|
|
|
|
|
|
Главная / Новости / Отрасли ТЭК / Ученые ТПУ объяснили особенности микровзрыва композиционных капель при микроволновом нагреве
09:01, 29 Января 26
Нефтегазовая Россия Сибирский ФО Ученые ТПУ объяснили особенности микровзрыва композиционных капель при микроволновом нагреве  Ученые лаборатории тепломассопереноса Томского политехнического университета предложили математическую модель, которая достоверно описывает критические условия микровзрыва капель композиционных топлив под действием микроволнового нагрева.
Результаты экспериментального исследования в будущем могут лечь в основу проектирования новых малоэмисионных камер сгорания газотурбинных двигателей.
Политехники провели серию экспериментов по исследованию механизмов микровзрыва дисперcных капель воды внутри нефтяных топлив и биокомпонентов при микроволновом нагреве. Опыты проводились при бытовой частоте 2,45 ГГц с каплями композиционных топлив радиусом от 10 мкм до 1 мм и долей воды в них от 2 до 10%.
«В исследовании мы сделали акцент на объемном микроволновом нагреве дисперcных капель воды внутри нефтяных топлив и биокомпонентов, за счет перегрева которых формируется фронт фрагментации и вторичного измельчения. Мы предложили математическую модель прогрева, испарения и фрагментации композиционных капель, которая учитывает контрастные диэлектрические свойства топлива и воды. Эта модель позволяет сделать оценки времени необходимого на прогрев композиционной капли до взрывного вскипания при СВЧ-нагреве», — отмечает один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Антонов.
Эксперименты и результаты моделирования ученых показали, что при микроволновом нагреве вода в составе капель топлива прогревается интенсивнее. На динамику этого процесса влияют три ключевых параметра – радиус капли, электрическая напряженность поля и доля воды внутри капли топлива. По словам ученых, варьирование любого из этих параметров позволит управлять режимом фрагментации капель. При этом политехникам удалось выявить минимальный размер капель и долю воды, необходимые для фрагментации топлива.
«Традиционно топливо подается в камеру сгорания путем первичного распыла из форсуночных устройств или с помощью испарительных систем. Основное преимущество предложенного способа подготовки топливовоздушной смеси к сжиганию – вторичное распыление двухжидкостного спрея под интенсивным СВЧ-воздействием. Это позволяет повысить энергоэффективность, полноту сгорания топлива, увеличить площадь поверхности теплообмена и снизить экологическую нагрузку. Кроме того, разработанный нами способ позволяет в 4-10 раз уменьшить время на подготовку смеси по сравнению с традиционными способами», — добавляет ученый.
На основе разработанной математической модели ученые предложили карты режимов, с помощью которых можно управлять паффингом и микровзрывом капель, а также оценивать геометрические размеры и скорости движения вторичных фрагментов.
Источник: пресс-служба Томского политехнического университета
Все новости за сегодня (15)
|
 «Росатом» получил 10 наград Международной премии Best experience marketing awards
Госкорпорация «Росатом» получила награды международной премии Best experience marketing awards (Bema!). Торжественная церемония вручения наград прошла в Москве. |
|
О проекте
Размещение рекламы на портале
Баннеры и логотипы "Energyland.info" |
|
