Фото: https://kubnews.ru

Томские ученые создали модель процесса распыления воды

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) создали полное математическое описание процесса распыления воды. Как ожидается, новый способ позволит улучшить технологии пожаротушения, сообщают РИА Новости со ссылкой на ТПУ и журнал Powder Technolog.

Во ходе исследования, как отмечается в издании Powder Technolog, ученые, чтобы изучить трансформации поверхности капель воды и водных суспензий, растворов и эмульсий, подвергающихся воздействию набегающего воздушного потока, использовали высокоскоростную систему видеозаписи. Параметры эксперимента варьировались в следующих пределах: 0,3–3 мм для начального радиуса капли; 0,5–50 м/с для скорости воздушного потока; 10 об.% для относительной объемной концентрации жидких добавок к воде; 10 мас.% для относительной массовой доли твердых частиц по отношению к воде; 80–140 мкм для размера твердых частиц; 5–50 градусов по Цельсию для температуры капли.

По словам профессора Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ, доктора физико-математических наук Павла Стрижака, дробление капель эмульсий, жидкостей, суспензий и растворов позволяет кратно увеличить площадь поверхности их испарения.

«Используя данный эффект, можно за счет изменения конструкции и положения распрыскивателей значительно повысить эффективность большого числа систем, от пожаротушения до тепловой энергетики, использующей водяной пар», – цитируют РИА Новости профессора.

Один из авторов исследования, приглашенный инженер-исследователь ТПУ Иван Войтко, сообщил, что в ходе работы ученые определили времена трансформации и распада капель под действием аэродинамических сил. Удалось впервые найти точные значения критических критериальных чисел Вебера и Рейнольдса с учетом капиллярности и чисел Онезорге и Лапласа. Это дает возможность математически описать весь процесс дробления капель, а значит, внести корректировки в существующие методы распыления.

Кроме того, полученные данные помогут увеличить тепловую мощность двигателей сгорания и топок котельных, поднять теплопоглощение в теплообменных системах в 3-5 раз.

Смотрите также

В Санкт-Петербурге усовершенствовали огнегасящие пластины

Сотрудники предприятия «Николь» (Санкт-Петербург) усовершенствовали огнегасящую пластину на основе микрокапсулированных огнетушащих веществ. Устройство тушит возгорание …

Добавить комментарий