Гидродинамические основы физики свободной энергии
Гидродинамические основы физики свободной энергии
В.В. Бердинских
evgars.com/OE.htm
Г. Черкассы, Украина, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Часть 11
Радиальный сток
3-й закон Ньютона сделал наши физические представления карикатурно бесхитростными и прямолинейными. – Действие равно противодействию, - на любое действие отвечать противодействием. Всегда ли мы действуем по принципу «око за око», «зуб за зуб», только через «приложенные силы» (в определении И.Ньютона)? Насколько природным и эффективным является подобный принцип поведения?
Реальные процессы в Природе, в отличие от их математических «карикатур», не всегда такие агрессивно прямолинейные и расточительные.
Судите сами.
Напомним основы гидродинамики - причина всякого движения жидкости лежит в неравенстве давления на ее граничных поверхностях. Это неравенство давления является для жидкости движущей силой. Само движение будет направлено в сторону меньшего давления [1].
Если мы имеем случай плоского горизонтального осесимметричного радиального стока жидкости в безграничном водовмещающем коллекторе (пласте) (рис.1a - план, 1b - разрез) в точку к вертикальной оси – скорость жидкости V при приближении к точке стока – растет пропорционально 1/2πR (рис.1c). Происходит самоускорение потока. Давление при этом падает пропорционально V2/2g. Т.е. мы имеем случай, когда возникает дополнительный возрастающий к центру градиент давления, содействующий первоначальному перемещению жидкости к оси стока. Его можно сравнить с дополнительной силой направленной внутрь, в точку. – Это сила содействия, а процесс можно назвать с сочувствием или с любовью. – Происходит увеличение первоначальной энергии потока под воздействием окружающей среды. Это случай положительной работы, когда под действием силы скорость увеличивается, - энергия тела возрастает, накапливается.
Сила помогает телу.
В случае радиального источника, когда поток жидкости направлен из точки на оси наружу – наоборот – имеет место отрицательная работа. – Скорость жидкости V при удалении от оси – снижается. А значит давление по направлению от точки на оси - возрастает. Т.е. мы имеем случай, когда возникает дополнительный градиент давления, противодействующий первоначальному перемещению жидкости от оси источника. Его можно сравнить с дополнитель-ной противодействующей силой направленной против движения жидкости из точки наружу. – Это сила противодействия, а процесс с конфронтацией. Происходит интенсивное рассеивание первоначальной энергии потока окружающей средой.
Очевидно, что при неустановившихся быстропротекающих процессах стока или источника, когда соответствующие ускорения максимальны приток и рассеивание энергии потока возрастают. В.Шаубергер соответственно называл имплозией – интенсивный сток, схлопывание среды в точку, а эксплозией (взрыв) – интенсивный разлет из точки. В.Шаубергером был разработан целый ряд новых имплозионных технологий, использующих приток энергии стока в своих устройствах [2].
А что же по этому поводу говорит академическая наука? -Замалчивает, запутавшись в собственных теориях. Описанный случай радиального стока – это пример действия центральных сил инерции. Наши теоретики недолюбливают силы инерции. – Силы инерции не подчиняются закону равенства действия и противодействия. На силы инерции нужно смотреть как на фиктивные силы [3].
Как можно использовать для получения энергии фиктивные силы мы рассмотрим в Части 3 настоящей статьи.
Выводы
Радиальный сток жидкости в консервативном поле сопровождается увеличением первоначальной энергии потока.
Винтовое движение жидкости
О.Рейнольдс (1842-1912): «Жидкость можно уподобить отряду воинов, ламинарное течение – монолитному походному строю, турбулентное – беспорядочному движению. Скорость жидкости и диаметр трубы – это скорость и величина отряда, вязкость – дисциплина, а плотность – вооружение. Чем больше отряд, чем быстрее его движение и тяжелее вооружение, тем раньше распадается строй».
Это высказывание Рейнольдса очень точно иллюстрирует положение дел в гидродинамике – деление ее исследователей на два противоборствующих лагеря. Армия одного - делает ставку в своих научных представлениях на вязкость и ламинарное движение, считая турбулентное, вихревое движение неприятным недоразумением мешающим процессу.
Талантливым полководцем противоборствующей «армии» можно считать выдающегося русского ученого проф. А.Я.Миловича (1875–1958), всю свою научную жизнь посвятившего изучению, развитию и пропаганде гидродинамики вихревого движения [4].
Как говорят в народе о возможности выйти из сложной неожиданно изменившейся ситуации? – «Выкрутиться!»
А в природных явлениях – это происходит буквально. При изменении граничных условий - появлении на пути движения потока жидкости препятствия или поверхности раздела и пр., как жидкости сохранить абсолютную скорость движения своих частиц и при этом обеспечить нулевую скорость проникновения вглубь этой поверхности? – Жидкости в прямом смысле слова приходится начинать извиваться и выкручиваться самой из себя в виде спиралей, образуя вихревые шнуры, "валики” по которым поток катится по поверхности раздела. Этот природный механизм трансформации потока при изменении внешних условий с сохранением энергии потока реализуется винтовым движением.
