Алгоритм розвитку упорядкованих вихрових рухів в атмосфері
DOI:
https://doi.org/10.32347/2412-9933.2024.60.230-238Ключові слова:
алгоритм самоупорядкування, вихрова труба, геометрія анізотропії, хвильовий кластер, хвильовий стрімер, хвильовий сендвіч, корпускулярний та хвильовий конденсат, хвильове налипання, хвильове квантування, релаксація хвильової взаємодії, торнадоАнотація
Пропонована робота є продовженням попередніх робіт авторів, присвячених застосуванню запропонованих фрагментованої фізичної статистики й універсального механізму хвильової далекодії (УМХД) в системах тотожних частинок. У роботі розглянуто сценарій № 2 – умовно необмежені системи із сумішшю кількох типів тотожних частинок, які мають обертальні степені вільності руху. Природною моделлю таких систем є атмосферні вихори (торнадо). У роботі цю модель розглянуто як базову. Технічними пристроями, які відтворюють такий сценарій, є вихрова труба Ранка – Хілша. Вона взята за допоміжну (або експериментальну) модель. Для базової моделі визначені необхідні макроскопічні умови, за яких статистична ймовірність появи торнадо перевищує 50%. За таких умов, застосувавши весь арсенал УМХД, розглянуто етапи самозародження і розвитку торнадо. Зокрема прояснено механізм самопідсилення і самоорганізації колового руху в області формування торнадо, його форму, процес випадіння «хобота» торнадо, його непрозорість і теплові ефекти, які супроводжують його появу. Введено поняття хвильового налипання та хвильової конденсації як особливих напівквантових явищ в умовах застосовності класичної фізики. Проведено відповідні кількісні оцінки. Продемонстровано справедливість кількісних оцінок на основі аналізу результатів досліджень допоміжної (експериментальної) моделі – вихрової труби Ранка – Хілша. Зроблено головний висновок: теоретичною основою, яка повністю пояснює фізичну природу появи торнадо і всі його особливості, може бути УМХД.
Посилання
Klapchenko, V., Kuznetsova, I. & Krasnianskyi, G. (2023). Fragmented physical statistics and self-ordering processes in complex systems. Management of Development of Complex Systems, 53, 80–90.
Klapchenko, V., Kuznetsova, I. & Krasnianskyi, G. (2023). A universal mechanism for the development of self-ordering processes in systems of identical particles. Management of Development of Complex Systems, 54, 122–131.
Klapchenko, V. & Kuznetsova, I. (2024). Quasirelativism of molecular flows and entropy of ordered chaos. Management of Development of Complex Systems, 58, 153–161.
Nalivkin, D. V. (1969). Hurricanes, storms and tornadoes. Geographical features and geological activity.
Bengtsson, Ed. L. & Lighthill, J. (1985). Intense atmospheric vortices
Khain, A. P. (1987). Hurricanes – mysteries and research. Gidrometeoizdat.
Lesnyak, E. V. (1991). The UFO phenomenon. Ukrpoligraf.
Snegirev, A. Yu., Mardsen, J. A., Fransis, J. & Makhviladze, G. M. (2005). Numerical studies experimental observation of whirling flames. International Journal Heat and Mass Transfer, 57, 2523–2539.
Suslov, A. D., Ivanov, S. V., Murashkin, A. V. & Chizhikov, Yu.V. (1985). Vortex devices. Mechanical Engineering.
Merkulov, A. P. (1997). Vortex effect and its application in technology. Optima.
Gutsol, A.F. (1997). Ranque effect. Advances in physical sciences, 167(6), 665–687.
Ahlborn, B. K. & Gordon, J. M. (2000). The vortex tube as a classic thermodynamic refrigeration cycle. Journal of applied physics, 88(6), 3645–3653.
Gao, C. (2005). Experimental study on the Ranque - Hilsch vortex tube. Eindhoven. Technische Universiteit Eindhoven.
Sivukhin, D. V. (1989). General course of physics. Mechanics.
Landau, L. D. & Lifshits, E. M. (1964). Statistical Physics. Nauka.
Klapchenko, V. I. (1999). Percolation quantum relativistic world. VIPOL.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Василь Клапченко , Ірина Кузнецова
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
