三旋动画与泰勒桶绕流球应用

郑道

我们把"请看三旋动画视频"的信息发出后，名为"矮屋里"的网友来信说，可把"三旋动画"推广到"泰勒桶"变形"泰勒球"的问题。

其实，从"泰勒球"联系三旋理论对类圈体的三旋定义：面旋--类圈体绕垂直于圈面的中心轴线旋转；体旋--类圈体绕圈面内的任一轴线旋转；线旋--类圈体绕体内环圈中心线的旋转，这与湖北王守义先生从湍流研究联系三旋定义，提出的"球绕流"、" 绕流球"有同工之妙。

你在电脑上打出"三旋动画"汉字，上网用"百度搜索"，就能找到"三旋动画集"的视频条目，点击就可以看到三旋动画视频。做这个视频的邱嘉文先生，是中国农业大学电力系统及其自动化硕士研究生毕业。目前是广东珠海威瀚科技发展有限公司副总经理，IT之源项目管理专家，珠海软件行业协会企业专家。曾任广东同望公司网络计划软件的架构设计师、同望公司首席分析师。从事软硬件项目开发和项目管理工作18年。是新中国通过三旋理论熏陶培养起来的第一个企业总经理。而"矮屋里"所谓的"泰勒桶"，是指两个水桶套在一起，两桶之间充满流体，一个桶转一个桶不转。

"矮屋里"说，"泰勒桶"的两个桶，它们之间的流体，会怎样运动呢？由于两个桶之间，能形成螺旋环流，可定义一旋成环状层流；二旋成圈状层流；三旋成蛇圈状层流。但从严格的数学自旋定义看，"泰勒桶"、"泰勒球"和" 绕流球"不是完整的理想的自旋。这不要紧。

因为在我们中文的语言里，一般人对"自旋"、"自转"、"转动"理解语义的分别不大。三旋理论通过拓扑学、微分几何与微分流形等数学，第一次对"自旋"、"自转"、"转动"作了规范和定义。"矮屋里" 网友也许没有读过《三旋理论初探》一书，所以他对"泰勒桶" 之间的流体的"旋"和"转"，没有区别。这里我们对"矮屋里"说法，一旋环层旋可称"层转"；二旋层圈旋可称"圈转"；三旋蛇圈旋可称"蛇转"。这就不影响"矮屋里"和王守义先生的推广。

"矮屋里"说的 "泰勒球"，是指两个球套在一起，两球之间充满流体，一个球转一个球不转。"泰勒球"的"层转"、"圈转"和"蛇转"， 王守义综合为"球绕流"。把类圈体三旋定义推广到"泰勒桶"、"泰勒球"和" 绕流球"，可以运用到气象学、航天航空学、电机学里面去。因为地球的大气层，就夹在地面和太空之间。而电动机和发电机的定子与转子也有类似。

1）在电机学中，一是电动机和发电机的转子及其上面的绕组线路制作，可近似联系"泰勒桶"、"泰勒球"和" 绕流球""球绕流"；二是转子和定子的绕组线路中的电流或感生电流，与磁场磁力线之间的缠结，也可近似联系其"层转"、"圈转"和"蛇转"的图像。

2）在气象学中，大气环流、风雨雷电、云雾冰雪的"层转"、"圈转"和"蛇转"，可近似联系"泰勒桶"、"泰勒球"和" 绕流球""球绕流" 的图像。

3）在航天航空学中，飞机、宇宙飞船以及各种高空飞行器，可近似联系"泰勒桶"、"泰勒球"和" 绕流球""球绕流" 的"层转"、"圈转"和"蛇转" 的图像。等等。