creexpCrede Experto: транспорт, общество, образование, языкCrede Experto: transport, society, education, language2312-1327Иркутский филиал ФГБОУ ВО «МГТУ ГА»10.51955/2312-1327_2024_4_67creexp-108Research ArticleЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ, АВИАЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ И МЕТОДЫ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИТЕОРЕМА О ПОГОННОЙ ПЛОТНОСТИ ЦИРКУЛЯЦИИ ВИХРЕВОЙ ТРУБКИLINEAR DENSITY THEOREM FOR CIRCULATION IN A VORTEX TUBEhttps://orcid.org/0000-0002-9599-7573ДаниленкоН. ВDanilenkoN. V.

Николай Владимирович Даниленко, кандидат технических наук, доцент

ул. Коммунаров, д. 3 Иркутск, 664047

Nikolay V. Danilenko,Candidate of Technical Sciences, associate professor

3, Kommunarov St. Irkutsk, 664047

danko_irk@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6023-4496КиренчевА. Г.KirenchevA. G.

Антон Геннадьевич Киренчев, кандидат технических наук

ул. Коммунаров, д. 3 Иркутск, 664047

Anton G. Kirenchev, Candidate of Technical Sciences

3, Kommunarov St. Irkutsk, 664047

antonkirenchev25@mail.ruМосковский государственный технический университет гражданской авиации (Иркутский филиал)РоссияMoscow State Technical University of Civil Aviation (Irkutsk Branch)Russian Federation202426112025046778Copyright © Даниленко Н.В., Киренчев А.Г., 20252025Даниленко Н.В., Киренчев А.Г.Danilenko N.V., Kirenchev A.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ce.if-mstuca.ru/jour/article/view/108

В статье дано описание явления вихреобразования в атмосферной среде, а также проведен анализ исследований по данной теме. Выявлены основные противоречия и проблемы в исследовании вихреобразования. Рассмотрен рабочий процесс преобразования исходного потенциального течения рабочего тела исследуемой среды в течение вихревое с описанием основных факторов, влияющих на данный процесс. Выявлены противоречия в процессе формирования вихревой трубки, для решения которых был выбран новый объект исследования – удельная погонная плотность циркуляции вихрей газовых (жидких) естественных и техногенных сред. Дана оценка состояния и проблем удельной погонной плотности циркуляции вихрей исследуемого вихреобразования. Представлено определение удельной погонной плотности циркуляции на основе ее рабочего процесса. Установлена взаимосвязь погонной плотности циркуляции с тангенциальной скоростью среды на внешней поверхности вихревой трубки. Дано определение теоремы о погонной плотности циркуляции вихревой трубки. Приведено доказательство теоремы и математическая взаимосвязь погонной плотности циркуляции вихревой трубки среды с тангенциальной скоростью на её внешней поверхности. Представлены следствия теоремы и области их применения.

The article describes vortex formation in the atmospheric medium and analyzes the research on this topic. The main contradictions and problems in the study of vortex formation are revealed. The working process of transforming the initial potential flow of working body of the medium under study into vortex flow with the description of the main factors influencing this process is considered. The contradictions in the process of vortex tube formation are revealed, for which a new object of research was chosen - specific linear density of vortex circulation of gas (liquid) natural and anthropogenic media. The state and problems of the specific linear density of vortex circulation of the investigated vortex formation are assessed. The definition of specific linear density of circulation on the basis of its working process is presented. The correlation between the linear circulation density and the tangential velocity of the medium on the outer surface of the vortex tube is established. The definition of the theorem on the linear circulation density of a vortex tube is given. The proof of the theorem and the mathematical relationship of the linear density of medium vortex tube circulation and the tangential velocity on its outer surface are given. Corollaries of the theorem and their applications are presented.

