Aan de Tomsk Polytechnic University is een hulpbronnenefficiënte technologie ontwikkeld voor de productie van brandstofaerosolen. De ontwikkeling kan worden gebruikt om de ketels van thermische centrales en ketelhuizen snel te ontsteken, in de verbrandingskamers van dieselgeneratoren, evenals in verbrandingsmotoren van auto's. TPU-technologie zal bijdragen aan een kosteneffectief gebruik van brandstoffen en het verminderen van de vervuiling van het milieu. Op de Dag van de Power Engineer die op 22 december in Rusland wordt gevierd, wetenschappers van het Heat Mass Transfer Simulation Laboratory van de TPU School of Energy &Power Engineering vertelden over hun ontwikkeling.

Volgens de wetenschappers een van de belangrijkste problemen van energietechniek is het zoeken naar de voorwaarden voor een efficiënte ontsteking van brandstof, wat een belangrijke fase is van de overgrote meerderheid van warmte- en krachtprocessen.

"Alvorens een keteloven met brandstof op te stoken, het moet worden verwarmd tot hoge temperaturen. Gebruikelijk, Voor dit doeleinde, voorverbrandingsbrandstoffen zoals stookolie, dieselbrandstof enzovoort worden verbrand, " legt de begeleider van het onderzoeksteam Pavel Strizhak uit.

De voorgestelde technologie helpt de inspanningen te verminderen en middelen te besparen tijdens het ontstekingsproces van brandstof.

De wetenschappers verkrijgen aerosolen door gebruik te maken van technologisch en afvalwater dat 3-10 procent organische onzuiverheden bevat (benzine, kerosine, olie, turbine, transformator, compressor olie, enzovoort.). Deze onzuiverheden interfereren niet en dragen zelfs bij aan het malen en betere verbranding van brandstof.

"We stellen voor om geïnjecteerde brandstof rechtstreeks in de verbrandingskamer te malen. Dit wordt bereikt door de effecten van explosief koken en verspreiding van druppels, ’ vervolgt Pavel Strizhak.

Het dispersieproces is een fijn malen van vloeistoffen of vaste stoffen om fijn gedispergeerde suspensies te verkrijgen, emulsies, en poeders. TPU-wetenschappers verkrijgen wateremulsies (een mengsel van stoffen waarin de ene component bestaat uit de kleinste deeltjes die in de andere onoplosbaar zijn) en suspensies (een mengsel van stoffen waarin een vaste stof in de vorm van de kleinste deeltjes in een vloeibare stof in een geschorste staat).

“Het doorvoeren van de effecten is mogelijk door een kleine hoeveelheid water (1-3 procent) aan de brandstofsamenstelling toe te voegen. het uiteenvallen van druppeltjes vindt plaats bij relatief lage temperaturen 150-300 ° C, " legt Pavel Strizhak uit.

praktisch, emulsies en suspensies worden in de verbrandingskamer geïnjecteerd. Bij verhitting, explosieve verdamping treedt op als gevolg van een drukval op de grens van heterogene brandstofcomponenten:twee vloeistoffen in de emulsie, en vloeistoffen en deeltjes in suspensies. In beide gevallen, de oorspronkelijke druppel wordt verpulverd tot een aantal nog kleinere.

"Als resultaat, we krijgen licht ontvlambare spuitbussen, " vatte Pavel Strizhak samen. "Zoals onze experimenten laten zien, het verdampingsoppervlak kan met meer dan 15 keer worden vergroot. Het betekent dat aerosol zal opwarmen, verdampen en ontsteken 3-4 keer sneller dan in brandstoftoevoersystemen die tegenwoordig veel worden gebruikt. Dat is, het is mogelijk om de kosten aanzienlijk te verlagen en het ontstekingsproces te versnellen."

Dergelijke spuitbussen kunnen niet alleen worden gebruikt in productiefaciliteiten, maar ook in de verbrandingsmotoren van auto's.

"Door de snelle ontsteking, de verbrandingskamer zal sneller opwarmen, daarom, minder vol zal worden besteed. Daarnaast, de toevoeging van water aan de brandstof draagt ​​bij aan de vermindering van de milieuvervuiling, " merkt de wetenschapper op. Grote autobedrijven zijn erg geïnteresseerd in deze technologie. onze collega's in Frankrijk, Duitsland, en Italië voeren dergelijke experimenten uit met dieselbrandstof in opdracht van BMV."

Volgens hem, helemaal, drie wetenschappelijke groepen werken aan deze technologie in de wereld:ze zijn

Duitse wetenschappers, een samenwerking van Spaanse, Britse en Franse wetenschappers, en de wetenschappers van de Tomsk Polytechnic University.

"Overzeese wetenschappers werken aan één soort brandstof. in Duitsland wordt gebruik gemaakt van emulsie op basis van dieselbrandstof en water. Wij kunnen werken met rioolwater en vloeibaar afval, en dit vergroot het scala aan mogelijkheden en praktische toepassingen van ons werk, ", voegt Pavel Strizhak toe.

Momenteel, TPU-wetenschappers creëren een experimentele database die de belangrijkste parameters van de verwerking van verwarming, verdamping, spreiding, en ontsteking van brandstofdruppels van verschillende samenstellingen onder een groot aantal externe en interne omstandigheden. In de toekomst, op basis van deze database zullen de wetenschappers voorspellende wiskundige modellen maken die de commerciële toepassing van de TPU-ontwikkeling zullen versnellen.