«…Все движения жидкости, при которых энергия ее частиц изменяется, не могут быть устойчивы во времени. Они, по необходимости являются кратковременными возмущениями того ее движения, при котором энергия частицы остается величиной постоянной, от времени независимой. Так в небе вспыхивают и гаснут новые звезды, на поверхности солнца появляются и исчезают пятна, концы гигантских вихревых воронок, в земной атмосфере возникают и рассеиваются циклоны и тайфуны.
Но все движения жидкости, соответствующие этим весьма интенсивным, но кратковременным явлениям природы не изменяют основного характера движения ее, обусловливающего для нас вечную устойчивость наблюдаемой нами общей картины окружающего нас мира, ибо устойчивостью в продолжение неопределенно долгого периода времени могут обладать только такие движения жидкости, при которых запас энергии ее частиц остается постоянным во времени и интеграл Д. Бернулли действительно существует.
Единственным видом таких движений является винтовое движение жидкости…» [5].
Математическая модель такого вида трансформации движения жидкости была впервые разработана русским ученым проф. И.С. Громека (1851-1889) в работе: «Некоторые случаи движения несжимаемой жидкости» (1881), но была незаслуженно забыта.
Проф. А.Я.Милович пошел дальше и от сложной математической модели винтового движения И.С.Громеки перешел к реальным гидродинамическим моделям и расчетам физических процессов.
Напомним основные свойства винтового движения:
1) Во всей массе жидкости имеет место интеграл постоянства энергии ее частиц: H=const.
2) Поверхности, ортогональные к траекториям, невозможны.
3) Отношение поступательной скорости движения частицы к угловой скорости ее вихревого вращения - величина постоянная.
4) Невихревое движение жидкости с потенциалом скоростей является частным случаем движения винтового.
Винтовое движение жидкости - это движение, при котором линии вихрей во всех своих точках совпадают с линиями токов. Каждая частица жидкости не только движется поступательно по своей траектории, но и вращается вокруг оси касательной к этой траектории в точке положения самой частицы.
Результатом этого вращения является сдвиг последовательных слоев жидкости относительно друг друга в направлении, нормальном к поступательной скорости, что порождает движение всей ее массы в плоскости, нормальной к основному направлению. Т.е. возникает вращение потока вокруг своей продольной оси, причем кинетическая, энергия этого движения в точности равна кинетической энергии продольного течения. Поэтому, принимая в расчет только одну кинетическую энергию продольного движения потоков, мы учитываем лишь половину действительной кинетической энергии жидкости, что и приводит нас в конечном итоге к значительному расхождению результатов опыта с выводами существующих теорий, не учитывающих поперечных циркуляций потоков. Учитывая в своих приложениях гидродинамики и гидравлики только первый вид кинетической энергии, мы делали ошибку в 50% и должны были удваивать конечные результаты расчетов, чтобы они соответствовали результатам действительного опыта [5].
На рис.2[5] представлено винтовое движение жидкости по прямой круглой трубе.
Рис.2[5]
Для конечного вихревого шнура выполнение закона сохранения энергии H=const возможно только за счет непрерывной взаимной трансформации энергии, когда вихрь периодически рассеивает свою энергию в пространство в виде источника и затем взамен поглощает энергию из пространства в виде стока. Вихревое движение в коллекторе с непроницаемыми стенками, когда такое рассеивание (обмен в пространстве) ограничено, возможно, только когда функции горизонтальной ивертикальной составляющей скорости являются функциями периодическими. Поток, протекающий по трубе, становится по словам проф. А.Я.Миловича подобен звучащей струне.
Теория винтового движения жидкости дает возможность значительного проникновения в механизм «турбулентности», как в механизм обертонов при рассмотрении звука, почему есть основание думать, что изучение этого вида движения действительно приблизит нас к истинному пониманию наблюдаемых нами в жидкостях явлениями.
Выводы
Господство в гидравлике представлений о ламинарном течении жидкости и ставка на объяснение потерь напора только вязкостью и трением сделали нелегитимной, неучтенной и значит не возможной для использования половину действительной кинетической энергии поперечных циркуляций жидкости ее вихревого движения.
1- начало, продолжение часть 2 и часть 3 в настоящем сборнике.
Литература
1. А. Милович «Нерабочий изгиб потока жидкости». Бюллетень политехнического общества, №10, 1914, стр.485-563.
2. The Energy Evolution, Vol.4 of the Eco-Technologyseries Viktor Schauberger, ed. Callum Coats.
3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.1. Механика, М.1974.
4. Люди советской науки. Александр Яковлевич Милович (К 90-летию со дня рождения), Инженерно-физический журнал, Том YIII, №3, март 1965, стр.406-408.
5. А.Я. Милович. Основы динамики жидкости (гидродинамика). Гос. энергетич. изд-во, 1933. стр.157