вихреобразованиефакторы генерациирабочий процессопределениетеоремаклассификацияпогонная плотность циркуляциивихревая трубкавихри воздухозаборников авиационных двигателейсмерчиvortex formationgeneration factorsworking processdefinitiontheoremclassificationlinear density of circulationvortex tubeaircraft engine air intake vorticestornadoesReferencesБелоцерковский С. М. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью / С. М. Белоцерковский, М. И. Ништ. М.: Наука, 1978. 351 с.Belotserkovsky S. M., Nisht M. I. (1978). Detachable and non-detachable streamline of thin wings by an ideal fluid. Moscow: Nauka, 1978. 351 p. (in Russian)Быстрай Г. П. Вихреобразование в атмосфере при повышенной влажности с нелинейными стоками и источниками / Г. П. Быстрай, И. А. Лыков, С. А. Охотников // Вестник кибернетики. 2012. № 11. С. 86-97. EDN PCKOXZ.Bystray G. P., Lykov I. A., Okhotnikov S. А. (2012). Vortex formation in the atmosphere at high humidity with nonlinear sinks and sources. Bulletin of Cybernetics. 11: 86-97. (in Russian)Даниленко Н. В. Рабочий процесс вихреобразования сред Земли / Н. В. Даниленко, А. Г. Киренчев // Вестник Московского авиационного института. 2018. № 25 (3). С. 161-170. EDN XZTVGX.Danilenko N. V. (2004). Tornado. Bulletin of the Irkutsk State Technical University. 2(18): 64-72. (in Russian)Даниленко Н. В. Торнадо // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2004. № 2(18). С. 64-72. EDN PCLYAR.Danilenko N. V., Kirenchev A. Г. (2018). Workflow of vortex formation of the Earth's media. Bulletin of the Moscow Aviation Institute. 25(3): 161-170. (in Russian)Киренчев А. Г. Особенности обслуживания воздушных судов в поле стоковых вихрей силы Кориолиса: монография / А. Г. Киренчев, Н. В. Даниленко. Иркутск: Иркутский филиал МГТУ ГА, 2022. 140 с.Espie J. P. (1841). Philosophy of storms. Boston: Charles C. Little and James Brown, 1841. 552 p.Комов А. А. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на вихреобразование ГТД // Научное значение трудов К.Э. Циолковского: история и современность: материалы 55-х Научных чтений памяти К. Э. Циолковского, Калуга, 15–17 сентября 2020 года. Часть 1. Калуга: Эйдос, 2020. С. 353-357. EDN IVQVQU.Kirenchev A. G., Danilenko N. V. (2022). Features of Aircraft Service in the Field of Coriolis Force Stock Vortices: Monograph. Irkutsk: Irkutsk branch of MSTU GA, 2022. 140 p. (in Russian)Котовский В. Н. Техническая термодинамика. М.: МГТУ ГА, 2015. 86 с.Komov A. A. (2020). Influence of constructive and operational factors on vortex formation of GTE. Scientific value of K.E. Tsiolkovsky's works: history and modernity: materials of the 55th Scientific Readings in memory of K.E. Tsiolkovsky. Kaluga: Eidos, 2020. P. 353-357. (in Russian)Кушин В. В. Смерч. М.: Энергоатомиздат, 1993. 126 с.Kotovsky V. N. (2015). Technical thermodynamics. Moscow: MSTU GA, 2015. 86 p. (in Russian)Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука. 1970. 904 с.Kushin V. V. (1993). Tornado. Moscow: Energoatomizdat, 1993. 126 p. (in Russian)Наливкин В. Д. Смерчи. М.: Наука, 1984. 112 с.Loytsyansky, L. G. (1970). Mechanics of Liquid and Gas. Moscow: Nauka. 1970. 904 p. (in Russian)Наливкин Д. В. Ураганы, бури и смерчи: Географические особенности и геологическая деятельность. Л.: Наука, 1969. 488 с.Nalivkin D. V. (1969). Hurricanes, storms and tornadoes: Geographical features and geologic activity. Leningrad: Nauka, 1969. 488 p. (in Russian)Нечаев Ю. Н. Теория авиационных двигателей. Часть 1 / Ю. Н. Нечаев, Р. М. Федоров, В. Н. Котовский. М.: Наука, 2005. 657 с.Nalivkin V. D. (1984). Tornadoes. Moscow: Nauka, 1984. 112 p. (in Russian)Ништ М. И. Аэродинамика боевых летательных аппаратов и гидравлика их систем. М.: ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 1994. 570 с.Nechaev Y. N., Fedorov R. M., Kotovsky V. N. (2005). Theory of Aviation Engines. Part 1. Moscow: Nauka, 2005. 657 p. (in Russian)Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука. 1974. 416 с.Nisht M. I. (1994). Aerodynamics of Combat Aircraft and Hydraulics of their Systems. Moscow: VVIA named after Prof. N.E. Zhukovsky, 1994. 570 p. (in Russian)Espie J. P. Philosophy of storms. Boston: Charles C. Little and James Brown, 1841. 552 p.Targ S. M. Short Course of Theoretical Mechanics. Moscow: Nauka. 1974. 416 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.