Вышла в свет очередная монография, подготовленная научным коллективом под руководством профессора СФТИ НИЯУ МИФИ С.П.Баутина, посвященная газодинамической теории восходящих закрученных потоков, встречающихся в природе в виде торнадо, тропических циклонов и огненных вихрей
Торнадо и тропические циклоны, приносящие большие разрушения и человеческие жертвы, являются сложным природным явлением, изучением которого безуспешно на протяжении многих лет занимались различные исследователи.
В 2008 году С.П.Баутиным была предложена схема возникновения и устойчивого функционирования восходящих закрученных потоков, встречающихся в природе в виде разрушительных атмосферных вихрей – торнадо и тропических циклонов. Тогда же были получены первые результаты по математическому – аналитическому и простейшему численному – моделированию этих природных течений и сформулированы основные направления и подходы к разносторонним исследованиям восходящих закрученных потоков.
Участниками исследований — научным коллективом специалистов в области математического моделирования сложных течений жидкости и газа, состоящим из сотрудников технических вузов из Екатеринбурга, Снежинска, Тюмени и Москвы, под руководством профессора С.П.Баутина, был установлен ряд принципиальных, ранее неизвестных фактов, позволяющих проникнуть в суть данного очень сложного природного явления.
Главный результат аналитических исследований состоит в том, что установлен новый естественно-научный факт: только вращение Земли вокруг своей оси создает закрутку в природных восходящих закрученных потоках и определяет ее направление а также дает кинетическую энергию на вращательное движение воздуха в этих потоках.
Схема возникновения и устойчивого функционирования восходящих закрученных потоков подтверждена результатами аналитических исследований решений соответствующих начально-краевых задач для системы уравнений газовой динамики и для полной системы уравнений Навье-Стокса. Представленные в монографии численные расчеты подтверждают предложенную схему и согласуются с данными натурных наблюдений, а также с данными экспериментов по созданию в лабораторных условиях свободных вращающихся закрученных потоков, в которых не использовалась внешняя принудительная закрутка воздуха.
В монографии предложены конкретные рекомендации по внедрению в практику полученных результатов изложенной в монографии газодинамической теории восходящих закрученных потоков. В частности, предложена схема вихревого энергогенератора, получающего электрическую энергию из кинетической энергии вращения Земли вокруг своей оси. Кроме того, описана возможность:
— обнаружения торнадо на ранней стадии функционирования,
— уничтожения природных восходящих закрученных потоков с разумными энергетическими затратами как на ранней, так и на разрушительной стадии их функционирования,
— проветривания открытых горных выработок и мегаполисов от смога с помощью искусственно созданного восходящего закрученного потока,
— вызывания дождя над заданной территорией.
Монография предназначена научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам, интересующимися содержательными задачами газовой динамики, а также аналитическими и численными методами решения нелинейных уравнений с частными производными.
Кратко об авторах:
Баутин Сергей Петрович, д.ф.-м.н., профессор, член Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике, профессор кафедры высшей и прикладной математики СФТИ НИЯУ МИФИ. Результаты исследований представлены в более 300 научных публикаций и 15 монографиях. При проведении исследований С.П.Баутин сформировал свою научную школу, под его руководством защитились 3 доктора и 11 кандидатов наук.
Крутова Ирина Юрьевна, заведующая кафедрой высшей и прикладной математики СФТИ НИЯУ МИФИ, к.ф.-м.н., автор 4 монографий и более сорока научных публикаций, руководит научной работой аспирантов.
Обухов Александр Геннадьевич, д.ф.-м.н., профессор, член Российского национального комитета по теоретической и прикладной механике, профессор Тюменского индустриального университета. Научные результаты представлены в более чем 130 публикациях. Под его руководством защитились 3 кандидата наук.
