НАУЧНАЯ СТАТЬЯ

УДК: 621.311.21:627.33

DOI: 10.55326/2227-8400-2026-2-55-62

Аннотация. Обеспечение энергоснабжения удаленных морских портов и объектов прибрежной инфраструктуры, не подключенных к централизованным сетям, остается сложной задачей. Традиционные решения на основе дизельной генерации имеют высокие эксплуатационные расходы и экологические ограничения. В работе представлена новая технология гидроэнергетической установки башенного типа (ГЭБ), функционирующая без строительства плотин и водохранилищ. Принцип действия основан на комбинированном использовании спирального коллектора для закрутки потока и гиперболической башни, в которой за счет эффекта Вентури и вихревого разрежения происходит ускорение потока. Установка предназначена для работы в условиях приливных течений, морских проливов или в устьевых зонах рек, впадающих в море, и может быть адаптирована для прибрежного размещения. Выполнено CFD-моделирование в пакете ANSYS CFX с использованием SST k-ω модели турбулентности; проведена оценка сеточной сходимости. На основе уравнений Бернулли и Навье — Стокса выполнены энергетический баланс и расчет мощности. Результаты численного анализа показывают распределение давления и скорости в тракте. Установлено, что при расходе воды 18 м³/с и глубине установки 7,5 м мощность ГЭБ составляет около 1 МВт при полном КПД 0,82. Показано, что вихревые эффекты, несмотря на формирование локального ядра с высокой скоростью (до 38,2 м/с), не создают дополнительного напора, а основная мощность определяется гидростатическим давлением. Технология перспективна для децентрализованного энергоснабжения портовых объектов с минимальным воздействием на морские экосистемы. Дальнейшие исследования могут быть направлены на оптимизацию геометрии проточного тракта для работы в соленой морской воде и использование резонансных явлений.

Ключевые слова: гидроэнергетика, морские порты, автономное энергоснабжение, безнапорная технология, вихревой эффект, гиперболическая башня, спиральный коллектор, CFD-моделирование

Для цитирования: Мамулашвили Г. Ш., Панфилов А. А. Автономная гидроэнергетическая установка башенного типа для энергоснабжения удаленных морских портов и прибрежной инфраструктуры // Гидротехника. 2026. № 2. С. 55–62.