Уменьшение плотности воды средствами гидродинамики

гидродинамический кавитационный рыба меч Каждому человеку со школы известно, что вода практически не сжимается. Автор задался вопросом: а может ли вода расширяться? С курса физики известно: да, — может. При нагревании вода незначительно, но все-таки увеличивается в объеме. При достижении до ста градусов вода начинает кипеть и превращаться в пар. Процесс превращения воды в пар энергоемкий и осуществляется в чайниках, кастрюлях, трубах, котлах и т. д. А может ли вода расширяться в открытом пространстве, не ограниченном стенками и трубами? Наука утверждает: плотность воды неизменна. Принимая во внимание достижения современной науки, ей можно было бы поверить, если бы не один природный феномен — меч-рыба. Приведу две цитаты: «Зарегистрировано, что во время атаки меч-рыба развивает скорость до 140 км в час, то есть почти в три раза большую, чем у дельфинов и акул. Вот эта-то совершенно невероятная скорость и ставит в тупик ихтиологов, физиков и механиков, в коем они до сих пор и пребывают. По всем законам механики и физики меч-рыба не может развивать в воде такую скорость. Расчёты показывают, что для движения в воде со скоростью порядка 140 км в час тело идеально обтекаемой формы и поверхности и длиной пять метров должно обладать мощностью 1500−2000 лошадиных сил… Естественно, что ни одно живое существо подобной мощностью обладать не может. Но вот меч рыба и её присные, не зная об этих законах механики, плавают в воде скорее самого быстрого наземного хищника — гепарда, способного бегать со скоростью 110 км в час, да и тот такую скорость может развивать лишь на короткой дистанции, преследуя свою добычу. На большее его не хватает. А ведь гепарду приходится преодолевать лишь сопротивление воздуха, а не воды, как меч-рыбе. Вызывает удивление учёных и то, что меч-рыба добивается рекордных скоростей, довольствуясь относительно малыми мощностями порядка 20−90 лошадиных сил на 100 кг живого веса. Такая энерговооружённость сравнима с энерговооружённостью лёгкого самолёта. Причём меч-рыба развивает такую мощность длительное время. Вот этот-то парадокс энергетики меч-рыбы давно уже волнует умы учёных, которые до сих пор не понимают, что же позволяет меч-рыбе ставить рекорды скорости, которым могут позавидовать не только гепарды, но и птицы и даже лёгкие самолёты» [2].

«…человек со своими мышцами далеко не лучший двигатель: его мощность, измеренная в лошадиных силах, составляет всего 0,03−0,04. Очень редко „мощность“ взрослого мужчины доходит до 0,2−0,25 лошадиных сил» [3]. Вы можете себе представить рыбу весом 500 кг, которую не могут удержать шесть или восемь тысяч самых сильных в мире мужчин? Вывод напрашивается один: где-то наука в своих аксиомах очень сильно ошибается. Автор пришел к выводу: ошибку следует усматривать в утверждении, что плотность воды неизменна. Каким образом можно провести соответствующий эксперимент? Физика утверждает, что плотность вещества можно изменить, только увеличивая расстояние между молекулами в направлении трех осей Декартовой системы координат. При нагревании воды наблюдается незначительное уменьшение плотности в результате усиления хаотического (Броуновского) движения молекул. Невозможно достичь высокой эффективности процесса, усиливая хаос. Молекулам надо придать направленное движение, организовать их в поток. Вспомним формулу из учебников физики, связывающую величину пройденного пути S с величиной ускорения a.

S = at2/2.

Из этой формулы следует, в укоренном потоке расстояние между молекулами должно увеличиваться. При этом поток одновременно должен ускоренно передвигаться одновременно в направлении трех координатных осей, т. е. поток должен ускоряться, принимая коническую форму. Такое распространение потока на теоретическом уровне способно обеспечить уменьшение плотности жидкости. Уменьшение плотности воды не является самоцелью, но перед носовой частью транспортного средства, этот процесс может привести к увеличению скорости передвижения. Авиационный двигатель и гребной винт корабля, создавая силу тяги, образуют в окружающем пространстве ускоренный всасываемый поток. Этот поток всасывает в двигатель мусор, рыб, птиц, людей…, но в полезных для человека целях не используется.

