УДК 53.02

Аннотация. Статья посвящена открытию новых законов гидродинамики определяющих период времени необходимый для перемещения одного исследуемого слоя водного потока и момент силы для перемещения водного потока или жидкой смеси проходящего по переменному сечению русла реки или трубопровода. Новые законы работы и энергии для определения водного потока или жидкой смеси проходящего по переменному сечению русла реки или трубопровода. По новым законам и математическим формулам гидродинамики, с учётом общих потерь в переменном сечении горизонтальной трубы или устье реки, можно определить момент силы, работу и энергию жидкой смеси проходящей по переменному сечению реки или трубопровода. Все эти законы нужны для того чтобы глубже разобраться в механизме перемещении жидкости по переменному сечению русла реки или трубопровода, где часто используют закон Бернулли, который является как бы, следствием закона сохранения энергии. При этом необходимо отметить, что закон Даниила Бернулли не соответствует размерным единицам физических величин и не учитывает множество потерь при перемещении водного потока или жидкой смеси по переменному сечению трубопровода, и тем более, данный закон не может определить момент силы, работу или энергию водного потока перемещающегося по руслу реки.

Гидродинамика - раздел гидравлики, в котором изучаются законы движения несжимаемой жидкости и её взаимодействие с неподвижными и подвижными поверхностями. С точки зрения механики, жидкостью называется вещество, у которого в равновесии отсутствуют касательные напряжения. Жидкость обладает свойствами течь и принимать форму сосуда, в который она наливается или принимать форму неподвижной или подвижной поверхности, через которую она проходит. Методами гидравлики можно исследовать также движение газов, если скорость этого движения значительно меньше скорости звука, так как при скорости движения газа, близкой к скорости звука или превышающей её, начинает играть заметную роль сжимаемость газа, где методы гидравлики уже неприменимы. Практические применения гидродинамики чрезвычайно разнообразны. Гидродинамикой пользуются при проектировании кораблей и самолётов, расчёте трубопроводов, насосов, гидротурбин и водосливных плотин, при исследовании морских течений и речных наносов, изучении фильтрации грунтовых вод и нефти в подземных месторождениях и так далее…

В потоках несжимаемых жидкостей обычно действуют разные течения и силы. Например, ламинарное или турбулентное течение, которое включает в себя силы давления, сопротивления, вязкости, тяжести и так далее… Соблюдение их пропорциональности означает полное гидродинамическое подобие. Осуществление на практике полного гидродинамического подобия оказывается весьма затруднительным, поэтому обычно имеют дело с частичным (неполным) подобием, при котором соблюдается пропорциональность лишь основных, главных сил.

Ламинарное течение жидкости по плоской поверхности, которое не огибает какие-либо препятствия и перемещается определёнными слоями, является более предсказуемым и прогнозируемым. Тогда как турбулентное течение жидкости, сопровождается интенсивным перемешиванием и беспорядочным движением молекул жидкости и газа, пульсациями скоростей и давлений. При турбулентном течении жидкости векторы скоростей имеют не только осевые, но и нормальные к оси русла составляющие, поэтому наряду с основным продольным перемещением жидкости вдоль русла происходят поперечные перемещения (перемешивание) и вращательное движение отдельных объёмов жидкости. Этим и объясняются пульсации скоростей и давления. Турбулентность может возникать и при нарушении однородности какой-либо среды, например, при кавитации (кипении). При опрокидывании и разрушении волны прибоя возникает многофазная смесь воды, воздуха и пены. Мгновенные параметры среды становятся хаотичными.

Моделирование турбулентности - одна из наиболее трудных и нерешённых проблем в гидродинамике и теоретической физике. Турбулентность всегда возникает при превышении некоторых критических параметров: скорости и размеров обтекаемого тела или уменьшения вязкости текучей среды. Она так же может возникать при сильно неравномерных граничных и начальных условиях на границе обтекаемого тела. Или, может исчезать при сильном ускорении потока на поверхности, при сильной стратификации среды. Поскольку турбулентность характеризуется случайным поведением мгновенных значений скорости, давления и температуры в данной точке жидкости или газе, то это означает, что при одних и тех же условиях детальная картина распределения этих величин в жидкости будет различной и практически никогда не повторяется. Поэтому, мгновенное распределение скорости в различных точках турбулентного потока обычно не представляет интереса, а важными являются усреднённые величины. Проблема описания гидродинамической турбулентности заключается, в частности, и в том, что пока не удаётся на основании только уравнений гидродинамики предсказать, когда именно должен начинаться турбулентный режим и что именно в нём должно происходить без экспериментальных данных. На мощных компьютерах удаётся моделировать только некоторые типы течений. В результате, нам приходится довольствоваться лишь феноменологическим и приближённым описанием.

При изобретении гидрофизического кавитационного теплового нагревателя и бесплотинной гидроэлектростанции были открыты новые законы и математические формулы по гидродинамике, которые я представляю для вашего рассмотрения.

1. Новый закон определения периода времени необходимого для перемещения одного исследуемого ламинарного слоя водного потока жидкости можно сформулировать так:

Период времени необходимый для перемещения одного исследуемого ламинарного слоя водного потока равен корню квадратному от произведения суммы массы исследуемого слоя водного потока и массы слоя находящегося над исследуемым слоем водного потока на сумму высоты исследуемого слоя и высоты слоя находящегося над исследуемым слоем водного потока и обратно пропорциональна разнице сил всего водного потока и потерь сил на перемещение каждого слоя. Этот закон открыт 2013 году.

