Энергия воды - [85]
4. Происходят ли изменения молекулярной структуры воды благодаря естественному закручиванию потока?
5. Может ли закручивающееся течение препятствовать образованию осадка на стенках труб?
К вопросу 1.
Многомерное закручивающееся спиралевидное течение
Если воду, содержащую крупные взвешенные частицы, сначала взболтать в стеклянной мензурке, а затем оставить ее вращаться самостоятельно, то взвешенные частицы сами по себе сконцентрируются около оси вращающегося цилиндра воды. Это известное естественное явление уже используется на практике в циркулярном пескоуловительном механизме компаниями Geiger, Karlsruhe и в «Гидроциклоне» компании Stami-Carbon для очищения воды от примесей. В обоих случаях содержимое цилиндрических контейнеров вращают, подавая струю воды по касательной к окружности цилиндра, что» как считается, и является причиной концентрации взвешенных частиц по вертикальной оси поворачивающегося цилиндра жидкости. Однако, если воду подавать из большого вместительного контейнера в водозаборную трубу и при этом заставлять ее вращаться то быстрее, то медленнее, сформировывается всасывающая воронка, размер и глубина которой изменяется в зависимости от скорости течения в водовыпуске. Внимательные люди часто наблюдают формирование таких всасывающих воронок в сливах ванн и бассейнов. Закручивание воды в трубе развивается от входного отверстия в направлении водовыпуска, и дальнейшее движение воды непосредственно в трубе водовыпуска становится результатом этих взаимных влияний, течение состоит из одновременно объединенных нескольких трехмерных пространственных кривых, которые можно сделать видимыми нижеизложенным образом.
Вода вытекает из сосуда, в котором постоянно поддерживается уровень воды, в стеклянную трубу 40 мм>2 в диаметре и продвигается вперед с помощью резинового брандспойта 19 мм в диаметре к водоотводу. Если, как в случае испытания 1 (чертеж № 1), сосуд и подача воды были организованы таким образом, что могло развиться только очень слабое спиралевидное движение во входном отверстии трубы, то в случае испытания 2 (чертеж № 2) наращиванию спирального движения преднамеренно помогали форма трубы и тангенциальный приток воды. В испытываемую трубу диаметром 40 мм с площадью сечения 0,125 дм>2 подавалась вода со скоростью 0,2 и 0,21 л/сек так, чтобы скорость течения в ней была равна около 1,6–1,68 дм/сек. Это уже в пределах скорости бурного потока. Тонкая шелковая нить, привязанная к концу, опускалась прямо вниз, в испытательную трубу, и в состоянии покоя, благодаря потоку воды, текущему через трубку, вовлекалась в медленное вращательное движение и становилась похожей на закрученную трехмерную спираль. В эксперименте № 2 искривление нити было сильнее, чем в первом, благодаря более интенсивному закручиванию на водозаборе. Также, помимо этого, было установлено, что мелкозернистые нерастворимые примеси, равномерно распределенные по воде с помощью мелкого сита, собрались в маленькие скопления на протяжении трехмерного спирального пути, обозначенного нитью. Таким образом, можно сделать вывод, что поток, образовывающийся в трубке, не только имеет тройную спиральную конфигурацию, но и вся конфигурация одновременно вращается вокруг собственной оси. (Доказательство: закручивание и одновременное вращение шелковой нити.) Это, помимо всего прочего, доказывается тем, что воздух, содержащийся в воде, концентрируется на протяжении трехмерной спирали в трубе. В зависимости от размера пузырьков во вращающемся околоспиральном водном потоке воздух либо течет вместе с водой, либо снова поднимается вверх. Чтобы более пристально исследовать это многомерное завихряющееся движение, были подвешены сразу три шелковые нити к углам распорки в виде равностороннего треугольника.
Чтобы помочь читателю, незнакомому с метрической системой мер, избежать трудностей, связанных с употреблением британских или американских единиц измерения, издатель предоставляет следующие соотношения: 1 литр (л) = 0,22 брит, галлонов = 0,26 амер, галлонов; 1 миллиметр (мм) = 0,03937 дюйма; 1 кв. миллиметр (мм>2) = 0,00115 кв. дюйма; 1 куб. миллиметр (мм>3) — 0,00006102 дюйма>3; 1 сантиметр (см) = 0,3937 дюймов, 1 кв. сантиметр (см>2) = 0,155 кв. дюйма; 1 куб, сантиметр (см>3) = 0,06102 дюйма>3; 1 дециметр (дм) = 3,937 дюйма; 1 кв. дециметр (дм>2) = 15,5 кв. дюйма; 1 куб. дециметр (см>3) = 61,02 дюйма>3; 1 метр (м) — 39,37 дюйма (3,28 футов); 1 кв. метр(м>2)= 10,764 кв, футов; 1 куб, метр (м>3) = 35,315 дюйма>3
Чертеж 1
Несмотря на то что каждая из этих трех нитей была закреплена при помощи распорок в середине, а также на нижнем конце, можно было наблюдать образование трех спиралей во время тока воды по трубке. Кроме того, нити в этом новом расположении всегда были вынуждены изгибаться в трехмерные спиральные конфигурации, вне зависимости от их веса и того, что они были привязаны к распоркам. Благодаря более сильной жесткости трех сплетающихся вместе нитей, закреплениям и тройному весу их изгибы были менее похожи на естественные, чем изгибы единственной нити. Потом из середины и дна трубы были изъяты распорки, чтобы полностью удостовериться в том, что сплетение трех нитей не было вызвано только лишь вращением распорок, в свою очередь вращающихся под действием потока воды. Но и после этого три нити закручивались, как и раньше. Это наглядно показывает то, что сплетение трех нитей происходит благодаря естественным многомерным завихрениям воды.
