Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые повысили эффективность и экологичность сжигаемого угля
Ученые ТПУ представили физическую модель, которая объясняет, как скорость горячего воздушного потока влияет на процесс дробления капель водоугольного топлива в энергетических установках и его эффективное сжигание. Модель политехников в будущем может лечь в основу создания новых систем распыления. Это позволит сделать сжигание угля экономичнее и экологичнее.
Внедрение в энергобаланс возобновляемых нетрадиционных источников энергии привело к значительному росту стоимости единицы вырабатываемой электроэнергии в некоторых странах мира. В этих условиях целесообразно рассмотреть возврат к угольной генерации, используя новые чистые угольные технологии, которые снизят негативное влияние на атмосферу.
«Одной из перспективных технологий эффективного сжигания угля является его сжигание в виде так называемой водоугольной суспензии — смеси воды и угольной пыли. Однако пока она не получила широкого распространения из-за ряда нерешенных проблем. Среди последних можно выделить отсутствие физически обоснованной теории, описывающей процессы дробления капель водоугольной суспензии в потоке окислителя. Такая теория необходима для разработки систем распыления водоугольной суспензии, обеспечивающих минимальный размер капель топлива в пространстве камеры сгорания», — рассказывает руководитель проекта, профессор научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Семен Сыродой.
Для эффективного сжигания водоугольной смеси необходимо получить капли диаметром около 0,1 миллиметра, но из-за высокой вязкости топлива добиться таких параметров на выходе из системы распыления сложно. Современные системы распыления пока не могут стабильно обеспечивать необходимый размер капель водоугольного топлива. Но при взаимодействии с потоком горячего воздуха они начинают дробиться на более мелкие фрагменты.
Перед научным коллективом стояла задача понять, как изменение скорости потока воздуха внутри камеры сгорания влияет на процесс дробления капель. Эксперименты проводились внутри специального лабораторного стенда, который позволяет воссоздать условия реальной камеры сгорания, где водоугольное топливо взаимодействует с окислителем — потоком воздуха, разогретым до 1000 градусов.
Для приготовления водоугольного топлива использовали измельченный в пыль уголь разных марок и воду. При этом общая доля угля в системе составляла от 50 до 55%.
«Мы установили, чем ниже градиент скорости потока, тем эффективнее капли дробятся. Уменьшение степени ускорения потока воздуха улучшает дробление, но при этом поток все равно должен быть высокоскоростным», — отмечает Семен Сыродой.
Исследование имеет важное практическое значение для оптимизации процессов сжигания водоугольной смеси и повышения эффективности работы энергетических установок.
Исследование поддержано грантом Российского научного фонда. Результаты работы опубликованы в журнале Experimental Thermal and Fluid Science.
Telegram 
Дзен 
VK Подобно летучим мышам, ориентирующимся в темноте, человек тоже может полагаться на эхо от звуковых сигналов, например щелчков языком, чтобы оценить расстояние до объектов. Как показало новое исследование, эхолокация — это навык, которому можно научиться.
Неверная трактовка одного твита главы SpaceX привела мировые СМИ к заявлениям о том, что он «отложил создание города на Марсе». В реальности названные Илоном Маском даты говорят об обратном.
Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.
Паническое расстройство характеризуется физическим напряжением, усиленным сердцебиением и одышкой. Ученые из Бразилии нашли способ бороться с этим недугом, создавая схожее физическое напряжение, но в спокойной и контролируемой обстановке — во время физупражнений.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно