В этой части:
- Я рассмотрю эксперимент с позитивной стороны. Информации он дает просто море.
- Попинаю несколько раз Поппеля.
- Детально разберу все "чудеса" которые наблюдал горе экспериментатор.
Стенд и его глюки.
Абсолютно очевидно, а при анализе данных было доказано математически, что стенд работал не корректно. Это является основным и очень весомым предлогом для того чтобы отмахнуться от результатов эксперимента. Но..
Как говорится, есть нюанс.
Корректность работы стенда вещь относительная!
Поппель совершенно верно заподозрил, что некорректные данные (волнистые графики круглых труб) получались из-за того, что при входе в испытуемые трубы поток заходил вращаясь.
Виновником вращения Поппель назначил шланг (3) соединяющий бак с испытуемой трубой (4), что не верно.
Поворот шланга воду не закрутит. Это не желоб. Поперечное сечение потока в шланге симметрично, поэтому никаких вращательных сил в нем возникнуть не может.
В отчете сказано что оба шланга (3) были сделаны минимальной длины, чтобы оказывать на поток минимальное тормозящее воздействие. На сечение шлангов свое внимание Поппель решил не обращать.
Шланги были такими короткими, что для обеспечения перепада (h) приходилось поднимать или опускать конец трубы с фонтанчиком. Т.е. шланги были длиной всего 15 - 20 см.
На самом деле, вращение возникало в самом баке, точно также как появляется вращающаяся воронка при сливе воды из раковины или ванны. В коротком шланге это вращение не успевало разрушится и добиралось до входа в испытуемую трубу.
Что за процессы при этом происходили и почему они вносили именно такие искажения какими их зарегистрировали, я разберу немного ниже.
А теперь нюанс.
Если для круглых труб вращение потока вызывает, скажем так, непривычный результат, то для труб со спиральным швом вращение потока это норма.
Следовательно, что касается труб со спиральным швом, то на них стенд почти не влиял.
Почему почти?
Да потому что Поппель накосячил везде где только смог!
Правильный стенд.
Давайте соберем стенд правильно.
Соберем его так, чтобы к полученным данным ни один комар не докопался.
Бак оставим так как есть только поднимем его немного повыше. Так надо. Шланги, естественно, возьмем такого же поперечного сечения как и испытуемые трубы. Для испытания конических труб, шланг от бака должен быть такого же диаметра как вход в трубу.
Длину шлангов выберем такой чтобы трубу не нужно было наклонять. Однако лишние петли конечно же не нужны. Труба устанавливается горизонтально. Ее не трогаем в течении всех замеров. Для обеспечения разной скорости потока поднимаем или опускаем только фонтанчик.
Фонтанчик оставим. Это не изобретение Поппеля, это классический, стабильный водяной подпор.
Теперь поработаем над предотвращением возможных искажений.
Во первых.
Зачем приплюсовывать к измерениям влияние тех процессов которые, возможно, могут происходить внутри шлангов?
Нам этого не надо.
Поэтому измерительные трубки, их нужно всего две, подключаем непосредственно перед входом и сразу после выхода из трубы.
Таким образом все что происходит вне трубы регистрироваться не будет.
Во вторых.
Раз вращение в баке влияет, избавимся от этого влияния.
Нужно, на выходе из бака, поставить рассекатель - два лезвия крест накрест. Даже если в самом баке образуется водяная воронка, то через рассекатель вращение в шланг не проберется.
В третьих. (И это очень важно)
Необходимо грамотно оформить места подключения измерительных трубок.
Это тройники с двумя рассекателями на входе и выходе. Таким образом в точке измерения не будет "лишнего влияния" ни со стороны шлангов, ни со стороны испытуемой трубы.
Когда я первый раз читал отчет Поппеля, а было это о-о-чень давно, я думал, что во всех его действиях есть тайный смысл. Я особо не разбирался в вопросе и считал, что запутанность отчета и непонятность манипуляций мне только кажется. Я думал что мне не хватает знаний чтобы вникнуть и оценить всю глубину глубин.
А когда, много позже, разобрался, то понял, что экспериментатор сам слабо представлял что и как нужно делать.
