В России придумали новый способ распыления воды. Он улучшит пожаротушение и не только

Вторник, 1 июня 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Учёные из Томского политехнического университета разработали полное математическое описание распыления воды и тем самым смогли значительно улучшить этот процесс.

Исследование российских учёных поможет оптимизировать затраты энергии и ресурсов

Как сообщает РИА Новости, российские учёные смогли улучшить промышленные способы распыления воды, создав полное математическое описание этого процесса. Распыление воды с различными примесями и последующее её испарение — важная часть многих технологий нефтехимической промышленности, однако такие системы сегодня имеют невысокий коэффициент полезного действия, что сказывается и на стоимости продукции.

Например, в камерах термической очистки, где происходит отделение побочных нефтепродуктов, относительно крупные капли водного раствора не успевают испариться в течение одного цикла работы, что заметно снижает эффективность и повышает затраты времени. Оптимизировать расход энергии и ресурсов можно за счёт особых условий распыления жидкости, при которых будет невозможно формирование крупных капель.

Точные математические параметры такого процесса томские физики определили в новом исследовании. «Дробление капель жидкостей, эмульсий, растворов и суспензий позволяет кратно увеличить площадь поверхности их испарения. Используя данный эффект, можно за счёт изменения конструкции и положения распрыскивателей значительно повысить эффективность большого числа систем, от пожаротушения до тепловой энергетики, использующей водяной пар», — объяснил профессор ТПУ, доктор физико-математических наук Павел Стрижак.

Полученные данные, по словам авторов работы, помогут заметно увеличить тепловую мощность двигателей сгорания и топок котельных, а также поднять теплопоглощение в теплообменных системах в 3–5 раз. В перспективе это также позволит оптимизировать размеры камер сгорания, тепломассообменных установок и всей совокупности других элементов теплоэнергетических систем.

Другое направление, в развитии которого исследование сыграет важную роль, это экологически чистая энергетика — сегодня активно внедряются системы, позволяющие с помощью воды и водяного пара улавливать опасные продукты горения углеводородов, не допуская их выброса в атмосферу. «Мы определили времена трансформации и распада капель под действием аэродинамических сил, впервые нашли точные значения критических критериальных чисел Вебера и Рейнольдса с учетом капиллярности и чисел Онезорге и Лапласа», — сказал инженер-исследователь ТПУ Иван Войтков.

«Это позволяет математически описать весь процесс дробления капель и внести коррективы в существующие методы распыления», — добавил он. Новые экспериментальные данные отличаются большой точностью, так как дробление капель впервые было исследовано в динамике реального воздушного потока, для чего применялась видеосъёмка с частотой до 100 000 кадров в секунду. Помимо воды были проанализированы и водосодержащие смеси различных составов, применяемые в промышленности.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 153
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003