Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Проблема шаровой молнии - Смирнов Б.М.

Смирнов Б.М. Проблема шаровой молнии — М.: Наука, 1988. — 208 c.
ISBN 5-02-013827-4
Скачать (прямая ссылка): problemasharovoymolnii1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 72 >> Следующая

*"*(!¦)">.
где р - плотность материала кластера, р - средняя плотность вещества в объеме, занимаемом кластером. Нарушение этого условия при выполнении V0 > Vi означает, что ассоциация кластера закапчивается до того, как начинает работать второй механизм ассоциации. В этом случае характерное время сборки кластера оценивается по формуле
В реальном случае из формул (4.28), (4.29) следует
использовать ту, которая дает меньшее время образова-
Таблица 4.3
Время образования кластера (с)
Г0, HM Времп, с K=I г-г-1 х=0,1 г-г-1 1 5,2-10-' 0,014 3 0,014 0,380 10 0,520 14,0 100 4,700 47,0 1000 12,0 120,0
ния кластера. В табл. 4.3 приводятся значения времени образования кластера в атмосферном воздухе при комнатной температуре для р = 2 г • см"3 при разных значениях радиуса частиц г0 и различном содержании частиц
в воздухе X, Эти данные свидетельствуют о резкой зависимости времени образования от содержания вещества в воздухе и от радиуса частиц.
Анализируя полученные результаты, приходим к выводу, что с точки зрения времен ассоциации оба рассмотренных канала образования фрактального кластера вполне приемлемы. Тем не менее второй канал (ассоциация кластеров) является более естественным, когда кластер образуется из газа, содержащего твердые частицы. Первый канал реализуется в случае, когда структура, состоящая из волокон, разрастается при присоединении к себе твердых частиц.
§ 4.5. Газодинамика
Из сказанного выше следует, что активное вещество шаровой молнии имеет некомпактную структуру, которую можно моделировать комком нитевидных аэрозолей или фрактальным кластером. Такая структура вызывает некоторые явления, которые мы рассмотрим ниже. Одно из них связано с газодинамикой движения воздуха, протекающего через данную структуру и создающего подъемную силу. Природа этого явления такова. Химические процессы, происходящие в активном веществе шаровой молнии, приводят к нагреванию вещества п окружающего воздуха. Как следует из проведенных ранее оценок, это нагревание вызывает конвективное движение воздуха в зоне тепловыделения. Нагретый воздух будет выходить за пределы области, занимаемой активным веществом, поднимаясь при этом вверх. Вместо него, снизу и сбоку в область, занимаемую активным веществом, будет подходить холодный воздух. Нагреваясь в зоне тепловыделения, этот воздух затем будет направляться вверх. Таким образом, при действии источника тепловыделения будет возникать направленное движение воздуха, которое в итоге поднимает и сам сгусток нитей, являющийся источником тепла.
Наша задача состоит в анализе газодинамики рассматриваемой системы. Необходимо определить мощность тепловыделения, требуемую для поддержания данной температуры воздуха, а также подъемную силу, которую создает это движение. При решении этой задачи будем считать, что система работает стационарно, что является естественным упрощением данной задачи. Кроме того,
мы будем исследовать движение воздуха вдали от активной зоны, где оно ведет себя подобно движению дыма из трубы. Асимптотическое решение для движения воздуха
в этой области позволит восстановить только зависимость характеристик движения от параметров задачи. Общая картина исследуемого движения приведена на рис. 4.4. Видно, что над активной зоной образуется конус с конвективным движением воздуха, в котором имеет место направленное движение.
Для характерных параметров задачи значения числа Грасгофа невелики, так что движение является ламинарным. Проанализируем характер движения в области, далекой от зоны тепловыделения. При нахождении параметров движения воздуха вдали от активной зоны мы будем следовать работе Зельдовича [60], изложенной в книге [42], (задача 4 к § 56). Из уравнения Навье - Стокса следует соотношение
Т~Р (4.30)
где и-вертикальная компонента скорости газа, г-расстояние по вертикали от комка до точки наблюдения, R - поперечный радиус конуса в месте наблюдения, V - кинематическая вязкость газа, Re = R0u/\ - число Рейнольдса, ? -ускорение свободного падения, ДT - разность температур в точке наблюдения относительно окружающего воздуха, ^ - коэффициент теплового расширения воздуха. Поскольку P = , то в рассматри
ваемых условиях постоянного давления из уравнения Клапейрона имеем $ = 1/Т (здесь T - температура окружающего воздуха).
Наряду с уравнением (4.30) воспользуемся условием постоянства потока тепла P в рассматриваемом конусе на расстоянии z от активной зоны:
P = p' CpATunR2.
Здесь Cf - теплоемкость на единицу массы воздуха при постоянном давлении, р' - массовая плотность нагретого воздуха.
Из соотношения (4.30) получаем


(4.32)
Формула (4.32) позволяет получить средпюю скорость воздуха в области, где находится активное вещество. Для этого будем полагать, что расстояние от сгустка равно его радиусу До. Это дает


(4.33)
Числовой множитель А при таком способе получения формулы остается неопределенным, а сама формула дает правильную зависимость от параметров задачи при условии ДТ<Т, которое было использовано при ее получении.
Подъемная сила, действующая на рассматриваемую конструкцию, равна
Предыдущая << 1 .. 25 26 27 28 29 30 < 31 > 32 33 34 35 36 37 .. 72 >> Следующая