Газовая и волновая динамика - часть 56

 

  Главная      Учебники - Производство     Газовая и волновая динамика - учебное пособие

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  54  55  56  57   ..

 

 

Газовая и волновая динамика - часть 56

 

 

диполей. На основе подобной ЭГДА Бьеркнес и вывел свою формулу, которая дает
погрешность менее 5% при l

≥ 6(R

1

+R

2

), а линии тока при равенстве радиусов были

получены Шулейкиным методом обратной МАГДА для задачи описания динамики
стаи крупных птиц(знаменитый «журавлиный клин» составляет угол 2α

≈ 109

)

или рыб.

Описание совместного движения двух и более ШМ, соединенных светящейся

«нитью мелких бусин», встречается в литературе. По ЭКВ модели эта «нить» должна
быть S-образной формы как линии тока в центральной части между двумя сферами
в [45], если только они не движутся в соответствии с функцией тока (10) вдоль
линии центров.

В качестве заключения отметим, что явно нестационарные процессы (типа про-

никания ШМ сквозь малые отверстия и тонкие щели, ее отскоки или распад при
ударе на несколько ШМ меньших размеров), а также сценарии «рождения» и «смер-
ти» ШМ нуждаются в дополнительных исследованиях. Хотя один из возможных
сценариев «рождения» ШМ может быть представлен формулой (10) при изменении
параметра = 4z

0

/π для = 1234. Этот сценарий основан на следующей цепочке

физических превращений [45]: разряд линейной молнии

→ пересжатие разрядного

канала в межкомпонентной стадии непрерывного тока [48] электромагнитными си-
лами

→ развитие «сосисочной» неустойчивости и образование четочной молнии 

ее распад на несколько ШМ или отделение крайнего ЭКВ-сгустка. Заметим, что в
[23] рассмотрена задача о пульсациях плазменного шнура, которая имеет прямое от-
ношение к подобному сценарию. Кроме описанных в [2 – 8, 42, 49] других сценариев
особого внимания заслуживает ЭГД модель Дубровского В. А., где рассматривается
интересный механизм маятникообразной перекачки энергии электрического поля в
кинетическую энергию движения диэлектрической сплошной среды [50]. Подобная
перекачка энергий может не только приводить к пробойным напряжениям в воздухе
и «рождению» ШМ, но и лежать в основе всего механизма электризации водяных
капель облаков, образования смерчей, пыльных и снежных буранов.

Хотя многоликость и парадоксальность поведения ШМ по ЭКВ модели следуют

не из чрезмерной сложности ее строения, а логично объясняются многообразием раз-
личных причин, влияющих на этот феномен природы, однако все приведенные выше
доказательства (как на математическом, так и на физическом уровне строгости) об
ЭКВ структуре ШМ являются лишь необходимыми условиями соответствия этой мо-
дели реальному строению ШМ. О достаточных условиях лучше, чем академик В. Л.
Гинзбург [51] не скажешь: «К макрофизике нужно отнести и проблему шаровой
молнии, которую я не стал включать в «список» 
(речь идет об известном физи-
ческом аналоге на XXI век знаменитого математического «списка» Гильберта на XX
век). В существовании шаровой молнии сомневаться не приходится. Вопрос о ее
природе обсуждается с давнихвремен. Предложено много моделей и гипотез, но
пресловутого консенсуса нет. Думаю, что природа шаровой молнии будет четко
и однозначно выяснена лишь после создания этихобъектов в лаборатории при
ясном контроле всехусловий и параметров. Кстати сказать, такие попытки
неоднократно предпринимались и высказывались претензии на то, что шаро-

228

вые молнии были рождены. Но, видимо, все такие утверждения не выдержали
проверки.
» Похоже, что и результаты последней по времени (2003 г.) конферен-
ции по ШМ [52] можно охарактеризовать следующими словами из сборника [42]:
«бесчисленные попытки путем экспериментальных импровизаций получить в ла-
бораторныхусловияхшаровую молнию оказались малопродуктивны.
»

Автор надеется, что предложенная ЭКВ модель соответствует истинной приро-

де ШМ и поможет экспериментаторам найти результативные пути ее получения в
лабораторных условиях при полном контроле всех параметров.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 01-01-00010).

Литература

[1]

Ломоносов М. В. Избранные произведения, Т.1, Естественные науки и фило-
софия. — М.: Наука, 1986.

[2]

Леонов Р. А. Загадка шаровой молнии. — М.: Наука, 1965.

[3]

Сингер С. Природа шаровой молнии. — М.: Мир, 1973.

[4]

Смирнов Б. М. Проблема шаровой молнии. — М.: Наука, 1988.

[5]

Стаханов И. П. О физической природе шаровой молнии. — М.: Научный мир,
1996.

[6]

Барри Дж. Шаровая молния и четочная молния. — М.: Мир, 1983.

[7]

Френкель Я. И. Теория явлений атмосферного электричества. — Л.-М.:
ГИТТЛ, 1949.

[8]

Имянитов И. М., Тихий Д. Я. За гранью законов науки. — М.: Атомиздат,
1980.

[9]

Натяганов В. Л. Электровихревая модель электрокапиллярного движения
сферической капли и шаровой молнии. Эффект гигантской электрической
проницаемости однородной суспензии. Сб. трудов VIII Междунар. коферен-
ции «Математика. Компьютер. Образование», Вып. 8, ч. II. — М.: Прогресс-
Традиция, 2001.

[10]

Натяганов В. Л. Электрокапиллярновихревая модель сферического вихря
Хилла-Тейлора. — ДАН, 2001, т. 381, № 1.

