Российские ученые разработали эффективный способ тушения лесных пожаров

0
3

Ученые Томского политехнического университета разработали технологию взрывного измельчения капель воды и последующего интенсивного парообразования для повышения эффективности тушения лесных пожаров, а также процессов очистки воды от нерегламентированных примесей. Об этом сообщается в научной статье, опубликованной в журнале International Journal of Thermal Sciences.

С помощью этого метода можно взрывать капли воды для получения мелкодисперсного аэрозоля. Благодаря этой технологии при тушении лесных пожаров можно будет покрывать водой гораздо большие площади.

Так художник представил себе технологию взрывного измельчения капель воды и последующего интенсивного парообразования© / Алина ПолянинаТак художник представил себе технологию взрывного измельчения капель воды и последующего интенсивного парообразованияСуть технологии заключается в том, что в воду добавляют различные примеси, например твердые углеродистые, металлические частицы, частицы известняка, соли, песка и другие. Затем эта суспензия распыляется так, чтобы единая масса воды разделилась на капли. Твердые частицы нагреваются быстрее воды, и капля размером несколько миллиметров, не успев испариться, взрывается. В итоге получается множество капель размером несколько микрон.

Недавно ученые провели экспериментальное  исследование процессов взрывного дробления неоднородных капель воды в высокотемпературной газовой среде, соответствующей условиям типичных очагов горения. В экспериментах использовались капли воды с твердыми включениями размером 1 — 3 миллиметра. 

«При проведении лабораторных экспериментов на примере одиночных неоднородных капель воды, поясняет заведующий кафедрой автоматизации теплоэнергетических процессов ТПУ Павел Стрижак, – нами были установлены условия, при которых происходит их интенсивное дробление и формируется группа до нескольких сотен мелких капель. Мы показали, что площадь поверхности испарения жидкости за счет такого дробления может возрасти в 3 — 15 раз. Этот эффект важен для максимально полного испарения воды в пламени в процессе тушения пожаров. Он способствует существенному снижению температуры в зоне горения за счет поглощения теплоты эндотермического фазового превращения, интенсивного конвективного теплообмена и блокирования доступа окислителя в зону реакции. При проведении натурных экспериментов на примере суспензии воды с твердыми непрозрачными включениями нами было установлено, что использование неоднородных капельных потоков воды способствует существенному снижению температуры в зоне горения по сравнению с условиями применения воды без твердых примесей.»

Так художник представил себе схему технологии взрывного измельчения капель воды© / Алина ПолянинаТак художник представил себе схему технологии взрывного измельчения капель водыТакже в ходе эксперимента был выявлен существенный рост площади поверхности парообразования в зоне горения. Это, в свою очередь, приводит к интенсификации процесса тушения пожара при минимизации использования тушащей жидкости. Время тушения и расход воды снижаются на 30 — 40 % по сравнению с водой без твердых примесей.

Применение этой технологии перспективно не только в области пожаротушения, но и в теплоэнергетических приложениях, а также при термической и огневой очистке воды от нерегламентированных примесей. 

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here