. j называется коэффициентом скорости при истечении жидкости из отверстия; для малого круглого при больших
Рейнольдса числах
он равен 0,94-0,99. Значения j для отверстий др. форм и размеров приводятся в гидравлических справочниках.
Торричелли Эванджелиста
Торриче'лли(Torricelli) Эванджелиста (15.10.1608, Фаэнца, - 25.10.1647, Флоренция), итальянский математик и физик. Получил математическое образование в Риме под руководством ученика Г. Галилея - Б. Кастелли. В 1641 переехал в Арчетри, где помогал Галилею в обработке его трудов. С 1642, после смерти Галилея, придворный математик великого герцога Тосканского и одновременно профессор математики Флорентийского университета. Наиболее известны труды Т. в области пневматики и механики. В 1644 развил теорию атмосферного давления, доказал возможность получения так называемой торричеллиевой пустоты и изобрёл ртутный барометр. В основном труде по механике «О движении свободно падающих и брошенных тяжёлых тел» (1641) развивал идеи Галилея о движении, сформулировал принцип движения центров тяжести, заложил основы гидравлики, вывел формулу для скорости истечения идеальной жидкости из сосуда (см. Торричелли формула ). Т. принадлежат также работы по математике (в частности, развил «неделимых» метод ) и баллистике, усовершенствованию оптических приборов, шлифовке линз.
Соч.: Opere di Evangelista Torricelli, v. 1-4, Faenza, 1919-44.
Лит.:Цейтен Г. Г., История математики в XVI и XVII веках, пер. с нем., 2 изд., М.-Л., 1938; Дорфман Я. Г., Всемирная история физики с древнейших времен до конца XVIII века, М., 1974; Льоцци М., История физики, пер. с итал., М., 1970.
Я. М. Гельфер.
Торричеллиева пустота
Торриче'ллиева пустота', безвоздушное пространство над свободной поверхностью жидкости в закрытом сверху резервуаре. Итальянский физик В. Вивиани обнаружил (1643), что если длинную стеклянную трубку, закрытую с одного конца, наполнить ртутью и опустить её свободным концом в чашку с ртутью, то при достаточной длине трубки уровень ртути в ней понизится и над поверхностью ртути образуется пустота. Э. Торричелли впервые объяснил это явление (откуда и возникло название «Т. п.») тем, что давление атмосферы, действующее на поверхность ртути в чашке, уравновешивается весом столба ртути. Высота этого столба на уровне моря составляет около 760 мм, и если трубка имеет большую длину, то над поверхностью ртути образуется пустота. Т. о., Торричелли было отвергнуто господствовавшее до того времени в физике объяснение, согласно которому ртуть заполняет трубку, вода заполняет всасывающий трубопровод насосной установки и т.д. потому, что «природа боится пустоты», и доказано существование атмосферного давления . Торричелли доказал также возможность измерять это давление, ему же принадлежит и заслуга создания барометра .
Торс
Торс(от итал. torso), в анатомии - туловище человека (тело без головы и конечностей). В изобразительном искусстве - скульптурное изображение человеческого туловища. Античные скульптурные Т. представляют собой сохранившиеся части статуй. Со 2-й половины 19 в. Т. нередко становится самостоятельной темой пластической композиции, позволяющей отчётливее выявить мышечную структуру человеческого тела.
Торсион
Торсио'н(от франц. torsion - скручивание, кручение), стержень, работающий на кручение, выполняющий функции пружины . Изготовляется из термически обработанной стали, допускающей большие напряжения кручения и значительные углы закручивания (десятки градусов). Применяется в подвесках главным образом транспортных машин, в многопоточных редукторах для выравнивания моментов между параллельными передачами и т.д.
Торсионная подвеска: 1 - торсион; 2 - рама; 3 - колесо транспортной машины; 4 - кожух.
Торсон Константин Петрович
То'рсонКонстантин Петрович [около 1790 - 6(18).12.1852, Селенгинск, ныне Бурятская АССР], декабрист, офицер флота. В 1819-21 участвовал в Антарктической экспедиции Ф. Ф. Беллинсгаузена . Именем Т. был назван один из островов, переименованный после восстания декабристов в остров Высокий. В 1825 вступил в «Северное общество декабристов», придерживался умеренных взглядов. Приговорён к 20 годам каторги, которую отбывал в Чите и на Петровском Заводе.
Торстенсон Леннарт
То'рстенсон(Torstensson) Леннарт (17.8.1603, замок Торстена, Вестерйётланд, - 7.4.1651, Стокгольм), граф, шведский полководец времён Тридцатилетней войны 1618-48 , фельдмаршал (с 1641). Главный помощник Густава II Адольфа в реорганизации шведской артиллерии. С 1630 командовал полевой артиллерией шведской армии в Германии, в 1641-45 - шведской армией в Германии. Выиграл битвы при Брейтенфельде (1642), Янкове (1645) и др. Походом в Ютландию в 1643-44 способствовал победе Швеции над Данией.
Тортонский ярус
Торто'нский я'рус, тортон [от названия г. Тортона (Tortona), Италия, область Пьемонт], верхний ярус среднего миоцена неогеновой системы Западной Европы. Выделен в 1857 швейцарским геологом К. Майер-Эймаром на С. Италии. Представлен голубыми мергелями с глубоководной фауной моллюсков. На С. Европейской части СССР Т. я. соответствуют караганский и конкский ярусы [см. Неогеновая система (период) ].
Торунь
То'рунь(ToruD), город на С. Польши, в Быдгощском воеводстве, на р. Висла. 144 тыс. жителей (1974). Транспортный узел; речной порт. Химическая (синтетическое волокно, суперфосфат), машиностроительная (электротехническая промышленность, точная механика, производство судового оборудования), текстильная (главным образом шерстяная), швейная, пищевая, полиграфическая промышленность. Родина Н. Коперника . Университет.
Сохранились руины замка крестоносцев (13-14 вв., разрушен горожанами в 1454), фрагменты городских укреплений (14-15 вв.), готические ратуша (13-17 вв.), костёлы святого Яна (13-15 вв.) и святого Якуба (начало 14-15 вв.), дома в стилях готики, ренессанса и барокко. Общественные постройки в духе эклектики (Университет им. Коперника, начало 20 в., псевдоготика) и стиля «модерн». С 1950-х гг. ведётся строительство современных жилых, промышленных и общественных зданий.
Лит.:Gsiorowscy М. i Е., ToruD, Warsz., 1963; Baranowski H., Bibliografia miasta Torunia, Warsz. - PoznaD, [1972].
Торунь.
Польша. Костёл св. Якуба в Торуни. Нач. 14-15 вв.
Торунь. Ратуша. 13-17 вв.
Торуньский мир
Тору'ньский мир, 1) Т. м. 1411, подписан 1 февраля в г. Торунь (ToruD). Завершил «Великую войну» 1409-11 между Тевтонским орденом с одной стороны, Польским королевством и Великим княжеством Литовским - с другой, приведшую к разгрому войск ордена польско-литовско-русскими войсками в Грюнвальдской битве 1410 . По Т. м. 1411 орден отказывался от притязаний на Жемайтию и Добжиньскую землю и выплачивал контрибуцию. Т. м. 1411 не соответствовал крупным успехам польско-литовско-русского оружия. 2) Т. м. 1466, подписан 19 октября там же. Завершил Тринадцатилетнюю войну 1454-66 между Тевтонским орденом и Польским королевством. По Т. м. 1466 к Польше отошла западная часть владений ордена - Гданьское Поморье, земли Хелминьская и Михаловская, Мальборк, Эльблонг и епископство Вармия. Орден, столицей которого после потери Мальборка стал Кенигсберг, признал себя вассалом польского короля.
Торф
Торф(нем. Torf), горючее полезное ископаемое, образующееся в процессе естественного отмирания и неполного распада болотных растений в условиях избыточного увлажнения и затруднённого доступа воздуха. От почвенных образований Т. принято отличать по содержанию в нём органических соединений (не менее 50% по отношению к абсолютно сухой массе).
Общие сведения.Органическое вещество Т. состоит из растительных остатков, претерпевших различную степень разложения. Перегной (гумус) придаёт Т. тёмную окраску. Относительное содержание в общей массе Т. продуктов распада растительных тканей, утративших клеточную структуру, называют степенью разложения торфа. Различают Т. слаборазложившийся (до 20%), среднеразложившийся (20-35%) и сильноразложившийся (свыше 35%). По условиям образования и свойствам Т. подразделяют на верховой, переходный и низинный.
