Встречный вихревой эффект – это физическое явление, возникающее при движении источника вихревого потока (например, вихреобразующего сопла, трубки или горелки) в неподвижной или встречной среде, при котором формируется обратный (встречный) вихревой поток. В результате этого взаимодействия проявляются:
1. Температурное разделение вихревого потока:
– по оси формируется холодная зона (разряжение),
– а по периферии – зона повышенной температуры и давления;
2. Физическое (динамическое) разделение вихрей:
– Возникают самостоятельные кольцевые или спиральные структуры с собственным направлением вращения;
3. Появление нескомпенсированных сил, вызывающих:
– дополнительное ускорение потока (возможность саморазгона),
– устойчивое формирование спиральных вихрей без замкнутого объёма,
– создание подъёмной силы или направленного импульса.
Эффект наблюдается в открытом пространстве, без диафрагм, конусов и корпусов, в отличие от классической трубки Ранке. Он реализуется при движении источника в среде (линейно, поступательно или по спирали) и сопровождается интенсивными газодинамическими и термодинамическими явлениями.
Суть эффекта в том, что движущийся источник вихря сам формирует динамическую систему из встречных витков (вихрей), приводящих к самостабилизирующемуся и физически разделённому потоку с асимметричным распределением температуры, давления и импульса. Это создаёт потенциальную основу для:
– генерации подъёмной силы,
– вихревого охлаждения или нагрева,
– эффективной фильтрации,
– и новых типов безлопастных энергоустройств.
Концептуальное мышление.
Представьте, что источник вихревого потока (например, форсунка или сопло) не неподвижен, а движется в среде – линейно или по круговой траектории. Этот источник, создавая вращение, формирует вокруг себя встречно направленную вихревую оболочку. Эта обратная вихревая реакция среды:
– термодинамически разделена,
– создаёт зоны разрежения и давления,
– содержит внутренние скрученные импульсы, способные поддерживать и усиливать вращение всей системы.
Образное сравнение.
Это похоже на то, как в природном смерче внутри "хобота" движется восходящий поток, образующий встречные вихревые закручивания. Тело смерча – не труба, а пространственно устойчивый, самоподдерживающийся вихревой шнур – как в вашем описании. Аналогично, встречный вихревой эффект проявляется как самоорганизующаяся структура без жёстких границ.
Экспериментальные работы.
Скоростные характеристики движения источника вихревого потока, аксиальная скорость, параметр крутки и природа вихревого потока являются основными для проявления заявленного эффекта.
При относительно небольшой скорости движения источника вихревого потока формируются вихревые кольца, по аналогии с демонстрационными дымовыми кольцами Вуда. За одним исключением – кольца Вуда не вращаются вокруг центральной оси.
Рис. № 6. Формирование вихревых колец противотоком
Интенсивность вращения воздушных вихревых колец вокруг трубки уменьшается по мере удаления от источника вихревого потока.
С увеличением скорости движения источника вихревого потока воздушные вихревые кольца начинают сливаться в один общий спиральный вихревой поток, см. рис. № 7 .
Рис. № 7. Вихревые кольца начинают сливаться в один общий спиральный вихревой поток
Изменим направление движения источника вихревого потока с линейного на круговое, см. рис. № 8.
Рис. № 8. Круговой спиральный вихревой поток, образованный противотоком.
Термодинамические процессы аналогичны с процессами, происходящими в природных структурах типа смерча.
Также можно найти аналогию с процессами, происходящими в вихревой трубке Ранка, с одним исключением – эффекты проявляются не в замкнутом пространстве трубки, а в открытом пространстве без использования разделительного конуса, диафрагмы, трубки и других статических элементов классической трубки Ранка.
Проведённые эксперименты проявляют интересные термодинамические процессы:
– По центру вращения вихревых источников образуется зона разряжения с одной стороны и отсутствует зона с избыточным давлением, с другой стороны.
– По центру вращения вихревых источников происходит терморазделение двух вихревых противотоков на внешний с повышенной температурой и внутренний – с пониженной температурой по типу процессов, происходящих в классической трубке Ранка .
– Если пропорционально радиусу и высоте вращения вихревых иточников изменяется температура, следовательно, также пропорционально радиусу и высоте меняется давление и скоростные характеристики потоков.
Гипотеза! Такая динамическая система при определённых условиях должна обеспечивать само разгон вращения вихревых источников.
Вывод:
Проведённые исследования и наблюдения позволили сформулировать и экспериментально подтвердить новое физическое явление – встречный вихревой эффект, который проявляется при движении источника вихревого потока в неподвижной или встречной воздушной среде. В такой динамической системе формируется устойчивый обратный (встречный) вихревой поток, сопровождающийся характерными термогазодинамическими процессами:
1. Температурное разделение вихрей:
– наблюдается снижение температуры в центральной (осевой) части вихревого взаимодействия и повышение температуры в периферийной области, что аналогично классическим режимам работы вихревой трубы Ранке, но реализуется без замкнутого корпуса и сложных внутренних структур;
2. Физическое (пространственное) разделение вихрей:
– возникают независимые вихревые кольца и спиральные структуры, сливающиеся в единый вихревой шнур при увеличении скорости движения источника. Эти структуры стабильны, самоподдерживаются и трансформируются в объёмные восходящие или круговые вихри;
3. Появление нескомпенсированных сил и зон давления:
– вдоль оси вращения создаётся локальная зона разрежения, что способствует формированию подъёмной силы, возникновению ускорений и возможному вихревому самоускорению (гипотетически – вращательному усложнению структуры);
Выявленная структура потока и наблюдаемые термодинамические процессы демонстрируют близкую аналогию с природными вихревыми образованиями – смерчем, торнадо, джетами, где движение источника вихревого потока сопровождается формированием встречного, сопряжённого вихря с собственной динамикой, формой и тепловыми градиентами.
Важно отметить:
– эффект реализуется в открытом пространстве, без использования диафрагм, канала, корпуса или других ограничивающих конструкций, что полностью отличает его от эффекта Ранке и приближает к природным образцам вихревой самоорганизации;
– эффект имеет практическую ценность в области создания подъёмной силы, эффективной газожидкостной фильтрации, вихревой термообработки, а также в аэродинамике и энергетических установках нового поколения.
Таким образом, встречный вихревой эффект – это уникальное и ранее неформализованное физическое явление, обладающее как теоретическим значением для развития современной газодинамики, так и высоким прикладным потенциалом. Понимание, управление и применение этого эффекта открывает перспективы создания новых безлопастных устройств, систем охлаждения и нагрева, компоновочных решений для энергетики, авиации и экологической техники.
Применение
– Экспериментальные исследования взаимодействия воздушного закрученного течения с неподвижной средой, источник которого движется орбитально в направлении противотока течения.
– Вихревой противопоточный способ создания подъёмной силы.
– Фильтрация газов и жидкостей.
Примечание
Более подробная информация о эффекте, а также сведения о экспериментальных работах, методах визуализации потоков, этапах опытно-конструкторских разработок и вариантах практического применения представлены в авторском исследовательском проекте: **Вихри Хаоса – Инновационный шторм идей и экспериментов в науке и технике**.
Официальный ресурс: [https://vihrihaosa.ru]