аэродинамика в эффекте Биффельда-Брауна

[KAA]

А здесь общество очень приземленное, главная проблема которого преодолеть хотя бы по выходным эту приземленность, 

Вы ошибаетесь. Здесь есть люди с очень разыми целями, профессиональной подготовкой и финансовыми возможностями.

 

[яков алексеевич 1974]

Ничто не помешает иону пролететь в непосредственной близости с анодом, отдать ему электрон и лететь по инерции дальше.

Значит ли это,что момент импульса этого устройства создается проволокой,острием и приложен к поверхности проволоки?А анод струя газа просто огибает?
Зачем тогда изготавливают анод такой развитой поверхности?
Не проще ли натянуть еще одну струну?

 

[яков алексеевич 1974]

Причем поверхность развита в плоскости,параллельной направлению движения струи

 

[яков алексеевич 1974]

Ну или взять проволоку много большего диаметра?Или пустотелый цилиндр?
В данном случае,предполагаю,боковая поверхность анода имеет ключевое значение.

 

[argentavis]

Значит ли это,что момент импульса этого устройства создается проволокой,острием и приложен к поверхности проволоки?А анод струя газа просто огибает?
Зачем тогда изготавливают анод такой развитой поверхности?
Не проще ли натянуть еще одну струну?

Я уже писал, что ещё одна струна , будет порождать ионы другого потенциала, которые будут двигаться в противоположную сторону, то есть, на встречу чем что идут с другого полюса.
Ионизация должна происходить на одной стороне, тогда будет производится работа поля.
Импульс создаётся постоянной силой поля.
струна только ионизирует вокруг себя воздух, который уже под
воздействием поля между электродами ускоряется в сторону противоположного потенциала. К этому добавляется взаимное отталкивание ионов с одноимённым зарядом
Струна на самом деле наиболее простой с с точки зрения исполнения катод, но не самый лучший. А анод в виде ленты тоже, тиражируется как некий "правильный" вариант благодаря интернету.
Набор из каплевидных чередующихся друг за другом профилей с острой кромкой и с разным потенциалом более правильный вариант.
С одной стороны профиль округлый и там не происходит ионизация, с другой острый, и там наименьшее расстояние до ближайшего электрода и наибольшая напряженность поля. Туда и полетят ионы.
Струна какая бы она тонкая ни была, будет иметь большее сопротивление потоку, чем вытянутый каплевидный профиль.
кроме того концентрация поля там круговая.

В начале 90-х, несколько лет мне пришлось по работе заниматься электростатикой. в результате родилось такое изобретение...
http://www.findpatent.ru/img_show/1270.html
Моя фамилия там первая стоит, и ещё несколько руководителей производства.

Обратите внимание на вращающийся осадительный положительный электрод барабанного типа(17).
На него сыплется порошковая масса тонким слоем , которая попадает под ионный поток от острого ножеобразного минусового электрода(24).
Частицы порошка (фкция 0,5-3 мм) от ионизированного воздуха получают заряд.  И  при движении вместе с барабаном попадают под действие поля от второго минусового  огибающего электрода(25), благодаря которому создаётся поле в этой зоне и заряженные частицы порошка прижимаются  к барабану.
В зависимости от состава частиц порошка, у них различная проводимость, и лёжа на барабане, имея непосредственный контакт, они теряют свой заряд за разное время. Поэтому при дальнейшем движении, некоторые частицы успевают поменять свой заряд от барабана и отлетают от него, в направлении минусового электрода, другие просто потеряв заряд падают вертикально, третьи из-за высокого электрического сопротивления задерживают на себе минусовой заряд дольше и дольше удерживаются на барабане (положительном электроде)
Таким образом образуется веер в потоке порошка, из которого отбирается нужная фракция с определёнными химическими свойствами.
Вот так работает электростатическое поле.

 

[argentavis]

В данном случае,предполагаю,боковая поверхность анода имеет ключевое значение.

Боковая поверхность нужна постольку, поскольку необходимо успеть за время пролёта над электродом отдать ему свой лишний электрон.  А вот чтобы отдать ещё и свой собственный и превратиться в ион положительный, далее по движению, нужен концентратор поля, в виде иглы или острой пилообразной кромки. Но чтобы произошла концентрация, необходимо, чтобы дальше по ходу, был другой электрод другого знака,  тогда в том направлении будет образовано электростатическое поле.

