俄羅斯托木斯克理工大學(xué)（TPU）的研究人員通過(guò)創(chuàng )建噴淋過(guò)程的完整數學(xué)描述來(lái)改進(jìn)工業(yè)用噴淋方法，他們認為，獲得的數據將有助于改進(jìn)滅火技術(shù)以及石化工業(yè)中的許多流程。

 

結果發(fā)表在Powder Technology期刊上。托木斯克理工大學(xué)（TPU）的研究人員說(shuō)，噴淋含水多組分混合物并隨后蒸發(fā)是石化工業(yè)許多技術(shù)的重要組成部分。然而他們認為，目前這些系統效率低下，影響到產(chǎn)品的成本。

 

例如，在分離副產(chǎn)物的熱處理室，大水滴來(lái)不及在一個(gè)工作周期內蒸發(fā)，大大降低了效率并增加了所耗費的時(shí)間。

 

據研究人員介紹，借助于特殊的液體噴淋條件，可以?xún)?yōu)化能源和資源消耗。在這種情況下，將不可能形成大液滴。TPU物理學(xué)家的最新研究確定了這一過(guò)程的確切數學(xué)參數。

 

"粉碎液滴、乳劑、溶液和懸浮液可以使蒸發(fā)表面成倍增加，這種效果可以通過(guò)改變噴霧器的設計和位置來(lái)實(shí)現，利用該效果可以提高許多系統的效率，從消防到利用水蒸氣熱能?！?TPU Butakov科學(xué)與教育中心教授，物理和數學(xué)博士帕維爾·斯特里扎克介紹說(shuō)。

 

據作者稱(chēng)，獲得的數據有助于顯著(zhù)提高內燃機和鍋爐爐膛的熱功率，并使熱交換系統中的熱吸收提高到原來(lái)的3-5倍。使燃燒室、熱質(zhì)交換裝置以及整個(gè)熱電系統其它組件的尺寸優(yōu)化成為可能。

 

TPU科學(xué)家認為，研究結果在環(huán)保能源領(lǐng)域也將能夠發(fā)揮重要作用。 他們說(shuō)，如今正在積極引入一個(gè)系統，該系統可以利用水和蒸汽捕獲碳氫化合物燃燒產(chǎn)生的有害物質(zhì)，防止其釋放到大氣中。

 

“我們已經(jīng)確定了在空氣動(dòng)力作用下液滴的變形和破裂時(shí)間，并且首次考慮到毛細現象以及奧內佐格數和拉普拉斯數，找到了臨界韋伯準數和臨界雷諾準數的準確值，這使得可以用數學(xué)方法描述液滴的整個(gè)破碎過(guò)程，并對現有的噴淋方法進(jìn)行調整?！?該研究的作者之一，TPU的客座研究員伊萬(wàn)·沃伊特科夫說(shuō)。

 

科學(xué)家還說(shuō)，新的實(shí)驗數據非常準確，因為液滴的破碎首次在真實(shí)氣流的動(dòng)力作用下進(jìn)行，為此使用了高達每秒100，000幀的頻率拍攝。 ... 除了水以外，研究人員還分析了工業(yè)中使用的含水多組分混合物。