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 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 72 >> Следующая

F = Cpu2S,
где С - числовой коэффициент, р - массовая плотность протекающего газа, S-площадь проекции конструкции на направление потока. Эта формула справедлива, если для числа Рейнольдса Re выполняется соотношение Re = = R0UZv > 1 (здесь V - кинематическая вязкость воздуха) . При рассматриваемых условиях {и ~ 1 м • с-1, R0 х 10 см) имеем Re - IO3, так что данная формула справедлива. Используя в этой формуле соотношение
(4.33) , для подъемной силы, возникающей за счет нагревания конструкции, получим формулу
Sr = apgR0y-S.
Эта формула связывает подъемную силу, которая возникает под действием нагревания при химических процессах в шаровой молнии, с параметрами конструкции и температурой нагревания. Неопределенным здесь является числовой параметр а. Он может быть восстановлен непосредственно из эксперимента. Такие измерения были выполнены в работе [61], где в модельном эксперименте использовалась вольфрамовая проволока радиусом 4 и
7 мкм. Из нее изготавливался комок радиуса 0,8 + 2 см и массой 20 -г- 200 мг. Комок облучался с помощью лазера, повышение его температуры но отношению к комнатной температуре воздуха составляло Ar=IO-^SOOK. Одновременно измерялась подъемная сила комка, что позволяло на основе формулы (4.34) восстановить значение параметра А. При статистической обработке более 100 измерений получено значение а = 11 ±5.
Формула (4.34) дает, что шаровая молния может "всплывать" при относительно большом содержании активного вещества. Представим условие "всплывания" шаровой молнии (подъемная сила равна весу конструкции) в предельных случаях. Для оптически непрозрачного фрактального кластера (D > 2) это условие имеет вид
т 0 A T
х~"м~ (4.35)
где т - масса активного вещества, M - масса воздуха внутри каркаса шаровой молнии. В другом предельном случае оптически прозрачного каркаса шаровой молнии условие всплывания имеет вид
І2. =
Ло P Го '
где ра - массовая плотность воздуха, р - плотность материала каркаса, г0 - радиус нитей. Как видно, условие всплывания каркаса шаровой молнии легко достигается.
Следует отметить, что поддержание рассматриваемого газодинамического режима требует существенных энергетических затрат. Покажем это. Мощность, затрачиваемая на поддержание данной тепловой машины, дается формулой (4.31). Используя, кроме того, формулу (4.33) для средней скорости воздуха в области комка и значение параметра А = 3,3, полученного из эксперимента, находим
р ДГ3/2
P=T = PofTTi^r- (4.36)
Здесь V = объем активной области, T0- тем
пература окружающего воздуха, T - температура воздуха в зоне тепловыделения, А T = T- T0, P0 =
= -г- ACPP0T0 Vg/Rо* Для радиуса средней шаровой мол- пии R0 = 14 см имеем р0 = 7,2 Вт • см-3. Отсюда следует, что энергетические затраты на поддержание газодинамического движения должны быть значительными.
Будем считать, что энерговыделение н теплообмен в шаровой молнии носят стационарный характер. Удельная мощность тепловыделения согласно данным табл. 1.5 составляет Ю-0-25100-75 Вт ¦ см-3. Тогда на основании формулы (4.36) можно найти повышение температуры воздуха внутри каркаса шаровой молнии: ДГ = IO1-8*0'0 К. Хотя реальные процессы в шаровой молнии носят нестационарный характер, это значение (около 100 К) дает пр'едставление о среднем нагревании воздуха внутри конструкции шаровой молнии.
Оценим вес каркаса шаровой молнии на основе формулы (4.35) и условия, что шаровая молния плавает. Используя полученный результат T = 60 К • IOi0 c получаем: х ~ 1 • 10±0'8. Таким образом, средний удельный вес каркаса - порядка удельного веса атмосферного воздуха.
Подводя итоги анализу, проведенному в этой главе, получаем, что при ассоциации твердых аэрозолей могут возникнуть структуры фрактального кластера, а также структуры, представляющие собой сгусток нитевидных аэрозолей. Характерные времена образования таких структур составляют секунды. Рассматриваемые конструкции образуют каркас шаровой молнии. Нагревание каркаса за счет протекающих в нем химических процессов вызывает движение воздуха через него и создает подъемную силу. При этом поддержание такого движения в воздухе связано с большими энергетическими затратами *).
ГЛАВА 5
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
В ШАРОВОЙ МОЛНИИ
§ 5.1. Электрические свойства
Шаровая молния проявляет электрические свойства. Это следует из наблюдаемого взаимодействия шаровой молнии с металлическими предметами и электрическими приборами [9], а также из характера воздействия шаровой молнии на человека, которое подобно поражению человека электрическим током. Все эти примеры свидетельствуют о том, что шаровая молния несет электрический заряд. Для фрактальной структуры шаровой молнии наличие электрического заряда существенно - он создает поверхностное натяжение каркаса шаровой молнии, не давая ему "схлоппуться" [46]. Вместе с тем вклад электрической энергии в полную внутреннюю энергию шаровой молнии несуществен (см. § 2.4).
Возникает вопрос, откуда берется электрический заряд шаровой молнии и далее - к каким электрическим явлениям приводит наличие этого заряда. Последующее наше изложение будет связано с анализом этих проблем. Схематично это выглядит следующим образом. Твердая частица, находящаяся в слабоионизованной атмосфере, заряжается, ибо подвижность положительных и отрицательных носителей заряда неодинаковая или в плазме имеется нескомпенсированный электрический заряд. Заряженные твердые частицы ассоциируют, так что образуемый при этом кластер оказывается заряженным. Электрический заряд кластера скапливается на его поверхности и создает поверхностное натяжение, гарантирующее устойчивость конструкции. Высокие электрические поля на концах кластера вызывают электрические токи, приводящие к его разрядке. Более подробно эти вопросы будут рассмотрены ниже.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 72 >> Следующая