Тысяча полезных мелочей    

ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОЛЕВИТАЦИИ

ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОЛЕВИТАЦИИ

Герасимов С.А. Статья в формате PDF 114 KB

На рис. 1 показано плоское тело, нижняя поверхность которого нагрета до температуры TT, а температура верхней грани совпадает с температурой окружающего воздуха T. Предполагается, что такая система должна обеспечить существенную подъемную силу. Являясь следствием выводов газовой динамики [1], этот способ принципиально отличается от метода создания подъемной силы, объявленного газодинамическим [2]. Симметрия тела - основное отличие метода от другого теплового способа,  в котором подъемная сила обусловлена шероховатостью одной грани [3, 4].

 

Рисунок 1. Термолевитация

Разность температур нижней грани и окружающей среды приводит к отдаче тепла

                     (1)

за время t поверхностью, площадь которой - S; α - коэффициент теплоотдачи. С другой стороны, в соответствии с первым началом термодинамики тепло, переданное воздуху, идет на изменение его внутренней энергии

                     (2)

где n - плотность молекул воздуха, v - их средняя скорость и

                       (3)

Здесь m - масса молекулы воздуха, v1=v - ее скорость до столкновения с поверхностью тела, v2 - то же после рассеяния; коэффициент 5/3 отвечает за то, что молекула воздуха ведет себя как молекула, обладающая пятью, а не тремя степенями свободы. Использование упрощенной модели идеального газа не принципиально, - в настоящей работе выясняется возможность термолевитации и не более. Равенство отдаваемого телом тепла (1) изменению внутренней энергии (2) приводит к результату

                   (4)

который позволяет оценить подъемную силу

                              (5)

где R - универсальная газовая постоянная, M - масса одного киломоля воздуха. При S=1м2; ΔT=1000K; T=3000K  подъемная сила составляет 0,72Н, что соответствует массе поднимаемого груза 73 г. Это, правда, требует затрат энергии Q/t=5.6[Вт/м2К]×1[м2]×100[К]=560Вт! Это слишком много, чтобы отказаться от рассмотрения варианта термолевитации, в котором температура верхней поверхности тела ниже температуры окружающей среды. А это уже имеет отношение ко второму началу термодинамики. Пока же необходимы экспериментальные исследования, которые позволили бы оценить возможность и эффективность такого способа полета. Косвенные результаты, касающиеся изменения веса при нагревании тела [5] не достаточны. Рассматривать их как подтверждение описанной выше идеи не следует.

С другой стороны, коэффициент термической аккомодации для воздуха близок к единице [1]. Поэтому равенство отдаваемого телом тепла (1) изменению внутренней энергии воздуха (2) не должно вызывать упреков. Сомнение вызывает лишь привлечение упрощенной модели идеального газа. Почему это сделано, понятно. Существуют большие проблемы с описанием углового распределения рассеянных поверхностью твердого тела молекул воздуха [6]. Однако, маловероятно, что даже косинусный закон Кнудсена [6] уменьшит результат (5) более чем вдвое.

Примечательно, что в отличие от аэродинамики подъемная сила термолевитации и потери энергии зависят от размеров тела одинаковым образом. Этот факт может сыграть определяющую роль в создании конструкций, обладающих очень большой подъемной силой. В классической аэродинамике подъемная сила пропорциональна четвертой степени хаpaктерного размера, а потери энергии - пятой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Эммонс Х. Основы газовой динамики. - М.: ИЛ, 1963. - 702 с.
  2. Блин Е. Четвертый способ. // Авиация общего назначения. 2002. № 12. С. 19-24.
  3. Герасимов С.А. Эффект термолевитации // Техника и технология. 2005. № 2. С. 123-128.
  4. Герасимов С.А. О левитации и экранировании в газовой динамике // Вопросы прикладной физики. 2005.  № 12. С. 131-133.
  5. Дмитриев А.Л. Управляемая гравитация. - М.: Новый центр, 2005. - 70 с.
  6. Гудман Ф., Вахман Г. Динамика рассеяния газа поверхностью. - М.: Мир, 1980. 424 с.

