Ученые обуздали турбулентность внутри трубы

Труба может казаться очень тихой и спокойной снаружи, но внутри нее бушуют настоящие бури. Если поток в трубе быстрый, как в водопроводе, нефтепроводе или газопроводе, жидкость или газ становятся турбулентными.
Справка:
Турбулентность - явление, наблюдаемое во многих течениях жидкостей и газов и заключающееся в том, что в этих течениях образуются многочисленные вихри различных размеров, вследствие чего их гидродинамические и термодинамические характеристики (скорость, температура, давление, плотность) испытывают хаотические флуктуации и потому изменяются от точки к точке и во времени нерегулярно. /Большая советская энциклопедия/
На практике турбулентность создает трение и тягу, которые необходимо преодолеть увеличением силы прокачки, что делает цену прокачки выше. И хотя есть много способов и предложений по снижению турбулентности, на практике их энергозатратность больше, чем выигрыш от их применения.
Но Бйорн Хоф (Bjorn Hof), из института Макса Планка (Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization), и его коллеги нашли способ полностью избавится от турбулентности, по крайней мере, в некоторых случаях. Как они сообщили в журнале Наука (Science) за этот месяц, их идея заключается в том, чтобы внести в поток дополнительную турбулентность.
На небольших скоростях потока, турбулентность прерывиста, и движется вперед, толкаемая силой ровного (без завихрений) потока позади турбулентной зоны, рассказал Хоф. Изучая потоки в специальной стеклянной трубе и модулируя их на компьютере, Хоф с коллегами, обнаружил что если ввести водоворот в зону ровного потока, то это нейтрализует турбулентность впереди него. "Один турбулентный водоворот убивает другой", - рассказал он. Поток будет оставаться гладким и без завихрений на всем протяжении трубы, пока труба будет идти прямо, без поворотов.
В их эксперименте, водовороты создавались очень просто, путем впрыскивания небольшого количества воды через отверстие на поверхности трубы. Хоф заявил, что хотя моделирование показало что этот же принцип будет работать и для намного более быстрых потоков, таких как нефтепроводы, в реальности применить его не представляется возможным.
"Я не говорю что мы не сможем это сделать никогда", - сказал он, - "Но если нам удастся внедрить это для быстрых потоков, откроются новые горизонты". Самые популярные новостные информеры расскажут главную новость дня.
Оригинал (на англ. языке): NYTimes, рисунок: Chris Gash
С этим материалом еще читают:
Американцы получили новые снимки галактики

Футурама становится реальностью: вокруг света за 6 часов в вакуумной трубе

Япония защитит самолеты от турбулентности при помощи новой системы

Еще из категории технологии:
- Слышишь сигнал — но не видишь машину: скрытая проблема в безопасности электромобилей
- Новые наушники от Anker: шумоподавление, до месяца автономной работы и зарядка для смартфона
- Учёные «замораживают» квантовое движение с помощью лазерного трюка: открытие откроет путь к новым технологиям
- Новое антибактериальное покрытие на основе белка "прыгающих блох" блокирует 100% бактерий
- Технология под рукой: сенсорные экраны смартфонов помогут следить за уровнем гидратации организма
- Эпоха экзафлопсных суперкомпьютеров наступила — что это значит и на что они способны?
- Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
- Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Таинственная пирамида Амазонии: священная гора Эль Коно может скрывать древние тайны
- Ваш мозг может содержать пластик
- Холодные погружения запускают процесс очистки клеток и могут лечить старение и болезни
- Какие страны увидят солнечное затмение 29 марта — и где будет двойной рассвет
- Первичные препараты не действуют на 48% людей с депрессией
- Апноэ во сне связано с повышенным риском болезни Паркинсона
- Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
Комментариев нет. Будьте первым!