Пульс сердца подсказал, как улучшить перекачку нефти
(8 сентября 2023 12:05 , ИА "Девон" )
Импульсная накачка может снизить трение и энергопотребление при транспортировке жидкостей в трубах. Для этого ученые Австрийского института науки и технологий имитировали работу сердечно-сосудистой системы. Об этом сообщает портал «Хайтек».
Человеческое сердце формировалось в результате миллионов лет эволюции. В отличие от обычных насосов, которые создают постоянный поток жидкости, сердце пульсирует. Об этом рассказал профессор Австрийского института и соавтор исследования Бьорн ХОФ.
Инженеры создали несколько экспериментальных установок. Для перекачки воды они использовали прозрачные трубы разной длины и диаметра. Исследователи наблюдали за турбулентностью — формированием завихрений и водоворотов. Они создают сильное трение между жидкостью и стенками трубы.
Исследователи сделали турбулентность видимой. Для этого они добавили в воду крошечные отражающие частицы и просветили их лазером через прозрачную трубу.
Инженеры протестировали несколько режимов пульсирующей накачки. В обычных условиях пульсация увеличивает сопротивление и энергию, затрачиваемую насосом. Тогда они добавили между импульсами короткую фазу покоя, как в сердце. Благодаря этим фазам покоя между импульсами количество турбулентности в трубе резко уменьшилось.
Это позволило снизить среднее трение на 27% и потребление энергии на 9%. Ученые отмечают, что почти 20% мировой электроэнергии используется для перекачки жидкостей — от нефтепроводов до систем водоснабжения. Замена насосов для использования пульсирующей технологии потребует финансирования, но конечный эффект должен превзойти затраты.
Справка Информагентства «Девон»В 2010 году Бьорн Хоф предложил впрыскивать небольшие потоки воды через отверстие в трубопроводах, чтобы избавиться от турбулентности. На небольших скоростях потоках турбулентность прерывиста, и движется вперед, толкаемая силой ровного потока позади турбулентной зоны.Австрийские ученые обнаружили, что если ввести водоворот в зону ровного потока, то это нейтрализует турбулентность впереди него. "Один турбулентный водоворот убивает другой", - рассказал ученый.Теперь подобные исследования проводят и в России. Год назад ИА «Девон» сообщало, что Транснефть запустила уникальный стенд в Уфе. Там будут моделировать гидродинамические процессы в нефтепроводах. Это позволит ученым предвидеть нежелательные явления в трубах (утечки, накопление воды).
| Поделиться этой новостью у себя в соцсетях |
Поиск по теме: трубопроводы, вода, наука
