Кольца дыма

[Munin]

R-o-m-e-n в сообщении #182893 писал(а):

Мне, наверное, надо было написать: На масштабах, где движение дыма можно рассматривать, как движение отдельных частиц.

Да, надо было. А какие это масштабы? Порядок назовите.

R-o-m-e-n в сообщении #182893 писал(а):

И разумеется дым влиял бы, если бы ТВК проходило, например, через дымовую завесу или через солб дыма (есть, кстати, такой метод тушения пожаров - вихрепорошковый). Но в случае табачного дыма, он с момента образования ТВК является частью его и его атмосферы.

Так тем лучше. Какая вихрю разница, какой показатель адиабаты где-то в другом далёком месте? А вот показатель адиабаты самого себя - это и повлиять может. И не надо, пожалуйста, подменять влажный воздух с дымом просто дымом.

R-o-m-e-n в сообщении #182893 писал(а):

Это одна из самых адекватных моделей

Ну, для меня это не ответ на вопрос, насколько она адекватна. Это просто сравнение с другими моделями.

[BISHA]

Опыт с кольцами дыма описан в Фейнмановских лекциях в 7 томе, но там только предположения.
Частицы дыма ведут себя как Броуновские частицы, увлекаются воздухом. При ударе в барабан (выдыхании), центральная часть движется с большей скоростью, что определяет направление вращения в торе. (Почему создается тор считаем, что понятно). Такое вращение и движение приводит к эффекту Магнуса, тор разворачивается и располагается перпендикулярно направлению движения. (Как будет разворачиваться тор, если удар нанести по внешней части). При таком движении среды тора и при взаимодействии потоков воздуха, в центральной части движущегося тора давление меньше чем вне его, что стабилизирует размеры тора. Движение среды вдоль внутренней оси тора, возможно объясняется явлением ЭМИ, появлением вихревого электрического поля. В воздухе всегда есть электрические заряды. Движение тора это направленное движение - ток. Как правило нагретые частицы дыма положительно заряжены (из -за термоэлектронной эмиссии). Мы их видим и делаем вывод о направлении вращения частиц дыма.
С уважением.

[R-o-m-e-n]

Munin писал(а):

R-o-m-e-n в сообщении #182893 писал(а):

Мне, наверное, надо было написать: На масштабах, где движение дыма можно рассматривать, как движение отдельных частиц.

Да, надо было. А какие это масштабы? Порядок назовите.

Грубо: диаметр (толщина) кольца дыма ~1см, размер дымовых частиц ~1мкм. Хотя реально размер дымовых частиц надо брать больше хотя бы в силу конденсации.

Munin писал(а):

R-o-m-e-n в сообщении #182893 писал(а):

И разумеется дым влиял бы, если бы ТВК проходило, например, через дымовую завесу или через солб дыма (есть, кстати, такой метод тушения пожаров - вихрепорошковый). Но в случае табачного дыма, он с момента образования ТВК является частью его и его атмосферы.

И не надо, пожалуйста, подменять влажный воздух с дымом просто дымом.

Я надеюсь Вы не путаете дисперсную среду - туман и влажный воздух.

Munin писал(а):

R-o-m-e-n в сообщении #182893 писал(а):

Это одна из самых адекватных моделей

Ну, для меня это не ответ на вопрос, насколько она адекватна. Это просто сравнение с другими моделями.

А что, есть какие-то другие адекватные модели тех же самых дымовых колец?

Добавлено спустя 35 минут 56 секунд:

BISHA писал(а):

Движение среды вдоль внутренней оси тора, возможно объясняется явлением ЭМИ, появлением вихревого электрического поля. В воздухе всегда есть электрические заряды. Движение тора это направленное движение - ток. Как правило нагретые частицы дыма положительно заряжены (из -за термоэлектронной эмиссии). Мы их видим и делаем вывод о направлении вращения частиц дыма.
С уважением.

В принципе, мне неизвестны наблюдения азимутального вращения вихревых колец в жидкости, но, возможно из-за трудности индикации. Поэтому, возможен, наверное, и такой вариант. Но, мне кажется, здесь обычная гидродинамика трехмерного вихря.

[BISHA]

R-o-m-e-n
Мне важна природа такого движения, как и почему оно возникает и протекает. Не сомневаюсь, что это можно описать математически.
Еще одна попытка представить механизм движения среды в вихре.
Воздух парамагнетик, а вращение парамагнитного вещества приводит к появлению магнитного поля. В свою очередь, магнитное поле ориентирует заряженные частицы, через спины электронов. Так как тор движется, а среда внутри его смещается с тором, то заряженные частицы также увлекаются и в направлении движения тора. Таким образом, на заряженную частицу действуют две силы под прямым углом друг к другу. Следовательно, внутри тора, с учетом его перемещения, среда будет двигаться перпендикулярно направлению движения.
С уважением.

[Munin]

R-o-m-e-n в сообщении #183029 писал(а):

Я надеюсь Вы не путаете дисперсную среду - туман и влажный воздух.

Влажность выдыхаемого воздуха около 100 %. Это ещё влажный воздух или уже туман?

[R-o-m-e-n]

BISHA писал(а):

Мне важна природа такого движения, как и почему оно возникает и протекает. Не сомневаюсь, что это можно описать математически.

Все дело в энергетической выгоде вихревого движения при определенных условиях.

BISHA писал(а):

Еще одна попытка представить механизм движения среды в вихре.

