ПЕРВОЕ НАЧАЛО ТЕРМОЛЕВИТАЦИИ
На рис. 1 показано плоское тело, нижняя поверхность которого нагрета до температуры T+ΔT, 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:
- Эммонс Х. Основы газовой динамики. - М.: ИЛ, 1963. - 702 с.
- Блин Е. Четвертый способ. // Авиация общего назначения. 2002. № 12. С. 19-24.
- Герасимов С.А. Эффект термолевитации // Техника и технология. 2005. № 2. С. 123-128.
- Герасимов С.А. О левитации и экранировании в газовой динамике // Вопросы прикладной физики. 2005. № 12. С. 131-133.
- Дмитриев А.Л. Управляемая гравитация. - М.: Новый центр, 2005. - 70 с.
- 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.
Статья в формате PDF
286 KB...
25 04 2024 5:31:20
Статья в формате PDF
307 KB...
24 04 2024 16:55:24
Статья в формате PDF
72 KB...
21 04 2024 13:24:37
Статья в формате PDF
286 KB...
20 04 2024 11:15:38
Статья в формате PDF
124 KB...
19 04 2024 6:10:45
Статья в формате PDF
102 KB...
17 04 2024 9:28:41
Статья в формате PDF
121 KB...
16 04 2024 11:21:45
Статья в формате PDF
495 KB...
15 04 2024 19:48:18
Статья в формате PDF
137 KB...
14 04 2024 17:18:54
Статья в формате PDF
205 KB...
13 04 2024 21:33:35
Статья в формате PDF
118 KB...
12 04 2024 4:48:18
Статья в формате PDF
84 KB...
11 04 2024 19:56:27
Статья в формате PDF
119 KB...
10 04 2024 14:23:51
Статья в формате PDF
132 KB...
08 04 2024 2:55:38
Статья в формате PDF
474 KB...
06 04 2024 12:14:13
В статье постовариоэктомический синдром рассматривается как предиктор метаболического синдрома у женщин различных возрастных групп. На результатах анализа разнообразного клинико-диагностического материала показано, что женщин с постовариоэктомическим синдромом в возрасте после 40 лет достоверно чаще наблюдаются метаболические нарушения.
...
05 04 2024 23:22:19
Статья в формате PDF
322 KB...
03 04 2024 1:32:36
Статья в формате PDF
112 KB...
01 04 2024 20:40:39
Статья в формате PDF
116 KB...
31 03 2024 3:15:11
Проведена инвентаризация лихенофлоры Республики Татарстан (РТ). Показана роль особо охраняемых природных территорий в сохранении флористического разнообразия. Дан спектр семейств редких видов во флоре обследованной территории и анализ состава географических элементов. Рассмотрено распределение редких видов по основным типам местообитаний. Даются некоторые сведения о редких и исчезающих лишайниках для включения в Красную книгу РТ.
...
29 03 2024 3:39:14
Статья в формате PDF
252 KB...
28 03 2024 18:47:38
Поджелудочная железа белой крысы имеет три основные части – головка (дуоденальная часть), тело (пилорическая часть) и хвост (желудочно-селезеночная часть). По сравнению с человеком, она отличается большей рыхлостью, изогнутостью, разветвленностью. Встречаются два крайних варианта формы (в виде молотка или трилистника) и топографии поджелудочной железы у белой крысы.
...
26 03 2024 23:17:43
Проведены исследования в области экструдирования многокомпонентных смесей из отходов различных производств, предложена технологическая схема линии по получению ДПКТ. Экспериментальные исследования проводились в два этапа и определялись параметры процесса – производительность, мощность сил полезного сопротивления, в зависимости от угловой скорости вращения шнека пресса-экструдера, от температуры экструдируемого материала, от влажности экструдируемой смеси и процентного содержания компонентов смеси.
...
25 03 2024 13:11:14
Статья в формате PDF
87 KB...
24 03 2024 2:37:25
Статья в формате PDF
121 KB...
23 03 2024 10:37:42
Статья в формате PDF
125 KB...
22 03 2024 23:21:21
Рассматриваются вопросы, связанные с организацией децентрализованной системы финансово-бюджетных взаимоотношений в условиях «де-факто» унитарной модели государственного устройства. Более подробно изучается проблема реализации принципа самостоятельности территориальных бюджетов. Идея субсидиарности в основе функционирования бюджетной системы федеративного типа предполагает вертикальное и горизонтальное выравнивание финансово-бюджетных полномочий. При реализации бюджетной политики федеративного типа соответствующую систему финансово-бюджетных отношений следует рассматривать не как совокупность финансовых механизмов и нормативов, определяющих пропорции и параметры бюджетно-налоговых систем разных уровней, а как средство решения взаимосвязанных задач социальной, экономической и региональной политики с учетом промышленной специализации региональной экономики. Многоуровневое финансово-бюджетное регулирование, осуществляемое в федеративном государстве, объективно порождает различные противоречия, в их числе и несбалансированность федеративной бюджетной системы, которые разрешаются путем создания оптимальных форм и методов управления, регулирования и планирования.
...
21 03 2024 15:29:32
Статья в формате PDF
114 KB...
18 03 2024 14:49:44
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 ::
