В ПНИПУ нашли способ сделать транспортировку водорода более тихой
Водород — самый легкий, простой и наиболее распространенный химический элемент. Он составляет около 75 процентов массы Вселенной и, вероятно, станет источником энергии будущего. Во время его сжигания образуется вода и выделяется большое количество энергии, при этом нет выбросов углекислого газа или других вредных веществ. Водородная энергетика считается экологически чистой. При транспортировке газа, в том числе и водорода, возникает повышенный шум на газораспределительных станциях. Он вредит органам слуха и негативно влияет на работу оборудования. Ученые Пермского Политеха изучили поведение звуковых волн во время течения водорода по трубам и протестировали перегородки из разного материала. Результаты исследования помогут снизить уровень шума до безопасного.
Статья опубликована в журнале «Вестник ПНИПУ Механика». Одним из приоритетных направлений развития энергетики в нашей стране, согласно энергетической стратегии ЭС-2035, выступает транспортировка и хранение водорода и водородосодержащих газовых смесей для потребления внутри России и экспорта. Со временем водород заменит традиционные уголь, нефть и газ, и его применение будет расширяться для заправки автотранспорта, отопления зданий, в производстве и добыче сырья, на промышленных объектах в качестве источника энергии.
По некоторым оценкам к 2040 году протяженность системы трубопроводов для водорода достигнет более 23 тысяч километров, из которых 75 процентов будут составлять переоборудованные действующие магистрали для природного газа.
Проблема в том, что при эксплуатации существующих труб во время перемещения водорода шум может значительно превышать безопасную для человека норму. По СанПиН в производственных помещениях уровень звука должен быть в пределах 80 децибел. Например, при 90 децибел (звук проезжающего грузового вагона) уже нарушается работа органов слуха, появляется головная боль, тошнота. Отбойный молоток производит шум в 120 децибел и для человека без наушников это почти невыносимо, может вызвать внезапную потерю слуха.
Ученые ПНИПУ провели исследования процессов распространения и гашения акустических (звуковых) волн в трубопроводе при использовании перегородок из разных материалов. Они разработали численную модель, в которую подставляются параметры материалов и определяется, с какой частотой и амплитудой будет колебаться перегородка и как будет изменяться давление.
«Раньше модели учитывали только газодинамику, то есть, как газ движется и взаимодействует с твердыми недеформируемыми преградами. А мы разработали модель, которая учитывает не только это, но и деформации конструкции при воздействии на него потока водорода. Раньше такого не было», – объясняет доктор технических наук, декан аэрокосмического факультета ПНИПУ Владимир Модорский.
«В одних случаях поток газа вызывает колебания перегородок и приводит к резонансу, то есть усилению шума, а в других, наоборот – ослабляет или даже гасит звуковую волну. На практике наша модель может работать так: предприятия будут подбирать материал для перегородок, их конструкцию, как расположить и в каком количестве для конкретного случая, то есть получат «индивидуальный расчет» по снижению шума», – поделилась инженер центра высокопроизводительных вычислительных систем ПНИПУ Маргарита Серегина.
Исследование ученых Пермского Политеха поможет найти наиболее эффективный способ для снижения шума при транспортировке газа, в том числе водорода и смесей с ним, по трубопроводам. Это позволит не только сохранить здоровье людей на производстве, но и ускорить процесс перехода отечественной энергетики на водородные ресурсы.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно