Page 119 - Теория кавитации

Введение. Есть ряд предпосылок, причин для написания учебного пособия в виде научно-
популярного издания – «Теория кавитации» (она нужна многопрофильным специалистам!):
- во-первых, моя небольшая группа энтузиастов вот уже в течение четверти века имеет
дело с современными инновационными технологиями, для которых в основании принципа
работы, функционирования заложено особое явление – кавитация;
- во-вторых, главная особенность этого явления в том, что оно не известно широкой
публике, хотя около полутора столетий о нём знает узкий круг специалистов, так как от него
кроме как негатива, нечего было ожидать: разрушению от кавитации подвергались судовые,
лодочные винты, лопаты турбин ГЭС и ТЭС, поэтому либо надо было найти способ преодолеть
и забыть о ней, либо адаптироваться к ней и терпеть, т.е. “третьего не дано!”;
- в-третьих, однако, это было 68 лет назад явление кавитации дало себя прочувствовать,
эта история связана с французским инженером Джозефом Ранком: в 1931 году руководство
большого завода потребовало от него решить задачу очистки воздуха внутри огромного завода
из-за большой запылённости, пытаясь найти выход против собственной воли, он начал
проводить опыты; одна из таких попыток даёт нужный результат: в замкнутую железную трубу
под давлением загоняет одну и ту же порцию воздуха многократно, через некоторое время
замечает положительный результат – грязный воздух очищается; хотя он не знает из-за какого
феномена, он подаёт заявку на свой очиститель воздуха и получает патент США в 1934 году;
- в-четвертых, немецкий физик по имени Роберт Хильш, случайно обнаружив этот патент
Ранка, в 1946 году, решает проверить на деле и убеждается в жизнеспособности технологии; до
конца не понимая природу загадочного явления в трубе Ранка, но всё-же предлагает несколько
способов улучшения установки Ранка;
- в-пятых, в 50-60-е годы прошлого века очень ответственное задание было поручено
закрытой лаборатории Куйбышевского авиационного института "ОНИЛ-9" во главе с молодым
специалистом Александром Меркуловым по разработке технологии отопления и охлаждения
для самолетов и других летательных аппаратов; с этой целью Меркулов проходит годичную
стажировку в Штатах, домой он возвращается с копиями американских патентов; среди них
оказывается и патент Ранка; экспериментируя установкой Ранка, они начинают
приспосабливать её к решению своей задачи; в результате они улучшают её так, что с помощью
одной трубы Ранка они добиваются решения обеих своих задач: установив диффузор внутри
трубы, они замечают, что по одну его сторону поступающий под давлением воздух становится
всё горячее и горячее, а по другую сторону – всё холоднее и холоднее, через определённое время
этот режим стабилизируется и наступает установившийся режим, при этом перепад температур
двух сторон диффузора достигает 100ºC, т.е., если снимать воду для отопления 80°C, то для
охлаждения из другой половины трубы можно снимать воду -20ºC; эти же специалисты,
впоследствии обнаружили, что воздух можно заменить другими газами; а это есть большое
достижение, которое могут оценить только авиационные специалисты;
- в-шестых, профессор Кишинёвского ГУ Юрий Семенович Потапов сделал еще одно
замечательное дополнение к этому явлению: он не только устанавливает возможность замены
воздуха водой, доказывая большую эффективность новой установки, он с помощниками создаёт
целую линейку мини-ТЭС под маркой «ЮСМАР» и распространяет за рубежом.
Кому предназначено данное пособие? Нескольким специальностям, а именно следующим:
«Радиотехника, электроника и телекоммуникации» (бакалавриат, магистратура, Ph.D-
докторантура); «Физика» (бакалавриат, магистратура, Ph.D-докторантура); «Астрофизика»,
«Биосферология», «Ноосферология», «Эмбриология», «Вулканология», «Атмосферология»,
«Гидрология»; «Минерология», «Отопительная и охладительная техника и технология»,
«Альтернативная энергетика», «Холодный ядерный синтез», «Биотехнология», «Философия и
методология науки и техники». Последние 13 – не только специальности, но и дисциплины,
поэтому соответствующие специальности должны отобрать нужную и развивать дальше.
118