностей (ГВИ) станет новым физическим принципом Щита и Меча 21 века. Забудьте о стальной броне и обычных радарах. Вы узнаете о "Мече" ГВИ от сверхточной наводки, которая подсвечивает цель незаметно для других, до нового поколения направленной энергии, способной создавать локальные эффекты из ниоткуда.Откроите для себя "Щит" ГВИ: "умные" радары и "волновой рентген", позволяющие видеть сквозь любые преграды. Узнаете, как акустиче...
Читать онлайн
В работе объединяются идеи квантовой физики, психологии, нейронауки и восточной философии для изучения природы сознания, ума и реальности.Проводятся параллели между принципами квантовой механики и работой человеческого сознания. Поднимается вопрос о роли наблюдателя в создании реальности и ограничениях классического подхода к познанию.Утверждается, что человек живёт в мире умственных конструкций – представлений, воспоминаний, ассоциаций, которые заменяют ему непосредственное восприятие реальност...
Читать онлайн
Книга раскрывает гипотезу квантованных вихревых суперпозиций (QVS), предлагающую формирование упорядоченных и когерентных вихревых структур в жидкостях и газах. Исследования направлены на создание новых технических решений в энергетике, гидродинамике, медицине и экологии, повышая эффективность и ресурсосбережение. Книга включает обоснование гипотезы, методы диагностики и конкретные технические реализации.Научные и практические достижения:Разработан спирально-волновой преобразователь, эксперимент...
Читать онлайн
Предлагается коллекция авторских технических решений, реализованных в условиях индивидуальной мастерской. В него вошли конструкции, охватывающие широкий спектр инженерных направлений: от высоковольтных генераторов и индукционных печей до устройств для металлообработки, систем автоматической подачи, акустических моделей и защитных элементов станков.Каждая конструкция в сборнике была результатом реальной задачи, порой возникшей внезапно, и решённой с тем, что было под рукой – как это и бывает в ма...
Читать онлайн
«Иллюзия разума. Правда об искусственном интеллекте» – это увлекательное путешествие по миру технологий, которые формируют наше настоящее и будущее. Книга доступным языком объясняет, как работают современные нейросети, почему ИИ иногда кажется гением, а иногда – полной некомпетентностью, и как алгоритмы незаметно влияют на нашу жизнь.Автор развеивает популярные мифы об искусственном интеллекте, показывает реальные достижения и ограничения технологий, а также предостерегает от наивной веры в их «...
Читать онлайн
Предлагаются физические явления, которые уже проявляются в наблюдениях и технических решениях, но ещё не сформулированы как устоявшиеся научные эффекты. Они охватывают пространство, находящееся между экспериментом и теорией – там, где зарождаются новые принципы, подходы и смыслы.Автор исследует вихревую динамику как область, содержащую скрытые закономерности: от сложных форм организации потоков до механизмов самоорганизации и фазового взаимодействия. Особое внимание уделяется конструктивному мыш...
Читать онлайн
Технологии давно шагнули далеко вперед. Теперь улучшить качество жизни или увеличить ее продолжительность не вызывает особого труда. Но даже для этого блага требуется своя цена. Капитан полиции Кирсов добровольно стал одним из подопытных, на которых тестируют чип, способный спасти жизнь. Или разрушить ее, ведь устройство может повести себя совсем непредсказуемо. Сможет ли капитан отличить правду от галлюцинаций и не потерять свою личность?...
Читать онлайн
"Bajaj Qute: Микроавтомобиль революции" – это глубокое исследование пути компании Bajaj Auto от ее основания до появления одного из самых оригинальных и практичных транспортных средств – Bajaj Qute. В книге мы проследуем за историей завода, основания которого восходит к 1926 году, и узнаем, как Bajaj превратился из производителя мотоциклов в одного из лидеров в области развитых микроавтомобилей. Мы также исследуем вызовы, стоявшие перед командой разработчиков во время создания Qute, и как измене...
