Проблема кроется в геометрии. На поворотах, в местах сужения или разветвления трубопровода поток срывается, образуя «воздушные пробки» – вихри. Они создают акустический дискомфорт и заставляют насосы и вентиляторы работать на износ. По оценкам специалистов, до половины всей электроэнергии, потребляемой зданием, уходит на преодоление этого искусственного сопротивления.
Команда исследователей под руководством Ольги Аверковой, заведующей кафедрой теплогазоснабжения и вентиляции, научилась вычислять точные границы этих вихревых зон. Идея заключается в том, чтобы физически «срезать» мертвые зоны, придав внутренним поверхностям труб форму, повторяющую контуры завихрений. Это позволяет потоку двигаться плавно, без срывов и лишнего шума.
Ранее этот метод успешно применялся для создания эффективных местных отсосов на вредных производствах. Теперь же технологию адаптируют для массового применения в гражданском строительстве.
Практическая польза разработки велика, причем сразу в нескольких сферах:
- вентиляция и кондиционирование: значительное снижение уровня шума и нагрузки на двигатели;
- отопление и водоснабжение: сокращение расходов на прокачку теплоносителя;
- промышленность: повышение эффективности любых трубопроводных систем.
Сейчас научный коллектив работает над созданием математических моделей и печатает прототипы новых фасонных элементов на 3D-принтере. Впереди – серия экспериментов и подготовка конструктивных решений, готовых к внедрению в проекты по всей России. Как отмечают авторы, исследование открывает новое фундаментальное направление в науке и имеет колоссальное значение для повышения энергоэффективности зданий.
