Post:#411933 Date:05.03.2013 (21:29) ... 1. Короны, нимбы, пальцы в растопырку, маты, стеб оставляем на входе.
2. Все вопросы, которые хотелось бы обсудить, будут оглашены в заглавном посте, по мере их решения буду менять цвет вопроса. Синий - я не прав, красный - я оказался прав. Цель - список только из красных постов, который потребует лишь одного логического вывода - Резонатор Гельмгольца является имплозийным устройством. По мере необходимости буду добавлять новые вопросы (все в первом посте).
3. Введение в тему новых проблем, напрямую не связанных с озвученными вопросами буду воспринимать как "дружище, твои тараканы пусть пока подождут, давать разбираться с моими". Пока хватает своих, появится дефицит - попрошу.
Начало здесь
Суть и откуда подул ветер легко определяется. Что сделано с того момента? Практически ничего, мыслей куча, руки не доходят. Пока руки заняты можно построить картинку работы РГ как имплозивного движителя. Начну с нескольких вопросов, без решения которых доказать предыдущую фразу невозможно.
В1. Почему печь при топке гудит?
В2. Мощность потока воздуха прямо пропорциональна третьей степени скорости потока.
В3. Звуковая труба (подразумевается духовой музыкальный инструмент) для извлечения усиленных колебаний в устье должна иметь как минимум три дырки.
В4. Если движитель при совершении полезной работы нагревает окружающее пространство - это эксплозия. Если движитель при совершении полезной работы охлаждает окружающее пространство - это имплозия. Из понятия "окружающее пространство" исключается направление, в котором происходит отдача полезной мощности. Определение действует только в рамках данной темы. Если возникнет необходимость подгонять под общепринятое понятие - обсуждаем, если это не критично - пусть пока будет так.
В5. Необходимые и достаточные условия возникновения резонанса в открытой системе типа звуковой музыкальной трубы.
В6. Звуковая труба, вращающаяся с определеной скоростью - имплозийное устройство.
Вооот. Воздушный шарик поднимаем над головой и отпускаем его. Он начинает медленно падать вниз. Ставим руки ладошками вовнутрь выше шарика и резким движением опускаем их вниз касаясь по ходу движения шарика. Сила трения ладошек о шарик совершит полезную для нас работу - шарик ускорится. Потому что если наблюдателю перейти на ладошки - для него шарик будет двигаться вверх, а сила трения будет направлена вниз, соответственно вниз будет направлен и вектор ускорения от силы трения.
Это сухое трение, вязкое будет вести себя так же по отношению к вектору относительной скорости жидкости и трубки. Ладошки - это трубка, шарик - это истекающая вода, для того чтобы сила трения работала за нас (ускоряло поток) или хотя бы его не тормозила необходимо иметь трубку бесконечной длины и двигать ее по направлению потока со скоростью равной или большей чем скорость потока.
Технически я не представляю как сделать так, что через фиксированное отверстие трубки вода постоянно поступала вовнутрь и трубка двигалась быстрее потока от входного отверстия. Но ВШ... Такой он, хитрый.
Бесконечность это движение по окружности. Для того чтобы движение трубки, закрученной по спирали, не тормозило или ускоряло поток, необходимо чтобы вращение происходило выходным соплом вперед. Во как. Это направление вращения, противоположное предполагаемому ранее и совпадает с Вашим, MVEN-MAS. И не надо бегать с цистерной вода за бесконечно удаляющимся входом трубки - все там, в инлет чамбер, движется по кругу.
Надо посмотреть видео где чел сделал пластиковую турбину и раскручивал ее дрелью. Важно направление вращения.
Речь про этот сайт ссылка
Вращение противоположное. Так что или где-то в предыдущих рассуждениях ошибка глобальная или необходимо действительно сделать все наоборот как и советует ВШ.
Раз 10 просмотрел видео
была попытка у автора раскрутить в обратную сторону, но от идеи отказался и переключил шуруповерт. "Раскручиваем в эту сторону потому что туда направлены брызгалки." Интуиция, и она подсказывает ему что раскручивать необходимо так, чтобы "брызгалки" способствовали вращению.
Пусть есть цилиндрический ротор с расположенными по спирали трубками. Цилидрический потому что он легко разворачивается на плоскость - такой вращающийся ротор будет эквивалентен бесконечному набору трубок конечной длины, повернутых относительно оси симетрии цилиндра на какой-то угол. В отличии от конусного ротора здесь нет радиальных составляющих.
И попробую нарисовать график зависимости суммы всех сил,действующих на элементарную частицу потока,за исключением силы давления, от угловой скорости вращения ротора (для цилиндрического ротора это равносильно от скорости перемещания вправо по графику)
Положительная угловая скорость пусть будет при вращении по часовой стрелке если смотреть сверху на ротор.
При w=0, поток набегает на нижнюю стенку трубки и пытается раскрутить ротор против часовой стрелки. Собственно это нкогда не будет противоречить наблюдениям и значит первая производная сил от угловой скорости будет больше 0, или сила при w+delta w будет всегда больше чем сила при w0.
При изменении w в область отрицательных значений будет уменьшаться и сила, но до определенного значения. Значение это определено из наблюдений за истечением капель воды из вращающейся садовой брызгалки - w1 примерно соответствует такой угловой скорости, при которой капли истекают в плоскости оси вращения
Это видео уже было. Сказать что либо о знаке силы в этой точке можно - во всякой случае для садовой брызгалки не бывает таких моментов, когда при установившемся вращении можно отключить насос (силу давления) и она вращалась бы сама по себе. Значит вероятней всего сила будет положительна, а график для отрицательного значения - просто фантазия. (или никто эффекта просто не заметил)
При дальнейшем увеличении модуля w (знак отрицательный) поток начинает сталкиваться с противоположной (верхней) стенкой трубки и график в районе w1 будет почти симметричный относительно этого значения.
А теперь в область значений w>0. Та потенциальная яма в которую скатывается система выше - достаточно устойчивое состояние, а существует ли экстремум при w>0? Если да, то состояние при некоторых значениях w и F будут соответствовать минимуму кинетической но максимуму потенциальной энергии. И неизвестно куда скатится система - назад (затормозиться) и вперед (ускориться). Предположения о существовании экстремума наверно надо делать на основании рассмотрении всех действующих сил. По правде сказать плавный переход к возможности положительной работы силы трения и (возможно) ее доминантной роли при некоторых положительных значениях угловой скорости это чисто для упорядочения мыслей.
Для оценки возможности существования экстремума наверно надо рассмотреть зависимость всех действующих сил от скорости. И в этом плане зависимость силы вязкого трения в виде +/-k*V2 выглядит весьма сладко.
Сила тяжести. Перевернем брызгалку вверх ногами от положения на видео. Глобального изменения состояния не произойдет - да, скорее всего ротор закрутится чуть быстрей, чем в обратном положении (потому что сила тяжести будет на стороне насоса, а не против него), но система так же свалится в какое-то стабильное положение (определенное значение угловой скорости). Пока силу тяжести убираю.
Трение в подшипниках ротора. Скорость ротора чуть возрастет, w1 чуть вырастет по модулю (сместится чуть влево по графику). Трением в подшипниках пренебрегаю.
Положение ротора в основном определяется взаимными скоростями движения потока и движения трубок. Скорость потока находится в зависимости от давления столба жидкости в резевуаре (истечение жидкости через отверстие), скорость трубок определяет направление вектора силы нормальной реакции трубки. Отвлекают...
Немного в сторону, хотя в итоге очень интересно. При пренебрежении трением в подшипниках и силой тяжести устойчивым положением положением системы будет w1. Это такая угловая скорость, которая обеспечит прохождение бесконечно малого среза потока по прямой (про псевдопрямую трубку речь была выше). Значит если дальше изменять угловую скорость (не важно, уменьшать или увеличивать) то график сил сопротивления будет симметричен относительно w1. Или - если и есть максимум при значениях w>0, то такой же максимум должен находится и слева от w1. Следовательно график из поста выше будет выглядеть так.
