Найден новый способ управления потоками жидкостей и газов с помощью «эффекта бабочки». Разработка специалистов Института механики сплошных сред Уральского отделения РАН позволяет контролировать циркуляцию теплоносителей в атомных реакторах, повышая эффективность и надежность энергетических систем.
Как отмечают в РАН, при циркуляции различных жидкостей и газов порой возникают конвективные течения — явление, при котором поток резко меняет направление. В некоторых сложных технических системах, например в атомных реакторах, такие скачки способны вызвать значительные колебания температуры, из-за которых конструкции быстрее изнашиваются и становятся менее надежными.
Чтобы решить эту проблему, ученые разработали принцип точечного управления конвекцией. На жидкость или газ оказывается слабое — всего в 1% тепловой мощности — воздействие на конкретных локальных участках. Этого оказывается достаточно, чтобы запустить так называемый эффект бабочки: небольшое управляемое вмешательство постепенно распространяется на всю систему, выравнивает режим циркуляции и предотвращает резкие смены направления потока и температурные скачки.
По словам авторов разработки, подобный принцип можно интегрировать в системы охлаждения ядерных реакторов, энергетические установки и металлургические печи для снижения негативных воздействий и повышения долговечности оборудования.
Эффект бабочки — явление, при котором небольшое изменение в сложных системах может привести к их полной перестройке и полностью изменить их работу. Метеоролог и математик Эдвин Лоренц в 1960-е годы сформулировал принцип так: «Взмах крыльев бабочки на одном континенте может вызвать ураган на другом».
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».