НАУКА И РЕЖИМ ЭКОНОМИИ
По работам лаборатории академика А. Ф. Иоффе.
Движение горячих струй. Видно круглое сечение трубы и черный столбик горячего воздуха, переходящий в
вихрь.
Живые клетки индустриализации—фабрики и заводы СССР—требуют в год 200 мил
лионов тонн угля и 10 миллионов тонн нефти. Угольная и нефтяная программы перешагнули довоенный рубеж, и все же нынешний топливный баланс едва позволяет
Союзу свести концы с концами.
Урезывать топливный расход посредством сокращения времени работы или числа действующих заводских печей и кот
лов — значило бы итти на сокраще
ние производства в условиях товарного голода.
К счастью, наука представляет нам совершенно другой путь.
Нужно ли говорить, что размещая, например, накаливаемые куски металла внутри печей—на
угад засовывая их выболев холодные места печи (хотя бы этот „холод и измерялся 900е Цельсия, вместо полных 1000*),—заводское производство теряет в быстроте накалки, что приводит одновременно к пе
режогу топлива и к уменьшению выпуска соответственной продукции.
Необходимо, следовательно, знать, как происходит процесс передачи и распростра
нения теплоты в недрах котлов и печей. Передача эта осуществляется, как догадывались до сих пор техники, потоками рас
каленного воздуха, возникающими вблизи поверхности металлических труб, которые
пронизывают недра печей и нагреваются до высокой температуры паром, током или какими-либо иным способом. Остается вы
яснить распространение этих горячих струй и вихрей после того, как они срываются с поверхности нагревательной котельной трубки.
Учитывая колоссальную важность подобных исследований для нашей индустрии, физико-техническая лаборатория акад. А.
Ф. Иоффе в Ленинграде решила приступит!, к указанным работам. По почину и указаниям покойного тов. Ф. Э. Дзержин
ского, была создана специальная газовая лаборатория, непосредственное руководство
которой приняли на себя проф. Кирпичев и молодой физик А. А. Гухман.
^Достигнутые в настоящее время практические результаты являются лучшей иллю
страцией сотрудничества научной мысли с технической практикой. Роль „Госплана техники выполняет у нас физико-исследо
вательский центр, созданный акад. А. Ф. Иоффе в Лесном, в 7 километрах от Ленинграда,—институт и лаборатория, не на
ходят себе аналогии не только в СССР, но и в высоко индустриальпо-развитых странах Запада
Первой и любопытнейшей задачей, которую поставили себе названные ученые— явилась разработка способа, дающего воз
можность видеть простым глазом невидимые газовые вихри и струи, истекающие от нагревательных заводских трубок.
Европа распивочно и на вынос
Финансовая верхушка Америки скупает допности в обнищавшей Европе. Лучшие произведения искусства— памятники старины, меха, движимое и недвижимое имущество,—все это продается за бесценок князьям долларов. Один американский капи
талист приобрел старинный замок во Франции, велел разобрать егр, пронумеровать каждый кирпич к вывезти весь этот „материал* в Америку, чтобы восстановить замок у себя на родине! На еимяие: французский старинный замок во время раз
борки и упаковки.
О возможности осуществления подобной проблемы говорили некоторые указания, сделанные чешским ученым Дворжаком
несколько десятков лет тому назад. Двор
жак исходил из того элементарного физи
ческого факта, что нагретые
участки всякого газа, в том числе — воздуха, изменяют свои светопреломляющие свой
ства — по сравнению с окружающим холод
ным воздухом. Если пропускать через эти участки лучи света, то проходящие сквозь горячий газовый пу
зырь лучи будут от
клоняться к бокам пузыря и, будучи спроектированы на экран, дадут там яркий сгусток света („ореол ), рельефно окаймляю
щий границы черного пятна — изображения пузыря.
Пользуясь гаК называемым „точечным светом , т.-е. свето
вым пучком, расходя
щимся геометрически-цравильным конусом от светящейся точки, и освещая им воздух
вблизи выделенной из исследуемой печи и отдельно пущенной в ход нагревательной трубки, ироф. Кирпичев^ и А. А. Гухман добились не только ясноф наблюдения на экране невидимых „тепловых струй , но и смогли заснять всю эту картину на кино-пленке...
Подобные „фильмы являются, таким образом, „экономическими фор
мулярами каждой нагревательной трубки и каждой печи. Значение их колоссально для тепло - технической практики, еще и посейчас располагаю
щей нагревательг ные трубки внутри
котлов наощупь, наугад, почти без всякой системы.
Точность и простота этого метода поразительно велики. Точечный свет, экран или пленка—делают явственно видимыми „тепловые струи , истекающие от челове
ческого тела, от ладони, из уха... Стано
вятся возможными даже такие феерические опыты: достаточно сделать резкое движение
телом —„встряхнуться —(температура тела при этом поднимается на /г-V»—1), чтобы на экране немедленно поплыли от тела— новые горячие струи...
Принимая от ленинградских заводов и фабрик на испытание всевозможные ко
тельные и печные трубки, лаборатория смогла сделать ряд интересных научных открытий, имеющих непосредственное от
ношение ко всё той же проблеме „топливной рационализации . Так, оказалось, что раска
ленный вблизи вертикально-расположенной трубки воздух поднимается вверх, отнюдь не обхватывая ствол трубы горячей сколь;шщей „муфтой , но „разбрызгивается во все стороны вихревыми мощными струями, теплота которых до сих пор, к сожалению, пропадала даром...
Но метод Кирпичева и Гухмана, позволяя наблюдать и исследовать момент возникновения „невидимых струй и их поведение вблизи от нагревательной труб
ки, становится уже неприменимым дли прослеживания дальнейшей участи струй, по море просачивания их в самые узкие и недоступные „точечному освещению закоулки котлов и печей.
Для этой целиони разработали новый остроумный метод—„метод моделей .
Вот его идея. Исходя из сложнейших математических уравнений гидродинамики, устанавливающих общность законов дви
жения жидкостей и газов в сосудах— можно искусственно воспроизвести на лабо
раторном столе всю работу печи. Следует до мельчайших деталей построить для этого миниатюрную модель данной печи и заставить течь по внутренним се полостям не раскаленный газ^ а подкрашенную в отдельных своих струйках воду.
Фотографически заснятые движения окрашенных водяных струй в моделях печей, построенных лабораторией с огромной тщательностью и позволили осуществить планомерное разгадывание всей картины теплового режима внутри печей и котлов.
Наука еще раз пришла здесь на помощг жизни. Смычка науки с индустрией — ха
рактернейшая историческая черта нашего хозяйственного строительства. Наука по
может советскому хозяйству перейти в социалистическое.
Влад. Львов.
Прибор, с помощью которого установлено движение тепловых струй в заводских печах.
Движение горячих струй и толстой трубе. Сплошной
вихревой поток.