Новое исследование открывает перспективы для применения нетканых материалов в вентиляции

Специалисты МГУ имени М.В. Ломоносова, Костромского государственного университета и завода «Термопол-Москва» представили результаты масштабного исследования по применению нетканого материала «Холлофайбер» для производства воздуховодов. Работа, посвящённая расчёту напряжённо-деформированного состояния гибких текстильных каналов, демонстрирует высокий потенциал технического текстиля в строительстве и промышленной инженерии.

Энергоэффективность через адаптивность

С ростом интереса к энергосберегающим решениям особое внимание привлекают воздуховоды из нетканых материалов, сочетающие теплоизоляцию, шумопоглощение и лёгкость монтажа. Однако ключевой вопрос — их поведение под нагрузкой при движении воздуха — до сих пор требовал научного обоснования.

Исследователи выяснили, что мягкая волокнистая структура «Холлофайбера» способна адаптироваться к режиму воздушного потока, особенно в условиях турбулентности. Оболочка «подстраивается» под течение, демпфирует пульсации и способствует формированию устойчивого пограничного слоя на стенках канала. Это снижает вихревые потери и, как следствие, минимизирует энергозатраты системы вентиляции — эффект, недостижимый в жёстких металлических или пластиковых трубопроводах.

 

Точность расчётов — основа надёжности

Для оценки прочности и работоспособности конструкций учёные провели комплексный анализ:

• напряжённо-деформированного состояния;
• прогибов и изгибающих моментов;
• радиального напряжения в материале.

Коэффициент Пуассона «Холлофайбера» (в диапазоне 0,09–0,1) и данные о деформации εθ позволили рассчитать радиальные напряжения с учётом допущений об упругом поведении материала. Это дало возможность определить максимальную допустимую деформацию и соответствующие ей нагрузки.

На основе этих данных разработана методика, позволяющая:

• оценивать работоспособность воздуховода по критериям прочности (по предельному напряжению или деформации);
• вычислять минимально необходимую толщину полотна для разных типов каналов;
• оптимизировать выбор материала под конкретные условия эксплуатации.

Преимущества гибких воздуховодов

Помимо энергоэффективности, текстильные воздуховоды обладают рядом практических преимуществ:

• Высокая гибкость — возможность прокладки в помещениях сложной конфигурации;
• Лёгкий монтаж и демонтаж — за счёт эластичных съёмно-разъёмных соединений;
• Снижение массы конструкции — что важно для подвесных систем и реконструкций;
• Акустический комфорт — естественное поглощение шума без дополнительной изоляции.

Вывод: технический текстиль — будущее инженерных систем

Результаты исследования позволяют говорить о переходе от экспериментальных решений к научно обоснованному проектированию изделий из нетканых материалов. Разработанная методика даёт производителям и проектировщикам инструмент для создания эффективных, долговечных и энергосберегающих вентиляционных систем.

Это открывает широкие перспективы для импортозамещения и развития отечественной промышленности технического текстиля. Внедрение таких решений особенно актуально для объектов ЖКХ, медицинских учреждений, логистических центров и промышленных предприятий, где важны и комфорт, и экономическая эффективность.

Источник: legport.ru