Vasily Bukreev
Uraganele sunt printre cele mai mărețe și, în același timp, unul dintre cele mai teribile fenomene ale naturii. În acest caz, cercetătorii sunt limitați doar la limba de descriere, fără a încerca să înțeleagă mecanismul care operează în uragan. Și mai mult, meteorologia nici măcar nu consideră că tipul de vortex este un uragan. Dar în natură există două tipuri de vârtejuri: vortexul Taylor și vortexul Benard.
În vortexul Taylor, mediul se rotește în cercuri concentrice în aceeași direcție în întregul vârtej. În vârtejul lui Benar există două curente: interiorul și exteriorul. Pe cursul interior, mediul, care se rotește într-o direcție, se ridică în sus. Pe fluxul periferic, media, care se rotește în direcția opusă, coboară. Ie Taifunul este un vârtej de vânt al lui Taylor, iar tornadul este vârtejul lui Benard.
Dar vortexurile ambelor tipuri sunt o realitate obiectivă. În acest caz, este mai puțin important în ce condiții se formează anumite vortexuri. Este mult mai important să aflăm mecanismul existenței lor. Cunoscând mecanismul, puteți găsi modalități de combatere a taifunurilor. Ei bine, lăsați taifunii undeva și formați cumva. Deoarece vederea din spațiul cosmic le permite să le detecteze în timp și să ia măsurile necesare pentru a le distruge. Și acest lucru nu se poate face fără o cunoaștere a mecanismului care permite taifunului să fie o formare stabilă a vârtejului.
Este de remarcat faptul că vortexurile din natură sunt prezente peste tot. Începând cu anii 30 ai secolului trecut, valurile de rotație de la Rossby au fost utilizate pe scară largă în meteorologie (și din nou se pune întrebarea cu privire la tipul de vortex). Vortexurile apar, de asemenea, pe suprafața corpului în stratul limită [1]. În acest caz, legea conservării momentului unghiular necesită formarea de perechi de vârtejuri care se deplasează în direcții opuse.
Vârtejuri apar datorită frecării de alunecare a mediului pe suprafața corpului. Și de atunci putem considera vortexul ca un giroscop. mișcarea lor se supune precesie regula (adică, vârtejurile se deplasează perpendicular pe suprafața corpului de curgere) De altfel, în această lucrare este ales și structura vârtejurile Taylor.
Figura 1.
Structura perechii de vortexuri Taylor
Fig. 1 arată că într-un vortex Taylor mediul se deplasează de-a lungul cercurilor concentrice. Și de atunci vortexul se mișcă, apoi pe frontul de frunte îi include mediul în compoziția sa, iar pe frontul din față se despărțise de el.
Se poate da un exemplu mai izbitoare de mișcare a vortexului. Site-ul Matrix unul dintre utilizatori (alți utilizatori au confirmat informațiile pe care le) a spus că, la poalele agricultorilor Kopetdag ridica apa din partea de jos a dealului la vârfurile lor, fără utilizarea de stații de pompare. Pentru aceasta, ei creează serpentine din coborâri și ascensiuni. În acest caz, fiecare crește peste coborârea anterioară. Și sistemul funcționează fără a fi în contradicție cu legile generale ale fizicii acceptate.
Dar întregul constă în faptul că tradiția veche de milenii le permite să creeze astfel de unghiuri de coborâre la care apa formată în secvența de vârtejuri Taylor. Taylor vortexuri sunt, de asemenea, structura elastică, cu aproape nici un curent de tragere pentru ridicare. Din cauza acestei, apa și în sus creșterea de la o înălțime mare în comparație cu înălțimea de la care a coborât. Ie milenii în urmă dehkans a inventat o mașină de mișcare perpetuă cu o eficiență de> 1, și care sunt până în prezent.
Deci, nu te plictiseste cu un taifun. Taifunul este un vortex Taylor, la fel ca vortexurile. create de dehkans. Viteza Taylor, ca orice corp rotativ, creează o forță centrifugă. pentru că este un clasic al mecanicii clasice. atunci nu vom vorbi despre această întrebare.
Forța centrifugă la viteze mari distruge corpurile solide, în special la dimensiuni și viteze similare celor din taifun. Dar orice vortex există în siguranță pentru perioade destul de lungi de timp. Prin urmare, forța centrifugă compensează ceva. Și pentru asta ne amintim că vortexul lui Taylor se rotește. Și ca obiect rotativ, se supune regulii de precesie.