Читать онлайн
Современный мир преподнес множество сюрпризов, как и с точки зрения культурной, так и технологической. Человечество не стоит на месте, и в XXI веке появились такие технологии, как блокчейн и нейросети, появились криптовалюты и искусственный интеллект, а молодые специалисты в сфере IT все чаще говорят словосочетание «машинное обучение». Но в то же время мир столкнулся с неосведомленностью большинства людей с тем, что это за технологии и какие возможности они дают. Эта книга несет миссию рассказат...
Читать онлайн
Настоящая работа является продолжением исследований поверхностей с переменной отрицательной кривизной порядка 4+. В псевдоповерхностях порядка 4+ проявляет многомодовое, нелинейное и адаптивное поведение. Эти поверхности можно рассматривать как гиперфункциональные архитектуры, в которых геометрия становится управляющим элементом волновой динамики.Впервые рассматриваются псевдоповерхности, в которых сами законы распространения волны кодируются в форме. Это принципиально новый взгляд на волновые п...
Читать онлайн
Настоящая работа является продолжением исследований поверхностей с переменной отрицательной кривизной высших порядков. Акцентирует внимание на тонких пограничных вопросах, отделяющих современную науку от далеких фантазий. Предлагаются смелые прогнозы относительно потенциальных применений псевдоповерхностей в самых различных областях человеческой деятельности – от энергетических технологий и медицины до информационно-компьютерных наук и экологических решений. Служит научным ориентиром для специал...
Читать онлайн
Шестой вылет в новой команде. Отлично. Синхронизация уже на очень приличном уровне. Ещё бы второй пилот побольше отрабатывал тесты на потоковое управление тягой. А то который раз в журнале отметки о доп.курсах по межличностным скилам. У других ребят из отряда вторые вроде более толковые. Вообще засада, что пары перетасовали. Хотя Тинки сказал, что ему с новым вторым здорово. Ну, конечно, он-то теперь зачислен в первые! После этого вылета надо его вызвать на дуэль в хардкоре на симуляторе. Или в ...
Читать онлайн
Проезжая мимо небольшого городка в Дорсетшире, бывший солдат Берт Моубрей увидел на платформе свою жену и детей, погибших во время бомбежки. Решив, что они живы и жена его обманула, солдат разыскивает их, угрожая убить. Спустя несколько дней в окрестностях находят труп женщины с изуродованным лицом. Все улики указывают на помешавшегося от горя солдата. Инспектор местной полиции Хильдебранд убежден в том, что потерпевшая – жена Моубрея. В его виновность не верит только инспектор Скотленд-Ярда Иен...
Читать онлайн
Никита Берестов, бывший спецназовец ГРУ, работал спасателем МЧС на Дальнем Востоке, а его девушка Рита – в одном из госпиталей на востоке Украины. Когда неофашистские полчища начали бомбить Донбасс, Никита взял отпуск и поехал за Ритой, чтобы вывезти ее в Россию. Однако простая с виду поездка обернулась погружением в настоящий кошмар, в котором Никите пришлось вспомнить все свои боевые навыки. И лишь инстинкт бойца, отточенный за годы службы в спецназе, помог ему выжить в адском пекле братоубийс...
Читать онлайн
Занимательные рассказы про Ивана Кнопкина – это серия лёгких, иронических, а иногда поучительных историй, которые случаются с каждым из нас в повседневной жизни.Читая занимательные рассказы, вы сможете узнать в них себя своих соседей или знакомых.Иван Кнопкин не просто литературный персонаж, это зеркальное отражение нашей действительности, образа жизни и мыслей современного человека....
Читать онлайн
Входят рассказы "Дама червей", "Застава без ворот", Иссечение", "История, рассказанная шёпотом", "Пол – это лава", "Поцелуй с языком", "Притворись нормальным", "Чёрное личико" и Ветер, лес, огонь, гора"...
Читать онлайн