Приведу в качестве примера аппарат, который внешне похож на рассматриваемую в настоящей статье модель. С помощью такого же устройства «смывался» с неудачной рыбалки Лёлик из кинофильма «Бриллиантовая рука». В советские времена такой аппарат разрабатывался, скорее всего, в военных целях и его конструированием занимались в НИИ серьезные специалисты. Носовая часть этого аппарата скопирована с головы дельфина, и он мог бы послужить аналогом. Но грубейшая теоретическая ошибка свидетельствует о слепом копировании. Кручение ручки привода винта вручную вызывает насмешки, а зря: эффект мог быть значительным. Менее мощное устройство в описанном ниже эксперименте обеспечило увеличение скорости на 11%.

Рис. 1 Аппарат может быть прототипом для модели, о которой пойдет речь в статье

Авторская теория рассматривает взаимодействие четырех видов материи: твердого тела (скутер), воды, пара и вакуума.

Мы привыкли считать, что вакуум это — где-то далеко в космосе, забывая уроки физики. Когда мы говорим о материи, то подразумеваем электроны протоны, молекулы, элементарные частицы и элементарные частички, забывая про пустоту между ними. Если бы между элементарными частицами и частичками не было пустоты, то здесь была бы не Земля, а «черная дыра». Мы забыли о всепроникающей сущности вакуума. В этом свете можно сказать: для каждого вида материи существует «своя» элементарная частица вакуума. Ее минимальный размер равен расстоянию между молекулами вещества при нормальном давлении и температуре. Эта частичка обладает возможностью неограниченного расширения в пространстве при создании соответствующих условий. Например, в процессе фазового перехода жидкое вещество превращается в пар. А пар или воздух уже могут расширяться без каких-либо ограничений. Известны два типа фазового превращения воды в пар — скачкообразное и плавное. Скачкообразное — когда воду нагревают до температуры 100 °C (плотность воды при этом почти не меняется) а потом начинается долговременный этап выпаривания воды. Существует другой менее известный способ. Нагревая воду до температуры 374° и сжимая до давления в 218 атм. плотность воды снижают до величины 0,321 г/см3. Это явление доказывает возможность плавного уменьшения плотности воды до плотности пара. Только сделать это надо средствами гидродинамики, а не термодинамики. Чтобы не возвращаться к этой теме сразу скажу, что меч-рыба уменьшает плотность воды перед своей носовой частью до величины 0,13 г/см3. Не нагревая до 374° С, и не сжимая до огромного давления, рыба уменьшает плотность воды перед собой в 2,5 раза по сравнению с современной термодинамикой. Вернемся к утверждению профессора Е. С. Шахиджанова о фундаментальном характере исследований, обеспечивших создание торпеды «Шквал». По представлениям современной науки существует только четыре фундаментальных взаимодействия, среди которых гравитационное взаимодействие определяет сущность всех физических процессов, которые мы можем наблюдать в реальной жизни. Оно не зависит от температуры и давления, не оперирует изменением величины статического давления в потоке. Оно оперирует истинно фундаментальным понятием — величиной гравитационного ускорения g = 9,8 м/сек2. По представлениям современной науки под действием естественных сил жидкость на Земле не может двигаться с ускорением, превышающим величину гравитационного ускорения. Но в практической деятельности человек достаточно часто заставляет передвигаться воду с превышением указанного ускорения. Это происходит при смыкании потока за движущимся твердым телом. При этом возникает разрыв водного пространства — явление, которое в технике называют кавитацией. Рассмотрим этот процесс, принимая во внимание истинно фундаментальный параметр окружающей среды, — величину гравитационного ускорения g.