Regula de precesie spune că forța opusă este perpendiculară pe forța care acționează și este deplasată în direcția de rotație (cu indicatorul de 90 de grade). Mediul în vârtejul lui Benar se rotește de-a lungul cercurilor concentrice. Iar lungimea cercului interior este mai mică decât lungimea circumferinței din jurul lui. Ie Cercul interior se rotește în raport cu circumferința exterioară. Frecarea alunecoasă care are loc în această direcție este îndreptată tangențial. O forță de frecare direcționată tangențial de alunecare generează o forță opusă orientată perpendicular pe forța tangențială.
În consecință, forța opusă are un caracter centripetal. Și această forță acționează din cercul exterior pe cercul interior (în mod natural și pe tot ceea ce este în interiorul ei). Ie pe cercul interior acționează deja forța direcționată radial, care, conform aceleiași reguli de precesie, va crește viteza de rotație a cercului interior cu tot conținutul său. Prin urmare, viteza de rotație în vortexul Taylor crește natural de la periferie până la centru. Astfel, am descoperit că vortexul Taylor formează independent o forță centripetală, care îi permite să existe pentru perioade lungi de timp.
Dar taifunul este încă un vânt extraordinar de Taylor. Datorită dimensiunii sale, forța centripetală dezvoltă viteze de rotație extrem de mari. Viteza de rotație crește la distanțe mari de la periferie. Forța centrifugală nu are un efect cumulativ. Dacă forța centripetală este adusă împreună pe întreaga lungime a vortexului, atunci doar forța este formată de forța centrifugală. Și pentru a obține o forță centrifugă de valori mari, viteza de rotație a circumferinței trebuie să fie suficient de mare. Prin urmare, în vârtejurile Taylor de mici dimensiuni, efectul forței centrifuge nu este evident în aspectul exterior.
În taifun, vitezele de rotație ajung la valori extrem de ridicate. Prin urmare, forța centrifugă atinge astfel de magnitudine încât nu mai poate fi neglijată. Ie forța centripetală a pregătit un gravedigger. În peretele taifunului, forța centrifugă este aproximativ egală cu forța centripetală. Prin urmare, în peretele taifunului, viteza de rotație a mediului practic nu se schimbă. Și pe măsură ce raza scade, un moment inevitabil apare atunci când forța centrifugă este mai mare decât forța centripetă. Firește, din această rază, viteza de rotație scade la zero. Și avem un ochi misterios pentru fizica modernă a taifunului.
Dar taifunul se mișcă prin spațiu. forță centripetă absoarbe lacomie medie mai mult și mai noi în masă. Și amploarea ei nu este suficient pentru a ține în puterea lui violent medie de rotație. Acesta a ridicat valoarea forței centrifuge determină să părăsească taifun cu achiziționarea, permițându-du-te de membrii săi swirl cozi (Figura 2 luate de pe internet).
În figura 2, se pot distinge două cavități de vortex clar vizibile și aproximativ două cozi deja dărăpănate. Din fig. 2, de asemenea, arată că partea dreaptă a taifunului este mai lată decât partea stângă. În consecință, viteza de rotație în partea dreaptă este mai mare decât în partea stângă (în partea stângă, forța centrifugă deja își demonstrează găurile).
Fiecare coadă de vârtej al unui taifun transportă cu ea energia. Următorul taifun al coastei se poate elibera numai după ce reînnoiește pierderea de energie. Se acceptă în general că energia unui taifun este adusă prin cristalizarea picăturilor mici de apă în cele mai mari. Căldura eliberată în același timp susține existența taifunului. Dar puteți să numiți cel puțin un dispozitiv tehnic care transferă direct căldura în energie cinetică? Nu cunosc astfel de dispozitive. Ie această logică este cusută cu fire albe. În același timp, nu există alte surse de alimentare cu energie de la taifun. Mai mult, atunci când un taifun părăsește pământul, începe să-și diminueze puterea. Să încercăm să înțelegem această întrebare.
Începând cu anii '50 ai secolului trecut, știința clusterului a început să se dezvolte în fizica statistică. străduindu-se de haosul statistic pentru a obține o ordine cristalină. Ie Structura cluster (cristalină) există atât în lichide, cât și în gaze. Dar, deși clusterele sunt stabile în formațiuni de timp, ele își schimbă rapid configurația și, în acest context, au existat dificultăți în determinarea lor experimentală.
Formațiile vortex sunt formațiunile stabile în natură. Ce tip de vortex poate pretinde rolul clusterelor în lichide și gaze? Este clar că vortexul lui Taylor nu poate pretinde acest rol. La urma urmei, să-l mutați necesită un spațiu liber care are volumul său, care este nerealist.
