Найти в Дзене
Эпонимы и Мы

ЭФФЕКТ РАНКА - ХИЛЬША

Или ХИЛША.

Как поведёт себя поток воздуха, если его направить в трубу под углом и заставить вращаться по спирали? Вы можете гадать сто лет, но ни за что не догадаетесь: оказывается, он разделится на два потока, первый из которых будет двигаться по периферии в одну сторону и нагреваться, а второй, ближе к центру, в противоположную и охлаждаться! Парадокс? Нет, вихревой эффект.

Фото с сайта https://ru.wikipedia.org/wiki/Вихревой_эффект
Фото с сайта https://ru.wikipedia.org/wiki/Вихревой_эффект

Но ещё более невероятно то, что объяснимых физикой причин для такого разделения нет, как нет причин и для вращения центрального жгута в противоположную сторону относительно периферии. Просто так происходит, и всё тут, живите с этим, как говорится.

Физики, пытаясь объяснить данный феномен, приводят самые разные гипотезы. Например, что температурное разделение происходит путём теплопередачи от сжатого (и потому горячего) кумулятивным эффектом центрального жгута к несжатой периферии, имеющей температуру как на входе. Якобы, по мере движения к «горячему» концу периферия нагревается от двигающегося ей навстречу сжатого горячего центрального жгута, который в свою очередь наоборот остывает. По их мнению, образующийся в трубке вихрь является тепловым насосом компрессионного типа с противоточным теплообменником.

Но как оно на самом деле - никто точно не знает. Интересно, что с водой этого не происходит - очевидно, из-за того, что она сжимается куда хуже газов.

Впервые над этой загадкой задумался французский инженер Жозеф Ранк, когда случайно (а как же ещё?) в конце 20-х годов прошлого века обнаружил факт разделения потоков воздуха в трубе изобретённого им промышленного циклона для удаления пыли со сталелитейного завода.

Так и не сумев объяснить, почему же так происходит, Ранк всё же не побоялся подать заявку на изобретение «вихревой трубой», которую также называют ТРУБОЙ РАНКА. И в 1934 году ему даже выдали Патент США № 1952281. Но тогда это почему-то никого особо не заинтересовало.

Фото с сайта https://ghimiremukesh.github.io/2019-07-12-vortex-tube/
Фото с сайта https://ghimiremukesh.github.io/2019-07-12-vortex-tube/

Повторно к тем же результатам, что и его французский коллега, в 1946 году пришёл немецкий физик Рудольф Хильш. Правда, в его публикациях были даны рекомендации относительно того, как и где может быть использовано данное открытие. Однако только в начале 60-х учёный мир, наконец, обратил внимание на эти статьи. В словарях и энциклопедиях появились статьи "ЭФФЕКТ РАНКА - ХИЛЬША" и "ТРУБА РАНКА - ХИЛЬША". Начали регулярно проводить специализированные конференции по вихревому эффекту.

Фото с сайта https://ru.pinterest.com/pin/745627282072053071/
Фото с сайта https://ru.pinterest.com/pin/745627282072053071/

Люди стали предлагать проекты холодильных установок, вихревых теплогенераторов и микрокондиционеров, в которых отсутствует жидкий теплоноситель. Эти устройства, правда, не отличаются особой мощностью, однако они очень уместны там, где есть постоянный приток "дармового" сжатого воздуха, поток которого можно разделить на холодный и горячий, используя тот и другой по назначению.

Фото с сайта https://www.nexflow.com/blog/how-was-the-first-vortex-tube-created/
Фото с сайта https://www.nexflow.com/blog/how-was-the-first-vortex-tube-created/

Жорж-Жозеф Ранк (7 февраля 1898 – 15 января 1973) - французский инженер, изобретатель.

Интерес к физике, судя по всему, сначала возник, благодаря его отцу, железнодорожному инженеру, а позже укрепился в лицее Сент-Луиса. В дальнейшем Ранк поступил в Политехническую школу в Париже. Что не помешало ему потом окончить аспирантуру в Консерватории искусств.

Интересуясь работой карбюратора Pantone, он стал изучать вихревые потоки, а затем попытался создать вакуумный насос для железных опилок. И как раз тут он и сделал своё самое большое открытие всей жизни.

Ранк работал на сталелитейном заводе Сен-Жак в Монлюсоне, где усовершенствовал методы производства стали. Затем возглавил металлургическую лабораторию в Сен-Жаке, где помогал разрабатывать стали, которые будут использоваться в качестве брони в танках и на линии Мажино.

Во время Второй мировой войны создавал стали и сплавы, которые позже будут использоваться в авиационной промышленности. А после войны получил должность на сталелитейном заводе "Обер и Дюваль" в Ле-Ансизе, где возглавил металлургическую лабораторию и разрабатывал сплавы для авиации.

Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Hilsch_Scherzer_Hückel_1935_Stuttgart.jpg/220px-Hilsch_Scherzer_Hückel_1935_Stuttgart.jpg
Фото с сайта https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/44/Hilsch_Scherzer_Hückel_1935_Stuttgart.jpg/220px-Hilsch_Scherzer_Hückel_1935_Stuttgart.jpg

Кто-то из этих господ на фото - немецкий физик и преподаватель Рудольф Хильш (18 декабря 1903 - 29 мая 1972). Но кто именно - история умалчивает, возможно, тот, который в очках, он выглядит самым умным.

Закончил Гёттингенский университет, был профессором физики в Эрлангене, затем вернулся в alma mater и возглавил там I Физический институт Гёттингенского университета имени Георга Августа, где проработал до 1960-х годов.

В мире науки он известен как создатель одного из первых работающих (правда - на очень низких частотах) полупроводниковых усилителей. Это было в 1938 году, а в 1939 Хильш смог показать в своем исследовании по управлению электронными токами в кристаллах, что твердотельная электроника возможна. А ещё предсказал возможность замены ламп маленькими устройствами, которые впоследствии стали называться транзисторами.

Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!

Наука
7 млн интересуются