Začátek MHD4
...Například pokud bychom ponorili takový model, poskytující pouze jednu dvojici elektrod, střední, a zapojili bychom ji do krátkého spojení, došlo by k průchodu proudu, uzavírajícího se v plynu, což by mělo za následek výrazné zpomalení tohoto plynu:
...Takový tvar křídla, ponořený do silně vodivého plynu (nebo do plynu, který byl vodivým), se chová jako "MHD generátor" vysokého výkonu. Jedná se o "MHD převodník". Odkud pochází energie? Jedná se pouze o kinetickou energii kapaliny a výkon, který je vytažen, je doprovázen ztrátou kinetické energie v kapalině, jejím přirozeným zpomalením.
...V roce 1965 jsme začali provozovat MHD elektrické generátory, které prováděly přímou konverzi kinetické energie kapaliny do "MHD trysky typu Faraday". Geometrie je jiná, ale princip je stejný. Níže je schéma MHD generátoru Faraday, s jeho čtvercovým průřezem.
...Další obrázek, solenoidy odstraněny, uspořádání "segmentovaných" elektrod (pro lepší rozdělení proudu v proudu).
...V experimentech, které jsme prováděli v šedesátých letech na Ústavu mechaniky kapalin v Marseille, jsme do této trysky vstřikovali argonový proud o teplotě 10 000 K, pod jedním bar, pronikající rychlostí 2500 metrů za sekundu. Magnetické pole dosahovalo 2 teslů, elektromotorické pole tedy bylo:
2500 x 2 = 5000 voltů za metr
..Vzdálenost mezi dvojicí elektrod, které na sebe působí, byla 5 cm, takže napětí bylo 250 voltů. Museli jsme odečíst 40 voltů (napětí spojené s jevy stěny v blízkosti elektrod), což dávalo 210 voltů.
...Elektrická vodivost argonu, zahřátého na takovou teplotu, byla 3500 mhos na metr, takže jsme získali hustotu proudu J = s E = s V x B = 735 000 ampér na metr čtvereční.
což je 73,5 ampér na centimetr čtvereční. Pro délku trysky 10 cm a šířku 5 cm (50 cm2) to dávalo maximální proud v krátkém spojení 3675 ampér.
...Když byly elektrody v krátkém spojení, byl proud maximální, a výsledná Lorentzova síla byla dostatečně silná, jak ukázala experiment, aby zpomalila plyn natolik, že vznikla přímá rázová vlna, získaná bez jiného překážky než tato elektromagnetická síla.
...Plyn přicházející rychlostí přesvětelnou na lenticulární profil má tedy svou vlastní energii, kterou lze využít. Energie, kterou bylo třeba vynaložit na odstranění systému rázových vln, tedy byla energie vynaložená na urychlení plynu, blízko útočného a odletového okraje, méně té, která byla produkována jeho zpomalením, spojeným s fungováním střední dvojice elektrod.
...Tento výsledek byl velmi zajímavý, protože ukazoval, že energie, kterou je třeba dodat k zániku těchto vln, byla nižší, než bylo možné předpokládat. Ztráta se hlavně odehrála v Jouleově efektu. V případě létajícího zařízení pohybujícího se v chladném vzduchu by bylo třeba přidat energii vynaloženou na ionizaci tohoto plynu pomocí mikrovln, energii, kterou jsme také odhadli.
...Jak působí Lorentzovy síly na sklon Machových vln?
...Je to velmi jednoduché. Když MHD tryska například funguje jako generátor, tedy zpomaluje proud, zde je vývoj Machových vln ve trysce:
...Jde o mírné zpomalení kapaliny. Vlny se zdají být stlačené jako prvky harmoniky. Elektrody jsou "zatížené", což omezuje hustotu proudu. V průběhu tohoto procesu se dá pochopit, jak může silnější zpomalení vést k vzniku rázové vlny: když sníží rychlost natolik, že plyn začíná být podzvukový. Machovy vlny se pak koncentrují, jako harmonika, což akumuluje tlakové poruchy. Rázová vlna se pak tvoří, která rychle migruje do vstupu trysky, stabilizujíc se před prvním "streamerem" (elektrický proud vycházející z první dvojice elektrod), jako kdyby tento streamer představoval určitý nepřítomný překážku.
...Pokud naopak vložíme elektrickou energii do systému, tryska se chová jako MHD akcelerátor Faraday. Machovy vlny se pokoušejí ležet:
...Tento MHD akcelerace mohl být také zjištěn v šedesátých letech v laboratoři, kde jsem pracoval. Prokázala se velmi účinná. Rychlost na vstupu trysky byla 2500 m/s, získali jsme rychlosti výstupu více než 8000 metrů za sekundu, což představuje zvýšení rychlosti o více než pět kilometrů za sekundu na vzdálenosti pouhých deseti centimetrů.
...Tyto experimenty ukazují extrémní účinnost MHD působení na plyn, pokud má dostatečný stupeň ionizace. Pro informaci, tato elektrická vodivost (3500 mhos/m) odpovídala v argonu ionizačnímu stupni 10-3 (jeden atom z tisíce byl přeměněn na iont).
...V chladném vzduchu by bylo třeba "uměle" ionizovat, například vystavit okolní plyn tokem mikrovln o frekvenci tří gigahertz, který by měl za následek odtržení elektronů z nejsnadněji ionizovatelného komponentu: oxidu dusíku NO. Může se také zvážit zvlhčení alkalického prvku s nízkým ionizačním potenciálem, jako je cesium nebo sodík.
...Takže jsme udělali, Lebrun a já, všechny tyto výpočty v rámci doktorské práce financované CNRS; v osmdesátých letech. Výsledky počítačových simulací daly úplně "regularizovaný" tok, bez rázových vln. Na následujícím obrázku jsou znázorněny dvě rodiny Machových vln.
...Tento teoretický výzkum byl doplněn hydraulickými analogiemi, vždy s tímto systémem tří dvojic elektrod. Vlny přední a zadní části mohly být zrušeny. Protože elektrická vodivost kyselé vody byla příliš nízká, nebylo možné použít energii kapaliny pro zlepšení energetického bilančního výsledku. Výsledek je stejný jako ten, který byl uveden výše. Výsledek je, že získáme tok, ve kterém kapalina zůstává "rovná":
Zájemce najde některé z těchto prvků ve svém komiksu "Stěna ticha" (viz CD-ROM Lanturlu).
Jak implementovat tyto výzkumy.
...Tyto myšlenky jsou lákavé. Otevírají novou mechaniku supersonických kapalin, kde místo toho, abychom trpěli rázovými vlnami jako nevyhnutelnými jevy, můžeme naopak je vyhnout.
...Problém MHD je schopnost pracovat s plynem s dostatečnou elektrickou vodivostí. Během dvaceti let práce jsme samozřejmě prozkoumali všechny tyto otázky. V roce 1966 jsem byl první, kdo získal stabilní "dvojteplotní" MHD generátor.
...Také jsme prováděli mnoho experimentů v řídkém prostředí (vzduch při tlaku 10-1 mm rtuti.
-
Pevné omezení plazmatu
-
Řízení "streamerů" (spirálové proudy)
-
Zánik Vélikhovovy nestability (komunikační konference MHD Moskva)
-
Studie ionizace vzduchu HF (1 MHz)
...Jednou jsem vysvětlil na webu tyto různé experimenty a perspektivy. Nyní se podívejme, jak by mohla být konkrétně provedena experimentální eliminace rázových vln kolem lenticulárního profilu.
...Pro toto je třeba mít větrnou tunel, který dodává vysokou teplotou plyn (argon o teplotě 10 000 K). To je možné pomocí zařízení, které bylo vyvinuto hned po válce (ale dnes je zapomenuté): "šoková trubka".
...O čem jde?
...Pro vysvětlení fungování této "větrné tunely s rázovou vlnou" se znovu obrátíme k hydraulické analogii. Představme si například, že bychom postavili přímý kanál konstantní šířky, z dřeva. Šířka: 10 cm. Délka: několik metrů. Zde je schéma:
../../../bons_commande/bon_global.htm
