 |
Cтатьи и Публикации МЕХАНОДИНАМИКА САЯНО-ШУШЕНСКОЙ ТРАГЕДИИ
МЕХАНОДИНАМИКА
САЯНО-ШУШЕНСКОЙ ТРАГЕДИИ
©
Канарёв Ф.М.
Контакт с автором: kanphil@mail.ru
Аннотация.
Результаты
расследований причин трагедии на Саяно-Шушенской
ГЭС комиссиями Правительства и Госдумы -
яркая демонстрация некомпетентности
членов этих комиссий, которые проявили
незнание элементарных основ физики.
_________________________________________________________________________
Независимый
эксперт Ю.И. Лобановский представил
собственное расследование этой проблемы,
озаглавив её “Технические причины
катастрофы на Саяно-Шушенской ГЭС” [1]. Он
считает, что главной причиной этой трагедии
является гидроудар, и проводит достаточно
много фактического материала,
представленного в несистематизированном
виде, что не позволило ему избежать
многочисленных противоречий и неточностей.
Жаль, конечно, что он не выполнил главное –
механодинамический расчёт процесса
выброса турбогенератора с крышкой на
высоту 14м. Тем не менее, его солидное
исследование заслуживает внимания и
содержит почти достаточно информации для
проведения необходимых расчётов, из
которых, как мы сейчас покажем, следуют
неизвестные науке ХХ века физические
причины Саяно-Шушенской катастрофы. Наука
же ХХI
века уже владеет знаниями энергетического
эффекта физико-химических процессов этой
катастрофы.
По данным
независимого исследователя вес
гидротурбины и генератора составлял 1780
тонн, а вес их крышки – 800 тонн. Общий вес
оборудования, выброшенного из турбинного
колодца на высоту 14 метров, составлял 2578
тонн. Крышка энергоблока весом 800 тонн
крепилась к фундаменту 80-ю шпильками
диаметром 75,67мм (рис. 1) [1].

Рис. 1. Фото
шпилек, крепивших крышку энергоблока
Самыми главными
являются уцелевшие шпильки (рис. 1, слева)
для крепления крышки энергоблока. Автор
сообщает, что таких шпилек было 6 и считает,
что они не имели гаек. Но это не убедительно.
С виду гайка была на шпильке, но с
прослабленной резьбой. В результате усилие
на её срыв оказалось меньше усилия разрыва
шпильки и резьбы гайки и шпильки срезались.
Блеск резьбовой части поверхности шпильки
подтверждает такое предположение. Жаль, что
эксперты так небрежно отнеслись к анализу
состояния резьбы целых шпилек. Это ключевой
момент для расчёта сил, поднявших
энергоблок. Такая небрежность экспертов,
если она проявилась, должна быть наказуема.
Быть может эти шпильки ещё сохранились и
надо обследовать их состояние с большей
тщательностью, чем это было сделано. Каждая
шпилька должна быть сфотографирована и
детально обмерена и описана. Если это не
было сделано, то это - яркий показатель
рыночного разгильдяйства и власть до сих
пор не нашла метода борьбы с этим явлением.
Как видно (рис. 1),
целая шпилька не имеет ни малейшего изгиба
и это в условиях, когда она прикрывала
вращающийся объект весом 1780 тонн. На
остальных разорванных шпильках нет и
намёка на то, что они были срезаны. Их вид
убедительно доказывает, что на них
действовали только силы разрыва и никаких
срезающих усилий, так как, если бы они были,
то независимо от наличия или отсутствия
гаек, уцелевшие шпильки были бы срезаны и не
было бы ни одной целой шпильки, такой, как
показана на фото первого рисунка.
Отсутствие у разорванных шпилек зон
постепенного уменьшения диаметра по
направлению к поверхности разрыва
указывает на мгновенный характер действия
сил, разрывавших их (рис. 1).
Далее,
независимый эксперт [1] сообщает, что напор
воды на лопатки турбины составлял 212 м, а
общее сечение на входе в направляющие
лопатки было 28,3 ,
а на выходе 8,14
при скорости её движения 11,0 м/с на входе в
направляющие лопатки и 38,3м/с на выходе из
направляющих лопаток в турбину. Масса воды,
движущейся к турбине, составляла 11900 тонн.
Проверим его
расчёт силы, разорвавшей шпильки. Среднее
удельное напряжение разрыва стержней из
стали марки СТ-35 составляет .
Шпильки имели диаметры .
Сечение шпильки равно .
В результате усилие разрыва одной шпильки
составляет .
Если учесть, что резьба гаек шести целых
шпилек была срезана, то усилие этого среза
незначительно отличалось от усилия разрыва
шпильки и можно брать в расчёт все 80 шпилек.
Тогда общее усилие, разорвавшее 80 шпилек,
будет равно .
Таким образом,
общее сопротивление действию вертикальной
силы, разрывавшей шпильки крепления крышки
энергоблока, составляло .
Это в два раза больше напора воды (11900 тонн),
действовавшего на турбину.
Независимый
эксперт свой анализ этой трагедии посвятил
доказательству того, что причиной её был
гидроудар, но это противоречит выводу
государственных комиссий о том, что
гидроудар не мог привести к тем
последствиям, которые проявились (рис. 2 и 3).

Рис. 2. Фото
машинного зала до катастрофы
На фото (рис. 3) вид этого
зала после катастрофы. Известно, что
гидроудар – направленное действие потока
воды. Оно неизбежно приводит к деформации
тех деталей, на которые направлено действие
потока воды. Такими деталями являются
лопасти турбины. На рис. 3 чётко видно
отсутствие деформаций лопастей турбины,
которые должны были появиться в результате
гидроудара. Это первое и не единственное
доказательство правоты в этом вопросе
госкомиссий и ошибочности точки зрения
независимого эксперта [1].
Далее, радиальное
направление гидроудара могло лишь изменять
скорость вращения гидротурбины и
электрогенератора, но не могло
генерировать колоссальную ударную осевую
силу ,
преодолевшую сопротивление, равное ,
и выстрелившую энергоблок весом 2580 тонн под
потолок машинного зала.

Рис. 3. Фотон
машинного зала после катастрофы
Сейчас мы
проведём анализ механодинамики этой
трагедии с элементарными расчётами и
покажем глубину отсталости традиционной
науки в понимании её физики. Попутно
отметим позорное явление, проявившееся в
моих контактах со специалистами по
теоретической механике. Они так и не поняли
ещё сути новых законов механодинамики. Их
шокирует простота расчётов и они негодуют
по поводу отсутствия в них сложной
математики.
Потенциальная
энергия энергоблока в момент, когда он
оказался на высоте 14 м, равна
,
(1)
а средняя
кинетическая энергия равна
(2)
Из этого имеем
среднюю скорость энергоблока
.
(3)
Согласно новым
законам механодинамики подъём энергоблока
состоял из двух фаз (рис. 4): первая фаза ОА -
ускоренный подъём и вторая фаза АВ –
замедленный подъём.

Рис. 4.
Закономерность изменения скорости V
полёта энергоблока
Время и
расстояния их действия, примерно, равны ( ).
Тогда кинематическое уравнение ускоренной
фазы подъёма энергоблока запишется так
.
(4)
Закон изменения
скорости подъёма энергоблока в первой фазе
имеет вид
. (5)
Подставляя время
из уравнения (4) в уравнение (5), имеем
. (6)
Время подъёма
блока в первой фазе определится из формулы
(4)
.
(7)
Тогда общее время
подъёма энергоблока на высоту 14м будет
равно .
Ускоренное
движение тела описывает первый закон
механодинамики, который учитывает все силы,
действующие на ускоренно движущееся тело.
Первая сила, генерирующая ускорение
энергоблока, – ньютоновская сила. Она равна
.
(8)
Уравнение (8) даёт
лишь примерную величину силы, которая
действовала на энергоблок. И, тем не менее,
её величина равна .
Это более, чем в 20 раз больше веса
энергоблока и в 5 раз больше веса столба
воды, подпиравшей энергоблок снизу (рис. 5).
