Трансформации линейных газовых вихрей

Вихревые газовые трубки возникают в определенных условиях с затратой энергии. Энергия необходима и для поддержания существования трубки.

Рисунок 1. Релаксация вихревой газовой трубки

Без подпитки энергией трубка начинает терять скорость вращения, в результате чего увеличивается в диаметре и рассасывается в окружающей газовой среде.

Рисунок 2. Самопроизвольный рост длины вихревой трубки

В течение времени существования вихревая трубка в однородной газовой среде способна распространяться в пространстве с обоих торцов путем увлечения во вращение окружающего газа.

Рисунок 3. Самовосстановление повреждения

Способность к самопроизвольному росту длины определяет еще одно свойство - способность к восстановлению повреждения, возникшего в результате столкновения с высокоэнергетичным объектом.

Рисунок 4. Сворачивание газовой трубки в вихревой кольцо при боковом воздействии

При боковом воздействии другого объекта трубка способна сворачиваться в вихревое кольцо.

Рисунок 5. Расширение торцов газовой трубки

На торцах линейных вихрей граничные условия резко отличаются. Из-за большего сопротивления среды скорость вращения падает, а диаметр вихря возрастает, в результате чего торцы линейного вихря должны приобрести воронкообразный вид.

Рисунок 6. Самостоятельное движение винтовой газовой трубки

Если, кроме вращательного, имеется еще и поступательное движение стенок трубки, то такая трубка начинается двигаться вдоль оси вращения в сторону распространения поступательного движения.

Рисунок 7. Воздействие бокового ветра

Боковой ветер способствует появлению орбитального вращения газовой трубки. Этот эффект обусловлен взаимодействием ламинарного потока с вихревым.

Рисунок 8. Сворачивание короткой газовой трубки в винтовой тороид

Короткая винтовая газовая трубка во время движения вдоль оси вращения от воздействия встречного ветра способна самопроизвольно свернуться в замкнутый газовый вихрь.

Рисунок 9. Самодвижущаяся линейная пара газовых вихревых трубок

При тесном соприкосновении двух вихревых трубок с разным направлением вращения возникает самодвижущаяся вихревая линейная пара - новый вихревой объект с очень интересными для физиков свойствами.

Владимир Яковлев, [e-mail], http://logicphysic.narod.ru, февраль 2005 года

Трансформации линейных пар

Линейная вихревая пара должна иметь большее время жизни, чем одиночная газовая трубка. Стенки соседних трубок в месте соприкосновения вращаются в одном направлении, поэтому они поддерживают и выравнивают скорость вращения друг друга. Однако, для поддержания существования, все же необходимо внешнее воздействие. Линейная пара без энергетической подпитки постепенно увеличивается в диаметре и рассасывается в окружающей среде. При этом скорость вращения стенок трубок постепенно уменьшается.

Рисунок 1. Релаксация линейной пары

Время релаксации зависит от начальной скорости вращения стенок - чем больше скорость, тем больше время релаксации.

Рисунок 2. Самопроизвольный рост длины линейной пары с обоих торцов

Простая линейная пара в однородной газовой среде, аналогично вихревой трубке, способна самопроизвольно распространяться в пространстве с обоих торцов путем увлечения во вращение окружающего газа.

Рисунок 3. Разрыв линейной пары

Рисунок 4. Восстановление повреждения линейной пары

В результате столкновения с более энергетичным объектом существует возможность разрыва линейной пары. Но, благодаря способности удлиняться, повреждение самостоятельно исправляется путем сращивания торцов.

Рисунок 5. Замыкание участка линейной пары вокруг объекта

Если при столкновении разрыва не происходит, то возможно замыкание участка линейной пары вокруг объекта. Замкнутая линейная пара либо сожмется в комбинацию двух винтовых тороидов либо начнет распространяться в пространстве в виде волны на воде.

Рисунок 6. Боковое движение линейной пары

Если стенки трубок кроме вращательного движения имеют еще и поступательные составляющие, направленные в одну сторону, то вместо удлинения линейной пары будет происходить боковое движение.

Рисунок 7. Стабилизация длины линейной пары

Если поступательное движение направлено в разные стороны, то возможно замыкание поступательного движения стенок трубок, при этом длина пары перестает изменяться.

Рисунок 8. Сворачивание замкнутой линейной пары в винтовой тороид после столкновения

Замкнутая линейная пара после столкновения с объектом может превратиться в вихревой винтовой тороид, а из участка простой линейной пары сформируется только простое вихревое кольцо.

Владимир Яковлев, [e-mail], http://logicphysic.narod.ru, февраль 2005 года