În știința modernă există specializare. Natura este unită în manifestările sale. Dar, în fiecare dintre ramurile de cunoaștere a acumulat o multitudine de informații pe care o persoană nu este în măsură să înțeleagă imensitatea. Cu toate acestea, avantajele incontestabile ale specializării are dezavantajele sale. Noi cunoștințe de la o industrie la alta pătrunde foarte târziu sau deloc penetreze.
Mecanismul de formare a umfla mort
Cel mai elocvent exemplu este mișcarea vârtejului. Taylor vârtejuri și vârtejuri Benard, deschis la începutul secolului trecut, chiar și în hidrodinamica nu au fost utilizate. La sfârșitul secolului trecut a fost determinat experimental [1] că un sistem coerent de Taylor vârtejuri apar în stratul limită pe suprafața corpului solid (legea conservării momentului cinetic necesită care formează turbioane pereche care se deplasează în direcții opuse). Astfel vortexuri muta de-a lungul suprafeței într-o direcție perpendiculară pe direcția de curgere. si din moment ce ei, ca un întreg, fără a fi distrusă de ceva timp, purtat de vânt cu fluxul, traiectoria mișcării lor ia forma de brazi.
Traiectoriile vârtejurile
Dar situația stratului limită avem și la poluarea aerului și a apei de delimitare. furtună Airflow vânt acționează pe suprafața apei. Și, în conformitate cu [1] pe suprafața apei necesare pentru a forma un sistem de vârtejuri Taylor. pentru că limita deasupra capului nu este un corp rigid, sistemul de vârtejuri Taylor ia forma de valuri care se deplasează în direcția vântului în ansamblu. Ie fiecare pereche de vârtejuri Taylor deplasa în direcții opuse de-a lungul profilului de undă. Și cu atât mai mare viteza vântului, cea mai mare componenta tangențială a vitezei vortex și mai mică decât componenta axială a vitezei.
Și, desigur, precum și valuri, turbioane nu este o mișcare a materiei în sine, și starea de mișcare. Prin urmare, implicat în vartej, particulele de apă se deplasează pe suprafața apei în traiectoria circumferențială (aproape fără a face mișcare de translație). Și, în conformitate cu legea conservării momentului cinetic într-un captivant mișcare turbionară și straturile inferioare, particulele nu sunt deja în mișcare în cercuri, și traiectorii eliptice, a cărei axa principală este orientată în direcția de curgere. Această situație a descrie aproximativ experimentul clasic Taylor.
In experimentul clasic apar Taylor vârtejuri în spațiul dintre doi cilindri coaxiali, cea interioară care se rotește. Deplierea vârtejurile Fig. 2 în linie, vom obține o imagine a situației existente în situația cu valuri formate de vânt. Desigur, pereții verticali, în același timp, nr. Prin urmare, nu va exista nici o ordine strictă și pe verticală. secțiune transversală rotundă a adâncimii turbionară va fi deformat într-o elipsă. Particulele de apa conștienți de complexitatea mișcării turbionare statului. Ei se vor muta pur și simplu în elipse.
Dar, cu expunerea prelungită la caracterul vânt al mișcării se schimbă. vârtejuri Taylor în secțiunea dintre două medii au o componentă axială și tangențială mișcării sale [1]: adică vortex nu numai în direcția de rulare a vântului de mișcare, dar, de asemenea, se mișcă pe mișcarea sa. Miscarea particulelor de apă peste direcția de mișcare a vântului însoțită de frecare de alunecare. Alunecare forța de frecare generează o forță de reacție îndreptată perpendicular (față de direcția de mișcare a vântului). Această putere în cazul deplasării vârtejuri Taylor pe suprafața corpului solid le distruge, ceea ce obligă natura din nou și din nou, pentru a crea un sistem coerent de vârtejuri [1].
Dar în acest caz, avem o suprafață de apă liberă, care nu se limitează la o suprafață solidă. Prin urmare, forța de reacție este direcționată tangențial împotriva direcției vântului de mișcare, reduce cantitatea de forță în vortex Taylor având o direcție axială. Și prin expunerea prelungită de furtuni de vânt la suprafața apei vârtejuri componentă mișcare axială dispare. Rămâne doar o componentă tangențială a mișcării de vârtejuri Taylor, care distruge tragere vârtejul format prin componenta axială a mișcării.
Pe lângă care acționează asupra vântului vortexul în direcția tangențială. Și noi știm deja [3] că forța în direcția tangențială ca un contor generează o forță centripetă. Creșterea energiei vortex și crește dimensiunea sa. O roată de diametru mai mare se rostogolește întotdeauna roata mai repede cu diametru mai mic.
Prin urmare, în conformitate cu termen lung viteza vântului vortexuri către le-a generat, contrar canoanelor fizicii moderne este necesară pentru a rămâne înainte de viteza vântului. Și vârtejuri începe să curgă înainte de motorul eolian. Acest lucru arată încă o dată că legea de conservare a energiei nu este valabilă în cazul mișcării turbionară. vortexul de energie mai mare decât energia pe care le dă o adiere.
