Вчені приборкали турбулентність всередині труби

Труба може здаватися дуже тихою і спокійною зовні, але всередині неї вирують справжні бурі. Якщо потік в трубі швидкий, як у водопроводі, нафтопроводі або газопроводі, рідина або газ стають турбулентними.


Справка:
Турбулентность - явище, що спостерігається в багатьох течіях рідин і газів і що полягає в тому, що в цих течіях утворюються численні вихори різних розмірів, внаслідок чого їх гідродинамічні і термодинамічні характеристики (швидкість, температура, тиск, щільність) відчувають хаотіческіе флуктуаціі і тому змінюються від точки до точки і в часі нерегулярно. / Велика радянська енціклопедія/

На практиці турбулентність створює тертя і тягу, які необхідно подолати збільшенням сили прокачування, що робить ціну прокачування вище. І хоча є багато способів і пропозицій щодо зниження турбулентності, на практиці їх енерговитратність більше, ніж виграш від їх застосування.

Но Бйорн Хоф (Bjorn Hof), з інституту Макса Планка (Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization), і його колеги знайшли спосіб повністю позбавиться від турбулентності, принаймні, в деяких випадках. Як вони повідомили в журналі Наука (Science) за цей місяць, їх ідея полягає в тому, щоб внести в потік додаткову турбулентність.

На невеликих швидкостях потоку, турбулентність переривчаста, і рухається вперед, штовхаються силою рівного (без завихрень) потоку позаду турбулентної зони, розповів Хоф. Вивчаючи потоки в спеціальній скляній трубі і модулюючи їх на комп'ютері, Хоф з колегами, виявив що якщо ввести вир в зону рівного потоку, то це нейтралізує турбулентність попереду нього. "Один турбулентний вир вбиває інший", - розповів він. Потік залишатиметься гладким і без завихрень на всьому протязі труби, поки труба буде йти прямо, без поворотів.

В їх експерименті, вири створювалися дуже просто, шляхом уприскування невеликої кількості води через отвір на поверхні труби. Хоф заявив, що хоча моделювання показало що цей же принцип буде працювати і для набагато більш швидких потоків, таких як нафтопроводи, в реальності застосувати його не представляється можливим.

"Я не кажу що ми не зможемо це зробити ніколи", - сказав він, - "Але якщо нам вдасться впровадити це для швидких потоків, відкриються нові горизонти". Найпопулярніші новостние інформери розкажуть головну новину дня.

Орігінал (на англ. Мовою): NYTimes, малюнок: Chris Gash

• Капли воды могут повреждать краску микроскопическими электрическими разрядами
• Умные часы завышают расход калорий: учёные проверили четыре популярные модели
• Учёные обнаружили, что сверхтонкие алмазные мембраны способны вырабатывать электричество
• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек