выступает как вихревой квант. Он входит в состав коллективного состояния, поведение которого уже не описывается суммой компонентов, а проявляет свойства макроскопической не локальности и когерентности.
Рис. № 2. Статор (ротор) спирально-волнового преобразователя с дополнительными завихрителями.
Установка завихрителей в каждое отверстие (дискретный, индуцированный режим) необходимо:
Если требуется точное управление параметрами вихрей (момент импульса, направление закрутки, фаза).
Для создания строго квантованных вихревых структур с предсказуемыми свойствами.
В экспериментах, где важна воспроизводимость и контроль над турбулентностью.
Преимущества:
Каждый вихрь генерируется локально и синхронно, что обеспечивает высокую степень когерентности.
Позволяет добиться дискретных резонансных режимов, предсказанных QVS-гипотезой (например, наблюдаемые пики в спектре пульсаций давления).
Упрощает математическое моделирование, так как вихри создаются «по шаблону».
Недостатки:
Усложнение конструкции (необходимость точного изготовления и монтажа сотен/тысяч завихрителей).
Риск потерь энергии на трение в завихрителях, что может снизить эффективность.
Пример:
В спирально-волновом преобразователе с механическим возбуждением (рис. 2 из описания) ротор с отверстиями содержат микро-завихрители (лопатки). Это превращает каждое отверстие в миниатюрный вихревой генератор, работающий в унисон с другими.
Здесь возникает вопрос, почему завихрители не всегда "тормозят" поток?
Традиционные завихрители (например, лопатки в трубе) создают сильное сопротивление, так как работают против основного потока.
Завихрители в СВП работают в резонансном режиме, используя энергию пульсаций, а не "лобовое" торможение.
Пример: Сопло Вентури ускоряет поток в сужении, компенсируя потери на закрутку.
Компенсация потерь за счёт когерентности.
В QVS-режиме:
Энергия диссипирует не хаотично, а перераспределяется между вихрями.
Синхронизированные вихри (как маятники в резонансе) требуют меньше энергии для поддержания, чем хаотичные.
Аналог: Сверхпроводник теряет сопротивление, когда электроны образуют когерентные пары.
Механизмы само поддержания потока.
А. Волновая накачка энергии
Бегущая волна от спиральных отверстий подпитывает вихри на резонансных частотах.
Это похоже на лазерную накачку: энергия поступает не "в лоб", а через согласованные колебания.
Отрицательное вязкое сопротивление.
При определённых условиях (например, сверхкритическом числе Рейнольдса):
– Вихревые жгуты начинают генерировать обратные потоки, снижая общее сопротивление.
Пример: Турбулентные "полосы" в трубах иногда уменьшают трение на 20-30%.
Эффект Шаубергера (имплозия).
– В спиральных