Și la fel ca solitoni în vârtejuri de apă puțin adâncă rola pe suprafață, dar apa mai adâncă. Pentru o singură forță soliton și tsunami-ul de greutate nu dă naștere vârtej deasupra suprafeței apei. Prin urmare, tsunami și solitonului și să ia forma unui deal rotunjit, care este pur și simplu un segment dintr-un cerc. Și ecuații neliniare folosite pentru a descrie solitoni (de exemplu, CDP sau ecuația Schrödinger neliniare), este un joc de inteligență matematică, nu are nici o legătură cu realitatea naturală. În cazul unei secvențe de vârtejuri, vom vedea doar partea superioară a acestora, luându-le pentru un val.
Formarea profil se umfle.
pentru că mișcare turbionară este starea de mișcare, sectorul curbat al particulelor de apă dintr-un vortex emergente și care nu sunt incluse mai mult în al doilea vortex, formând o curbă lină, care simulează profilul de undă. De fapt, avem o secvență de vârtejuri de rulare pe suprafața de bază a apei.
Pentru a confirma poziția de mai sus dau câteva citate din lucrarea [2]. „În cazul în care vântul bate pentru o lungă perioadă de timp în același ritm sau Denivelările, unde începe să depășească vântul. Nu mai este asociat de testare a presiunii și care trece valuri forță de frecare devin mai mici, mai lungi și cu viteza lor este crescută în lungime; ei rândul său, să se umfle. "
„Lungimea valuri de furtuna (de la creasta la creasta) nu este mai mare de 250 m; valuri de Umflare au o lungime de 200-800 m și chiar mai mult. Trebuie remarcat faptul că apa încă se mișcă ușor în direcția de val, dar viteza acestei mișcări este practic neglijabilă. Viteza de propagare a undelor de furtuna ajunge la 60 km. și umfla - și mai mult de 100 de kilometri pe oră.
Conform teoriei clasice a particulelor de apă în mișcare val implicat în apă adâncă, orbita descrisă având o formă circulară. Înălțimea valului este egală cu diametrul cercului. La Congresul Internațional Oceanografic din Moscova Academicianul V. V. Shuleykinym a fost demonstrat inexactitatea acestei teorii. sa constatat că, chiar și la o adâncime care depășește înălțimea valurilor, particulele de apă se deplaseze de-a lungul unei elipse a cărei axă principală este îndreptată spre mișcarea ondulatorie pe baza unui studiu de lungă a mișcării particulelor suspendate în hidrofizice Institutul de Academia de Științe a Ucrainei val piscina în Crimeea.
Prin urmare, hula morți în oceanele și mările este o secvență de vârtejuri Taylor se deplasează în direcția sa de rotație. Dar ceea ce este cauza de încălcări moarte umfla legea de conservare a energiei? De ce în propagarea mărilor și oceanelor bombare aproape mort nu-și pierde puterea? Luați în considerare pentru această interacțiune a două vârtejuri Taylor de la secvența lor.
Interacțiunea dintre cele două vârtejuri Taylor.
Fig. 3 că punctul de contact al celor două vârtejuri Taylor apare forța de frecare tangentă. Știm [3] că, în acest caz, există forța centripetă, crește vortexuri de energie. si din moment ce starea de circulație vartejuri. includerea mediului la vortexul lider de margine în componența sa și excluderea mediului din vortexul la marginea sa, la final este însoțită de pierderi de energie. Prin urmare, un tsunami și un singur soliton cu distanța scad energia lor. Dar creșterea vortexul de energie menționat mai sus compensează pierderea de energie cu privire la starea de mișcare. Și ridicătură mort este, prin urmare, o oportunitate de a aplica pentru oceanele și mările pentru distanțe lungi, practic, fără a pierde energie.
Confruntându-se cu un obstacol, un mort vârtejuri de Umflare tind să se urce pe un perete vertical. Pentru a explica acest lucru, se face referire la o regulă pentru mișcare precesie turbionară, în conformitate cu care o forță care acționează opus perpendicular pe forța. Dar vă pot spune doar că vârtejurile continua mort hula lor de rulare, dar peretele vertical până când forța gravitațională nu le va opri.
Vartejuri Umflare mort instalații portuare rău. Și să încerce să lupte împotriva lor. Dar această luptă este o risipă de bani, deoarece nu ia în considerare natura gonflarea mort vortex. La urma urmei, cu vârtejuri tehnologia modernă a învățat deja să lupte în mod eficient. La urma urmei, indiferent de natura vârtejurile sunt (deterministe sau aleatoare). Un tuneluri de vânt moderne pentru distrugerea vârtejuri de zabrele turbulente utilizate.
Prin urmare, structura ajurata pentru a proteja ar trebui utilizate structurile portuare ale vortexului Grile similare de admisie tuneluri aerodinamice. Dar chiar și mai acută devine problema în cazul unui tsunami. După tsunami-ul este, de asemenea, un vârtej de Taylor, ci doar o singură. Iar consecințele tragice ale tsunami recente din Japonia ar fi putut fi evitate dacă ar fi fost protejat de coastă a structurilor de protecție delicate.
- Boukreev VS circulație pe scară largă în oceanele și mările.