Ученые ТПУ создали модель для точного предсказания размера дочерних капель

Ученые Томского политехнического университета разработали новый метод, позволяющий улучшить системы распыления топлива в двигателях и создать новые технологии термической очистки жидкостей, сообщает пресс-служба ТПУ.

Исследователи представили новую математическую модель, позволяющую с высокой точностью предсказывать размеры так называемых дочерних капель (которые отделяются от «родительской» в процессе микровзрывной фрагментации) в зависимости от различных факторов.

Для проверки модели политехники провели более 150 экспериментов. В ходе исследования родительские капли, состоящие из воды и горючего, нагревались в потоке горячего газа в специальной установке, позволяющей точно контролировать температуру, скорость газа, состав и размеры родительских капель. Отклонение от экспериментальных данных не превышает 10%, что доказывает эффективность метода.

— Мы установили, что при повышении температуры среды размеры дочерних капель уменьшаются. Кроме того, свойства капель играют важную роль в процессах микровзрывной фрагментации. Например, при смещении водяного ядра относительно центра капли размер дочерних капель увеличивается. Такие закономерности позволяет с высокой точностью предсказать, как будут изменяться параметры сжигания топлива в разных условиях эксплуатации и открывают новые возможности для управления этими процессами, — отмечает инженер-исследователь лаборатории тепломассопереноса ТПУ Роман Федоренко.

Ученые установили интересную закономерность в образовании дочерних капель для разных составов. Так, у капель, состоящих из более вязких жидкостей (рапсовое масло), наблюдался менее интенсивный распад по сравнению с каплями на основе дизельного топлива.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».