Реальная же сила, сорвавшая энергоблок со
шпилек и сформировавшая ускорение в фазе
его ускоренного движения, ещё больше и мы
определим её величину.

Рис. 5. Схема
энергоблока и турбинного колодца
Далее,
учитываются силы сопротивления движению. В
данном случае главная из них – сила
гравитации .
Так как эта сила направлена против движения
энергоблока, то она генерирует замедление,
которое равно ускорению свободного падения
. Тогда
сила гравитации, действующая на летящий
вверх энергоблок, равна
.
(9)
Следующая сила,
формирующая сопротивление движению
энергоблока, - сила инерции. Так как она
направлена противоположно ускоренному
подъёму энергоблока, то генерирует
замедление его движения. Обозначим его
через .
Тогда величина силы инерции запишется так
.
(10)
Конечно, к этим
силам сопротивления надо добавить силы,
разорвавшие шпильки и мы учтём их при
расчёте ударной силы. Силы, сформировавшие
момент вращения турбины и генератора
энергоблока, которые также породили
дополнительную силу сопротивления подъёму
энергоблока, пока не будем учитывать, но
отметим, наличие экспериментальных данных,
доказывающих увеличение веса
правовращающегося гироскопа. Имеется и
теоретическое обоснование этого явления.
Рассмотрим
процесс вылета энергоблока пока только с
учётом сил, для расчёта которых мы уже
получили исходные данные. В результате
имеем уравнение сил, действующих на
энергоблок в фазе его ускоренного движения.
.
(11)
Фактически это не
уравнение, а равенство и у нас возникает
чувство недоверия к нему. Энергоблок
движется ускоренно, а сумма сил (11),
действующих на него, равна нулю. Как
понимать такой результат? Невозможно
доказать ошибочность уравнения (11) и, как
кажется в сложившихся представлениях об
уравнениях, описывающих ускоренное
движение тел, невозможно доказать и его
достоверность.
И, тем не менее,
специалисты по теоретической механике
легко вспомнят принцип возможных
перемещений механической системы. Он
гласит: сумма элементарных работ на всех
возможных перемещениях механической
системы под действием приложенных сил
равна нулю. Это изумительно простой принцип
широко используется при решении задач
динамики, но он противоречил законам
Ньютона, согласно которым сумма сил,
действующих на ускоренно движущееся тело,
не может равняться нулю. Однако, если
учитывать мгновенное состояние ускоренно
движущегося тела, как и работу сил на
элементарных перемещениях в принципе
Лагранжа, также соответствующих
мгновенному состоянию механической
системы, то уравнение (11) точно отражает
реальность.
Теперь же мы видим,
что уравнение (11) – эквивалентно уравнениям
принципа Лагранжа и выражает мгновенное
равенство нулю не элементарных работ сил,
приложенных к механической системе, а
равенство нулю самих сил. Из этого следует
формулировка нового принципа: в каждый
данный момент времени сумма сил,
действующих на ускоренно движущееся тело,
равна нулю. Этот принцип убирает указанное
выше противоречие, существовавшее в
классической теоретической механике, и
становится мощным принципом в решении
практических задач.
Из уравнения (11)
находим замедление при подъёме энергоблока
к потолку машинного зала, которое
генерировала сила инерции в фазе его
ускоренного движения.
.
(12)
Величина, силы
инерции, замедлявшей движение энергоблока
в первой фазе его движения, будет равна
.
(13)
Вторая фаза АВ (рис.
1) – замедленный подъём энергоблока. В этой
фазе ньютоновская сила уже отсутствовала, а
сила инерции, изменив своё направление на
противоположное, превратилась в движущую
силу. Замедленная фаза подъёма энергоблока
управлялась неравенством
(14)
и скорость
энергоблока, уменьшаясь, стала равной нулю,
когда он достиг высоты 14м. Так как он
разрушил крышу, то реальная высота его
подъёма больше, поэтому реальная сила,
сгенерировавшая подъём энергоблока на
высоту 14м, больше той, что мы получим. После
подъёма началась фаза падения энергоблока,
которая не представляет особого интереса.
