Domesticando a turbulência interna dos dutos
Um duto pode parecer calmo e tranquilo pelo lado de fora, mas por dentro é uma bagunça irritante. A não ser em baixos índices de fluxo, um líquido que esteja sendo transportado, como petróleo, água ou gás natural, se torna turbulento.
O problema com o fluxo turbulento é que ele cria fricção e resistência que devem ser superadas ao bombear com mais força, a um custo mais alto. Embora haja ideias sobre formas de reduzir a turbulência, elas exigem mais energia o que a economia que seria gerada ao reduzir os custos de bombeamento.
Porém, Bjorn Hof, do Instituto Max Planck de Dinâmica e Auto-organização, e seus colegas descobriram uma forma de eliminar a turbulência de uma vez, pelo menos em certas situações. O segredo, como eles descrevem na revista Science, é introduzir ainda mais turbulência ao fluxo.
Em índices relativamente baixos de fluxo, a turbulência é intermitente – é empurrada, disse Hof, por líquido que flui suavemente. Ao estudar fluxos em dutos especiais de vidro e modelá-los no computador, Hof e seus colegas perceberam que introduzir um turbilhão nessa zona de fluxo suave eliminaria a turbulência em frente. “Um turbilhão turbulento mata o outro”, disse ele. Desde que o duto seja reto, o fluxo então permanece suave.
Em seus experimentos iniciais, turbilhões foram criados de forma muito simples, injetando uma pequena quantidade de líquido através de uma abertura na parede do duto. Hof afirmou que, embora as simulações tenham mostrado que o princípio deveria funcionar em fluxos muito mais rápidos, como aqueles num oleoduto, na realidade não há forma de afetar fluxos grandes e rápidos.
“Não estou dizendo que nunca vamos poder fazer isso”, ele afirmou. “Mas, se pudéssemos fazê-lo em índices de fluxo mais altos, teria um potencial muito maior”.
