2. Вихре кольцевой детонационный способ измерения толщины покрытия стального листа
Идея способа основывается на одном интересном эффекте, который проявляется в любом вихревом кольце при его прямолинейном распространении.
Сформированное любым способом и движущееся прямолинейно воздушное интенсивное вихревое кольцо является достаточно продолжительное время замкнутой самоподдерживающей упругой вихревой структурой, степень упругости которой зависит только от интенсивности формирования вихревого кольца.
В такой кольцевой вихревой структуре любые внешние изменения, влияющие на геометрические характеристики вихревого кольца, в любом месте при его распространении мгновенно отражаются во всём объёме его объёме.
Можно сказать, что вихревое кольцо ведёт себя как достаточно упругий движущийся элемент, в котором степень упругости зависит от скорости его распространения, циркуляции и угла расходимости. В этом легко убедится на примере дымового сигаретного кольца курильщика. Такое кольцо с совсем небольшой циркуляцией и скоростью распространения проявляет свойства упругого элемента – достаточно слегка толкнуть движущееся кольцо.
При этом сам Роберт Вуд о вихревых кольцах говорил следующее: Аудитория может получить представление о «твердости» вращающегося воздушного вихря, если последовательно выпускать невидимые кольца в зал. Удар кольца в лицо человека ощущается как мягкий толчок пуховой подушкой.
Этот эффект можно считать относящимся и для вихревых полуколец, сформированных так называемым “материнским” вихревым кольцом при прохождении через относительно тонкий лист. Такой разделитель не способен разрушить ядра полукольцевых вихрей, но оказывает влияющее воздействие, о котором будет сказано ниже и на основании которого базируется сама идея измерений.
Вихревые полукольца являются движущимися с обеих сторон листа независимыми “твёрдыми” элементами. Толщина листа в этом случае будет являться тем маркером, изменение которого в каждом конкретном месте мгновенно влияет на ядра полукольцевых вихрей, сжимая их или растягивая. Это означает, что мгновенно будут меняться, но с разными знаками значения давлений снаружи таких вихревых полуколец, движущихся поперёк так называемого “делительно-измеряемого” стального листа.
Вихревые полукольца, сформированные от общего “материнского” вихревого кольца, имеют абсолютно идентичные характеристики по скорости, распространения, циркуляции, углу расходимости и т.п. Это значит, что, измеряя значения давлений снаружи движущихся вихревых полуколец можно определить математическую зависимость толщины листа с покрытием, относительно толщины листа без покрытия. При этом влияющие на значения давлений вибрации при движении самого листа также могут быть нивелированы математически.
Интенсивное вихревое кольцо
В качестве источника формирования следующих друг за другом с частотой 2 Гц высокоинтенсивных вихревых кольцевых структур предлагается использовать детонационный источник энергии цилиндрической формы, бесклапанный с сферическим резонатором на выходе, см. рис. № 3.