Вообще, я также не знаю о наблюдениях азимутального вращения вертикально двигающихся вихревых колец, поэтому в подобном вращении горизонтально двигающихся вихревых колец, возможно, замешана сила тяжести. Например, линейные вихри в среде в поле силы тяжести могут всплывать или тонуть.

Munin писал(а):

И не надо, пожалуйста, подменять влажный воздух с дымом просто дымом.

Munin писал(а):

R-o-m-e-n в сообщении #183029 писал(а):

Я надеюсь Вы не путаете дисперсную среду - туман и влажный воздух.

Влажность выдыхаемого воздуха около 100 %. Это ещё влажный воздух или уже туман?

Воздух - это воздух, независимо от влажности. А дым - это дым, независимо от влажности воздуха. Говоря о дымовых кольцах, я не подменял влажный воздух с дымом просто дымом. Дым и туман - это дисперсные среды. В идеале они различаются. Чистый дым - это аэрозоль, поэтому влажным воздухом увлекается вверх. При отрицательной разнице температур он станет туманом. Но реальный дым и без конденсации,- зачастую, не аэрозоль. Чистый дым - это все-таки индикатор вихревого движения. На вихрь скорее может повлиять не сам дым, а фазовый переход. Примесь же в атмосфере ТВК на само ТВК не влияет.

[Утундрий]

Farich писал(а):

Может ли кто обьяснить процесс образования колец дыма? Почему оно не разрушается при движении. Может есть подробное физическое объяснение этого процесса?

Оно разрушается, только сравнительно медленно, за счет вязкости. Движется же за счет чистой адвекции... даже можно сказать, само себя движет) Вихревая нить индуцирует тороидальное поле скоростей, а по теореме Гельмгольца вихри в невязком приближении как-бы вморожены в поток, вот и переносит само себя это колечко в пространстве, пока не расползется в облако завихренности.

[R-o-m-e-n]

Утундрий писал(а):

Farich писал(а):

Может ли кто обьяснить процесс образования колец дыма? Почему оно не разрушается при движении. Может есть подробное физическое объяснение этого процесса?

Оно разрушается, только сравнительно медленно, за счет вязкости. Движется же за счет чистой адвекции... даже можно сказать, само себя движет) Вихревая нить индуцирует тороидальное поле скоростей, а по теореме Гельмгольца вихри в невязком приближении как-бы вморожены в поток, вот и переносит само себя это колечко в пространстве, пока не расползется в облако завихренности.

А турбулентность? А как объясняется парение вихревых колец?

[Утундрий]

Ну, в действительности все сложнее, чем на самом деле ))) Я только скелет набросал, в нюансы не вдавался...

Кстати, вот чем меня гугель порадовал: http://sodar.obninsk.org/Index.htm

[R-o-m-e-n]

Утундрий писал(а):

Ну, в действительности все сложнее, чем на самом деле ))) Я только скелет набросал, в нюансы не вдавался...

Интерес в том, что механизм разрушения практически не связан с вязкостью, но зависит от толщины кольца.

Утундрий писал(а):

Кстати, вот чем меня гугель порадовал: http://sodar.obninsk.org/Index.htm

Кстати, больше нигде я не нашел столько ссылок на работы по ТВК.

[Утундрий]

R-o-m-e-n писал(а):

Интерес в том, что механизм разрушения практически не связан с вязкостью, но зависит от толщины кольца.

Ну как же не связан, когда диффузия завихренности вязкостью как раз и определяется. Разрушение же происходит когда скорости в вихре становятся порядка турбулентных пульсаций. Все сказанное, разумеется, относится только к ламинарным кольцам, с турбулентными я как-то дела особенно не имел. А вот те что из барабана Фейнмана вылетают, те как раз ламинарные.

[R-o-m-e-n]

Утундрий писал(а):

R-o-m-e-n писал(а):

Интерес в том, что механизм разрушения практически не связан с вязкостью, но зависит от толщины кольца.

Ну как же не связан, когда диффузия завихренности вязкостью как раз и определяется. Разрушение же происходит когда скорости в вихре становятся порядка турбулентных пульсаций. Все сказанное, разумеется, относится только к ламинарным кольцам, с турбулентными я как-то дела особенно не имел. А вот те что из барабана Фейнмана вылетают, те как раз ламинарные.

Во-первых, турбулентная вязкость больше кинетической.
Во-вторых, важна не скорость, а ее градиент.
В-третьих, тонкие вихревые кольца неустойчивы к перетяжкам, поэтому их разрушение происходит на бОльших масштабах, нежели разрушение толстых.
А вообще, разрушение дымовых калец, - часто, видимость. Просто либо кольца выходят из области подсветки, либо дым выходит из атмосферы кольца. ТВК устойчивы. Плотные дымовые кольца и вихревые кольца в жидкости могут продвинуться очень далеко от места рождения. Все реальные вихревые кольца турбулентные. Этим объясняется их устойчивость.

[Утундрий]

Дайте определение "реального" кольца. Или вы все турбулентные кольца называете реальными, а ламинарных не существует, потому что они мнимые? )

[R-o-m-e-n]

Утундрий писал(а):

Дайте определение "реального" кольца. Или вы все турбулентные кольца называете реальными, а ламинарных не существует, потому что они мнимые? )

А Вы много знаете реальных ламинарных течений? Реальное - наблюдаемое на опыте.

[Утундрий]

R-o-m-e-n , у вас какой-то странно скособоченный взгляд на ламинарные течения. Вы наверное не поверите, но они достаточно часто встречаются в природе. И да, можно даже сказать, что их много. Реальных. Наблюдаемых на опыте.