«Технологии на основе свойств стоячей волны

(далее СВ) в волноводе» (на примере жидкостей).

СВ на поверхности жидкости – физическое явление при котором встречные бегущие волны образуют неподвижную волну – это можно видеть на поверхности водоема.

СВ в волноводе (трубе):

В этом случае речь идет о волнах давления. Условия возникновения похожие. Необходимо внутри волновода в двух разнесенных точках осуществить колебательные движения для генерации встречных бегущих волн давления.

При идентичности (когерентности) этих встречных бегущих волн возможно образование неподвижной (стоячей) волны давления, в которой амплитуды давления будут распределены по длине волновода ФИКСИРОВАНО и по форме будут совпадать с формой бегущей волны, например синусоиды. При этом возникают узлы и пучности СВ.

Узлы - сечения по длине волновода, в которых давление неизменно до и после возникновения СВ.

Пучности - max. и min. - сечения по длине волновода в которых величина давления max. или min.

Чередование значений аналогично синусоиде.

Т.е. образуются неподвижные амплитуды давления, в том числе, макс. и мин. давления, например, 30 и 3 атм. Отбор этих давлений можно проводить через отверстия в стенках волновода.

Условие - необходимо использовать минимальное давление больше атмосферного для исключения перехода жидкости в пар, что приведет к срыву генерации СВ.

Таким образом, поскольку создаются фиксированные перепады давления, возможно рассмотрение данной технологии, как альтернативной для разработки оборудования, работа которого основана на использовании перепадов давления – это турбины, насосы, двигатели судов и др.

Наиболее высокий КПД для жидкостей можно получить при высоком исходном давлении, например в глубине океана. Условие продиктовано исключением перехода жидкости в пар при отрицательных давлениях.

Например, на глубине в 100м, где давление 10 атм, можно использовать перепад давления в СВ до 20 атм. При глубине в 200 м – рабочий перепад до 40 атм.

Также большие рабочие перепады можно получить путем каскадного соединения волноводов, в которых сгенерирована СВ.

На сегодня пока нет научной теории этого физического явления, тем не менее практическое использование возможно для наиболее простых применений – высокой очистке жидкостей или газов от газов и примесей без использования фильтров. Поскольку примеси будут перемещаться из зоны высокого давления в зону с низким давлением, то разделение на чистую и грязную фракции произойдет неизбежно (пример - пузырек воздуха размером в 1 мм поднимается в воде при перепаде 1/10000 атм. Если в волноводе на 1м создать перепад в10 атм, то воздействие на пузырек будет в 100 раз больше) Потребуется только организовать отвод чистой и грязной фракций. Более высокая очистка - при каскадном соединении волноводов. На сегодняшний день потребности в очистке воды и воздуха становятся все более востребованными, например в Китае, Индии, Африке, т.е. рынок растущий.

Патент № 86585 от 2009г. «Устройства для очистки жидкости или газа от примесей».

Принципиально устройства не сложные, но есть определенные требования и условия для корректной генерации СВ в волноводе с учетом физического смысла процесса, который состоит в следующем:

- при возникновении в волноводе СВ происходит преобразование кинетической энергии источников колебаний в потенциальную энергию фиксированного перепада давлений по длине волновода.

Т.е. если не торопиться сделать плохо, то нужна тщательная организация НИОКР для изучения и определения оптимальных условий генерации СВ в волноводе, а также для предоставления экспериментальных данных для разработки научной теории явления.

В свою очередь, научная теория позволит создать математические модели процессов, которые смогут использоваться для разработки и конструирования более сложного оборудования, такого как насосы, двигатели надводных и подводных судов и других устройств. Также научная теория необходима для расчетов при различных формах исходных колебаний и их взаимодействии в жидкостях и газах.

Как резюме - предлагаемая технология может стать достаточно универсальной и альтернативной нескольким существующим, поэтому считаю, что данное направление может рассматриваться, как инновационное и предполагать частно – государственное партнерство для организации и финансирования НИОКР, а также для заказа разработки научной теории явления «СВ в волноводе».

ОСНОВНАЯ ЦЕЛЬ – создание источников энергии на базе СВ в волноводе.

------------ // -----------

Эксперименты, подтверждающие фиксированное распределение давления по длине волновода при возникновении в нем стоячей волны:

1. Эксперимент с трубкой Рубенса – для газов.

См. http://www.smartvideos.ru/eksperiment-s-truboj-rubensa

2. Эксперимент для жидкости В.В. Майера.

См. http://ufn.ru/ufn72/ufn72_6/Russian/r726f.pdf

Если в эксперименте с трубкой Рубенса нулевую линию провести по верхнему краю пламени, то, после возникновения "стоячей волны", заметно, что фиксированное распределение давления принимает форму синусоиды.

При этом, в эксперименте В.В. Майера, происходит разделение жидкости на "чистую" и "грязную" фракции.