В чем интерес - симметричность графика говорит о том, что глубоко пофигу в какую сторону раскручивать ротор. В чем может быть проблема - в ограничении на линейную скорость (типа "больше 3700 м/с медную трубку не разогнать"), поэтому лучше крутить соплом вперед (w>0), потому что модуль угловой скорости экстремума справа будет меньше модуля экстремума слева на 2*w1.
Какой бы в итоге не получался прибор все время прихожу к проблеме описания картины взаимодействия трубки и носителя и явлению резонанса. Ход мыслей не важен, поэтому сразу про это.
Машина стоит в ямке и задача - ее вытолкать, толкать можем не постоянно а только с каким то периодом. Самый быстрый вариант - толкать в такт собственных колебаний машины в ямке - период собственных колебаний и возмущающего колебания совпадают, резонанс. Если пренебречь потерями в трущихся частях машины вся энергия возмущающего воздействия будет переходить в энергию колебания машины, в итоге машина выскочит из потенциальной ямы.
Но так получилось, что частота возмущения у нас больше чем собственная частота колебаний машины в ямке. Но регулируемая, в энное количество раз больше. В рассмотрение принимаются натуральные иррациональные числа.
2. В образах машины в ямке это соответствует первому толчку в начале ямки, второму - в конце, когда она будет начинать двигаться в обратную сторону, возрастания амплитуды колебаний не будет.
3. Первый толчек в начале, второй на 2/3 при движении вперед, третий на 2/3 от начала но при движении назад. Последние два толчка взаимно компенсируются, работает на раскачку только первый.
4. рациональное число, аналогично 2(два повторения ).
5. Последние 4 толчка взаимно компенсируются , остается первый.
ну и так далее. То есть имеем ряд 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19
Кили. Медный всплывающий шар в воде. Медь-вода.
ВШ. медь-вода. 3570/1420~2.5 - 5/2
Клем алюминий-масло. данные разные , возможно 3/1 (5100/1700)
Кили золото+платина- воздух. Возможно золото 0.54 части, платины 0.46, 2980/331=9/1
Это не утверждение, но зато не противоречит исходным данным. А если у Кили будет информация о таких пропорциях...
так вот. Доспустим есть такой материал и носитель, скорости звука которых соотносятся как 1/1(остальное частности). Возможно ли чтобы шар из материала отталкивался от носителя и всплывал? Возможно ли движение носителя не вниз по наклонному желобу из материала а вверх? Возможно ли положить кирпич на наклонную доску и, создавая вибрации в доске, заставить его двигаться не вниз, а вверх за счет разницы сил трения покоя и скольжения? Для вязкого трения все будет с точностью до наоборот(ноль при покое , макс при движении) но поменять знак думаю будет не сложно.
Начну с кирпича. Если задаваться гармоническим колебанием доски с постоянными параметрами, то из состояния покоя добиться поставленной задачи врядли удасться - он будет соскальзывать вниз. А если кирпичу сообшить скорость, равную например амплитуде скорости колебания доски, то при движении доски по направлению движения кирпича их относительная скорость будет равна нулю, то есть кирпич будет подниматься вверх вместе с доской, а при обратном движении доски будет проскальзывать и замедлять движение, НО двигаясь вверх.
Возможно ли движение носителя не вниз по наклонному желобу из материала а вверх?
да возможно , только на спец покрытии разогретом капельки воды закипая движутся вверх , покрытие имеет структуру типа липучки .
Возможно ли положить кирпич на наклонную доску и, создавая вибрации в доске, заставить его двигаться не вниз, а вверх за счет разницы сил трения покоя и скольжения?
думаю возможно только вот кирпич должен тоже вибрировать , отношение частот 2 к 3 с доской , чёт + нечёт даёт силу направленую векторно . Мощность вибраций правда придётся подводить впечатляющую
Возможно ли движение носителя не вниз по наклонному желобу из материала а вверх?
да возможно , только на спец покрытии разогретом капельки воды закипая движутся вверх , покрытие имеет структуру типа липучки .
