Антигравитация, как теоретическое обоснование четвертого способа.
Евгений:
Антигравитация, как теоретическое обоснование четвертого способа.
Введение
Уважаемый читатель! В этой статье речь пойдет о фундаментальном характере сил и явлений, возникающих в процессе реализации «Четвертого способа». В одной статье невозможно подробно осветить всю гамму возникающих проблем. То, что было не сказано в более ранних публикациях, разъясняется на этих страницах. И, наоборот, за более подробными разъяснениями следует возвращаться к тому, что написано раньше. Кроме того, «за кадром» еще остаются проблемы, которые не были подняты в первых публикациях. Не будут они подняты и сейчас. Их следует обсуждать с целью создания наиболее эффективного аппарата. Но пока оставим их не тронутыми.
Какова сущность понятия статическое давление, которое употребляет современная гидродинамика в рассуждениях о создании подъемной силы? Это – давление, с которым давит многокилометровый столб воздуха на каждый квадратный сантиметр транспортного средства. Авиация для создания подъемной силы использует инертность воздуха. Современное крыло, продвигаясь сквозь условно неподвижный воздух, своей верхней восходящей частью подбрасывает некоторое ничтожно малое (по сравнению с толщей атмосферы) количество воздуха вверх. В силу инертности подброшенный вверх воздух не успевает вернуться вниз и давит на ниспадающую часть аэродинамического профиля с силой меньшей, чем величина атмосферного давления. Не так поступает четвертый способ (см. статьи «Четвертый способ» и «Четвертый способ для меч-рыбы» в теме способ обеспечения вертикального взлета и увеличения скорости передвижения в пространстве). За счет всасывающего эффекта горизонтально расположенного двигателя над верхней поверхностью экрана пропускают ускоренный поток. Специфика способа заключается в том, что всасываемый поток отклоняют таким образом, чтобы он двигался сверху вниз. Вместе с тем, непосредственно над экраном (за счет его вогнутой формы) обеспечивается отсасывающий эффект, при котором воздух отсасывается вверх от экрана. Что ведет к созданию статической подъемной силы (подъемной силы, не зависящей от скорости передвижения летательного аппарата). Этот способ также вызывает лишь небольшое возмущение воздуха в толще атмосферы. Оба способа фактически обеспечивают такое воздействие на окружающее пространство, которое нейтрализует давление неподвижной атмосферы на выпуклое крыло или на вогнутый экран. Процитирую, чтобы читатель более масштабно представил себе ситуацию:
Цитировать
«Толщина атмосферы — примерно 2000—3000 км от поверхности Земли. Суммарная масса воздуха в атмосфере — (5,1—5,3)×1018 кг». Атмосфера Земли - Викепедия
Ничтожно малое возмущение пространства частично нейтрализовало вес, с которым воздушный столб высотой до 3000 км давит на модель. Нельзя утверждать, что изменился вес воздушного столба. Но следует сделать вывод: возмущенное пространство над моделью приобрело новое свойство, которое изменило гравитационную проводимость пространства. Закон притяжения Ньютона над экспериментальной моделью ослабил свое действие. Что можно рассматривать, как использование первых принципов осуществления антигравитационного способа воздействия с целью нейтрализации веса толщи атмосферного воздуха на рабочую поверхность летательного аппарата. С целью создания подъемной силы на основании закона Бернулли авиация увлеклась увеличением скорости потока, забыв о роли не менее значимых первого, второго и третьего законов Ньютона. Суть указанных законов сводится к тому, что сила возникает только при ускоренном, и желательно, не прямолинейном передвижении материи. Значительная по своим размерам сила может возникнуть и при малой скорости потока. Но при этом движение материи должно осуществляться с наибольшим ускорением и осуществляться в направлении трех Декартовых осей координат. Фундаментальный закон всемирного тяготения Ньютона устанавливает наибольшую величину ускорения равную 9,8 м/сек2. В статье доказывается, что в природе существует передвижение материи с ускорением большим, чем указанная величина.
