158
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 r много меньше Rк - радиуса самого кольца, интенсивность тороидального движения (по круговой оси) составит:
Гт = vтS = 4π ²rRкvт, (5.54)
где vт - скорость тангенциального движения, а интенсивность кольцевого движения
Гк = vкS = 4π ²rRкvк, (5.55)
где vк - скорость кольцевого движения.
Для шарообразного тороида более точным будет выражение
Гт = vтSт = 4πRт ²vт; (5.56)
Гк = vк S т = 4πRт ² v к ; (5.57)
где Sт - площадь поверхности тороида; Rт - внешний радиус тела тороида; vт и vк - соответственно тороидальная и кольцевая скорости на экваторе шарового тороида.
Температура поверхности тороида Тп будет определяться выражением
Тп = Т∞ -л/Pr vп ²/ 2cP, (5.58)
где Т∞ - температура газа в свободном пространстве; Pr - число Прандтля (для χ = 1,4Pr = 0,723); vп - скорость газа на поверхности тороида; cP - теплоемкость газа при постоянном давлении.
159
Полная внутренняя энергия тороида составит:
wт = mv²/2 = m(v т ² + vк ²)/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:
∆ m = 2πr∆rbp. (5.60)
Так как
∆r /∆ro = r/ro; р/ро = r o²/r ²; (5.61)
то
∆ m = 2 πr∆rbp = 2πro ∆robp. (5.62)
Поскольку
Г = 2πrovo = 2πrv = const; (5.63)
v = wr = 2πrv; (5.64)
r² = ro² vo / v; (5.65)
то энергия элементарной струйки газа в вихре окажется равной
∆ mv ² ∆Е = ——— = π r o ∆ r o bрo ·4 π ² v ² r ² = 4π ³ r o³ ∆robvopov
2
= ∆hv = 2πhv, (5.66)
где
∆h = 4π ³ro³∆robvopo. (5.67)
