Физическое явление, способное повысить интенсивность множества технологичных процессов, от охлаждения до сжигания

В 1972-м году проф. Юрманов Б.Н. обнаружил эффект сверхбыстрого затухания потока воздуха, выходящего из отверстия, перекрытого арочным элементом
Пример потока без RU-эффекта
Пример потока с RU-эффектом
Сильный поток
Арочный элемент
Автоколебания
Турбулентная структура
Описание эффекта
Юрманов предположил, что под аркой потоки соударяются и гасят друг друга, но их поведение оказалось сложнее. Только спустя 40 лет вычислительные возможности позволили построить точную модель. Мы же подготовили упрощённую версию описания явления, позже названного RU-эффектом.

«Явление, эмпирически вполне очевидное и осязаемое, но трудно поддается научному объяснению. С помощью математического моделирования мы выявили его физику и показали, что у RU-эффекта огромные перспективы практического применения"

— Бурцев Сергей Ивановичдоктор технических наук, профессор,
управляющий партнёр «Бюро Техники»
Применение эффекта
С помощью автоколебаний можно удешевить технологии
и сэкономить энергию
Жидкости разных плотностей под давлением подаются в камеру
Проходя сквозь отверстия с арками, они образуют сверхинтенсивные турбулентные течения
Потоки приводят смесь к высокой гомогенности
Смешивание
Решение проблемы затруднённой смешиваемости жидкостей без необходимости закупать дорогостоящее оборудование

На основе арочного элемента может быть создана простая, эффективная и малозатратная технология интенсификации смешения жидкостей — равномерного распределения малых частиц по всему объему вещества. Внедрение RU-эффекта не повысит стоимость оборудования, но поможет снизить затраты. Технология будет полезной в косметической, пищевой и в производстве водотопливных эмульсий, газированных напитков.

Воздух проходит в теплообменник через арочные элементы
Внутри турбулентный срыв ускоряет и остывание, и нагрев воздуха
Теплообмен
Интенсификация теплообмена в пластинчатых аппаратах за счёт увеличения числа мелкомасштабных вихрей и усиления турбулентности

В воздушном рекуператоре теплообмен силён на начальном участке потока, дальше интенсивность резко падает. Арочный элемент на отверстии подачи воздуха способен увеличить теплосъём более чем на 50%. Доказано в ходе испытаний.

Теплообменники используются повсеместно — в быту, серверных центрах Google и ядерных реакторах. RU-эффект может повлиять на эволюцию этих устройств — уменьшить габариты и объёмы потребляемой ими энергии.

Сейчас содержание в дыме NO и NO2 в 3-4 раза выше мировых норм.
Сжигание
Уменьшение вредного воздействия продуктов сжигания на экологию в топливно-энергетическом комплексе

Одна из проблем отечественной теплоэнергетики — токсичные продукты неполного сжигания топлива, попадающие в атмосферу. Используемые горелки давно морально устарели. RU-эффект в горелке предварительного смешения даст качественный распыл, что обеспечит полное сгорание угольной пыли и снизит выброс вредных веществ. В отличие от систем с центробежными эффектами, частицы в потоке не разделятся по массе и парусности.

Распыление
Улучшение качества распыления жидкости во всех технологических процессах, где это требуется

Форсунка на основе RU-эффекта лучше по всем параметрам: угол получаемой струи спрея 130͒, угасание струи быстрее в 2-3 раза, а дисперсность капель при давлении 16 бар такая же, как у центробежной форсунки при давлении выше 30 бар.

Распыление жидкости используется в адиабатном охлаждении (без холодильной машины), потолочных противопожарных форсунках «тонкого распыла», орошении растений, промышленной покраске и охлаждении градирен — областей применения множество.

Запатентованные решения

У RU-эффекта большое будущее, но мы готовы
использовать его уже сейчас

Водоэффективная
форсунка

Жидкость подаётся в устройство на торцевой или образующей части которого есть по меньшей мере одно прямоугольное отверстие с аркой. Автоколебания с числом Струхаля 0,25 и аномально высокая амплитуда распыляют жидкость на мелкие и сверхмелкие капли при избыточном давлении всего в 12 — 16 бар.

Заявка №20141245882.05 (039993)
Эффективный воздухораспределитель для систем вентиляции и кондиционирования воздуха

Приточный воздух, проходя через арку, поступает в помещение не сплошной турбулентной струёй, а дискретными вихрями — в разы увеличивается площадь обмена, усилена диссипация. Радикально снижается угроза сквозняков, избыточных температур и уровень шума (арка отражает звук вверх по потоку и не пропускает его в помещение).

Патент №2495333
Все патенты
Команда исследователей

Мы продолжаем работать в разных городах
и держим результаты открытыми

Борис Николаевич
Юрманов
СПБГАСУ, доктор техничесских наук,
профессор
Татьяна Петровна
Авдеева
ПГУ, доктор технических наук,
профессор
Сергей Иванович
Бурцев
Управляющий партнер БЮРО ТЕХНИКИ,
доктор технических наук, профессор
Дарья Михайловна
Денисихина
Кандидат
физико-математических наук
Константин Андреевич
Куфтырев
Ведущий специалист отдела
GREENLAB БЮРО ТЕХНИКИ
Появились идеи?

Обсудим возможность внедрения эффекта на производстве,
поддержим научный интерес