Теплофизика высоких температур, 2023, T. 61, № 3, стр. 426-435

Трехмерные вихревые течения в замкнутом объеме и некоторые “аномальные” явления в атмосфере Земли

О. А. Синкевич 1*, Г. О. Зинченко 1

1 Национальный исследовательский университет “МЭИ”
Москва, Россия

* E-mail: oleg.sinkevich@itf.mpei.ac.ru

Поступила в редакцию 31.05.2022
После доработки 26.07.2022
Принята к публикации 13.10.2022

Аннотация

Исследованы возможности образования и характеристики стационарных сосредоточенных вихрей специального типа $\;\nabla \times u = ku$ применительно к атмосфере Земли. Дано обобщение данного типа вихрей, относящихся к классу течений Громеки–Бельтрами, Н.Е. Жуковского и С.Г. Чефранова, на сферическую систему координат. Построено два типа новых решений задачи о сосредоточенном вихре с двумя и тремя компонентами вектора скорости: 1) центры декартовой и сферической системы координат совпадают; 2) сферический вихрь находится над твердой поверхностью. Найдены распределения векторных полей скоростей и давления в сосредоточенном вихре. Данное решение расширяет ранее изученную авторами задачу о сосредоточенном вихре в цилиндрической системе координат. Проведен анализ влияния толщины сферического слоя на изменение характеристик течения. Обсуждается использование полученных характеристик сосредоточенных вихрей для интерпретации ряда наблюдаемых “аномальных” явлений в атмосфере, типа НЛО, шаровых молний, для объяснения которых часто привлекаются механизмы, лежащие за пределами современной физики.

Список литературы

  1. Синкевич О.А. Долгоживущие плазменные образования и проблемы шаровой молнии. Часть I // ТВТ. 1997. Т. 34. № 4. С. 651.

  2. Синкевич О.А. Долгоживущие плазменные образования и проблемы шаровой молнии. Часть II // ТВТ. 1997. Т. 34. № 6. С. 968.

  3. https://www.nbcnews.com/politics/politics-news/ufo-report-government-can-t-explain-143-144-mysterious-flying-n1272390

  4. Жуковский Н.Е. О присоединенных вихрях. Собр. соч. Т. 4. М.–Л., 1949.

  5. Громека И.С. Некоторые случаи движения несжимаемой жидкости. Собр. соч. М., 1952. С. 76.

  6. Beltrami E. Considerazioni hidrodinamiche // Rend. Inst. Lombardo Acad. Sci. Lett. 1889. V. 22. P. 122.

  7. Чефранов С.Г. Генерация спиральности в однородно-винтовых течениях // ЖЭТФ. 2004. Т. 126. Вып. 5(13). С. 1133.

  8. Синкевич О.А., Зинченко Г.О., Ивочкин Ю.П. Одиночные стационарные, сосредоточенные вихри специального типа и системы таких вихрей // ТВТ. 2019. Т. 57. № 4. С. 548.

  9. Nickalls R.W.D. A New Approach to Solving the Cubic: Cardan’s Solution Revealed // Mathematical Gazette. 1993. V. 77. P. 354.

  10. Синкевич О.А., Маслов С.А., Гусейн-заде Н.Г. Электрические разряды и их роль в генерации вихрей // Физика плазмы. 2017. Т. 43. № 2. С. 203.

  11. Sinkevich O.A. Influence of Electrical Discharges on Combustion (The Generalized Borghi Diagram) // High Temp. 2018. V. 56. № 4. P. 496.

  12. Complex and Dusty Plasmas: From Laboratory to Space / Eds. V.E. Fortov, G.E. Morfill. Series in Plasma Physics. Boca Raton, FL: CRC Press, 2010. 418 p.

  13. Ting Wang. A Theoretical Note on Aerodynamic Lifting in Dust Devils // Icarus. 2016. № 265. P. 79.

Дополнительные материалы отсутствуют.