 

[argentavis]

Ещё хочу добавить, что предпочтительнее, всё таки на коронирующий (острый) электрод подавать минусовой потенциал.
Потому что если отнимать у молекулы электрон и делать её положительным ионом, опасно тем, что молекула становится активной, и может вступать в в соединение с другими молекулами воздуха и могут образовываться вредные газы, такие, как например окись азота. При этом молекулы перестают быть ионами и получается, что энергия будет потрачена зря.
Отрицательные ионы химически нейтральны и полезны кстати, для организма.
Про люстру Чижевского, тоже полезно будет почитать 🙂

 

[дима043]

Не на этом ли эффекте вот эта штука ?

https://www.youtube.com/watch?v=a9yYu-ZM1S0

https://www.youtube.com/watch?v=TeJyMbSSUIc

 

[argentavis]

На этом, на этом.
Только лучше всё таки использовать для ионизации не струну, а каплевидный профиль с острой задней кромкой и подавать на него отрицательный потенциал.
И вообще нужно использовать для создания тяги само крыло, которое можно набрать из решетки профилей, как птичье крыло набрано из перьев.
Это позволит увеличить массу отбрасываемого воздуха и повысить тягу.
По сути будет полипланное крыло из профилей большого удлинения.
Можно взять на вооружение опыт Ошкиниса с постройкой БРО-18

Скорость потока с острия коронирующего электрода очень высокая, но масса отбрасываемого воздуха мала, поэтому тяга очень низкая. Нужно увеличивать площадь потока.
создание отдельного ионного двигателя для ЛА путь тупиковый.
Нужно использовать крылья как движитель но раздробив его на максимально возможное количество профилей-электродов.

 

[дима043]

Насколько я понимаю это первый в Мире автономно(!) полетевший аппарат на таком принципе. Если есть идеи как можно сделать лучше - докажите на летающей модели как сделали эти студенты из МТИ - в историю попадете.

 

[argentavis]

У меня и так проектов не на одну жизнь хватит. Могу только помочь советом Якову Алексеевичу если у него есть такое желание.

 

[дима043]

Так они резинкой импульс создают

В опыте показана разница сколько пролетает планер после этого импульса с выключенной и включенной системой ионной тяги. Импульс одинаковый - результат разный. Вывод - тяга есть.
Хватает ли ее для поддержания горизонтального полета - да хватает. А вот для разгона при старте - нет.

 

[argentavis]

В том что тяга какая то есть и так можно не сомневаться. Просто у ионного двигателя тяга очень слабая, потому, что электростатическое поле само по себе имеет на порядок меньшую силу взаимодействия, чем магнитное.
Его преимущество в том, что в отличие от магнитного поля оно имеет прямое действие и не требует для его создания дополнительных устройств (электромагниты, постоянные магниты) кроме источника питания. Поэтому имеет очень высокий КПД. Близкий к 100%.
Нужно увеличивать площадь взаимодействия электродов с воздухом, чтобы увеличить массу отбрасываемого воздуха. Тогда и вырастет тяга.
Выход только один.
Объединить несущую плоскость с движителем. Полипланная конструкция крыльев с большим удлиннением.
Думаю, что лучше объединять элементы в пары. Один профиль минусовой впереди с острой задней кромкой, и второй плюсовой, с притуплённой задней, чтобы не давал положительную  ионизацию.

 

[henryk]

https://www.space.com/38444-mars-thruster-design-breaks-records.html

=plasma thruster, 5 N !

 

[дима043]

Думаю в следующей версии они так и сделают. Для проверки схемы на подобной модели требуется компактный и легкий бортовой источник высокого постоянного(!) напряжения. Интересно что там стоит ?

 

[mdp-shnik]

Я видел, как работает подобное устройство. Как-то сделали такую игрушку школьники и нам показывали. Это всё работает на таком же принципе, как ракетный двигатель. В основе закон сохранения импульса. Отбрасывая ионы с определённой скоростью, устройство создаёт тягу. В космическом пространстве, где нет сопротивления, эта тяга со временем разгонит аппарат до брльшой скорости. Главное, чтобы хватило запаса требуемых ионов (газа). На земле в условиях тяготения и сопроивления воздуха, эти игрушки показывают скромный результат. Они известны ещё с конца 60-х годов.

 

[argentavis]

Это всё работает на таком же принципе, как ракетный двигатель. 

Ракетный двигатель работает на давлении в камере сгорания и расширении в сопловой части двигателя.
Ионный двигатель работает на электрическом поле. Это совершенно разные принципы.

 

[дима043]

Я видел, как работает подобное устройство. Как-то сделали такую игрушку школьники и нам показывали. Это всё работает на таком же принципе, как ракетный двигатель. В основе закон сохранения импульса. Отбрасывая ионы с определённой скоростью, устройство создаёт тягу. В космическом пространстве, где нет сопротивления, эта тяга со временем разгонит аппарат до брльшой скорости. Главное, чтобы хватило запаса требуемых ионов (газа). На земле в условиях тяготения и сопроивления воздуха, эти игрушки показывают скромный результат. Они известны ещё с конца 60-х годов.

Да известны с 60х годов. Но тогда источник высокого напряжения был внешний громоздкий и тяжелый. В представленном выше образце самолетика все на борту и легкое.