Можно ли создать возмущение пространства под аппаратом, которое нейтрализует вес уже не воздуха, но самого летательного аппарата? Прежде, чем дать ответ на поставленный вопрос необходимо четко определиться с теоретическими принципами, при осуществлении которых становится возможным такое возмущение. Именно это явление можно назвать антигравитацией. Будем исходить из главного положения: авиация уже добилась нейтрализации веса воздуха над крылом. То есть, первый шаг уже сделан, но мы при этом продолжаем предполагать использование неких внеземных технологий. Хотя, определенные наработки в этом плане уже имеются - необходимо только их замечать. Попытаемся проанализировать механизм этого явления.
Как автор осознаю, что вмешиваюсь в теорию, где сталкиваются титаны физики и расходятся по разные стороны барьера. Изложу свою систему взглядов на некоторые проблемы, которые являются спорными в современной физике. Изложенные в статье принципы базируются на результатах двух простых на первый взгляд экспериментов и на способе передвижения меч-рыбы. Теоретическое обоснование указанных явлений способно повлиять на спор двух сторон. Возможно, кто-то согласится с правомерностью доводов и примет их на свое вооружение. Может быть, удастся убедить читателя, что возможности нашей цивилизации используются не в полном соответствии с ее техническими возможностями. И ограничивающим фактором являются некоторые принятые в теории условные аксиомы.
Первое доказательство
(на макро уровне)
Гидродинамика привыкла оперировать такими понятиями, как статическое давление и динамический напор. Однако эти параметры движущейся жидкости не являются фундаментальными. Они являются величинами производными от фундаментальной силы, ответственной за все, что может происходить на Земле от - силы гравитационного взаимодействия. Примем это утверждение за основу рассуждений.
Приведу схему эксперимента (рис.1), который обеспечил создание величины статической подъемной силы величиной 25% от силы тяги двигателя. Сила тяги в связи с установкой экрана уменьшилась на 3%. То есть произошло увеличение КПД использования движителя на 22%. Не стану повторяться, описывая механизм возникновения подъемной силы, он изложен в выше упоминаемых статьях.
Рис.1. Схема протекания воздушно потока над экраном, выполненном в виде тела вращения.
Евгений:
Рассмотрим механизм возникновения статической подъемной силы над аэродинамическим профилем, которое ставит его на линию раздела современной физики на традиционную и альтернативную.
Ускоренный, всасываемый двигателем поток пропускают над экраном с переменным радиусом кривизны в каждой точке его профиля. Первопричиной образования всасываемого потока является высоко разреженная зона на левой поверхности лопасти пропеллера. Зона образуется не над всей левой поверхностью лопасти, а только над ниспадающей частью аэродинамического профиля. На входе в зону достигается наибольшее ускорение, с которым может передвигаться атмосферный воздух под всасывающим действием двигателя. Предположим, что величина этого ускорения не может превышать величину ускорения g = 9,8 м/сек2 (по представлениям современной науки ничто на планете, подвластное силе гравитационного притяжения, под воздействием естественных условий таких как сила атмосферного давления, температура, плотность жидкости, ее вязкость и т.д. не может передвигаться с ускорением, превышающим указанную величину). Рассмотрим скорость потока в двух точках. В верхней части экрана течение потока характеризуется вектором Vmax, направленным под углом η к горизонтальной оси двигателя. Пренебрегая силами трения между смежными слоями в потоке жидкости, запишем значение этой скорости в виде формулы:
Vmax ≤ g t....(1),
где t – время разгона ранее неподвижного воздуха атмосферы до этой скорости.
Вертикальная составляющая этого вектора определяется по формуле
Vn ≤ g t Sin η....(2)
Пренебрегать силой трения высокоскоростного воздушного потока под пропеллером непосредственно над неподвижной поверхностью экрана не следует. Скорость потока в нижележащей точке В выражается вектором Vв и раскладывается на тангенциальную и нормальную составляющие. Величина нормального составляющего вектора этой скорости определяется по формуле
Vnв = - Vв Sin ηв = - а t Sin ηв...(3),
где -а – величина ускорения потока над верхней поверхностью экрана, причем знак «минус» указывает на то, что всасываемый поток в точке В направлен в противоположную сторону и уменьшает величину гравитационного ускорения до размера (g Sin η - а Sin ηв). Ускоренное передвижение воздуха в направлении вектора Vn обеспечивает создание подъемной силы на основании второго и третьего законов Ньютона. Ускоренное отсасывание воздуха от экрана, обусловленное вектором скорости Vnв обеспечивает наряду с действием закона Бернулли уменьшение величины статического давления в потоке непосредственно над экраном. Указанные факторы ведут к созданию статической подъемной силы.
Из сказанного следует сделать фундаментальный вывод. Который будет приведен ниже после того, как Вы прочтете трактовку одного из фундаментальных законов физики. Прочитайте ее внимательно, обратив особое внимание на выделенные мной места.
Цитировать
Яндекс.Словари›Большая советская энциклопедия
Ньютона закон тяготения, закон всемирного тяготения, один из универсальных законов природы; согласно Н. з. т. все материальные тела притягивают друг друга, причём величина силы тяготения не зависит от физических и химических свойств тел, от состояния их движения, от свойств среды, где находятся тела. На Земле тяготение проявляется прежде всего в существовании силы тяжести, являющейся результатом притяжения всякого материального тела Землёй. С этим связан термин "гравитация" (от лат. gravitas — тяжесть), эквивалентный термину "тяготение".
Н. з. т., открытый в 17 в. И. Ньютоном, формулируется следующим образом. Каждые две материальные частицы притягивают друг друга с силой F, прямо пропорциональной их массам m1 и m2 и обратно пропорциональной квадрату расстояния r между ними:
F = G m1 m2 / r2
сила F направлена вдоль прямой, соединяющей эти частицы. Коэффициент пропорциональности G — постоянная величина, наз. гравитационной постоянной в системе СГС G " 6,7•10-8 дин×см×г-2. Под "частицами" здесь подразумеваются тела, размеры которых пренебрежимо малы по сравнению с расстояниями между ними, т. е. материальные точки. Н. з. т. можно интерпретировать иначе, полагая, что каждая материальная точка с массой m1 создаёт вокруг себя поле тяготения (гравитационное поле), в котором любая другая свободная материальная точка, находящаяся на расстоянии r от центра поля, приобретает ускорение, не зависящее от своей массы, равное
a = G m1 / r2
Прокомментирую результат описанного эксперимента в соответствии с интерпретацией закона тяготения Ньютона. До включения двигателя весы находились в уравновешенном состоянии. На экран действовали следующие силы: сила земного притяжения направленная вниз. Также на экран действует вес воздушного столба, который в неподвижном состоянии системы уравновешивается на основании закона Паскаля. В противоположную сторону действуют сила притяжения толщи атмосферного воздуха и действие центробежной силы, возникающей за счет вращения Земли, направленные вверх. При включении горизонтально расположенного движителя возникла статическая подъемная сила, частично нейтрализовавшая действие веса многокилометрового воздушного столба над поверхностью экрана. Весы показали новое состояние равновесия в динамическом состоянии. При выключении двигателя показание весов вернулось в прежнее состояние. Не следует предполагать, что маленький электромоторчик с винтом изменил массу воздушного столба земной атмосферы. Результат эксперимента дает основание сделать другое заключение: вышеприведенная цитата о том, что
Цитировать
«коэффициент пропорциональности G — постоянная величина
,
является не справедливой для системы тел, в которой одна из составляющих начинает ускоренно передвигаться относительно другого тела. В процессе ускоренного движения ничтожно малого количества воздуха над экраном (по сравнению с массой атмосферного воздуха над ним) и независимо от расстояния до других квази неподвижных материальных точек воздушного пространства и Земли коэффициент пропорциональности G в описанном эксперименте изменился. Необходимо отметить, что величина изменения веса изменялась в зависимости от ускорения, с каким движется поток и от направления его передвижения. Указанные параметры, в свою очередь, изменялись в зависимости от радиуса кривизны экрана и от угла его наклона к горизонтальной оси.