где:

t - период времени необходимый для перемещения одного исследуемого ламинарного слоя водного потока, с

m в слоя - масса слоя находящегося над исследуемым слоем водного потока, м

h в слоя - высота слоя находящегося над исследуемым слоем водного потока, м

Δ F - потеря силы по перемещению каждого слоя водного потока, Н

h и слоя - высота исследуемого слоя водного потока, м

m и слоя - масса исследуемого слоя водного потока, м

F - сила для перемещения всего водного потока, Н.

Нужно понять, что водный поток в русле реки перемещается с разным ускорением. Например, верхний слой водного потока будет течь быстрее, чем средний слой, а средний слой водного потока будет течь быстрее, чем нижний слой водного потока. Для подтверждения периода времени необходимого для перемещения одного исследуемого слоя водного потока жидкости, наглядно определим максимальную работу водного потока, который ламинарным потоком перемещается по руслу реки имеющего:

V - скорость водного потока русла реки = 1 м/с

a - ширина водного потока русла реки = 5 м

h - высота водного потока русла реки = 1 м

L - длина водного потока русла реки = 1 м.

Определим объём воды, который протекает по руслу реки за 1 с:

где:

V - объём воды, который протекает по руслу реки, м³

h - высота водного потока русла реки = 1 м

a - ширина водного потока русла реки = 5 м

L - длина водного потока русла реки = 1 м.

Из физики мы знаем, что плотность воды при 20°С, рв = 0,99823 г/см³ или 998,23 кг/м³.

Определим вес воды имеющего объём 5 м³, который проходит за 1 с:

где:

G - вес измеряемого объёма водного потока, кг

рв - плотность воды при 20°С = 998,23 кг/м³

V - объём измеряемого объёма воды = 5 м³.

Смотрите бесплотинную гидроэлектростанцию Белашова.
Патент Российской Федерации  № 2382232.

Смотрите математические формулы для расчёта гидрофизического кавитационного теплового нагревателя Белашова.
Патент Российской Федерации  № 2277678.

Смотрите математические формулы для расчёта ветряного двигателя Белашова.
Патент Российской Федерации  № 2247860.

Здесь вы узнаете об открытии основных законов мироздания:

закон определения энергии внутри разнообразных пространств нашей Вселенной, позволяющий вычислить запасённую энергию любого материального тела на нашей планете, например определённый объём какой-либо марки древесины, угля, нефти, газа и так далее... Новый закон полностью опровергает утверждение о сохранении энергии в пространстве нашей Вселенной.

закон определения скорости движения света в пространстве нашей Вселенной, отображающий большую зависимость движения скорости света проходящего в пространстве от мощности источника излучения света, диаметра светового потока и расстояния от источника излучения света до конечной цели. В новом законе учтены потери светового потока проходящего сквозь субстанцию пространства и ускорение свободного падения тел в пространстве той среды, где движется источник света. Новый закон полностью опровергает утверждение о постоянстве скорости света в пространстве нашей Вселенной.

Открытие новых констант:

Открытие новых физических величин:

Опровержение старых законов физики:

Открытие новых физических явлений материального мира:

Космическое пространство представляет собой термодинамическую саморегулирующуюся энергетическую систему, которая в процессе своей работы создаёт не только субстанцию космического пространства, имеющую свой состав, свою массу и плотность, но и ускорение свободного падения тел в пространстве вокруг всех звёзд, галактик и созвездий нашей Вселенной. Субстанция космического пространства и ускорение свободного падения тел в пространстве тесно взаимодействует с силами тяготения и энергии между активными и пассивными материальными телами. После открытия константы обратной скорости света, константы субстанции космического пространства, константы внутренних напряжений субстанции космического пространства, новой физической величины определяющей субстанцию космического пространства и новой физической величины определяющей ускорение свободного падения тел в пространстве Солнечной системы становится понятным механизм вращения планет и галактик нашей Вселенной по эллиптической орбите. Механизм возникновения сил осуществляющих вращение планет и галактик нашей Вселенной по эллиптической орбите происходит в космической субстанции и зависит от степени активности материальных тел, их плотности, объёма, ускорения свободного падения тел в пространстве, сил тяготения и энергии между активными или пассивными материальными телами. При изменении положения одного материального тела расположенного в пространстве Солнечной системы по отношению к другому материальному телу будет меняться не только сила тяготения этого материального тела, но и его энергия. Новые константы, новые физические величины и новые законы дают нам возможность глубже разобраться в механизме вращения планет и галактик нашей Вселенной по эллиптической орбите.

Открытие новых законов гравитационного тяготения:

- открыт новый закон гравитационного притяжения между двумя материальными телами,

Основные законы создающие перемещение материальных тел по эллиптической орбите:

Комментарии по научным открытиям Белашова:

- комментарий о неопознанных летающих объектах «Н Л О»,

- комментарий о эволюционном развитии планет Солнечной системы,

- комментарий о действующем макете механизма вращения планет Солнечной системы,

Смотрите описание новых законов образования планет Солнечной системы и галактик нашей Вселенной в описании заявки на изобретение  № 2005129781 от 28 сентября 2005 года.

Смотрите описание механизмов образования планет Солнечной системы и галактик нашей Вселенной в описании заявки на изобретение  № 2005140396 от 26 декабря 2005 года.