Работа на правильном стенде
Повторю рисунок еще раз.
Фиксируем жертву на стенде и начинаем опускать фонтанчик.
Допустим, бак стоит на такой высоте, что мы можем опускать фонтанчик от уровня Н=0 до Н=1м. Ниже не можем, в пол упремся.
Допустим, мы хотим построить график по сотне точек. Значит, будем опускать фонтанчик с шагом 1 см.
100 точек много? Достаточно 50? Значит, опускаем фонтанчик с шагом 2 см.
Т.е. большая линейка нам нужна только для разбиения измерений каждой трубы на одинаковое количество шагов.
Далее.
Для каждого шага измеряем гидравлическое сопротивление и среднюю скорость потока.
Гидравлическое сопротивление меряем маленькой линейкой в мм водяного столба. Можно заглянуть в справочник и перевести в паскали.
Хотим узнать общую силу трения? Делим паскали на поперечное сечение жертвы.
Среднюю скорость для каждого шага вычисляем при помощи мерной емкости и секундомера. Делим литры на секунды получаем расход литр/сек. Делим расход на поперечное сечение жертвы в см² получаем скорость см/сек.
Провели одинаковое количество измерений для каждой трубы. Строим графики по соответствующим значениям.
Все просто и самое главное однотипно.
На описанном стенде:
- Круглые трубы покажут стандартную параболу.
- Общая сила трения потока в круглой стеклянной трубе будет меньше чем в круглой медной, а не наоборот, как у Поппеля.
- График спиралевидной геликоидальной трубы будет без "залетов" в "отрицательное трение".
Курьез ситуации в том, что если бы Поппель собрал стенд правильно, то разобраться в поведении упорядоченно вихревых потоков было бы гораздо сложнее.
Как ни странно, именно его ошибки дают много полезной информации.
Первое чудо - "отрицательное трение".
Начнем с того что термин "отрицательное трение" выдуман фанатами Шаубергера. Точно так же как термин "пирокинез" был придуман Стивеном Кингом и введён в оборот.
Об отрицательном трении не говорил ни сам изобретатель ни Поппель.
По мнению Поппеля, сила трения в трубах со спиралевидным швом может быть значительно меньше чем в круглых, но полностью не исчезает. Два "залета" графика в отрицательную зону Поппель объяснил тем,
что в трубе, по неизвестной науке причине, возникает дополнительная сила, которая тянет (или проталкивает) воду и приводит к тому, что график опустился ниже нуля.
Объяснить откуда эта сила берет энергию для совершения работы по проталкиванию воды Поппель, естественно, не смог.
Давайте вернемся к глючному стенду.
Я убрал лишнее. Оставил только две измерительные трубки 5.1 и 5.2.
Мое объяснение будет немного не по учебнику, но мне кажется так будет понятнее. (В учебнике все объясняется через давления)
Почему уровень воды в трубке 5.1 такой как есть?
Потому что сила гравитации загоняет воду в шланг 6.1 до тех пор пока по закону сообщающихся сосудов уровень жидкости в трубке 5.1 не станет равным уровню в баке.
Почему уровень в трубке 5.2 ниже (смотрим только на синий цвет)? Почему существует перепад (h) ?
Начнем с того, а какая сила действует в точке замера там где шланг 6.2 подключен к воронке? Что это за сила?
Благодаря той же самой гравитации вода бежит из бака, через шланг, через испытуемую трубу, через еще один шланг, далее в воронку. Давайте назовем ее "проталкивающая сила гравитации". Несколько криво звучит, но по сути верно.
Так как процесс находится в движении, то навстречу "проталкивающей силе гравитации" на всем протяжении трубопровода действует сила трения (Fтрения), по этому до точки замера 6.2 добираться не вся "проталкивающая сила", а только ее часть, равная:
= "проталкивающая сила гравитации"- Fтрения.
По этому при движении уровень воды в измерительной трубке 5.2 всегда будет ниже чем в трубке 5.1. Всегда будет разница уровней (h).
Что будет если сила трения (Fтрения) станет равной нулю, теоретически?
