Основы
теории решения изобретательских задач
5.5.2. Устранение вредных связей введением В3
Устранение вредных связей в системе производится введением между веществами В1 и В2 постороннего третьего вещества В3. Это описывается формулой (5.39):
Пример 5.34. Уменьшения гидродинамического сопротивления корпуса подводных лодок или подводных крыльев обычно добивались путем уменьшения шероховатостей и придания корпусу рациональных обводов, но, в конце концов, эти ресурсы были исчерпаны. Кроме того, из-за турбулентности при движении возникает кавитация, вследствие чего происходит эрозия корпуса. Как предотвратить нежелательный эффект?
Согласно данной закономерности следует ввести еще одно вещество В3, которое разрушит вредную связь между В1 (корпусом подводной лодки) и В2 (водой).
В качестве такого вещества можно использовать:
1. Волоски, ламиниризирующие поток.
2. Вещества с длинными молекулами (волоски на микроуровне). В качестве этих веществ могут использоваться клеи, гели, полимеры и т.п.
Пример 5.35. В устройстве, уменьшающем сопротивление подводного аппарата, используется слабый раствор полимера, образующийся в пограничном слое забортной воды при смешении подогретой жидкой смеси либо гранулированного или порошкообразного полимера с морской водой. Подогретая жидкая смесь представляет собой дисперсию макромолекул полимера, растворимую в морской воде при температуре окружающей среды, но нерастворимую в воде при температуре выше 70 С°. Когда подогретая жидкая смесь попадает в холодную воду при соответствующих условиях окружающей среды, макрочастицы набухают и растворяются, образуя клейкую массу. В пограничном слое обтекающего потока они образуют молекулярный раствор макромолекул, препятствуя турбулизации потока24. В этом изобретении использован эффект Томса.
Пример 5.36. Для снижения потерь напора при перемещении жидкости по трубопроводу и достижения жидкостью свойства псевдопластичности в нее вводят длинноцепочный полимер, например, полиакриламид, в количестве 0,01-0,2% по весу25.
Пример 5.37. Снижение гидродинамического сопротивления может быть достигнуто за счет образования присадок под воздействием какого-либо поля из молекул самой жидкости, аналогичных по свойствам полимерным молекулам.
Пример 5.38. Для снижения гидродинамического сопротивления движения тел, например судов, путем уменьшения сил трения в пограничном слое, в пограничном слое создают электромагнитное поле, генерирующее комплекс молекул26. В этом изобретении не вводят в пограничный слои высокомолекулярный составов, а вместо него используют видоизмененную внешнюю среду, путем воздействия электромагнитным полем. Кроме того, это изобретение может использоваться для снижения сопротивления жидкости в трубопроводе.
