«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»

Прочитано: 25%

История вихревой физики

         Общеизвестны заслуги русских ученых, в первую очередь Николая Жуковского и Константина Циолковского, в области классической аэродинамики. К началу XIX века в России сложилась и самая мощная школа вихревой аэродинамики, хотя научные приоритеты в этой области принадлежат не нам. В 1845 году английский ученый Джордж Стокс разработал математическую теорию движения вязких жидкостей и газов (по так называемому уравнению Навье-Стокса метеорологи и сейчас рассчитывают движения гигантских воздушных вихрей - циклонов и антициклонов). Примерно тогда же немецкий физик и врач Герман Гельмгольц попытался сформулировать законы вихревых потоков, рассчитывая движение круговых потоков в идеальной жидкости.
         Почти через девяносто лет после этого французскому инженеру-металлургу Жозефу Ранку пришло в голову исследовать свойства вихря, созданного искусственно. В 1931 году он запатентовал совсем простое внешне устройство под названием "вихревая трубка". Через спиралеобразную "улитку" в нее подавался сжатый воздух, который затем выводился через два отверстия. Закрученный в трубке маленький циклон имел настолько необычные физические характеристики, что несмотря на лабораторные подтверждения результатов исследований Ранка коллеги из Французского физического общества ему просто не поверили. Дело в том, что в вихревом потоке происходит мощный переток тепла от центра к периферии. Это значит, что в центре вихря образуется область низкого давления, а по его краям - высокого. Изобретатель смог разделить холодный и горячий потоки и вывести их через выводы трубки. Но объяснить, почему так происходит, он не смог.
         Внешне простой вихревой эффект на самом деле обусловлен настолько сложными гидродинамическими процессами, происходящими в турбулентном потоке сжимаемого газа, что классической теории вихревых потоков не создано до сих пор.
         После второй мировой войны опыты Ранка продолжил немецкий физик Роберт Хилш. Он значительно улучшил эффективность "трубки Ранка", увеличив разность температур на ее концах. К тому же он описал интересное явление, которое не заметил французский исследователь: образующийся вихрь за счет низкого давления в центре сам подсасывал внешний воздух, усиливая эффект вихреобразования. Но невозможность теоретического обоснования вихревых эффектов сыграла с открытиями Ранка-Хилша злую шутку и отложила их техническое применение на десятилетия.

«««Назад | Оглавление | Каталог библиотеки | Далее»»»