Violul lui Benard este un challenger mai demn pentru rolul clusterelor. La urma urmei, în vârtejul Benar, mediul se mișcă în sus și în jos pe spiralele elicoidale. Și, ca și arcul, spirala șurubului poate fi comprimată. întindere sau îndoire. Spirala este atât de spirală și va rămâne. Prin urmare, vârtejul lui Benard este capabil să se târască în orice slot, la fel ca fulgerul cu bile. care este un vârtej de Benard. Și grupurile de lichide și gaze se strecoară în sloturile de dislocări, creând în ele o mișcare termică.
Imaginați-vă pentru o vreme vâltoarea lui Benard sub forma unui butoi. Lungimea sa de-a lungul axei a scăzut. În consecință, viteza mișcării a scăzut de asemenea (vortexul lui Benar se mișcă în direcția axei). Dar sub deformare, energia vortexului în sine nu sa schimbat. Numai distribuția sa între componentele axiale și tangențiale ale mișcării se poate schimba. Mediul are două componente de energie: cinetică și termică. Dacă diminuăm componenta axială a vortexului, atunci ne-am redus energia cinetică și energia termică crescută. Creșterea energiei cinetice a vortexului Benard, reducem componenta termică.
Această prevedere are o confirmare tehnică. În tehnică, tuburile Ranke [3], [4] sunt utilizate pe scară largă.
Intrarea tangențială a tubului creează o mișcare de vârtej cu o direcție de rotație. Dar curentul central care iese în direcția opusă are direcția opusă de rotație, care nu este creată constructiv. Ie Tubul lui Ranke a comandat, creând în centru rotația opusă. Și această proprietate este vârtejul lui Benard. Ie în tub produce o vârtej de Benard.
Și de atunci viteza debitului central crește brusc, iar energia cinetică a clusterelor (vârtejurile lui Bean) de aer crește. Prin urmare, temperatura fluxului central scade. Și tubul Ranke este folosit pentru a lichefia gazele.
Ne deranjăm cel puțin despre tubul Ranke. Luăm în considerare taifunuri. Și în taifunuri, viteza nebună de mișcare a mediului creează o rărire dinamică (și, prin urmare, se observă cea mai scăzută presiune atmosferică în ochiul taifunului). Această raritate dinamică suge apa de la suprafața oceanului în taifun. Aceeași viteză mare formează o suspensie cu cele mai mici picături de apă. Condensarea picăturilor este însoțită de eliberarea căldurii. Un echilibru termodinamic al clusterelor de suspensie aer-apă necesită o anumită relație între energiile termice și cinetice. Prin urmare, o parte din energia termică eliberată în timpul condensării picăturilor duce la umplerea energiei cinetice pierdute de taifun atunci când coada se pierde din compoziția sa. Pe teren, taifunul nu-și poate hrăni energia. Prin urmare, forța centrifugă prin compartimente succesive din taifunul cozilor conduce la atenuarea ei.
Mecanismul descris de existența taifunurilor (uragane, cicloane tropicale) face posibilă propunerea unei metode de distrugere a acestora. Aliatul nostru în această cauză nobilă este forța centrifugă. Dar posibilitățile sale sunt limitate. Prin urmare, atunci când se deplasează de-a lungul oceanului, taifunul își mărește puterea datorită eliberării căldurii în timpul condensării apei.
În propria noastră putere de a ajuta forța centrifugă. Și nu necesită eforturi deosebite. Într-adevăr, în peretele taifunului există un echilibru instabil și instabil între forțele centripetale și centrifugale. Figurativ, se poate compara acest echilibru cu echilibrul unui creion plasat pe un preot. Și dacă vom face o explozie în jumătatea din stânga a peretelui taifunului, atunci forța centrifugală va separa imediat de ea o altă coadă de vârtej. Și o mare putere de explozie pentru acest lucru probabil că nu va fi necesară (suficient și zece sau două kg de explozivi în echivalent TNT). Firește, o explozie nu va fi suficientă din cauza dimensiunilor spațiale ale taifunului. Dar cine ne poate împiedica să producem o serie de explozii la anumite intervale?
Desigur, este imposibil să se prevadă în avans fie puterea explozivă necesară, fie numărul de explozii. În plus, aceasta va depinde de stadiul de dezvoltare a taifunului. Un tifon tânăr va necesita mai puțin efort. Un taifun puternic va necesita un efort diferit. Dar din moment ce taifunii dau mari pierderi umane și economice, atunci această piele de oaie costă costumele.
Articole similare
-
Pierderea memoriei în timpul mecanismului de intoxicare cu alcool
-
Blocare pentru alegerea dulapului cu ușă glisantă a mecanismului de blocare
Trimiteți-le prietenilor: