По словам доцента Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрия Антонова, перегрев капель приводит к их разрушению и измельчению

ТОМСК, 29 января. /ТАСС/. Ученые нашли способ в 10 раз быстрее готовить "составную" топливную смесь для газотурбинных двигателей. Новый метод уменьшает загрязнения окружающей среды, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.

"Ученые лаборатории тепломассопереноса Томского политехнического университета (ТПУ) 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", - сказано в сообщении.

Обычно топливо подают в камеру сгорания с помощью специальных распылителей или испарительных систем. Новый способ - это вторичное распыление двухжидкостного спрея под сильным воздействием микроволн, что помогает лучше сжигать топливо, увеличивает площадь для теплообмена и уменьшает загрязнение окружающей среды. Также разработка позволяет в 4-10 раз сократить время на подготовку смеси по сравнению с традиционными способами.

По словам доцента Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрия Антонова, перегрев капель приводит к их разрушению и измельчению. Созданная учеными математическая модель учитывает контрастные диэлектрические свойства топлива и воды, позволяя определить время нагрева капель композиционного топлива до взрывного кипения при СВЧ-нагреве. Эксперименты показали, что вода в каплях нагревается быстрее, и на этот процесс влияют радиус капли, электрическая напряженность поля и доля воды. Изменяя эти параметры, можно управлять режимом фрагментации капель.

На основе созданной математической модели ученые разработали специальные карты режимов, которые помогают управлять процессом распада капель и их микровзрывом. Карты позволяют оценить размеры и скорости движения вторичных частиц. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда. Результаты работы ученых опубликованы в журнале International Communications in Heat and Mass Transfer. 

Россия