Томские ученые помогут улучшить установки мокрой очистки воздуха и газов
Ученые ТПУ провели эксперименты по изучению бинарных столкновений капель воды, содержащих мелкие твердые частицы. Полученные результаты помогут модернизировать и оптимизировать промышленные установки мокрой очистки воздуха и газов.
Исследования поддержаны грантом РНФ. Результаты работы ученых опубликованы в Journal of Aerosol Science.
Наиболее масштабными источниками выбросов твердых частиц в атмосферу являются электростанции и котельные, работающие на угле. Выбрасываемые из топок котельных агрегатов твердые частицы имеют дисперсность от 0,1 мкм до одного миллиметра. На сегодняшний день одним из наиболее эффективных способов очистки дымовых газов является мокрая очистка, предполагающая их пропускание через распыляемую воду или барботирование через определенный объем воды.
«Эффективность мокрого способа очистки дымовых газов возрастает, когда капли жидкости в аэрозольном состоянии улавливают твердые частицы, — рассказывает соавтор исследования, профессор Научно-образовательного центра И. Н. Бутакова Павел Стрижак. — Одна из основных причин этого явления связана со столкновениями капель суспензии на высокой скорости. Перед нами стояла цель выявить закономерности при соударении капель жидкостей, содержащих твердые частицы, и построить карты режимов для демонстрации условий, при которых слияние капель происходит стабильно».
Для исследования ученые Томского политеха использовали смесь дистиллированной воды со стеклянными сферами размером 20-160 мкм и с частицами угольной пыли размером 60-80 мкм. Массовая доля твердых частиц внутри капель воды варьировалась от 0,01% до 0,5%. Такая концентрация характерна для пылеулавливающих установок и составов, используемых в пищевой промышленности. Во время экспериментов определялся вклад совокупности факторов: материал, концентрация и размера частиц в каплях, а также размеры, скорость и угол столкновения капель.
«В ходе экспериментальных исследований определены четыре режима взаимодействия капель друг с другом: отскок, слияние, разделение и разрушение. По результатам экспериментов построены режимные карты, которые можно использовать для прогнозирования последствий взаимодействия капель. Зная размер капель, их скорость и физические свойства жидкости, мы можем предсказать, сольются ли капли или разрушатся, образуя вторичные фрагменты, — рассказывает соавтор исследования, доцент Исследовательской школы физики и высокоэнергетических процессов Анастасия Исламова. — Если говорить простыми словами, режимные карты помогают нам понять, что конкретно происходит внутри аппарата мокрой очистки воздуха и газов, не заглядывая в него».
Представленные в настоящей работе результаты экспериментов по соударению капель суспензии в дальнейшем целесообразно использовать при модернизации и оптимизации работы промышленных аппаратов мокрой очистки воздуха и газов.
Опыты с бинарными соударениями капель представляют упрощенный подход к изучению закономерностей столкновения капель в аэрозолях. Следующим этапом исследования станет изучение взаимодействия многофазных аэрозольных потоков.
Telegram 
Дзен 
VK Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.
Расположенный на Гавайях щитовой вулкан Килауэа считается одним из наиболее активных действующих вулканов. Гавайская вулканическая обсерватория Геологической службы США ожидает, что 55-й эпизод фонтанирования лавы может произойти уже сегодня.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.
Артем Оганов стал иностранным членом Национальной академии наук Республики Армении. В прошлом этой чести также удостоился физик Юрий Оганесян.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
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