[11]

Натяганов В. Л. Действительные и мнимые парадоксы шаровой молнии.
Сб. тез. IX Междунар. конференции «Математика. Компьютер. Образование»,
Вып. 9. — М.: Прогресс-Традиция, 2001.

[12]

Натяганов В. Л. Электрокапиллярновихревая модель шаровой молнии. —
ДАН, 2003, т. 390, № 6.

[13]

Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. — М.: Физматгиз, 1959.

[14]

Натяганов В. Л., Орешина И. В.

Электрогидродинамика монодисперсных

эмульсий, ч. 1, 2. — Коллоидный журнал, 2000, т. 62, № 1.

[15]

Ламб Г. Гидродинамика. — М.-Л.: ГИТТЛ, 1947.

229

[16]

Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. — М.: Мир, 1973.

[17]

Слезкин Н. А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. — М.: ГИТТЛ, 1955.

[18]

Хаппель Дж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. —
М.: Мир, 1976.

[19]

Электровихревые течения. Ред. Щербинин Э. В. — Рига: Зинатне, 1985.

[20]

Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. — М.: Наука,
1982.

[21]

Тамм И. Е. Основы теории электричества. — М.: Наука, 1989.

[22]

Толмачев В. В., Головин А. М., Потапов В. С. Термодинамика и электроди-
намика сплошной среды. — М.: Изд-во МГУ, 1988.

[23]

Куликовский А. Г., Любимов Г. А. Магнитная гидродинамика. — М.: Физ-
матгиз, 1962.

[24]

Шерклиф Дж. Курс магнитной гидродинамики. — М.: Мир, 1967.

[25]

Владимиров В. С. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1971.

[26]

Нигматулин Р. Э. Основы механики гетерогенных сред. — М.: Наука, 1978.

[27]

Духин С. С., Шилов В. Н. Диэлектрические явления и двойной слой в дис-
персных системах и полиэлектролитах. — Киев: Наукова думка, 1972.

[28]

Мелчер Дж., Тейлор Дж. Электрогидродинамика: обзор роли межфазных ка-
сательных напряжений. — Сб. перев. «Механика», 1971, № 5.

[29]

Натяганов В. Л. Некоторые особенности электрокапиллярного движения ка-
пель. — Сб. Механика деформируемых сред, М.: Изд-во МГУ, 1985.

[30]

Остроумов Г. А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей.

Физические основы электрогидродинамики. — М.: Наука, 1979.

[31]

Биркгоф Г. Гидродинамика. — М.: ИЛ, 1963.

[32]

Сэффмэн Ф.Дж. Динамика вихрей. — М.: Научный мир, 2000.

[33]

Yajnik K. Dynamic Reversibility in Fluid Flow. — J. basic Eng. Trans. of ASME.
Ser. D, 1967, v. 89, № 1.

[34]

Козлов В. В. Общая теория вихрей. — Ижевск, Изд. дом «Удмуртский ун-тет»,
1998.

[35]

Поль Р. В. Введение в учение об электричестве. — Л.-М.: ГТТИ, 1938.

[36]

Сигов Ю. С. Вычислительный эксперимент: мост между прошлым и будущим
физики плазмы. Избр. труды. — М.: Физматлит, 2001.

[37]

Елецкий А. В., Смирнов Б. М. Фуллерены и структуры углерода. — УФН,
1995, т. 165, № 9.

[38]

Лахно В. Д. Кластеры в физике, химии, биологии. — М.-Ижевск, РХД, 2001.

[39]

Головин А. М. Растворение эллиптического пузыря в жидкости малой вязко-
сти. — ПМТФ, 1968, № 6.

[40]

Головин А. М., Натяганов В. Л. Магнитогидродинамическое обтекание кап-

ли при малых числах Рейнольдса и Гартмана. — Изв. АН СССР, МЖГ, 1978,
№ 6.

230

[41]

Кутепов А. М., Полянин А. Д. и др. Химическая гидродинамика. — М.:
Бюро-Квантум, 1996.

[42]

Шаровая молния в лаборатории. — М.: Химия, 1994.

[43]

Ревуженко А. Ф. Механика упруго-пластических сред и нестандартный ана-
лиз. — Новосибирск, Изд-во НГУ, 2000.

[44]

Натяганов В. Л. Математическое моделирование и метод гидроэлектромаг-
нитных аналогий. — Сб. Совр. проблемы механики и прикл. математики. Во-
ронеж (в печати).

[45]

Натяганов В. Л. Четочная молния как промежуточная стадия между линей-
ной и шаровой. — Сб. докл. VII Междунар. конфер. «Современные проблемы
электрофизики и электрогидродинамики жидкостей.», С.-П., 2003.

[46]

Шмыглевский Ю. Д. О цепочках осесимметричных вихрей. — Изв. РАН,
МЖГ, 1997, № 2.

[47]

Шулейкин В. В. Физика моря. — М.: Наука, 1968.

[48]

Базелян Э. М., Райзер Ю. П. Физика молнии и мониезащиты. — М.: Физмат-
лит, 2001.

[49]

Григорян С. С. О механизме возникновения шаровой молнии. — ДАН, 2002,
т. 385, № 6.

[50]

Дубровский В. А., Русаков Н. Н. Механизм генерации электрического поля.

— Докл. АН СССР, 1989, т. 306, № 1.

[51]

Гинзбург В. Л. О науке, о себе и о других. — М.: Физматлит, 2001.

[52]

Программа и тезисы. XII Росс. конфер. по холодной трансмутации ядер хими-
ческих элементов и шаровой молнии. — М.: НИЦ ФТП «Эрзион», 2003.

231

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  54  55  56  57   ..