Začátek MHD3
..Čárkovaná čára má znázorňovat oblast, kde proud začíná odchylovat, aby ustoupil předmětu.
...V případě přesvětelného proudu již zvukové vlny nemohou "informovat proud" předtím, než se předmět na něj nachází. Plyn je pak "zaskočen" a jeho reakcí je vznik vln rázových. Úmyslem tedy bylo najít způsob, jak působit na dálku, před předmětem, a manipulovat s plynem, aby se mu umožnilo ustoupit.
..První řešení se týká vniknutí tvaru křídla do vzduchu při přesvětelné rychlosti. Je známo, že účinek nárazu tohoto předmětu na vzduch způsobí jeho náhlé zpomalení. Bylo tedy logické usnadnit proudění plynu podél tvaru blízko předního okraje, zároveň zahájit zpomalení plynu před předmětem. To je možné aplikací magnetického pole kolmého ke střední rovině s umístěním dvou povrchových elektrod, jak je uvedeno. Průběh elektrických proudů procházejících plynem je znázorněn. Vzniká tak síla Laplace (Lorentzova síla, pro anglosaské).
..Níže je obecný vzhled pole elektromagnetických sil, kolmého k proudovým liním.
..Tím se získává na třech úrovních:
..- Před zařízením začínáme zpomalovat proud před předmětem.
..- Zahajujeme pohyb odchylky plynu.
...- Usnadňujeme jeho proudění podél stěny.
...Elektromagnetická síla na jednotku objemu je J B, kde B je intenzita magnetického pole, vyjádřená v teslách (jeden tesla je deset tisíc gauss), a J je hustota elektrického proudu, v ampérech na čtvereční metr. Síla je pak vyjádřena v newtonech na kubický metr.
..Intenzita, která by byla jednoduše jedna ampér na čtvereční centimetr (deset tisíc ampér na čtvereční metr), spojená s polem 10 tesl, by způsobila sílu deseti tun na kubický metr plynu, dostatečnou k tomu, aby ovlivnila proudění požadovaným způsobem.
..Síla je největší v blízkosti elektrod, kde se proud koncentruje a kde je hustota proudu nejvyšší.
..Problém je samozřejmě v tom, jak vést takový elektrický proud prostředím, které je zpočátku vynikajícím izolátorem, při normální teplotě: vzduchem. Tento problém budeme řešit později.
..V první řadě, v roce 1976, jsme se rozhodli pro simulace založené na hydraulických experimentech. Tekutina byla kyselá voda (aby byla lépe vodivá). Zbývalo určit rozměry experimentu. Máme zařízení, které poskytuje jeden tesla v několika krychlových centimetrech. Rychlost proudění byla 8 cm za sekundu. Hustota vody je 1000 kg/m3, takže je možné vypočítat minimální hodnotu J tak, aby parametr interakce:
kde L je charakteristická rozměr modelu.
...Zánik vlny předního štítu byl proveden v prvním pokusu (1976). Pracovali jsme na lenticulárních modelech, ale první pokusy byly provedeny na válcovém modelu, na kterém byla vlna předního štítu simulována jako odpojená rázová vlna, která se ustavila vzdáleně od válcového překážky:
..Stále s magnetickým polem kolmým ke střední rovině byl zánik vlny předního štítu dosažen pomocí dvou elektrod, jak je uvedeno na obrázku. Rozložení polárních částí elektromagnetu je také znázorněno. Průměr modelu: 7 mm. Šířka elektrod zabudovaných do stěny: 2 mm.
...Níže uvedený obrázek ukazuje vlny bez elektromagnetických sil, a následující obrázek po zániku přední vlny.
...Síly Laplace, spojené s průchodem proudu kyselou vodou, kombinované s příčným magnetickým polem, odpovídají následujícímu obrázku:
..Tyto síly jsou zvláště intenzivní v blízkosti elektrod, kde se proud koncentruje (maximální hustota proudu J). Před předmětem způsobují zpomalení proudění. Avšak toto pole sil není vhodné pro úplné zánik systému vln. V experimentech s válcovým překážkou, vybavenou jednou sadou elektrod, byly tyto vlny jednoduše koncentrovány za modelem. Nicméně, jak je znázorněno na obrázku, bylo to dostatečné k vytvoření výkyvu v "bodě zastavení", což dokazuje, že takový systém může být dále použit pro MHD pohon.
...Zánik celého systému vln může být zajištěn, jak bylo možné ověřit, vždy pomocí těchto hydraulických simulací, kolem lenticulárního modelu, použitím této chvíle tří párů elektrod. Skutečně, pokud se odkážeme na předchozí obrázek, vidíme, že vznik vln Macha vzniká z důvodu překrývání vln Macha ve dvou oblastech, před a za modelem.
...Byli jsme první (doktorská práce Bertranda Lebruna) k zavedení klíčového konceptu regulace supersonického proudění pomocí sil Laplace, které vytvářejí kolem modelu systém rovnoběžných vln Macha:
..Druhá rodina charakteristik, vln Macha, nebyla znázorněna.
...Tři akce jsou tedy nutné:
...- Zabraňte vlnám Macha v tom, aby se v blízkosti předního okraje modelu znovu rovnaly, zrychlením plynu v této oblasti.
...- Zabraňte vlnám v tom, aby se "rozptýlily" (v "rozptýleném kuželu") na boku tohoto modelu.
..- Nakonec znovu zrychlit v blízkosti zadního okraje.
..Z toho důvodu systém tří povrchových elektrod:
...Magnetické pole bylo kolmé ke střední rovině, ale pro vytvoření vhodného pole sil bylo nutné (v počítačových simulacích) "tvarovat" toto pole, což by bylo možné pomocí několika spojených cívek. V blízkosti elektrod byly síly Laplace schematicky uspořádány následovně:
...Doktorská práce Lebruna (publikace na 7. mezinárodním kolokviu MHD v Tsukuba, Japonsko a na 8. mezinárodním kolokviu v Pekingu, 1990, dále v časopise The European Journal of Physics) prokázala teoretickou proveditelnost operace. Tento výsledek je zajímavý z několika důvodů. Skutečně, když zrychlujeme proud, dodáváme mu energii, zatímco když ho zpomalujeme, on sám dodává energii. Proč? Protože proudění plynu podél modelu rychlostí V znamená elektromotorické napětí V x B. Tato síla má tendenci vytvořit hustotu proudu J = s (V x B), kde s je elektrická vodivost, která spolu s magnetickým polem podle síly Laplace J x B = s (V x B) x B
../../../bons_commande/bon_global.htm