С математической
точки зрения сумма сил в уравнении (11) равна
нулю и оно не отражает реальность, а с
физической точки зрения, как мы уже знаем,
оно отражает лишь мгновенное равенство сил,
действующих на ускоренно летящий
энергоблок, и не отражает причину,
породившую этот полёт на высоту 14м. Это
значит, что первичная сила, вырвавшая
энергоблок из гнезда, в котором он был
закреплён, является не ньютоновской, а
ударной силой и её величина зависит от
времени её действия.
По телевидению
сообщили, да и независимый эксперт [1]
отмечает, что в момент подачи потока воды к
лопастям турбины её обороты неожиданно
резко увеличились. Сообщалось также, что
это не могло быть следствием действия
гидроудара. Значит природа силы, ускорившей
вращение турбины и потом разорвавшей
шпильки, крепившие крышку энергоблока,
остаётся неизвестной, но ударный характер
этой силы очевиден. Она могла быть
следствием взрыва. Но в зоне вращения
лопастей турбины была лишь вода и не было
никаких взрывчатых веществ. Сразу
возникает вопрос: какова природа силы,
сформировавшей такой ударный импульс,
который разорвал шпильки и поднял
энергоблок весом 2580 тонн на высоту 14м? Чтобы
ответить на этот вопрос надо оценить, хотя
бы примерно, время ударного действия этой
силы. Но современная теоретическая
механика не имеет методики для решения этой
задачи, так как формированием этой науки
управляли, прежде всего, математики,
главная забота которых, как показала
история, не стремление к поиску приемлемого
метода решения задач, а стремление украсить
научные книги и учебники символами своих
математических формул. Для этого они ввели
понятие ударный импульс
и предложили формулу для его расчёта
(16)
Опыт показал, что
это очень неудачное понятие, так как
ударный импульс
имеет размерность
или и его
физический смысл остаётся туманным. В
реальности ударная сила изменяется во
времени. Из это следует, что в данном случае
её надо определять, как частное от деления
ньютоновской силы, движущей энергоблок, на
время удара.
В качестве
примера можно взять пулю, вылетевшую из
патрона. Главным критерием определения
расстояния действия ударной силы будет
момент, когда по понятиям ортодоксальной
физики, газы, формирующие давление и
движущие пулю, выходят из зарытого
пространства. Тогда длину ствола оружия
можно принять за расстояние, на котором
действует ударная сила, перемещающая пулю.
Поскольку скорость вылета пули из ствола
известна, то время действия ударной силы можно
определять, как частное от деления длины
ствола, по которому движется пуля, на
скорость её движения.
В рассматриваемой
нами задаче указанные функции принадлежат
верхней части колодца турбогенератора (рис.
5), а расстояние действия ударной силы равно
расстоянию от места установки шпилек,
крепивших крышку энергоблока, до уровня
пола машинного зала (рис. 1 и 5). Нам
неизвестно точно это расстояние, поэтому
принимаем для расчёта её примерную
величину, равную 0,50м. Тогда время действия
ударной силы на энергоблок будет равно
.
(15)
Величина ударной
силы, действовавшей на энергоблок, будет
равна
(16)
Мог ли поток воды,
действовавший на лопасти турбины, а потом и
на всю турбину после срыва её со шпилек,
сформировать такую силу за 0,03с? Величина
силы
равна массе воды .
Вполне естественно, что такого количества
воды не было в зоне турбины энергоблока,
поэтому физика процесса, сформировавшего
ударную силу 1700000тонн, остаётся научной
тайной.
.

Рис. 5. Схема к
определению времени действия ударной силы
на энергоблок
Телевидение
сообщало, что аварии, подобные Саяно-Шушенской,
уже происходили в Советское время в Средней
Азии. Это значит, что они могут повториться,
и не только в России. Подобные трагедии
можно предотвратить лишь при условии
понимания их физической природы. Нам это
известно и мы готовы детально описать
физико-химический процесс воды,
сгенерировавший колоссальную ударную силу,
выстрелившую энергоблок весом 2580 тонн на
высоту 14м. Мы готовы привести детальные
расчёты физхимии этого процесса и
опубликовать их. Однако, делать это, видимо,
преждевременно, по известным причинам.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Тщательный анализ
Саяно-Шушенского энергетического эффекта
показывает, что обитатели нашей планеты,
движущиеся в воде и в воздухе, давно
используют его. Российские военные тоже
владеют его техническими секретами и
периодически показывают по телевидению
торпеды и военные ракеты, в которых он
реализуется. Они освоили технические
приёмы реализации Саяно-Шушенского
энергетического эффекта при полном
непонимании его физико-химической сути.
Вины их в этом нет, так как их учат по
учебникам, которые, как объявил наш
Президент Д.А. Медведев, рецензируют
академики. Жаль, что он до сих пор не знает о
каменно-вековом уровне физико-химических
знаний современных академиков.
Вполне
естественно, что опережающее владение
техническими знаниями по реализации Саяно-Шушенского
энергетического эффекта нашими военными,
исключает возможность разглашения его
физико-химической сути. К этому можно
добавить, что Россия уже имеет лабораторные
энергетические устройства, в которых
реализуется Саяно-Шушенский
энергетический эффект.
Литература
-
Лобановский Ю.И.
Технические причины катастрофы на Саяно-Шушенской
ГЭС (Итоги расследования).
-
Канарёв Ф.М.
Начала физхимии микромира. Монография.
2010. 1050с в книжном формате. http://kubsau.ru/science/prof.php?kanarev
Канарёв Ф.М. ВВЕДЕНИЕ
В МЕХАНОДИНАМИКУ http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10044.html
Канарёв Ф.М. НАУЧНЫЕ
ТАЙНЫ САЯНО-ШУШЕНСКОЙ ТРАГЕДИИ
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10136.html
Дата публикации: 19 января 2010
Источник: SciTecLibrary.ru
Вы можете оставить свой комментарий по этой статье или прочитать мнения других в
следующих разделах ФОРУМА:
Точные
науки и дисциплины |
|
Дебаты по Теории Относительности
Эйнштейна.
Все кому не лень хотят
опровергнуть Теорию
Относительности Эйнштейна. Вам
предоставляется слово для
аргументации. |
|
Физика, астрономия,
математические решения.
Физико-математические вопросы,
наблюдения, исследования, теории и
их решение. |
|
Физика альтернативная.
Новые взгляды на физические законы,
теории, эксперименты, не
вписывающиеся в общепринятые
законы физики. |
|
Teхника, узлы, механизмы,
электроника и аппаратура.
Все про технику, приборы, детали,
узлы и механизмы. Электроника,
компьютеры, программное
обеспечение. Новые технические
решения в самых разных областях. |
|
Биология, Генетика, Все о жизни.
Генетика и другие вопросы биологии.
Их развитие. Медицина.
Биотехнологии, агротехника и
сельское хозяйство. Эволюционные
теории и альтернативные им. |
|
Химия.
Вопросы по химическим технологиям,
разработкам и применению
химических материалов. Химические
элементы и их свойства. |
|
Геология, все о Земле и ее
обитателях.
Геология, метеорология,
антропология, сейсмология,
атмосферные явления и непознанные
эффекты природы. |
Мозговой
штурм |
|
Генератор решений.
Здесь Вы можете заработать реальные
деньги, помогая решать фирмам,
предприятиям и частным лицам те или
иные технические задачи, которые
перед ними стоят. Те, кто ставят
задачи перед участниками должны
обозначить гонорар за ее решение и
перевести указанную сумму на общий
счет генератора. |
|
Головоломки.
Если у Вас есть желание поломать
голову над интересными логическими
задачами - Вам сюда. |
|
Гипотезы.
В этой теме идет обсуждение гипотез
и предположений, основанных чисто
на теории и логике. |
| Найди
ляп! Этот раздел для тех, кто хочет
мысленно расслабиться. Он посвящен
задачам по поискам ляпов, которые
встречаются в литературе, интернете,
кино и на телевидении. |
|
Хотите разместить свою статью или публикацию, чтобы ее читали все? Как это сделать - узнайте здесь.
Назад
|  |