В этом случае независимо от высоты установки воронки, фонтанчик из нее будет бить на высоту уровня воды в баке. Зеленые стрелки.
Как говорится, с какой высоты упало,на такую и подскочило.
А уровень воды в измерительной трубке 5.2 станет равным 5.1. Тоже дорисовано зеленым.
Что мы будем наблюдать если все происходит по Поппелю?
Трение сильно уменьшилось, но не исчезло. Плюс, появилась дополнительная сила. Почему Поппель сделал этот вывод? Что он увидел?
Он увидел что уровень в трубке 5.2 стал выше чем в 5.1 (дорисовано красным). Он это реально увидел.
Из 5.1 вычел 5.2 , получил отрицательную величину и изобразил ее на графике. Но...
В этом случае, фонтанчик должен был бы бить выше бака. Точнее выше уровня воды в баке. Красная стрелка. Это невозможно не заметить.
В конце концов при эксперименте присутствовало много людей. Даже если никто из них не мог грамотно объяснить ситуацию с точки зрения физики, не догадаться направить фонтанчик в бак они не могли. Получился бы "вечный двигатель".
Почему же "вечный двигатель" не собрали?
Потому, что уровень в измерительной трубке 5.2 стал выше 5.1. Это показывает график. А вот фонтанчик был невысокий, таким как показывают синие стрелки.
Другими словами.
Дополнительная сила возникла, но она почему то действовала не на фонтанчик, выбрасывая воду высоко вверх, а действовала только на воду в измерительной трубке 5.2.
В чем же причина? Что это за сила?
Причина во вращении воды в воронке фонтанчика! Сила обычная, центробежная.
Соединительные шланги были короткими и вращение из трубы со спиралевидным швом добиралось до воронки.
Вода вращалась, следовательно возникала центробежная сила которая дополнительно прижимала воду к стенкам воронки и следовательно дополнительно давила на точку замера 6.2.
По этому полная сила со стороны воды в точке замера равнялась:
=["сила проталкивания"- Fтрения] + Центробежная сила!
Центробежная сила = mV²/r.
m - масса воды
V - касательная скорость
r - радиус вращения
Касательная скорость в квадрате, следовательно при увеличении оборотов в два раза центробежная сила возрастет в четыре.
Смотрим на график.
Точки 1 и 2 - первый и второй прогибы.
Скорость потока маленькая. Вращение медленное. Влияние центробежной силы не большое. Прогибы происходят в основном из-за снижения силы трения.
Точка 3.
Сила трения уменьшилась из-за упорядоченности потока.
Скорость потока, а значит и скорость его вращения возросла в два раза. Центробежная сила возросла в четыре.
Уровень в измерительной трубке 5.2 стал выше чем в 5.1.
График улетел в минус.
Точка 4. Скорость потока и его вращение еще больше и точка 4 улетает в минус.
Что за синий пунктир?
Я рассказывал механику снижения общей силы трения.
Значительный объем вихревого потока становится упорядоченным, в следствии чего общая сила трения падает, но небольшие зоны турбулентности все таки присутствуют. С увеличением скорости количество завихрений в этих зонах будет расти.
Другими словами общая сила трения в спиралевидной геликоидальной трубе с увеличением скорости потока будет увеличиваться, от этого никуда не деться, только это увеличение будет очень медленным.
Минимальные значения графика геликоидальных труб, прогибы, будут ложиться на синюю пунктирную линию которая, по всем законам гидродинамики, является графиком очень сильно приплюснутой параболы.
Колбасу (волнистость) я сейчас не рассматриваю. Она будет. Ее мы оставим на закуску.
Другими словами в точках 1 и 2 влияние центробежной силы не велико и прогибы ложатся на синий пунктир.
В точке 3 относительно пунктира прогиб значительно опустился.
В точке 4 относительно пунктира прогиб опустился еще ниже.
Есть ли еще доказательства того, что на показания стенда влияло именно вращение потока?
Конечно!
И как обычно, другого человека просто нет, их предоставил Поппель.
Я его шпилю исключительно за отсутствие знаний в области физики. Но если бы не он...
