Каркас - шаровая молния
Cтраница 4
Таким образом, согласно проведенному анализу шаровая молния имеет жесткий каркас со структурой фрактального кластера и размером частиц порядка нескольких нанометров. Хорошим аналогом шаровой молнии является аэрогель, который имеет то же строение, что и каркас шаровой молнии. [46]
 |
Электрические параметры средней шаровой молнии. [47] |
Данные табл. XIX показывают, что шаровая молния образуется при неравновесных условиях в атмосфере. Действительно, средняя плотность заряда в спокойной атмосфере 102 - 103 см 3 значительно меньше заряда, фиксируемого на каркасе шаровой молнии. В последнее десятилетие были проведены интенсивные исследования образования фрактальных кластеров из твердых частиц в растворах и газе. С точки зрения образования шаровой молнии интересно изучить этот процесс в сильных электрических полях. [48]
Электрические свойства шаровой молнии интересны в следующих отношениях. Во-первых, формирование шаровой молнии происходит под действием электрических процессов в атмосфере, которые создают неравновесные условия, позволяющие сформироваться каркасу шаровой молнии. Во-вторых, электрический заряд создает устойчивость каркаса шаровой молнии и фиксируется в наблюдательных данных. В табл. XIX приведены электрические параметры средней шаровой молнии [3], полученные из условия, что сила притяжения шаровой молнии к металлическим объектам того же масштаба, что и вес ее каркаса. В-третьих, шаровая молния активно взаимодействует с внешними электрическими полями в атмосфере и может быть причиной пробоя, вызывающего разрушения. [49]
Если собрать все горючее из светящейся зоны в одну каплю, ее размер составит микроны. Поэтому, считая, что горючее в светящейся зоне поступило из конденсированной фазы, приходим к выводу, что горючее не является элементом каркаса шаровой молнии, размер элементов которого составляет нанометры. Горючее находится в порах каркаса шаровой молнии и характеризуется размером пор, составляющим микроны. [50]
Здесь уместно сделать следующие замечания. Если этот процесс удастся провести при нормальных давлениях, можно получить более разреженный продукт, хотя и менее стабильный. Во-вторых, каркас шаровой молнии образуется в атмосфере, находящейся в неравновесных условиях, и время формирования каркаса не может быть большим, во всяком случае, не может превышать время жизни шаровой молнии. Анализ показывает [32, 60], что время формирования каркаса резко зависит от размера частиц в нем. Поэтому размер частиц в каркасе шаровой молнии ограничен сверху и составляет порядка нанометра. Как видно, по этому параметру аэрогель хорошо моделирует каркас шаровой молнии. [51]
Подводя итоги анализу, проведенному в этой главе, получаем, что при ассоциации твердых аэрозолей могут возникнуть структуры фрактального кластера, а также структуры, представляющие собой сгусток нитевидных аэрозолей. Характерные времена образования таких структур составляют секунды. Рассматриваемые конструкции образуют каркас шаровой молнии. Нагревание каркаса за счет протекающих в нем химических процессов вызывает движение воздуха через него и создает подъемную силу. [52]
Если собрать все горючее из светящейся зоны в одну каплю, ее размер составит микроны. Поэтому, считая, что горючее в светящейся зоне поступило из конденсированной фазы, приходим к выводу, что горючее не является элементом каркаса шаровой молнии, размер элементов которого составляет нанометры. Горючее находится в порах каркаса шаровой молнии и характеризуется размером пор, составляющим микроны. [53]
 |
Дополнительные параметры средней шаровой молнии. [54] |
Она была найдена тремя способами. Во-первых, при моделировании каркаса шаровой молнии аэрогелем двуокиси кремния ( ос0 06 Дж / м2), во-вторых, учитывалась возможность шаровой молнии менять свою форму при прохождении через щели и отверстия ( ос0 1 Дж / м2) и, в-третьих, под действием электрических сил ( 0 2 Дж / / м2), тех же, которые вызывают притяжение шаровой молнии к металлическим предметам. Существенно, что значения трех оценок совпали в пределах их точности, что свидетельствует о надежности полученного результата. [55]
Ранние экспериментальные исследования [61] показали, что объекты, образуемые при взрыве металлической проволоки в рассматриваемых режимах возбуждения и релаксации, имеют фрактальную структуру. Такая структура была распространена и на каркас шаровой молнии [49], так что каркас шаровой молнии имеет структуру фрактального кластера. Указанное уточнение дает дополнительную информацию, например, позволяет оценить размер элементов структуры каркаса шаровой молнии, который составляет несколько нанометров. Однако на этой стадии для нас важен сам вывод, что шаровая молния имеет жесткий каркас, и этот вывод не только согласуется с наблюдательными данными, но и имеет аналоги в окружающем нас мире. [56]
Электрические свойства шаровой молнии интересны в следующих отношениях. Во-первых, формирование шаровой молнии происходит под действием электрических процессов в атмосфере, которые создают неравновесные условия, позволяющие сформироваться каркасу шаровой молнии. Во-вторых, электрический заряд создает устойчивость каркаса шаровой молнии и фиксируется в наблюдательных данных. В табл. XIX приведены электрические параметры средней шаровой молнии [3], полученные из условия, что сила притяжения шаровой молнии к металлическим объектам того же масштаба, что и вес ее каркаса. В-третьих, шаровая молния активно взаимодействует с внешними электрическими полями в атмосфере и может быть причиной пробоя, вызывающего разрушения. [57]
 |
Дополнительные параметры средней шаровой молнии. [58] |
Упругие свойства шаровой молнии характеризуются модулем Юнга, значение которого получено аппроксимацией данных для аэрогеля двуокиси кремния [102] в область малых плотностей. При этом большая погрешность приведенного в табл. XX значения обусловлена как неопределенностью в плотности каркаса шаровой молнии, так и погрешностью при аппроксимации данных в бласть низких плотностей. Значение модуля Юнга может служить и характеристикой прочности каркаса шаровой молнии. [59]
Страницы: 1 2 3 4