Есть предложение ограничиться набором исходных данных. А именно - есть только сила трения, которая в общем случае если сухого - то зависит от скорости относительного движения материала и носителя, есть сила тяжести, которая определяет в итоге силу трения, и есть угол наклона доски(желоба в дальнейшем). И все. А, есть периодические колебания доски, привод независимый и бесконечной мощности. А всем остальным пренебрегаем. задача достаточно не сложная, сейчас рисунок, потом попытка ее решить.
И собственно чего добиваемся - скорость V1 кирпича после периода колебания доски должна быть равна (нулевой вариант) или больше начальной скорости V0. В противном случае он остановится и сползет вниз.
Некая труба в зубчиками (наша шероховатая доска) колеблется вверх-вниз (колебание доски), внутри я не знаю, воланчик с в жесткими волокнами, которые не дают соскользнуть волану вниз при движении трубки вверх (сила трения покоя кирпича о доску, точка опоры), но зато позволяют передвинуться волану вверх по трубке до следующей пары зубьев (сила трения скольжения кирпича о доску меньше силы трения покоя). В итоге колебания трубки заставят двигаться волан вверх.
Убираем зубья и меняем их на силу трения покоя. Если волан при упоре в зуб проскочит его (сила трения покоя окажется меньше проекции силы тяжести на доску) произойдет срыв вниз, дел не будет. Значит первое условия успеха предприятия - сила трения покоя должна быть больше проекции на доску силы тяжести. Это точка опоры. Максимум на графике.
Но в дальнейшем сила трения уменьшается, возможно даже в некоторые моменты будет действовать в одну сторону с силой тяжести (сине-красный участок). Значит чтобы работа силы трения, совершенная за период колебания, хотя бы равлялась работе силы тяжести необходимо чтобы Красные участки выше оси абсцисс были равны (или больше если хотим получить ускоренное движение) синему прямоугольнику (работа силы тяжести)+красно-синему участку(сила трения совпадает по знаку с силой тяжести). А исходя из этого сила трения покоя должна быть намного больше силы тяжести (вообще под силой тяжести в данном случае подразумеваю ее проекцию на доску)
Ну вот, как бы точка опоры найдена, можно попытаться и свернуть все к едрене фене.
Если доску положить плашмя, то проекция силы тяжести на горизонталь будет равна нулю, то есть уравнение движения (по второму нелюбимому закону Ньютона, почему не любимому сейчас - ниже) будет иметь вид
m*a=Fтрения
Если представить зависимость силы трения от скорости (а ведь такая зависимость сущствует) в первом приближении как линейную, то правая часть уравнения будет в виде суммы Fтрения покоя, которая не зависит ни от скорости, ни от ускорения (константа) и добавки вида k*V, которая говорит о снижении силы трения при увеличении относительной скорости V между доской и кирпичем, причем коеффициент k отрицателен. Скорость V в свою очередь есть разница абсолютных скоростей кирпича и доски, разница потому что при совпадении векторов скоростей они должны вычитаться. имеем
m*d2x/dt2=Fтрения покоя+k*(dx/dt-A0*w0*cos(w0*t))
при условии что колебания доски есть A0sin(w0*t)
Неоднородное ДУ второго порядка, пока разбираюсь чтобы не набокорезить.
Цель - скорость в момент времени 2*pi/omega0 должна быть не меньше чем скорость V0. Нулевой вариант (равенство скоростей) приведет к равенству нулю коэффециента k.
Дельта V как разница скоростей в начале и конце(полный период) определится выражением снизу. Вторая часть в скобках заведомо отрицательна, так как k меньше нуля , а все остальные множители положительны. Значит чтобы произведение было положительным необходимо чтобы выражение в первых скобках тоже было отрицательным. Расписал первые скобки с раскрытием beta, получилось уравнение 3-й степени относительно k. Поначалу оно напугало (откуда куб?), но - каждый вещественный многочлен 3-й степени имеет хотя бы один вещественный корень. Просто песня - в наших кирпичах-досках это звучит так - если для каких либо двух материалов сила трения скольжения меньше силы трения покоя(первое приближение линейное, к<0), то можно найти такое колебание основания из первого материала(параметры A0 и omega0), которое приведет к ускоренному движению кирпича ( ) из второго материала.
Уравнение 3-й степени пока не привожу, найду корни, потом.
) из второго материала.
