К вопросу о яйце.
На Портале Естественных Наук много моих постов, в которых я пытался убедить автора в том, что его ВД не заработает. Приведу здесь изложение простой модели устройства, которая, как представляется, отражает его основные характеристики. Анализ этого ВД показывает, что в такте сжатия имеет место вытеснение газа из малого цилиндра неподвижным поршнем, а в системе отсчета, связанной с подвижной частью устройства, этот поршень становится подвижным и вдвигается внутрь цилиндра с некоторой скоростью, вытесняя в единицу времени некоторое количество молекул
, которые мы вслед за автором будем называть избыточными. В модели, о которой идет речь, торец малого цилиндра предполагается покоящимся, а избыточные молекулы заменяются молекулами, испаряющимися с поверхности этого торца тем же числом
в единицу времени. Так можно делать потому, что и в реальности и в модели избыточные молекулы получают в качестве осевой скорости тепловую скорость молекул
, соответствующую температуре торца. Далее сделано упрощающее предположение об отсутствии столкновений молекул между собой, а также о зеркальном рассеянии молекул при их столкновениях с горизонтальными поверхностями – последнее предположение позволяет не учитывать потери импульса при таких столкновениях. В такой постановке тяга двигателя будет определяться исключительно столкновениями избыточных молекул с элементами двигателя, что позволяет проводить рассмотрение для условий вакуума, т. е. игнорируя наличие газа окружающего пространства. Следует заметить, что для такта разрежения подобный подход не проходит, в нем необходимо рассматривать движение молекул окружающего газа. Модель содержит два геометрических параметра:
- относительная площадь неподвижного поршня и
- пористость мембраны, т. е. доля ее площади, занятой отверстиями. Массу молекулы для простоты примем равной единице.
Итак
избыточных молекул покинули поршень, сообщив ему импульс
, после чего полетели к мембране. Там доля
молекул покинула устройство, унеся при этом импульс
, а доля
, сообщив мембране импульс
, направилась от мембраны к подвижным и неподвижным деталям устройства, из них доля
столкнулась с неподвижным поршнем, а доля
с подвижным торцем двигателя, который, для краткости, также будем именовать поршнем. Процесс повторяется далее, а возникающие геометрические прогрессии легко суммируются, приводя в результате к следующему распределению импульсов:
1. Импульс, унесенный через мембрану =
.
2. Импульс, переданный мембране =
.
3. Импульс, переданный неподвижному поршню =
.
4. Импульс, переданный подвижному поршню =
.
5. Импульс, переданный подвижному и неподвижному поршням =
(к вопросу о балансе, который, как видно, соблюдается строго).
6. Тяга двигателя =
(к вопросу о знаке силы тяги).
Таким образом, отчетливо видно, что максимальная величина силы тяги, равная нулю, реализуется либо при нулевой доле площади неподвижного поршня, либо при единичной пористости, т. е. по существу, при отсутствии мембраны. Во всех остальных случаях сила тяги отрицательна. Обращает на себя внимание равенство импульса, унесенного через мембрану, импульсу, внесенному в систему испаренными молекулами, что справедливо для мембраны с любой пористостью, отличной от нуля. При уменьшении пористости давление у поверхностей двигателя возрастает практически обратно пропорционально этой пористости, но всегда сила, действующая на поверхность подвижного поршня ниже силы, действующей на поверхность мембраны, а их отношение равно
. Поделив силу на площадь можно получить, что давление у неподвижного поршня составляет
от давления у непроницаемой части мембраны (к вопросу об изобаричности состояния газа в двигателе, иными словами, о применимости закона Паскаля, который использует автор для обоснования работоспособности своего ВД). Закон Паскаля, как видно, выполняется только для нулевой пористости, когда никакого потока газа через мембрану нет.