Работа представлена на заочную электронную конференцию «Новые технологии, инновации, изобретения», 15-20 июля 2008г. Поступила в редакцию 16.07.2008 г.



ПРОБЛЕМА СИНТЕЗА ФИЛОСОФИИ И МАТЕМАТИКИ

ПРОБЛЕМА СИНТЕЗА ФИЛОСОФИИ И МАТЕМАТИКИ Статья в формате PDF 127 KB...

26 08 2026 11:40:13

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОЛИМЕРНЫХ КОНСЕРВАНТОВ ПАМЯТНИКОВ

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ПОЛИМЕРНЫХ КОНСЕРВАНТОВ ПАМЯТНИКОВ Статья в формате PDF 133 KB...

19 08 2026 5:38:33

К ПРОБЛЕМЕ ОТБОРА В ХОККЕЕ

К ПРОБЛЕМЕ ОТБОРА В ХОККЕЕ Статья в формате PDF 262 KB...

15 08 2026 18:32:20

ИНЖЕНЕР НА РЫНКЕ ТРУДА

ИНЖЕНЕР НА РЫНКЕ ТРУДА Статья в формате PDF 242 KB...

14 08 2026 8:23:49

ПРОБИОТИКИ – НОВЫЙ ПОДХОД К СТАРЫМ ПРОБЛЕМАМ

ПРОБИОТИКИ – НОВЫЙ ПОДХОД К СТАРЫМ ПРОБЛЕМАМ Статья в формате PDF 126 KB...

13 08 2026 13:25:43

РОЛЬ ЛИНГВИСТИКИ В РАЗВИТИИ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ

РОЛЬ ЛИНГВИСТИКИ В РАЗВИТИИ НАУЧНЫХ ЗНАНИЙ Статья в формате PDF 135 KB...

08 08 2026 19:43:56

ПОКАЗАТЕЛИ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ РОЖЕ

ПОКАЗАТЕЛИ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ РОЖЕ Статья в формате PDF 109 KB...

07 08 2026 8:22:39

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ ПРИ ЭХИНОКОККОЗЕ

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ ПРИ ЭХИНОКОККОЗЕ Статья в формате PDF 227 KB...

04 08 2026 6:21:35

ПЕРЕСЕЛЕНЧЕСКИЙ КАПИТАЛИЗМ В США

ПЕРЕСЕЛЕНЧЕСКИЙ КАПИТАЛИЗМ В США Статья в формате PDF 320 KB...

28 07 2026 5:10:50

ЗИНЧЕНКО СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ

ЗИНЧЕНКО СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ Статья в формате PDF 75 KB...

27 07 2026 3:35:26

НА ПУТИ К ФИЗИЧЕСКИМ ПРИНЦИПАМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ

НА ПУТИ К ФИЗИЧЕСКИМ ПРИНЦИПАМ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ В экспериментах по микроэволюции генетически модифицированных бактерий (ГМО) при непрерывном культивировании показано, что при переходе от одного стационарного состояния к другому в открытой биологической системе скорость производства энтропии должна возрастать, а не уменьшаться, как следует из основных положений неравновесной термодинамики. С точки зрения термодинамики проточные культуры микроорганизмов – хемостат и турбидостат – это открытые термодинамические системы, способные находиться в устойчивых стационарных состояниях. Причем, в соответствии с классификацией М.Эйгена (1973), хемостат соответствует случаю постоянных потоков, а турбидостат – случаю постоянной организации. Несмотря на кажущееся разнообразие микроэволюционных переходов в двух типах открытых систем при их изучении обнаруживаются общие закономерности. Важнейшей из них является возрастание потока использованной популяциями свободной энергии, и, следовательно, возрастание теплорассеяния и скорости производства энтропии. Результаты свидетельствуют о необходимости дальнейшего развития термодинамической теории открытых биологических систем, дальнейшего изучения общих закономерностей биологического развития. ...

23 07 2026 0:17:39

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::