Техника - молодёжи 1986-08, страница 13

Ветер в пластиковом

русле

Схема крепления пневмоарок воздуховода: 1 — пластиковая труба, 2 — ванты, 3 — продольные растяжки, 4 — опора.

Владимир МЕРКУЛОВ,

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией Института теоретической и прикладной механики СО АН СССР, Новосибирск

«Лучше гор могут быть только горы...» — и еще, пожалуй, живописные города у их подножия. Даже в летний зной здесь прохладно — чистый горный воздух спускается с вершин в долины, нагревается солнцем и поднимается вверх, уступая место новому потоку, несущему свежесть. Природный кондиционер работает безотказно. Но зимой...

В безветренную погоду холодный воздух, столь приятный в жару, превращает город в ловушку для смога — циркуляция нарушается, и выхлопные газы, аэрозоли начинают скапливаться на дне «пятого океана». Горожанам остается только с грустью поглядывать сквозь мутную пелену на сверкающие рядом вершины.

Очень серьезна и проблема вентиляции огромных карьеров, где добывают полезные ископаемые. Загрязненность воздуха здесь достигает такой степени, что порой «задыхаются» даже двигатели могучих самосвалов. А ведь рядом с карьером сколько угодно чистого воздуха. Как им воспользоваться?

Может быть, у читателей уже возникла та же мысль, что у автора,— построить трубопровод и качать воздух с горных вершин? Давайте обсудим это предложение.

Специалист от него прежде всего отмахнется — если взять высоту проветриваемого слоя всего в 10 м, то даже для сравнительно небольшого города (10ХЮ км) потребуется в сутки перекачивать 10⁹ кубометров. При имеющихся, трубах диаметром 1440 мм и давлении воздуха на входе 70 атм (что вполне достижимо) такую производительность можно обеспечить компрессором мощностью... в несколько миллионов киловатт.

Но так ли уж обязательно столь высокое давление в нашем воздуховоде, ведь длина его невелика и составляет всего несколько ки-

СМЕЛЫЕ ПРОЕКТЫ

лометров. Зададимся вполне реальной мощностью компрессора — 10 тыс. кВт. Так как она равна произведению перепада давлений на плотность воздуха и объемную производительность, то легко подсчитать, что достаточно избыточного давления только в 0,07 атм, а это даже меньше, чем в детском воздушном шарике.

— Но тогда,— замечает специалист, уже превратившийся из скептика в оппонента,— вам потребуется труба очень большого диаметра.

Действительно, при столь малом перепаде давлений и длине трубопровода, скажем, в 10 км нужна огромная семиметровая труба.

— Вот-вот,— подхватывает оппонент,— где же вы такую возьмете?

Но ведь совсем не обязательно использовать металлическую трубу, ее можно сделать и из пластика.

— Да, но такую трубу нельзя ни закопать в землю, ни проложить по улицам города.

Наш уважаемый собеседник забыл о небе, воздуховод можно про

тянуть подобно тому, как мы протягиваем линии электропередачи.

— Труба большого диаметра будет прогибаться под тяжестью снега и льда, да и ветровая нагрузка превысит все допустимые пределы,— слышим мы новое возражение.

Что касается ветра, то, по-види-мому, в ходе дискуссии оппонент забыл — чрезмерное загрязнение воздуха возникает именно из-за отсутствия ветров. А что касается несущей способности трубопровода, то ее можно обеспечить, если изогнуть трубы в пневмоарки, опирающиеся на опоры и укрепленные растяжками (см. 1-ю стр. обложки). При этом внутреннее давление воздуха создаст поддерживающую силу в 360 кг на погонный метр. Тогда наша конструкция выдержит сплошной слой льда толщиной более 1 см.

Как видите, снабдить город или карьер чистым воздухом — задача вполне реальная и технически осуществимая. И может быть, пора «оставить ненужные споры» и доказать все делом?

1 1