Прокачка жидкости по трубам – будь то питьевая вода, сжиженный газ или нефтепродукты – стоит больших денег. Одной из проблем, понижающих эффективность передачи и увеличивающих затраты энергии, является турбулентность. Но, кажется, специалисты из США и Германии придумали, как её побороть, потратив на это минимум сил и средств.
Отметим, что методы борьбы с турбулентностью разрабатывались и раньше, но их применение обходилось так дорого, что превышало экономию. Немцы в сотрудничестве с американцами придумали нетривиальное и более выгодное решение: добавить ещё турбулентности. Две области завихрений просто уничтожат друг друга, решили учёные и проверили своё предположение на практике.
Для этого в прозрачную 12-метровую трубу из плексигласа диаметром 3 сантиметра была закачана вода. Зона турбулентности продвигалась по трубе, пока не встретила такую же, созданную дополнительной струёй, подаваемой ниже по течению. Вторая зона сработала как стена, в результате области завихрений аннигилировали. Череду локальных хаотических потоков сменило ровное течение жидкости.
 |
Видно, как турбулентность постепенно пропадает (фото Marc Avila/MPI für Dynamik und Selbstorganisation). |
|
|
Так физикам удалось снизить энергозатраты на прокачку воды в несколько раз. При этом чем шире труба и быстрее движется поток, тем больше выгода от использования нового метода.
В статье, вышедшей в журнале Science, авторы разработки предлагают использовать её даже кардиологам. Сглаживание тока крови в блокированных артериях снизит риск развития и серьёзность инфарктов и инсультов, пишут они.
Почитайте также о том, как с турбулентностью борются пчёлы, а ещё о том, как её создателями были признаны криль и Винсент ван Гог.
