Самарские ученые разработали установку для преобразования шума в электричество

11.03.2021 20:21

Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П Королева разработали опытную установку для утилизации шума и получения из него дополнительной электроэнергии.

Работы по созданию шумоутилизатора ведутся на кафедре теплотехники Самарского университета. Собран прототип установки, на котором проводятся экспериментальные исследования, сообщает пресс-служба университета.

«Основной смысл нашей идеи — использовать энергию звуковых волн, которые распространяются в выхлопных системах различных энергетических установок — двигателей и компрессоров. То есть, речь идет о шуме. Обычно для глушения шума в выхлопных системах используются различные методы поглощения энергии. Мы же предлагаем эту энергию утилизировать, использовать ее, тем самым мы одновременно уменьшаем уровень шума выхлопной системы и получаем из утилизируемых звуков дополнительную электрическую энергию, пусть и небольшую, но все же», – рассказал старший преподаватель кафедры теплотехники Самарского университета Артем Шиманов.

Прототип представляет собой волновод — полипропиленовую трубу длиной около трех метров, внутри которой находится пульсационная турбина с электрогенератором. К одному из концов трубы присоединен источник шума — сабвуфер мощностью порядка 80 Вт от обычной бытовой акустической системы. Внутри трубы также размещены различные датчики, к волноводу присоединен осциллограф. Поступающие в трубу звуковые колебания раскручивают турбину.

Ученые измеряют давление в различных точках волновода и смотрят, как выстраиваются звуковые волны в зависимости от месторасположения турбины в трубе. Задача — найти оптимальную точку с наибольшей степенью утилизации звука и выработки электроэнергии. Как показали первые эксперименты, звук мощностью примерно 20 Вт раскручивает турбину до 13 тысяч оборотов в минуту, что дает около 2 Вт электроэнергии.

Такие установки в перспективе можно будет устанавливать в выхлопных системах мощных двигательных установок железнодорожных локомотивов, крупных морских судов или поршневых компрессоров.

Как подчеркнул Артем Шиманов, данная разработка не только сделает в перспективе двигатели менее шумными и более безопасными для здоровья людей — шумоутилизатор также уменьшит нагрузку на выхлопную систему двигателя, что позволит уменьшить размеры и материалоемкость конструкций выхлопных систем, то есть, двигатели за счет этого должны стать в целом меньше и легче. Исследования планируется завершить в следующем году, после чего будет изготовлен демонстрационный образец установки с волноводом из металла и начнется работа по внедрению этой разработки на практике.

Источник