Найти тему
Андрей Ратников

Термодинамический эффект колебания гофротрубы

Кадр из видео автора статьи. Та самая труба
Кадр из видео автора статьи. Та самая труба

Обсуждаемое видео будет чуть ниже, а сейчас короткая вводная:

Эта труба идет от гребенки подачи насоса (находится в отапливаемом помещении) в уличный бак для летнего полива. Со стороны гребенки в доме гофротруба заперта шаровым краном. Труба без воды, естественно, ибо зима. Но некоторое количество воды в гофротрубе остается, поскольку стенки не гладкие и полностью слить воду на зиму невозможно.

Со стороны бочки конец трубы открыт. Примерно два метра трубы (гофры) находится в отапливаемом помещении.

При очень узком диапазоне перепада температур дом-улица начинается заметное дрожание/колебание трубы. Начало примерно с 26 плюс в доме и минус 4 на улице. Заканчивается примерно при минус 7-8 градусов Цельсия на улице и плюс 26 в доме. Буквально градус меньше или больше перепада - вибрация прекращается. Эффект наблюдается при высокой влажности воздуха на улице. При низкой влажности колебания не возникают:

Для тех, у кого видео не открывается в статье, даю прямую ссылку.

За комментариями я обратился к двум специалистам - инженеру-теплоэнергетику (Рочеву Владимиру Анатольевичу, автору знаменитых унитазных шариков), и профессиональному физику, автору Дзен-канала Бармоглот на стройке и дома.

Слово Владимиру Рочеву:

В объёме гофрированной трубы осталось некоторое количество воды, которая стала испаряться и конденсироваться не у самого выхода из стены дома, а прямо в трубе по всей длине. При этом вода стала замерзать каплями в нижней части гофры.

При замерзании капли расширялись, при этом гофра деформировалась и выстреливала льдинки с одновременной обратной деформацией, что и вызвало непрерывную тряску трубы.

Когда вечером температура воздуха на улице снизилась, то конденсация водяных паров сместилась ближе к стене дома и явление прекратилось. Иными словами, наблюдалась работа обычного и самого примитивного теплового двигателя с эффектом фазового перехода.

Версия автора канала Бармоглот на стройке и дома:

А что непонятно? Почему раскачивается? Это натянутый трос в сочетании с движением воздуха образуют автоколебательную систему.
Частота системы совпала с собственной частотой троса. Вошла в резонанс.

При проектировании мостов этот эффект учитывается. Масса случаев, когда мосты обрушивались из-за этого. Не помню, но вроде бы у нас несколько лет в Волгограде (могу путать) мост так раскачивался. Вот видео:

А как это явление это объяснили бы вы, уважаемые читатели? Пишите в комментариях.

Всем добра и удачи!