Фот. 1. До включения двигателя вес физической модели был уравновешен до показания 100 грамм в центре шкалы весов. С включением двигателя стрелка весов отклонилась и стабильно удерживалась, показывая уменьшение веса модели. Весы зафиксировали изменение коэффициента пропорциональности в законе всемирного тяготения Ньютона.
Евгений:
По отношению к вышеприведенной формулировке Цитировать
«величина силы тяготения не зависит от физических и химических свойств тел, от состояния их движения, от свойств среды, где находятся тела»
следует сделать вывод о неправомерности такого заключения.
Установленная на весах модель перед включением двигателя находилась в уравновешенном состоянии. При включении двигателя возникает уменьшение веса модели. По результатам описанного эксперимента могло бы быть принято одно из двух решений:
1. Всасываемый двигателем поток воздуха усиливает действие гравитационного притяжения с которым атмосфера притягивает к себе экспериментальную модель. Но такое предположение отвергается опытами с подводной моделью, где поток закручивается в горизонтальном направлении. В приведенном ниже втором доказательстве движение жидкости осуществляется с одинаковой скоростью в противоположные стороны и направлено от траектории передвижения модели. При этом наблюдается увеличение скорости ее передвижения.
2. Закрученный вихрь жидкости ослабляет действие гравитационного притяжения, с которым Земля притягивает атмосферный воздух или воду, и это ставит на повестку вопрос о возможности уменьшения гравитационного воздействия Земли за счет изменения гравитационной проводимости закрученной в вихрь материи.
Такими могли бы быть объяснения на основе традиционной методики решения задач. Но возникают иные противоречия, рассмотрение которых приводит к третьему решению.
Второе доказательство
Проанализируем результат эксперимента, проведенного под водой. Способ увеличения скорости передвижения описан в статье «Четвертый способ передвижения для меч-рыбы». Не повторяя того, о чем говорилось в упомянутой статье, рассмотрим результаты эксперимента в свете рассматриваемой темы.
Решение провести эксперимент под водой вызрело случайно, когда на глаза попалась фотография меч-рыбы. Вогнутая форма меча и головы навели на мысль, что в основе передвижения этой рыбы лежит тот же способ, который был использован с вогнутым экраном в воздухе. Поскольку рыба передвигается в горизонтальном направлении и для нее не существует проблемы вертикального взлета, постольку раскрытие секрета ее передвижения способно обеспечить скоростное передвижение в пространстве, как под водой, так и в воздухе. Необходимо было проверить единство законов аэро и гидродинамики.
Эксперимент базировался на теоретически обоснованном способе уменьшения плотности жидкости в режиме ускоренного передвижения потока в направлении трех осей Декартовой системы координат. Основная идея опыта аналогична первому эксперименту и ассоциируется только как способ уменьшения лобового сопротивления перед транспортным средством методами гидродинамики. Измерять плотность жидкости в потоке, передвигающемся в открытом пространстве затруднительно, да такая цель и не ставилась. Важен был не эффект, а его результат – увеличение скорости передвижения. Увеличение скорости становится косвенным доказательством изменения плотности жидкости перед транспортным средством.
Рис. 2 наглядно демонстрирует теоретическое обоснование уменьшения плотности жидкости. Под всасывающим действием двигателя в пространстве образуется ускоренный поток, движущийся навстречу модели. Ранее неподвижная вода в ускоренно всасываемом потоке постепенно увеличивает свою скорость по мере приближения к лобовой части модели. Расстояние между любыми произвольными смежными элементарными частичками потока непрерывно увеличивается в силу известной физической формулы S = a t2 / 2 , связывающую расстояние S, которое преодолевает материальное тело с величиной ускорения a за некоторое время t. Рассасывающее действие винта обеспечивает ускоренное передвижение потока в плоскости, перпендикулярной к оси передвижения. Увеличение расстояния между любыми смежными частичками жидкости в направлении трех пространственных координат является единственно возможным способом направленного (а не хаотического как в термодинамике) уменьшения плотности жидкости в потоке. Возникает парадокс: всасываемый поток, ускоренно движущийся навстречу лобовой части модели, вызывает не увеличение лобового сопротивления, а увеличение силы тяги за счет вогнутой формы экрана. Описанный эксперимент не может быть объяснен действием закона Бернулли, являющегося, по сути, законом сохранения энергии в гидродинамике. В соответствии с указанным законом уменьшение статического давления на вогнутом экране должно быть компенсировано энергией динамического напора набегающего потока. Сумма этих значений должна быть неизменной. Но!!! Скорость движения модели увеличилась. Значит, в действие вступила некая неизвестная третья сила, действие которой носит более фундаментальный характер. Более фундаментальным законом является закон притяжения Ньютона, или его антипод, основанный на уменьшении гравитационного взаимодействия материи.
Рис.2 Принципиальная схема, поясняющая принцип изменения плотности воды.
Евгений:
Фот.2 На модель попеременно устанавливался вогнутый экран (деталь белого цвета) или обтекатель традиционной формы. Сравнивалась скорость передвижения модели в двух вариантах исполнения лобовой части аппарата. Скорость передвижения модели с вогнутым экраном превысила скорость передвижения модели с выпуклым обтекателем традиционной формы на 11%.
Евгений:
Результат в части увеличения скорости достигнут скромный. Однако теоретическая разработка способа позволила обосновать принципы, с помощью которых мчится под водой меч-рыба с экономичностью и скоростью, недостижимой для современной техники. Был описан достаточно сложный принцип гидродинамического толкования способа передвижения этой рыбы, который надо полагать остался непонятным для многих читателей. Несколько позже приведу более понятную и простую трактовку ее передвижения. Сейчас необходимо еще раз повторить основные принципы второго доказательства, с тем, чтобы у вдумчивого читателя сложилось целостное понимание описываемого процесса.
Действующая гидродинамика рассматривает плотность вещества в вихре, как неизменную, что ведет к математическим казусам. Например, математические расчеты мощности меч-рыбы обосновывают мощность, с которой она передвигается, величиной до 2000 л.с. В соответствии с этими «расчетами» физически здоровый мужчина не сможет удержать пятидесяти граммового малька меч-рыбы. Или другой пример «математических» расчетов, когда в кавитационном пузырьке предполагается повышение температуры от 1500° С до 5000° С. Любому здравомыслящему человеку результаты таких расчетов покажутся сомнительными.
Рассмотрим основные понятия авторской теории, использованные для объяснения вышеописанных экспериментов и имеющие ключевую роль в ходе дальнейших рассуждений. Это необходимо сделать потому, что такие физические понятия, как скорость перетекания жидкости в вакуум и элементарная (невидимая) каверна вообще не рассматриваются в действующей гидродинамике. Физическая сущность видимой каверны (или кавитационного пузырька) рассматривается поверхностно. А именно, указывается только следствие ее возникновения, приписываемое уменьшенной величине статического давления в потоке, а физический процесс ее возникновения не рассматривается вообще. То есть не раскрывается причинно-следственная связь. Такой подход не раскрывает физическую сущность каверны, и кавитационного пузырька, что ведет к непониманию свойств материи, о которых пойдет речь ниже.
ЭЛЕМЕНТАРНАЯ КАВЕРНА представляет собой элементарную частичку абсолютного вакуума. Она существует везде и всегда. Ее размер равен расстоянию между молекулами жидкости. Вода практически не сжимается, поэтому уменьшаться каверна может всего на 5% на глубине Марианской впадины. Но она может расти в зависимости от многих факторов. Например, в ходе двух известных термодинамических процессов фазового превращения вода превращается в пар. В основных статьях подробно излагается авторский способ гидродинамического уменьшения плотности воды перед подводной моделью и на лобовой поверхности меч-рыбы. Непрерывное увеличение объема элементарной каверны обусловлено увеличением расстояния между смежными молекулами. Это достигается за счет ускоренного передвижения потока над сложной стереометрической поверхностью экрана. При этом ускоренный характер движения обеспечивается одновременно в направлении трех Декартовых осей координат. Элементарная каверна (элементарная пустота) никому и ничему вредить не может. Люди, наука и техника ее не замечают, до тех пор, когда размеры пустотного образования становятся видимыми для глаза. То есть ранее невидимая пустота в результате нарушения целостности пространства приобретает качественно новое свойство, что проявляется, например в разрушении металлических деталей при кавитации.
В современной технике принудительное расширение жидкости наблюдается за обтекаемым телом. Процесс носит скачкообразный характер по той причине, что не соблюдается такое свойство жидкости, как инертность. Изменение плотности жидкости обуславливает возникновение турбулентного и кавитационного типов ее движения. В первых статьях при описании физико-математической модели изложен механизм изменения плотности жидкости и определены физико-математические характеристики потока, при которых осуществляется переход от ламинарного течения потока к турбулентному и определен момент возникновения кавитации на основе не только гидродинамики, но с привлечением элементов гравитационной теории. В тот момент, когда величина ускорения движущейся жидкости достигнет величины гравитационного ускорения (g = 9,8 м/сек2) возникает кавитация.
Описанный и предложенный ранее Вашему вниманию способ реализует увеличение элементарной каверны на лобовой части подводной модели без образования турбулентности и кавитации. Модель демонстрирует начальный этап изменения плотности жидкости в режиме ламинарного течения потока, обеспечивая при этом увеличение скорости передвижения подводной модели. Повторюсь, акцентируя Ваше внимание на том, что непосредственное измерение плотности жидкости во всасываемом потоке не проводилось. Заключение об уменьшении плотности воды перед подводным аппаратом сделано на основании косвенного результата опыта – увеличения скорости передвижения при малой скорости всасываемого потока. По сути, этот способ следует охарактеризовать, как гидродинамический способ постепенного осуществления фазового уменьшения плотности воды вплоть до ее возможного превращения в пар. Этот процесс имеет место в эксперименте с маломощной моделью, в которой движитель останавливается легким нажатием мизинца, и перед лобовой частью пятисот килограммовой рыбины.
Третье доказательство
Кавитационный пузырек заслуживает внимательного рассмотрения, поскольку с его помощью можно определить физическую сущность материи. И сделаем это, базируясь в первую очередь на человеческой логике, а во вторую очередь на основании закона Бернулли. Логика это основное свойство человека, по образу и подобию совпадающее с логикой Творения, с логикой Творца. Математика – вторична. Она призвана решать задачу, когда ясна логика физического процесса, а не наоборот.
Прежде, чем приступить к дальнейшему рассмотрению процесса следует отметить распространенную ошибку в отношении каверны или кавитационного пузырька, когда этому явлению приписывают абсолютно другой процесс – выделение растворенного в воде воздуха. Действительно, воздух выделяется из воды при уменьшении статического давления в потоке. Так в открытой бутылке с газированной водой происходит выделение растворенного в ней углекислого газа. При этом часть газов выделяется, но вода при этом остается водой. Можно с помощью насоса сколь угодно снижать статическое давление над газированной водой в бутылке. Из нее выделится не только углекислый газ, но и кислород и другие газы – произойдет дегазация, но вода при этом не перестанет быть водой, а станет более чистой водой. Но при этом яйца в ней уже не сваришь. А что же произойдет с водой, контактирующей с вакуумом? Рассмотрим этот процесс на примере контакта воды с кавитационным пузырьком.
Кавитация – это процесс другого энергетического порядка, когда наступает разрыв целостности жидкого пространства в результате нарушения такого свойства жидкости, как инертность. Принято считать, что явление кавитации существует только для капельных жидкостей. Позже рассмотрим явление, которое доказывает обратное. Аэро-гидродинамика рассматривает такое свойство жидкости, как инертность, но при этом не определяет основной параметр этого свойства. Параметр, который отвечает на вопрос: когда именно и при каких условиях инертность воздуха может принять критический характер? Причем объяснение должно быть таким, чтобы его мог понять любой инженер (без архисложных математических выкладок).
Определившись с понятием элементарной каверны, на межмолекулярном уровне дадим ей определение: элементарная каверна это – пустотное образование, в котором отсутствует твердое, жидкое или газообразное вещество. Это состояние пустого пространства, которое, близко к понятию физический вакуум. В случае принудительного расширения жидкого пространства в направлении трех пространственных координат объем пустотного образования непрерывно увеличивается. Растягиваются при этом и молекулы газов, которые сливаясь постепенно образуют газовые пузыри и выделяются из воды в режиме ее турбулентного движения. Ниже будет приведена фотография такого явления на примере с маленькой рыбкой.
Рассмотрим процесс возникновения кавитации за движущимся объектом, но перед этим рассмотрим несколько цитат и авторские комментарии к ним.
Цитировать
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Кавита́ция (от лат. cavitas — пустота) — образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости.
Поскольку под воздействием переменного местного давления жидкости пузырьки могут резко сжиматься и расширяться, то температура газа внутри пузырьков колеблется в широких пределах, и может достигать нескольких сот градусов по цельсию. Имеются расчётные данные, что температура внутри пузырьков может достигать 1500 градусов цельсия [1].
Поискав в Интернете, можно найти комментарии в 5000°С по принципу кто больше?
Цитировать
Когда местное давление жидкости в некоторой точке падает ниже величины, соответствующей давлению насыщения при данной окружающей температуре, тогда жидкость переходит в другое состояние, образуя, в основном, фазовые пустоты, которые называются кавитационными пузырями.
Во многих источниках физика этого явления объясняется следующим образом. Физический процесс кавитации близок процессу закипания жидкости. Основное различие между ними заключено в том, что при закипании изменение фазового состояния жидкости происходит при среднем по объёму жидкости давлении равном давлению насыщенного пара, ТОГДА КАК ПРИ КАВИТАЦИИ СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ ВЫШЕ ДАВЛЕНИЯ НАСЫЩЕННОГО ПАРА, а падение давления носит локальный характер.
Запомните выделенную часть цитаты. Как будет показано ниже, она подчеркивает несостоятельность приведенного объяснения возникновения кавитации. Кроме того, необходимо обратить Ваше внимание на недобросовестный характер сравнения кавитационного пузырька с пузырьком пара в кастрюле с кипящей водой. Эта недобросовестность имеет наглядный характер. Загляните в кастрюлю – пузырьки пара прозрачны. В то время, как кавитационный пузырек практически непрозрачен он - мутный. Ниже мы рассмотрим принципиальную разницу.
Однако более поздние исследования показали, что ведущую роль в образовании пузырьков при кавитации играют газы, выделяющиеся внутрь образовывающихся пузырьков. Эти газы всегда содержатся в жидкости, и при местном снижении давления начинают интенсивно выделяться внутрь указанных пузырьков.
Обратите внимание, в цитате говорится о расширении или о сжатии пузырька. Но не говорится о том, откуда появился пузырек. Какие физические процессы лежат в основе его появления? То есть не раскрывается причина физического явления. Здесь представлены три теории возникновения кавитации, что само по себе свидетельствует о том, что ученые не единодушны. Не существует единой трактовки процесса. Кроме того, следует повторить вывод о недобросовестности трактовки. Газы прозрачны.
Приведу авторскую трактовку возникновения кавитации без фантастических теорий с нагревом пара до 1500 - 5000°С. Для сравнения напомню, что температура на поверхности Солнца составляет всего 6000°С. При таких температурах пар должен превратиться в плазму.
Движущееся сквозь неподвижную «холодную» воду тело, своей лобовой частью расталкивает ее в условно перпендикулярном к оси движения направлении. Продвигаясь вперед, обтекаемое тело оставляет за собой ПУСТОЕ ПРОСТРАНСТВО, которое начинает заполняться водой. Если тело движется очень быстро, то вода не успевает сомкнуться за ним, поскольку тело движется быстрее, чем может смыкаться за ним вода. На задней поверхности твердого тела образуется первичная (видимая) каверна. В статье «Четвертый способ для меч-рыбы» рассматривается процесс образования кавитационного шлейфа за каверной – большого количества кавитационных пузырьков, которые со временем заполнит вода. Процесс заполнения пузырьков носит сложный характер. Действующие теории единодушны в том, что холодная вода испаряется в вакуумный пузырек. Так испаряется холодная вода с поверхности водной глади в атмосферу, преодолевая противодействие атмосферного давления. Но этот медленный процесс не может быть доминирующим. Испаряющийся таким образом пар не может быть видимым, как невидим он над поверхностью моря, и становится видимым только высоко в небе, где остыв, он конденсируется и превращается в водную взвесь, в туман, в облака. Видимым может быть туман, но не пар. Тем более прозрачными должны быть газы, перетекающие в вакуум. Процесс образования тумана (поскольку кавитационные пузыри не прозрачны) объясняется более скоростным процессом совсем другого порядка.
В гидродинамике принято рассматривать физические процессы, происходящие в окружающем пространстве, в связи с величиной скорости потока. Рассмотрим, какой может быть максимальная скорость схлопывания кавитационного пузырька (задача для школьников). Упростим задачу и примем самые благоприятные условия, обеспечивающие наибольшую скорость перетекания воды в вакуум. Предположим, что в пузырьке нет ни пара, ни воздуха – абсолютный вакуум. Пусть с наружной части от пузырька статическое давление составляет 1 кГ/см2 (пренебрежем уменьшением статического давления в потоке, при котором образуется кавитация). При таких исходных условиях определим скорость, с которой сомкнется вода, заполняющая сферический пузырек диаметром 2 миллиметра. При этом исходными величинами являются: нулевая начальная скорость смыкания пузырька и максимально возможная величина ускорения g = 9,8 м/сек2.
Решение.
Запишем для элементарной частички, заполняющей пузырек с одной стороны
V = g t
где, V - скорость, которую разовьет частичка воды в центре пузырька, t – время, за которое сомкнется пузырек. Из этой формулы определим время, за которое вода преодолеет путь до середины пузырька
t = V / g....(4)
Для частички, заполняющей пузырек с противоположной стороны, запишем
r = g t2/2, где
r – радиус пузырька
Определим из последней формулы время, за которое вторая частичка проделает путь до середины каверны.
t = (2 r / g)0,5....(5)
Сравним (4) и (5)
V / g = (2 r / g)0,5
Возведем обе половины уравнения в квадрат и определим величину скорости, с которой сомкнутся две частички в центре каверны
V = (2 r g)0,5
Подставим исходные данные в последнюю формулу и получим
V = (2•0,001•9,8)0,5 = 0,14 м/сек.... (6)
Напомню, мы заведомо приняли исходные условия, обеспечивающие наибольшую скорость перетекания воды в вакуум. Возникает естественный вопрос, какую ударную волну может вызвать столкновение водных потоков со скоростью 0,14 – 0,28 м/сек? Человек, плывущий в воде, способен развить скорость 1,4 м/сек. Воздушные пузырьки, образующиеся вокруг ног и рук должны изъесть кавитацией все тело человека. Но этого не происходит по той причине, что выделение растворенного воздуха в пузырек никакого отношения к кавитации не имеет. Позже мы рассмотрим, что случается с живым организмом, попавшим в кавитационный вихрь Следует, также, сделать вывод о том, что простое схлопывание пузырька не в состоянии создать гидравлический удар, вырывающий кусочки металла.
Фот.3 Снимок подводного крыла сделан в высоко скоростной гидродинамической трубе. Интерес вызывает непрозрачный характер кавитационных пузырьков и расширяющаяся форма кавитационных шлейфов. Заполняющая пузырьки субстанция расширяется в пространстве из зоны пониженного давления в зону повышенного статического давления. Высоко разреженный разрастающийся пузырек преодолевает статическое давление окружающего пространства вопреки законам физики. Коль пузырек разрастается вопреки действию закона всемирного тяготения Ньютона, то возникает предположение о том, что в середине пузырька указанный закон не действует.
Навигация