Согласно постулированной Эйнштейном теории, вынужденное излучение – процесс,
обратный поглощению. Эти процессы равны при соблюдении определенного условия, касающегося критической частоты внешнего возбуждения. Критическая величина частоты внешнего возбуждения (n) определяется частотой собственных (свободных) колебаний системы и должна соответствовать условию n ≤ ω/2π. При нарушении последнего, то есть при превышении частоты внешнего возбуждения над частотой собственных колебаний, происходит разрушение поля вращения – вихревой трубки.

Способность к релаксации поля вращения, сохранение заданного состояния и его характеристик обусловлено наличием собственного спина. Это является важнейшим отличием предлагаемого способа от других известных, определяет его уникальность и эффективность.

Релаксация в данном случае есть процесс поглощения, обратный и равный по величине генерированию (испусканию). Генерируемый объем жидкости одновременно замещается равным объемом жидкости, исходное состояние которого практически соответствует состоянию жидкости в поле вращения, так как оно является частью вихревой трубки.

Фактически речь идет не о присоединенных массах, а о присоединенном вихре. Внешняя энергия расходуется не на перемещение объемов (масс) жидкости, а на поддержание заданного состояния, на поддержание равновесия системы, которое является квазиустойчивым. Перемещение же осуществляется исключительно за счет энергии состояния жидкости в вихревой трубке, представляющей сумму кинетической и внутренней энергий жидкости.

Производительность системы при этом определяется исключительно энергией состояния системы. Полученное состояние поля вращения присоединенных масс уникально. Оно одновременно является и устойчивым, и возбужденным. И устойчивость, и возбужденность являются функцией одной величины – угловой скорости. Последняя определяет и линейную скорость перемещения жидкости по трубе.

К сожалению, статистические данные об этом процессе пока отсутствуют. Но для расчета производительности мы можем обратиться к теории и аналогии.

Уже говорилось, что каждая компонента движения связана со своей эффективной массой. В рассматриваемом состоянии присутствует только вращательное движение, эффективную массу которого, по аналогии с квантовой жидкостью, можно принять равной ≈ 3,08 m0 / Физический энциклопедический словарь, статья «Эффективная масса»/.

Это соответствует и логической модели, где плотность жидкости в кольце тора значительно выше ее нормальной плотности. Но объем, занимаемый жидкостью, – это лишь малая часть объема трубы. Скорость линейного перемещения жидкости определяется на основе представления, что движение является сложным, винтовым. Учитывая ничтожность величины диаметра трубы относительно линейной скорости вращения, можно считать, что
v ≈ vs ≈ aω, где v – линейная скорость перемещения жидкости по оси трубы.

С появлением линейного перемещения жидкости появляется нормальная компонента движения, что отрицательно влияет на текучесть жидкости. Для снижения этого влияния необходимо снизить период действия внешнего возбуждения до допустимого минимума, а объемы перемещения регулировать частотой внешнего возбуждения. Теперь можно вывести формулу плотности потока жидкости (Р) в трубе: Р ≈ mэ vsпτ или Р ≈ ρVaωпτ, где п (1/с) – частота внешнего возбуждения в единицу времени (→ max); τ(с) – период (продолжительность) действия внешнего возбуждения. Величина mэ vsτ ≈ ρVaωτ является величиной единичного импульса (р), тогда Р = рп. Объем единичного импульса определяется объемом полости ротора в зоне генерирования и собственной угловой скоростью и представляет, по аналогии, «квазичастицу» конкретного поля.

Величина импульса внешнего возбуждения, обеспечивающая ускоренное вращение ротора до достижения заданной величины угловой скорости (частоты собственных колебаний), определяется по принципу «минимальной достаточности» и полностью зависит от характеристик конструкции устройства и транспортируемой жидкости, в частности – ее числа Re. Величина внешнего возбуждения генерирования потока не должна превышать величину «разгонного» возбуждения.

Частота собственных (свободных) колебаний системы (частота вращения ротора) определяет эффективность ее работы. …В среде конечного объема могут происходить свободные колебания лишь с вполне определенными частотами... Конкретные значения собственных частот зависят от формы и размеров сосуда. В каждом данном случае существует бесконечный ряд возрастающих собственных частот. Нахождение их требует конкретного исследования уравнения движения с соответствующими граничными условиями»/Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, «Гидродинамика»/. Речь идет о множественности собственных энергетических уровней системы.

Реализация представленного способа позволит, по приближенным расчетам автора, повысить пропускную способность существующих и проектируемых трубопроводов как минимум в десятки раз, значительно снизив при этом капитальные, эксплуатационные и энергетические затраты.

Представленная информация защищена патентами РФ.

Владимир ФЕДОРОВ
Энергетика и промышленность России