Т. имеет сложный химический состав, который определяется условиями генезиса, химическим составом растений-торфообразователей и степенью разложения Т. Элементный состав Т.: углерод 50-60%, водород 5-6,5%, кислород 30-40%, азот 1-3%, сера 0,1-1,5% (иногда 2,5) на горючую массу. В компонентном составе органической массы содержание водорастворимых веществ 1-5%, битумов 2-10%, легкогидролизуемых соединений 20-40%, целлюлозы 4-10%, гуминовых кислот 15- 50%, лигнина 5-20%.
Т. - сложная полидисперсная многокомпонентная система; его физические свойства зависят от свойств отдельных частей, соотношений между ними, степени разложения или дисперсности твёрдой части, оцениваемой удельной поверхностью или содержанием фракций размером менее 250 мкм. Для Т. характерны большое влагосодержание в естественном залегании (88-96%), пористость до 96-97% и высокий коэффициент сжимаемости при компрессионных испытаниях. Текстура Т. - однородная, иногда слоистая; структура обычно волокнистая или пластичная (сильноразложившийся Т.). Цвет жёлтый или бурый до чёрного. Слаборазложившийся Т. в сухом состоянии имеет малую плотность (до 0,3 г/см 3), низкий коэффициент теплопроводности и высокую газопоглотительную способность; Т. высокой дисперсности (после механической переработки) образует при сушке плотные куски с большой механической прочностью и теплотворной способностью 2650-3120 ккал/ кг(при 40% влажности). Слаборазложившийся Т. - отличный фильтрующий материал, а высокодисперсный используется как противофильтрационный материал. Т. поглощает и удерживает значительные количества влаги, аммиака, катионов (особенно тяжёлых металлов). Коэффициент фильтрации Т. изменяется в пределах нескольких порядков.
Краткий исторический очерк.Первые сведения о Т. как «горючей земле» для нагревания пищи восходят к 46 г. н. э. и встречаются у Плиния Старшего. В 12-13 вв. Т. как топливный материал был известен в Голландии и Шотландии. В 1658 в г. Гронингене вышла первая в мире книга о Т. на латинском языке Мартина Шока «Трактат о торфе». Многочисленные неправильные представления о происхождении Т. были опровергнуты в 1729 И. Дегнером, применившим к его изучению микроскоп и доказавшим растительное происхождение Т. В России впервые сведения о Т. и его использовании появились в 18 в. в трудах М. В. Ломоносова, И. Г. Лемана, В. Ф. Зуева, В. М. Севергина и др. В 19 в. Т. посвящены работы В. В. Докучаева, С. Г. Навашина, Г. И. Танфильева и др. В России исследования природы Т. носили ботанический характер. После Великой Октябрьской социалистической революции были созданы научные, производственные и учебные организации по комплексному изучению Т. и его использованию в народном хозяйстве (Инсторф, Московский торфяной институт и др.). Работами советских учёных выявлены географические закономерности распространения торфяных залежей, создана классификация видов Т. и торфяных залежей, составлены кадастры и карты торфяных месторождений, изучены химический состав и физические свойства Т. (И. Д. Богдановская-Гиенэф, Е. А. Галкина, Д. А. Герасимов, В. С. Доктуровский, Е. К. Иванов, Н. Я. Кац, М. И. Нейштадт, Н. И. Пьявченко, В. Е. Раковский, В. Н. Сукачев, С. Н. Тюремнов и др.). Проблемами использования Т. в СССР занимаются Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промышленности (Ленинград) с филиалами в Москве и посёлке Радченко в Калининской области, институт торфа АН БССР, проблемные лаборатории Калининского, Каунасского и Томского политехнических и др. институтов.
Образование торфа.Т. - предшественник генетического ряда углей (по мнению ряда учёных). Место образования Т.- торфяные болота (см. Болото ), встречающиеся как в долинах рек (поймы, террасы), так и на водоразделах ( рис. 1 ).
Происхождение Т. связано с накоплением остатков отмершей растительности, надземные органы которой гумифицируются и минерализуются в поверхностном аэрируемом слое болота, называемом торфогенным горизонтом, почвенными беспозвоночными животными, бактериями и грибами. Подземные органы, находящиеся в анаэробной среде, консервируются в ней и образуют структурную (волокнистую) часть Т. Интенсивность распада растений-торфообразователей в торфогенном слое зависит от вида растения, обводнённости, кислотности и температуры среды, от состава поступающих минеральных веществ. Несмотря на ежегодный прирост отмершей органической массы, торфогенный горизонт не прекращает своего существования, являясь природной «фабрикой» торфообразования. Поскольку на торфяных месторождениях произрастает много видов растений, образующих характерные сочетания (болотные фитоценозы), и условия среды их произрастания отличаются по минерализации, обводнённости, реакции среды, сформировавшийся Т. на разных участках торфяных болот обладает различными свойствами.
Известен так называемый погребённый Т., который отложился в периоды между оледенениями или оказался перекрытым рыхлыми отложениями разной мощности в результате изменения базиса эрозии. Возраст погребённого Т. исчисляется десятками тысячелетий; в отличие от современного, погребённый Т. характеризуется меньшей влажностью.
Классификация торфа.В соответствии с составом исходного растительного материала, условиями образования Т. и его физико-химическими свойствами Т. относят к одному из 3 типов: верховому, переходному и низинному. Каждый тип по содержанию в Т. древесных остатков подразделяется на три подтипа: лесной, лесотопяной и топяной. Т. разных подтипов отличается по степени разложения. Т. лесного подтипа имеет высокую степень разложения (иногда до 80%), у топяного Т. - минимальная степень разложения; лесотопяной Т. занимает промежуточное положение. Подтипы Т. делятся на группы, состоящие из 4-8 видов (табл. 1). Вид - первичная таксономическая единица классификации Т. Он отражает исходную растительную группировку и первичные условия образования Т., характеризуется определённым сочетанием доминирующих остатков отдельных видов растений (а также характерных остатков). Пластообразующими видами Т. называют совокупность нескольких первичных видов Т., мало отличающихся друг от друга по своим свойствам и образующих большие горизонтально залегающие однородные слои. Отложения пластообразующих видов той или иной протяжённости и мощности (толщины), закономерно сменяющиеся в определённой последовательности, образуют торфяную залежь. На характер строения залежи определённой климатической зоны влияют геоморфологические, геологические, гидрогеологические, гидрологические условия каждого конкретного участка болота. В зависимости от сочетания отдельных видов торфов по глубине торфяной залежи последние подразделяются на типы. В промышленной классификации торфяных залежей выделяются 4 типа: низинный, переходный, верховой и смешанный. Первичная единица классификации - вид торфяной залежи ( рис. 2 ). В Европейской части СССР выделяются 25 основных видов торфяных залежей, в Западной Сибири - 32.
Табл. 1. - Классификация видов торфа.
| Тип | Лесной подтип | Лесотопяной подтип | Топяной подтип | |||
| Древесная группа | Древесно-травяная группа | Древесно-моховая группа | Травяная группа | Травяно-моховая группа | Моховая группа | |
| Низинный | Ольховый Берёзовый Еловый Сосновый низинный Ивовый | Древесно-тростниковый Древесно-осоковый низинный | Древесно-гипновый Древесно-сфагновый низинный | Хвощёвый Тростниковый Осоковый Вахтовый Шейхцериевый низинный | Осоково-гипновый Осоково-сфагновый низинный | Гипновый-низинный Сфагновый низинный |
| Переходный | Древесный переходный | Древесно-осоковый переходный | Древесно-сфагновый переходный | Осоковый переходный Шейхцериевый переходный | Осоково-сфагновый переходный | Гипновый переходный Сфагновый переходный |
| Верховой | Сосновый верховой | Сосново-пушицевый | Сосново-сфагновый | Пушицевый Шейхцериевый верховой | Пушицево-сфагновый Шейхцериево-сфагновый | Медиум-торф Фускум-торф Комплексный верховой Сфагново-мочажинный |
Торфяные месторождения -промышленные скопления торфа, четко ограниченные территориально и не связанные с др. скоплениями. Размер площади, занимаемой торфяными месторождениями и болотами в мире, составляет около 350 млн. га, из них около 100 млн. гаимеет промышленное значение. На территории Западной Европы расположен 51 млн. га, Азии - свыше 100 млн. га, Северной Америки - свыше 18 млн. га. Данные о запасах Т. и его добыче в СССР и за рубежом приведены в табл. 2. Разведанные запасы Т. в СССР по районам приведены в табл. 3.