На оригинальном рисунке, пусть и не очень четком, хорошо видно, что уровень воды в измерительной трубке подключенной ближе к выходу из воронки, точка (1), ВЫШЕ чем в трубке подключенной дальше от выхода,
точка (2).
Поппель в свои расчеты даже пытается вклинить величину (Δh), правда получается кривовато. Он так и не понял откуда эта Δh взялась.
В нормальных условиях, чем ближе к выходу из трубопровода тем ниже давление! Уровень в трубке (1) должен быть ниже чем в трубке (2)!
Это, сука, физика!!
Почему у Поппеля наоборот?
Потому что поток в воронке вращался.
Второе чудо - гидравлическое сопротивление в стеклянных трубах больше чем в медных.
Вообще то нет.
Гидравлическое сопротивление стеклянных труб, в обычных условиях, меньше медных.
От чего зависит гидравлическое сопротивление? От общей силы трения т.е. от количества беспорядочных завихрений в потоке.
Кто эти завихрения генерирует?
Стенки трубы.
Чем шершавее стенка, тем больше она нагенерирует.
Следовательно, гладкая стеклянная стенка обеспечит меньшее количество хаотичных завихрений и меньшее гидравлическое сопротивление чем медная. Но...
Мы разбираемся не в том как должно быть обычно, а в том, как и почему это было на стенде Поппеля. А там поток вращался.
Давайте отвлечемся.
Разберемся с воронкой в раковине. Почему она там появляется?
Я говорю не о конкретных силах и зависимостях а о самом, самом общем ответе.
Любое тело или среда движется по пути наименьшего сопротивления.
Это закон.
Причем, это не обязательно самый короткий путь, а движение по нему не обязательно самое быстрое. Чаще всего да, но не обязательно.
Думаю, в детстве, вы проводили следующий эксперимент.
После купания выдернул пробку в ванне , вода пошла в слив и появилась воронка. Перекрыл слив рукой, воронка исчезла. Приоткрыл слив на половину, вода журчит, но воронки нет.
Но если второй рукой раскрутить воду, воронка появится и не исчезнет пока не уйдет вся вода.
Что это значит?
Появление строго определенной формы движения это упорядоченность. Воронка это упорядоченное движение.
Из опыта видно, что оно возникает при совпадении определенных условий.
1. Вариант: Диаметр слива + определенный расход и воронка появится сама.
2. Вариант: Диаметр и расход меньше, но присутствует предварительная раскрутка.
Важно то, что если упорядоченное движение сформировалось оно "желает" существовать как можно дольше и протянуться как можно дальше, потому что так легче.
Если упорядоченное движение возникло, то разрушается оно только если внешние условия ему не способствуют, от слова совсем.
Возвращаемся к эксперименту. Я не буду фантазировать.
Буду только описывать.
Вращающийся, упорядоченный поток, сформированный естественным образом в баке (водяная воронка), влетает в круглую трубу.
"Хочет" ли упорядоченный вихрь протянуться по всей трубе?
Да.
Является ли круглая форма трубы залогом его долгой жизни?
Нет.
В круглой трубе нет завихрителей или спирального шва которые стабилизируют структуру вихря по всей длине трубы.
Т.е. на каком то протяжении от начала, упорядоченный вихрь будет существовать. И на этом участке общая сила трения будет низкой.
Потом, по естественной причине произойдет разрушение.
Высоко скоростные ролики, потеряв синхронность, будут наезжать друг на друга, рваться на части, размазывать друг друга по стенкам.
Т.е. после разрушения структуры, возникнет зона повышенной турбулизации и тормозов.
Из графика видно что характеристика стеклянной трубы хуже.
На скорости 50 см/сек медная показывает гидравлическое сопротивление
3,2 см вод. столба, а стеклянная 5,8 см вод. столба.
Это значит, что зона турбулизации, зона повышенного трения, зона в которой существует огромное количество хаотичных завихрений, в стеклянной трубе длиннее чем в медной.
Или по другому. Упорядоченно вихревой поток в стеклянной трубе разрушается быстрее чем в медной.
Почему?
Как материал трубы влияет на упорядоченный вихрь?
Рассмотрим идеальный материал и это ...
... барабанная дробь ...
ДЕРЕВО!
Я уже говорил, что для устойчивого вращения и взаимо обкатывания крайне важно чтобы силы трения в красных точках были равны.
Важно чтобы сцепление периферийных роликов с центром и со стенкой было одинаковым.
Также говорил, что периферийный ролик цепляется не совсем за стенку, а за пристеночный слой воды.
Слой в несколько молекул, который посредством молекулярного притяжения, удерживается на стенке. По нему то и катится ролик.
Если труба будет ржавой, то пристеночный слой будет толстый.
Это плохо. Это как езда на велосипеде по песку. Периферийные ролики вязнут, размазываются по стенке, разрушаются сами и разрушают структуру потока.
Если труба будет очень гладкой. Гладкой на столько, что будет плохо смачиваться водой. Это тоже плохо.
Пристеночный слой будет легко сорвать.
Это как езда на велосипеде по льду. Чуть чуть ошибся, голова-ноги и , как говорится, полная турбулизация.
Дерево это ячеистая структура с очень малым размером ячейки. Пристеночный слой это вода которая находится внутри полостей вскрытых растительных клеток. Он не выступает внутрь трубы, т.е. имеет минимально возможную толщину и его невозможно сдвинуть с места.
Идеальная ситуация.
Деревянные трубы это совсем другая опера.
В нашем случае важно, что сцепление у воды и стекла хуже чем у воды и меди.
А это значит:
Если в круглую стеклянную трубу зайдет упорядоченный вихревой поток, то из за плохого сцепления с гладкими стенками он сорвется и разрушится раньше чем в медной.
В результате чего возникнет более протяженная зона турбулизации.
Особо подчеркну.
Чтобы характеристика стеклянной трубы стала хуже медной в них должен заходить ни какой то там, не пойми как вращающийся, а именно упорядоченно вихревой поток.
Т.е. мы установили еще один важный факт.
Водяная воронка в баке формировала естественную упорядоченную структуру потока.
Третье чудо - колбаса (волнистость графиков)
На трубах со спиральным швом волнистость ярко выражена. Но..
Волнистость графиков наблюдалась абсолютно на всех трубах.
И на круглых тоже!
А это значит, что волны связаны не с формой стенок трубы а с формой структуры потока в трубе.
А что значит волна на графике?
Это значит, что процесс периодический.
Другими словами, на стенде Поппеля, и в круглых трубах и в трубах со с спиральным швом происходили одни и те же процессы связанные с периодическим изменением структуры потока, а структура потока менялась, потому что менялась скорость.
Только в трубах со спиральным швом результат этого изменения выражен более ярко.
Опять рассмотрим деревянную трубу.
Деревянная труба идеальна для сохранения упорядоченно вихревого движения.
Естественно, мы имеем способность видеть структуру вихря.
Как будет изменяться структура вихря при увеличении общей скорости потока?
Допустим, из трубы вытекает 100 литров в минуту. При таком расходе в трубе установилась структура строго определенной формы плетения и размера роликов.
Теперь увеличиваем расход до 110 л/мин. Что произойдет?
Логично предположить, что шаг оплетки увеличится, он станет чуть чуть более пологим. Потому что сила инерции спрямит оплетку.
Из-за силы инерции любое тело или среда желает двигаться только по прямой и с постоянной скоростью. Сила инерции зависит от скорости и массы. Чем они больше тем больше сила.
В нашем случае получается, что чем выше расход тем "прямее" структура.
Но есть нюанс.
Если модель структуры которую предложил Шаубергер верна, то при "спрямлении" оплетки, движение центральной части вперед замедляется из-за уменьшения шага вкатывания. Следовательно, для сохранения повышенного расхода должны возрасти обороты. Чтобы центральный ролик ввинчивался быстрее.
Но тогда, в зонах не упорядоченности из-за более высоких скоростей вращения роликов, будет генерироваться бОльшее количество неупорядоченных завихрений, что повлечет увеличение общей силы трения. Чтобы общая сила трения не росла нужно уменьшить объем зон не упорядоченности.
Это возможно только при уменьшении диаметра роликов оплетки и увеличения диаметра центра. (Увеличение диаметра центра тоже способствует большему расходу.) Произойдет перераспределение масс внутри структуры.
НО...
Бесконечно спрямляться и утонятся периферийные ролики не могут, потому что шаг вкатывания уменьшится до нуля и движение вперед прекратится совсем.
Следовательно, в какой то момент, должно начаться обратное перераспределение. Периферийные ролики начнут утолщаться и укладываться в спирали с меньшим шагом.
Если вы запутались, то можно сказать так.
- При движении, на структуру действуют силы трения и инерции, "интересы" этих сил противоположны, но на всех скоростях они находят оптимальный баланс. Оптимальный баланс с точки зрения затрат энергии. Затраты энергии должны быть минимальны.
При постоянном увеличении расхода ( средней скорости потока) это возможно обеспечить только периодическим изменением шага оплетки и перераспределением масс между периферией и центром. - Для трубы определенного диаметра.
Для каждого расхода (средней скорости потока) устанавливается строго определенный шаг оплетки.
Назовем его естественным шагом.
Естественный шаг не зависит от формы трубы. Он зависит от расхода (средней скорости) и поперечного сечения трубы.
Вернемся к спиралевидной геликоидальной трубе.
И в круглые трубы и в спиральную трубу входил упорядоченно вихревой поток.
Однако, для простоты, будем считать что в спиральную трубу входил прямолинейный поток.
Почему такое допущение приемлемо?
Если поток вращался, то это вращение, не совпадало с шагом спирального шва.
Т.е. на небольшом участке трубы происходило, скажем так, переформатирование потока. Возникал небольшой участок повышенной турбулизации, после которого поток начинал вращаться в соответствии с геометрией трубы.
Если поток не вращается, то опять же, возникает небольшой участок повышенной турбулизации, после которого поток начинал вращаться в соответствии с геометрией трубы.
Из-за малой чувствительности стенда, небольшой участок турбулизации на график мало влияет. На мой взгляд вообще не влияет.
В любом случае, чтобы график пошел вверх, должно начаться "подклинивание структуры" по всей длине трубы.
Если график пошел вниз, значит условия вкатывания улучшаются по всей длине.
Локальные зоны улучшения или ухудшения на график не влияют.
Начнем с первого всплеска.
Он очень показателен. Напоминаю, поток входит не вращаясь.
Видно что график круглой медной трубы поднимается плавно (медленно), а график спиральной резко. Его аж выгнуло вверх.
Что это значит?
Это значит, что в самом начале, на малых скоростях, увеличение количества хаотичных завихрений в спиральной трубе на порядок выше чем в обычной прямой.
Почему?
Потому что гидродинамика.
Количество хаотичных завихрений или гидравлическое сопротивление зависит от скорости потока и от сложности формы трубы.
Для прямой трубы:
Скорость мала, форма проще не бывает, хаотичных завихрений генерируется возможный минимум, гидравлическое сопротивление маленькое.
Для спиральной геликоидальной:
Сейчас шов работает просто как нарезка в оружейном стволе. Линейная скорость потока мала, следовательно скорость вращения потока по всей длине трубы тоже мала.
Из-за малой скорости вращения, центробежные силы малы. А они очень важны для формирования структуры.
Получается, на малых скоростях структура сформироваться еще не может, а спиральный шов дополнительно, интенсивно (по всей длине трубы) перемешивает поток. Это, в свою очередь приводит к резкому росту количества хаотичных завихрений и росту гидравлического сопротивления.
Все по фен шую. По другому не бывает.
Первое падение.
Судя по графику при расходе 0,135 л/сек это скорость 27 см/сек.
На этой скорости, благодаря "нарезке", поток уже приобрел достаточные обороты для формирования структуры и шаг плетения периферийных роликов первый раз совпал с шагом спирального шва.
Или можно сказать, что естественный шаг оплетки первый раз совпал с шагом спирального шва.
В результате, периферийный ролик, который выкатывается из шва, как родной ложится в оплетку по всей длине трубы.
Именно по всей длине - это важно.
Второй всплеск.
С увеличением скорости, естественный шаг оплетки меняется и перестает совпадать с шагом ролика который генерирует спиральный шов.
Так как масса сгенерированного ролика меньше общей массы структуры потока, неправильный ролик разрывает на части и размалывает.
Т.е. тот объем воды который только что перемололи и размазали, заполняется неупорядоченными завихрениями. Эти завихрения равномерно распределены по всей длине трубы и подклинивают структуру на всем протяжении.
**********************************************************************************
В прошлом, один из подписчиков высказал предположение о кратности совпадения естественного шага структуры и шага шва.
Типа, первое падение графика это совпадение 1:1, второе 1:2 далее 1:3 и т.д.
1:1 - сгенерированный ролик полностью совпадает с оплеткой
1:2 - совпадает на каждом втором витке
1:3 - на каждом третьем.
Что то, как то, вроде этого.
Проблемка в том, что кратность не важна. Наша ситуация однозначна,
либо-либо.
Либо совпадение полное. Новый ролик ложится как родной. Обкатывается по стенке по всей своей длине, благодаря чему синхронизируется (упорядочивается) и поддерживает упорядоченную структуру,
либо нет.
Если новый ролик, хоть в одном месте, "пошел не по резьбе" он порвется. Синхронизация по всей его длине пропадет и его перемалывает.
************************************************************************************
Остается один логичный вопрос.
Почему когда новый ролик "пошел не по резьбе" он не разваливает всю структуру?
Всплески на графике это те скорости на которых спиралевидный шов постоянно генерирует "неправильные ролики".
Почему они не разрушают упорядоченную структуру?
Отрицательное влияние есть. Это видно, есть всплеск. Однако график не "зашкаливает". Он все таки ниже круглой трубы.
Это что же получается?
Неправильный ролик вредит структуре но не сильно?
Если так, то чем выше скорость потока тем больше вред. Значит на какой то скорости "неправильный ролик" должен добить структуру, а этого не происходит. Почему?
Потому что неправильный ролик одновременно оказывает как вредное так и полезное воздействие на структуру.
Вредное - это "не по резьбе". С этим разобрались.
Полезное - он все равно вращается и передает вращение в нужную сторону.
Ведь структура смогла сформироваться именно благодаря общему вращению потока.
Вот если бы "неправильный ролик" шел "не по резьбе" и при этом вращался бы в другую сторону, тогда упорядоченной структуре кирдык.
Второе падение.
Ни чего особенного.
Шаг шва опять совпадает с естественным шагом оплетки.
Просто уточню. Происходит только совпадение шагов, но это не значит что количество периферийных роликов и их диаметры такие же как при первом падении.
Шаг может совпасть, но периферийных роликов может уложиться больше потому что они тоньше.
Третий всплеск
Все понятно несовпадение шагов того и другого. Но есть еще одна интересная деталь. Если через вершину третьего всплеска провести вертикальную линию то будет хорошо видно, что горб волны не симметричен. Правая сторона (подъем) круче. Левая сторона (спуск) положе. Координата по вертикали это гидравлическое сопротивление.
По идее, если гидравлическое сопротивление зависит только от шага плетения, то углы подъема и спуска графика должны быть одинаковы. Но спуск заметно положе.
Т.е. к значению гидравлического сопротивления, что то прибавляется при возрастании, по этому рост более резкий...
А при убывании, все равно что то прибавляется, поэтому спуск более пологий. Вопрос конечно риторический, но ...
Уж не дополнительное ли это давление, вызванное вращением потока в воронке?
Да это оно самое. Линейная скорость а значит и скорость вращения, а значит и центробежные силы в точке замера уже влияют на показания.
Третье падение
Основная особенность только в том, что скорость вращение воды в воронке фонтанчика стало настолько большим что график нырнул чуть ниже нуля.
"Глубина" совсем небольшая, однако это значит что вода в тонкой измерительной трубке поднялась чуть выше чем уровень воды в баке.
Может ли такое быть?
Конечно может. Гидротаранный насос, например, может поднять некоторое количество воды значительно выше источника. Правда бОльшее количество воды он должен сбросить в ручей.
В общем тоже ничего особенного. Единственный вопрос который скорее всего возникнет это:
Почему глубина залетов ниже нуля не увеличивается?
Если по Поппелю, то чем выше скорость потока тем больше "потусторонняя" сила которая толкает воду. Следуя этой логике, следующий залет должен быть еще глубже в отрицательную зону.
Исходя из того, что последняя волна нарисована пунктиром это всего лишь предположение.
В отчете значений из пунктирной зоны нет. Это намекает на то, что Поппель не имея данных предположил как продолжился бы график и дорисовал его пунктиром.
В таблице данных, которая приложена к отчету, отрицательного значения в точке первого залета, кстати, нет.
Стоит гидравлическое сопротивление = 0,00 см.
Однако, если бы Поппель предполагал, дорисовывая график пунктиром, то следуя логике его объяснений, второй "залет" должен быть глубже.
Что то здесь не то...
Думаю, дело было так.
Поппель нарисовал график точно следуя рабочим записям.
Ничего он недодумывал. Данные из пунктирной зоны в рабочих записях были однозначно.
Далее.
Толи Поппель сам догадался, толи кто то намекнул.
Типа: "Чувак! Ну, такого точно быть не может!"
Тогда Поппель, перед тем как приложить график к отчету, от греха подальше, последнюю волну исправил на пунктир.
Так же, в опубликованной таблице, отрицательное значение первого "залета" исправил на 0,00. А данные пунктирной зоны из отчета вообще выкинул.
На нет и суда нет, а то что график ниже нуля чуть чуть ушел два раза, так это ... рука дернулась.
Так было дело или не так, глубина "залетов" изображена верно.
Она увеличиваться не должна.
По сути, та центробежная сила которая возникала при вращении и была той "потусторонней силой" которая, по мнению Поппеля, дополнительно проталкивала воду.
Только она ничего не проталкивала. Она дополнительно поднимала воду в измерительной трубке.
Любой силе для совершения работы нужна энергия.
Центробежной силе чтобы поднять уровень воды в измерительной трубке выше уровня в баке тоже нужна энергия.
В нашем случае за все платит (mgh) - потенциальная энергия воды в баке. Именно она превращается в кинетическую энергию в трубе и другой там нет.
С одной стороны чем больше (mgh), т.е чем ниже мы опустили фонтанчик тем больше у потенциальной энергии возможностей. Она и воду раскручивает и "оплачивает" работу центробежной силы.
Но чем ниже фонтанчик тем больше масса воды в измерительной трубке которую нужно поднять. Для этого нужно больше энергии. Т.е. центробежная сила увеличивается, но и масса воды в измерительной трубке увеличивается.
И здесь никаких несоответствий нет.
На этом я закончу третью часть.
Естественно, будет четвертая. Мы рассмотрели только три трубы, а в эксперименте их было гораздо больше.
Там тоже есть о чем написать.
Хочу высказать свое мнение по поводу работы проведенной Поппелем.
Да. Этот персонаж мне не нравится.
Его интерпретации и непонимание элементарных вещей меня ставят в тупик.
В своем анализе я не залезаю дальше школьного курса.
Как бы там ни было, то что я рассказал, хорошо видели специалисты того времени и, предполагаю, долго ржали.
Ржали над отчетом, на который Шаубергер возлагал большие надежды.
Все это мне неприятно.
Однако!
Данные, полученные Поппелем, верны.
Точнее, они совпадают с совокупностью всех косяков стенда.
Если бы Поппель, после эксперимента, немножко почитав учебник, хоть что то исправил, картинка развалилась бы.
Ее невозможно было бы восстановить.
Поэтому, хоть я и считаю что Поппель дятел, данные он снимал честно и тщательно их записывал.
Учитывая "особенности" стенда, к данным у меня претензий нет.
С ними все ровно.
Продолжение следует.
Благодарю за внимание. До встречи...
Strashela.