Переход к «зеленой» энергетике и отказ от углеродного топлива сталкиваются с проблемой безопасной транспортировки водорода. Ученые Пермского Политеха разработали уникальную методику проектирования внутренних элементов трубопроводов для подавления таких колебаний.
Фото: pxhere
Переход к экологически чистой энергетике и отказ от углеродных источников требуют решения задачи безопасной транспортировки водорода. Специалисты Пермского института создали инновационный метод проектирования внутренних компонентов трубопроводов, направленный на подавление нежелательных колебаний.
Этот газ легче природного в семь раз, поэтому его перекачивают под высоким давлением в трубопроводах. В результате на изгибах и неровностях возникают сильные вибрации, ускоряющие усталость металла и увеличивающие риск утечек. Аналогов этой разработки пока нет в мире, сообщили в пресс-службе университета.
Обычно для снижения вибраций внутри труб применяют металлические перегородки. Но эффективные для природного газа или воздуха решения не подходят для водорода и могут усиливать колебания, ускоряя износ конструкции.
Исследователи Пермского Политеха создали цифровую модель участка трубопровода с перегородками и изучили их поведение в потоке водорода. В виртуальном эксперименте ученые сравнили три варианта первой перегородки: сплошную и с отверстиями разных диаметров, а также оценили передачу вибраций на последующие элементы.
Моделирование показало, что для водородных трубопроводов эффективнее цепочка из трех и более сплошных перегородок, чем пара. Последовательное гашение снижает вибрации примерно в два раза и уменьшает нагрузку на металл.
Для проверки точности расчетов модель усложняли, уменьшая размер расчетных ячеек, и сравнивали результаты с данными для других газов.
Методика позволяет инженерам заранее рассчитывать оптимальное число, форму и расположение перегородок для конкретных условий эксплуатации. Это пригодится при проектировании магистральных водородных трубопроводов, заправочных станций и энергетических установок. Разработчики считают, что такой подход повысит безопасность водородной инфраструктуры и продлит срок службы оборудования.
Ранее Bzzz.news сообщал, что ученые предложили использовать картофельный вирус в производстве вакцин.