Изученность торфяного фонда по экономическим районам страны неравномерна. Так, в Центральном районе РСФСР свыше 70% фонда разведано детально, а в Западно-Сибирском детальная разведка составляет 0,6% фонда района и 82,8% - прогнозная оценка.
Поиск торфяных месторождений включает анализ картографических и аэрофотосъёмочных материалов, поисково-разведочный этап дополняется полевыми работами. Предварительная разведка выполняется на месторождениях площадью свыше 1000 гадля определения целесообразности их использования. Детальная разведка производится с целью получения данных для составления проекта разработки и использования торфяного месторождения.
Табл. 2. - Запасы и добыча торфа в СССР и за рубежом (1975).
| Страна | Запасы торфа, Млрд. т(40% влажности) | Годовая добыча торфа, Млн. т |
| СССР Финляндия Канада США Швеция ПНР ФРГ Ирландия | 162,5 25,0 23,9 13,8 9,0 6,0 6,0 5,0 | 90,0 1,0 1,0 0,3 0,3 1,3 1,5 5,0 |
Табл. 3. - Распределение разведанных запасов торфа в СССР (1975).
| Республика, экономический район | Общая площадь торфяных месторождений в границах промышленной залежи, млн. га | Запасы торфа, млрд. т(40% влажности) |
| РСФСР Северо-Западный Центральный Центрально-чернозёмный Волго-Вятский Поволжский Уральский Западно-Сибирский Восточно-Сибирский Дальневосточный Калининградская область Украинская ССР Белорусская ССР Латвийская ССР Литовская ССР Эстонская ССР Грузинская ССР Армянская ССР | 56,6 8,9 1,4 0,04 0,5 0,1 2,7 34,1 3,1 5,7 0,1 9,9 1,7 0,5 0,3 0,6 0,02 0,001 | 149,9 19,8 5,2 0,1 2,0 0,3 9,1 103,9 4,0 5,2 0,3 2,3 5,4 1,7 0,8 2,3 0,1 0,0024 |
Разработка торфяных месторождений.Разработке Т. предшествуют осушение и подготовка поверхности. Подготовка поверхности месторождения выполняется после сооружения осушительной сети и окончания предварительного осушения залежи ( рис. 3 ). Независимо от того, для каких целей будет использоваться залежь, с её поверхности удаляется древесная, а иногда и моховая растительность, разрабатываемый слой залежи на глубине 25-40 смосвобождается от древесных включений или они измельчаются на фракции менее 8-25 мм. Разделённая картовыми канавами и валовыми каналами на определённые участки (карты) поверхность поля планируется в продольном направлении перпендикулярно валовым каналам и профилируется с поперечным уклоном в сторону картовых канав шнековым профилировщиком. Выполнение этих работ способствует понижению уровня грунтовых вод и уменьшению влажности торфяной залежи до 86-89%, что обеспечивает производительную работу механизмов по добыче, сушке и уборке Т. Все операции подготовки поверхности торфяного месторождения механизированы (см. Торфяные машины ). Удаление древесной растительности при подготовке включает срезку (валку) деревьев и кустарника с одновременным пакетированием и укладкой деревьев в пакетах на поверхность залежи специальной машиной ( рис. 4 ). Затем пакеты грузятся на тракторные прицепы-самосвалы и вывозятся на промежуточные прирельсовые склады. Пни и древесные включения корчевальными машинами извлекаются из залежи или перерабатываются машинами глубокого фрезерования ( рис. 5 ) с последующей сепарацией и вывозкой древесных остатков за пределы полей. Для получения Т. с усреднёнными кондиционными свойствами применяются машины для перемешивания залежи или дренажно-обогатительные машины, извлекающие фрезами или барами торфяную массу из слоя залежи, перерабатывающие и расстилающие слой Т. на поверхности поля. Мелкие древесные остатки и щепа убираются с рабочей поверхности карт машинами с накалывающим или барабанно-цепным рабочим органом.
