4.2.1. Поток и тороидальное вращение.
Рисунок 4.2.1.1. Взаимодействие частиц через потоки, образованные тороидальным вращением.
Рассмотрим случай, когда тороидальная составляющая скорости потока газа на периферии вихря сопоставима со скоростью его вращения в центральной части, а скорость набегающего потока достаточно велика (Рисунок 4.2.1.1). Тогда мы можем рассматривать в каждом поперечном сечении 2 вращающихся контура, которые затем будут рассмотрены в рамках изложенного в главе 4.1. (Рисунок 4.2.1.2).
Рисунок 4.2.1.2. Взаимодействие элементарной частицы с набегающим потоком.
Видим, что для потока
направление вращения ближнего и дальнего участка вихря разнонаправленно. Потому силы
будут направлены в разные стороны. Следовательно возникнет момент вращения
, который развернёт частицу поперёк потока так, что внешнее направление будет сонаправлено
, а сама частица встанет параллельно той частице, которой был порождён набегающий поток.
4.2.2. Поток и тороидальное вращение при разных скоростях в центре и на периферии.
Теперь обратим внимание, что, как было сказано в главе 3, тороидальная скорость вращения будет разной на внешней границе частицы и на внутренней. Кроме того, форма тороидального вихря может быть такой, что набегающий поток будет взаимодействовать с вихрем более сложным образом. Для наглядности рассмотрим случай, когда поток направлен поперёк частицы (Рисунок 4.2.2.1).
Рисунок 4.2.2.1. Тороидальное вращение с разными внешней и внутренней скоростями.
Тогда в двух крайних точках векторная разница скоростей
не обязательно больше, чем
. Следовательно, изложенное в главе 4.2.1. в некоторых частных случаях не справедливо. А результирующая сила может иметь даже обратное направление. Возникающие силы зависят от тороидальных скоростей на внешней и внутренней поверхностях частицы, площадей этих поверхностей и плотностей эфира. Так как процесс вихреобразования сугубо нелинейный, а форма вихря может быть довольно сложной, в общем случае значения и направления сил не определены. Потому использовать положения 4.2.1. без определённых оговорок нельзя.
Кроме того, площадь сечения тороидального вихря в продольной и поперечной проекциях не одинакова. Потому и лобовое сопротивление будет разным. Следовательно, будут возникать и силы, которые будут разворачивать частицу так, чтобы минимизировать это лобовое сопротивление, и частица будет вставать параллельно потоку.
4.2.3. Поток и кольцевое вращение.
Если рассмотреть взаимодействие кольцевой составляющей скорости потока эфира на элементарной частице и набегающего потока, то мы получим полную аналогию процессу, описанному в 4.1.. Следовательно силы будут определены аналитически точно формулой 4.1.6.3.
4.2.4. Неравномерный поток и кольцевое вращение.
В случае если набегающий поток ослабевает с расстоянием от источника или просто имеет разную скорость на противоположных краях частицы, могут возникать силы взаимодействия, не рассмотренные ранее. Примем скорость потока на разных сторонах за
и
и введём
и
. Тогда мы сможем разделить предложенный процесс на 2 (Рисунок 4.2.4.1).
Рисунок 4.2.4.1. Разделение взаимодействия с неравномерным потоком на составляющие.
В первом случае, где с обеих сторон скорость потока одинакова и равна
, мы наблюдаем процесс, описанный в 4.1. и 4.2.3..
Второй же случай принципиально отличается от первого. Возможны 2 предельных варианта: когда u и
направлены в одну сторону на обоих краях частицы и когда u и
направлены в разные стороны. Когда потоки направлены в разные стороны, они начинают сталкиваться. Из-за этого общая скорость потока падает. По закону Бернулли в этой области возрастает статическое давление. Если же потоки направлены в одну сторону, то описанного процесса не возникает. Следовательно, скорость выше, а статическое давление ниже. Отсюда делаем вывод, что положение частицы, где потоки разнонаправлены, оказывается неустойчивым, а частица стремится развернуться так, чтобы потоки стали сонаправлены. Таким образом описан ещё один механизм образования момента вращения элементарной частицы, который дополняет изложенное в 4.2.1..
4.2.5. Комплексное взаимодействие потоков на поверхности элементарной частицы и неравномерного набегающего потока.
Рассмотрение самого сложного и общего случая для аналитического разбора оказывается чрезвычайно трудоёмкой задачей. Однако мы можем выделить некоторые ключевые моменты, которые вносят тот или иной вклад в итоговые силы, действующие на представленную модель частицы. В дальнейшем эта работа безусловно должна быть расширена, дополнена и уточнена, поскольку это, как оказалось, носит чрезвычайно большое фундаментальное значение.
