Это делает его уникальной попыткой описать упорядоченный поток, способный к самосогласованному и энергоэффективному поведению, выходящему за рамки классических уравнений Навье–Стокса.
Новизна заключается в предположении, что вихревой поток может быть квантованным (энергетически и структурно), когерентным (фазово синхронизированным во времени и пространстве) и управляемым (через геометрию системы). Эта модель формирует макроскопическую вихревую когерентность – новое состояние среды, при котором поток само поддерживается и самоорганизуется, не разрушаясь даже при высоких числах Рейнольдса (Re→∞), и при этом демонстрирует уровень упорядоченности, ранее считавшийся невозможным для нелинейных систем.
Гипотеза QVS задаёт принципы формирования упорядоченного вихревого состояния и открывает путь к новым прикладным моделям в гидродинамике, техносфере, биофизике и энергетике. Это может стать основой для:
новой физики турбулентности.
вихревых транспортных систем.
высокоэффективных потоков и, возможно, управления структурой среды – от водных технологий до плазмы.
2. Способы реализации QVS-состояния
Основой реализации QVS- состояния является спирально-волновой преобразователь с механическим возбуждением потока, см. рис. № 1.
Рис. № 1. Варианты спирально-волновых преобразователей с механическим возбуждением потока.
В основе – роторно-статорная система, в которой:
• Ротор или статор представляет собой диск (цилиндр) с сотнями/тысячами отверстий, расположенных по спиральной траектории.
• При вращении отверстия поочерёдно совмещаются, и поток через них пульсирует, создавая модулированный возмущающий импульс.
• Эта пульсация создает виртуальную бегущую волну с огромной кажущейся скоростью Vволны при относительно медленном (1–10 об/с) вращении ротора. Vволны = L ⋅ N ⋅ F где: L – длина периферийного витка спирали, N – количество отверстий на витке,
F – частота вращения (об/с).
Первые работы по таким преобразователям опубликованы в 2008 году в научно-технической библиотеке проекта SCITECLIBRARY
(http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9155.html)
Концептуальная модель когерентной самоорганизации микровихревых структур, лежащая в основе QVS-гипотезы, допускает два фундаментально различных способа реализации когерентного потока.
И тот, и другой приводят к формированию вихревой суперпозиции – состояния, в котором множество вихрей не действуют разрозненно, а вступают в согласованное, синфазное взаимодействие, напоминая ансамбль лазерных атомов или молекулы в бозе-конденсате.
Первый способ реализации QVS-состояния – дискретный, индуцированный (см. рис. № 2).
Он реализуется технически через множество отдельных (но синхронно управляющихся) вихревых возбудителей: завихрителей, отверстий, пульсирующих элементов. Такая система, как в случае Спирально-волнового преобразователя (СВП), возбуждает серию вихрей, распределённых в пространстве и времени по строго заданной фазовой логике. Эти вихри, согласованные по частоте, амплитуде и ритму, объединяются в макро поток – вихревую решётку или вихревой кристалл. Это – управляемая, структурно задаваемая реализация QVS, где каждый вихрь выступает как вихревой квант. Он входит в состав коллективного состояния, поведение которого уже не описывается суммой компонентов, а проявляет свойства макроскопической не локальности и когерентности.
Рис. № 2. Статор (ротор) спирально-волнового преобразователя с дополнительными завихрителями.
Установка завихрителей в каждое отверстие (дискретный, индуцированный режим) необходимо:
Если требуется точное управление параметрами вихрей (момент импульса, направление закрутки, фаза).