В СССР Т. добывается фрезерным (более 95% общей промышленной добычи), экскаваторным и бескарьерно-глубинным способами. Прообраз экскаваторного способа - элеваторный, которым до Октябрьской революции 1917 добывалось около 1,3 млн. т(1913) кускового Т. Выемка Т. осуществлялась вручную. Элеваторные машины транспортировали Т.-сырец из карьера, перемешивали его и формовали в кирпичи. Операции по сушке, уборке и погрузке производились вручную. В 20-е гг. был разработан способ гидравлической добычи торфа («гидроторф») с полной механизацией производственных процессов. Он применялся с 1922 до 1962. Комплексно-механизированный экскаваторный способ включает выемку Т. из залежи ковшевым устройством, переработку Т.-сырца, его формование и выстилку торфяных кирпичей на поле сушки, уборку и складирование. Фрезерная добыча Т. получила развитие в СССР с конца 40-х гг. Она полностью механизирована и отличается меньшими трудоёмкостью, металлоёмкостью и энергоёмкостью. Основные технологические операции фрезерного способа добычи Т.: измельчение верхнего слоя (фрезерование) залежи на глубине до 25 мм, сушка сфрезерованного Т., уборка и штабелирование готового Т. Продолжительность высыхания слоя от 1 до 2 сут. Число таких циклов в сезоне 20-28; при пневматическом способе уборки до 40-50 циклов. Для добычи Т. фрезерным способом применяются 3 схемы: уборочно-перевалочная ( рис. 6 ), бункерная механическая и бункерная пневматическая. Добытый торфяными машинами Т. в среднем около 6 месхранится в полевых штабелях. Наиболее эффективный способ хранения и борьбы с самовозгоранием Т. - изоляция штабелей от атмосферного воздуха слоем сырого Т.; внедряется (1975) изоляция полимерной плёнкой.
Бескарьерно-глубинным способом добывают кусковой Т. для коммунально-бытовых нужд. Сущность его заключается в экскавации Т. из узких траншей, переработке, формовании и выстилке торфяных кирпичей на поле добычи - сушки с одновременным задавливанием траншей добывающей машиной.
В процессе переработки Т. благодаря увеличению удельной поверхности диспергируемого материала улучшаются свойства продукции. Диспергирование Т.-сырца повышает коэффициент объёмной усадки, являясь предпосылкой получения не только плотной, но и прочной продукции. Переработка снижает влагоёмкость топливного Т. Механическая переработка Т. осуществляется рабочими органами различных типов: шнековыми, шнеково-ножевыми, спирально-конусными, конусными, щелевыми, дробильными, перетирателями.
Комплексное использование торфа.В 16-17 вв. из Т. выжигали кокс, получали смолу, Т. применяли в сельском хозяйстве, медицине и т.д. В конце 19 - начале 20 вв. началось промышленное производство торфяного полукокса и смолы. В 30-50-х гг. Т. стали использовать в энергетике, а также для производства газа и как коммунально-бытовое топливо. В 50-х гг. проведены исследования по энерготехнологическому применению Т. Возможность использования Т. из одного месторождения одновременно для сельского хозяйства и промышленности привела к созданию нового направления - комплексного использования Т.; этому способствуют многообразные свойства различных его твидов. Так, в верховом слаборазложившемся Т. содержание углеводов достигает 40-50%; в сильноразложившемся Т. гуминовые кислоты составляют 50% и более. Отдельные виды Т. богаты битумами, содержание которых достигает 2-10%. Малоразложившийся верховой Т. обладает высокой водо- и газопоглотительной способностью, низким коэффициентом теплопроводности.
Т. высокой степени разложения находит разнообразное применение в сельском хозяйстве (табл. 4). Его используют для приготовления компостов ( рис. 7 ), смесей с минеральными туками и известью, для производства торфоаммиачных и торфоминерально-аммиачных удобрений (см. Органо-минеральные удобрения ). Т., содержащий вивианит , применяют как фосфорное удобрение, известь - как известковое удобрение. Низинный Т., внесённый в больших дозах (500 т/ гаи более), способствует окультуриванию дерново-подзолистых почв, улучшению их физических и физико-химических свойств.
В овощеводстве и цветоводстве из Т. в смеси с др. компонентами (навоз, минеральные удобрения и прочее) готовят торфо-перегнойные кубики (см. Горшки рассадные ) и теплично-парниковые почвосмеси. Неразложившийся Т. может служить