Ученым ТПУ удалось создать полную модель распыления воды
| 03.06.2021 |
Проблема обеспечения максимальной эффективности использования жидких огнетушащих веществ особенно актуальна при ликвидации огня на крупных объектах. В этих случаях, очень важно учитывать не только количество подаваемой воды, но и качество ее распыления. Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) смоделировали процесс полного распыления жидкости. Использование на практике этих сведений позволит получить более высокие результаты при тушении пожаров.
Понять принципы распределения воды в воздушной массе при определенных условиях удалось благодаря применению систем высокоскоростной видеозаписи при проведении исследований. Основными параметрами эксперимента являлись:
- Начальный радиус капли воды: 0,3-3,0 мм.
- Скорость воздушного потока: 0,5 – 50 м/с.
- Объем жидких добавок к воде: 10%.
- Массовая доля твердых частиц в воде: 10%.
- Размер твердых частиц: 80-140 мкм.
- Температура воды: 5-50 градусов Цельсия.
Значительный разброс основных значений при проведении экспериментов был необходим для получения наиболее точных сведений. В результате проведения эксперимента было установлено, что изменение размера капель жидкости и различных растворов позволяет многократно увеличить площадь испарения. Таким образом эффективность тушения пожара по модели, при которой происходит дробление жидкости на мельчайшие части, позволит легче справиться с возгоранием любой интенсивности.
Полученные в результате эксперимента данные позволят не только многократно увеличить эффективность тушения пожаров, но и повысить КПД генераторов, работающих на основе паровой турбины. Новые исследования помогут также улучшить энергетическую эффективность топок котельных и двигателей внутреннего сгорания, а также осуществлять монтаж систем пожаротушения таким образом, чтобы воздействие огнетушащего вещества на пламя осуществлялось с максимальной точностью.
Новые исследования позволили получить не только сведения, которые могут применяться в различных сферах, но и создать математическую модель, по которой удалось установить критические значения чисел Вебера и Рейнольдса, с учетом капиллярности чисел Онезорге и Лапласа.
По данным, полученным в результате проведения экспериментов учеными Томского политехнического университета, будут внесены изменения в существующие способы распыления жидкости.