Ацюковский В.А. Общая эфиродинамика. — М.:Энергоатомиздат, 2003

В начало   Другие форматы (PDF, DjVu)   <<<     Страница 158   >>>

  

158

Глава 5. Строение газовых вихрей.

Гасить скорость в данном случае нечем, поскольку газ в стенках тороида уплотнен и отдать энергию во вне или взять ее оттуда нельзя. Следовательно, скорость потока газа останется постоянной, но она вынуждена будет изменить свое направление перпендикулярно первоначальному направлению. В результате возникает кольцевое движение всего тороида, и в каждой точке его поверхности имеет место сочетание тороидального и кольцевого движений, которые в сумме дают винтовое движение стенок тороида. На рис. 5.15 показано распределение скоростей тороидального и кольцевого движений стенок тороидального вихря при соизмеримых радиусах тела тороида и самого тороида.

Вихревой винтовой тороид может характеризоваться интенсивностью тороидального движения, интенсивностью кольцевого движения и внутренней энергией.

Для тонкого кольца, у которого радиус тела кольца г много меньше Rk - радиуса самого кольца, интенсивность тороидального движения (по круговой оси) составит:

Гт = VjS = 4п 2rRKvT, (5.54)

где vT - скорость тангенциального движения, а интенсивность кольцевого движения

Гк = vKS = 4n2rRKvK, (5.55)

где vK - скорость кольцевого движения.

Для шарообразного тороида более точным будет выражение

Гт = vTST = 4 nRT2vT; (5.56)

Ак = Vj// = 4tiRt2vk; (5.57)

где ST - площадь поверхности тороида; R, - внешний радиус тела тороида; vT и vK - соответственно тороидальная и кольцевая скорости на экваторе шарового тороида.

Температура поверхности тороида Гп будет определяться выражением

Тшт- л/Рг vn2/2сР, (5.58)

где Тт - температура газа в свободном пространстве; Рг - число Прандтля (для % = 1,4Рг = 0,723); vn - скорость газа на поверхности тороида; сР - теплоемкость газа при постоянном давлении.

159

Полная внутренняя энергия тороида составит:

wT = mv2!2 = mivT2 + vK2)/2, (5.59)

где v - скорость потока эфира в теле тороида. Для шаровой формы эта скорость примерно равна скорости кольцевого движения на экваторе тороида, для тонкого вихревого кольца скорость потока в 1,41 раза больше.

Винтовые вихревые кольца газообразной среды - эфира, который существенно уплотнен, можно рассматривать как устойчивые элементарные частицы, образующие вещество.

Рассмотрим внутреннюю энергию тороидального вихря сжимаемого газа. Масса элементарной струйки газа в составе вихря равна:

Ат = 2nrArbp. (5.60)

Так как

А г /А r0 = г try, р/ра = г22; (5.61)

то

Ат = 2nrArbp = 2nr0Ar0bp. (5.62)

Поскольку

Г = 2nr0v0 = 2 nrv = const; (5.63)

v = cor = 2nrv; (5.64)

r2=r02v0/v; (5.65)

то энергия элементарной струйки газа в вихре окажется равной Amv2

АЕ =--= лг0Аг0йр0-4л2у2г2 = 4n3r03 Ar0bv0p0v

2

= Ahv = 2nhv, (5.66)

где

Ah = 4idr3Ar0bv0p0. (5.67)