 

[яков алексеевич 1974]

Как и в примере с разворотом импульса силы реактивного двигателя, в эффекте Биффельда Брауна по закону сохранения импульса силы,устройство ,представляющее собой плоский конденсатор (между обкладками которого течет ток, если что,на минутку)не должно сдвинуться ни на миллиметр,если бы масса воздуха не вышла за систему анод-катод.
Мы можем предполагать наличие тех или иных процессов событий,происходящих в устройстве по наблюдаемым опытным данным,собственно при любом изучении чего-либо.
Обращает внимание на себя факт присутствия довольно развитой струи воздуха,которая движется в направление, противоположном направлению движения прибора.
Т.е. в опыте,проведенном в газовой среде четко наблюдается соблюдение закона сохранения импульса.Другое дело, что ,если бы присутствовала поверхность ,с которой взаимодействовал импульс силы "отбрасываемого"воздуха,не возникало бы никаких вопросов.
Для наглядного понимания приведу пример.
Имеем резиновый воздушный шарик ,наполненный воздухом.Статическое давление внутри шарика больше атмосферного,это давление воздействует на внутреннюю поверхность (стенку) шара одновременно с атмосферным давлением,действующим на наружную поверхность.При этом имеется третий "участник"процесса-это сама упругая резиновая стенка шара,которая растягиваясь или сжимаясь "принимает" на себя часть силового взаимодействия между повышенным и пониженным давлением газа,находящегося по разные стороны от эластичной упругой мембраны(перегородки).В то же время при надутом шаре мембрана обладает потенциальной энергией растянутой пружины(блин ,всё не так просто даже с шариком🙂.
Теперь мы убираем зажим с горловины закачки шарика и наблюдаем реактивную тягу ,возникающую вследствие истечения струи сжатого воздуха,причем работу сжатия совершает атмосферное давление одновременно с мембраной,межмолекулярные силы материала которой стремятся прийти в "исходное"положение(до деформации вследствие воздействия силы давления).Какие процессы происходят внутри шара?
Вследствие выхода газа в атмосферу давление на внутреннюю поверхность мембраны уменьшается,уменьшается и количество сжатого газа,но мембрана "подстраивается" под эти изменения,сохраняя избыточное давление внутри ,выполняя работу по сжатию уже меньшего объема воздуха,находящегося внутри шара.Т.е. сжатие мембраны вызывает и истечение газа из сопла и поддержание избыточного давления внутри шара .Эти процессы происходят до тех пор,пока не истечет весь воздух из шара.
Куда же действуют и чему равны силы,вызывающие движение шара ?
Движение шара строго подчиняется закону сохранения импульса.
В данном случае масса ускоряемого воздуха за 1  секунду ,истекаемого из сопла,помноженная на изменение скорости за 1 с (меняется от 0 до максимального значения вблизи сопла) строго равна обратному импульсу силы,действующему одновременно(в один и тот же промежуток времени) на шар.
Отдельного описания требует распределение приложения сил.
!При истечении газа из объема шарика давление газа,находящегося в нем действует с разной величиной на стенки шара !Импульс силы движения струи трансформируется в неравномерное распределение давления внутри шара .
Предполагается,что вследствие истечения струи давление на переднюю внутреннюю стенку по отношению к направлению движения шара возрастает по отношению к остальной внутренней поверхности.В этом месте стоп!
Почему?Ведь если давление падает,оно должно падать на всей внутренней поверхности шара,а тут еще и увеличивается,вернее падает неравномерно.
Тут интересно то,что струя всегда при движении создает давление и разрежение одновременно!Давление создастся при ударе о поверхность,лобовом столкновении с другой струей .Разрежение же происходит при отрыве струи от поверхности(куда сразу направляется часть потока и создается объем повышенного давления)поэтому при" обтекании "аэродинамического профиля крыла,винта,лопатки так важна ламинарность пограничного слоя верхней поверхности крыла,иначе на ней возникнет не разрежение,а давление.Именно поэтому крыло птиц,работающее на углах атаки до 90 градусов имеет флюгерные клапана-перья ,способные сбросить избыточное давление над крылом.
Поэтому при взаимодействии любых потоков в атмосфере с друг другом да даже фронтальной части с тыльной одного и того же потока возникают вихри.
Ну отвлекся.
Что там с шариком?
Так вот,между тыльной частью струи(исток потока) и объёмом воздуха шара присутствует разрежение.Как может разрежение передать момент импульса на дальнюю стенку шара?
Это может произойти только в одном случае,если произойдут направленные перемещения потоков воздуха внутри шара .Следствием этих перемещений будет давление газа на дальнюю стенку шара.Пример образования вихря
http://www.yapfiles.ru/show/1885561/1521117395151936711.gif.html

Да,дедушка Жуковский все-таки на счет вихря что-то говорил,никто не понял просто 🙂

 

[яков алексеевич 1974]

У меня и так проектов не на одну жизнь хватит. Могу только помочь советом Якову Алексеевичу если у него есть такое желание.

Обязательно хочу пообщаться с Вами насчет определенных эффектов
Дайте немного времени,подготовлюсь