Una tecnologia efficiente in termini di risorse per la produzione di aerosol di carburante è stata sviluppata presso l'Università politecnica di Tomsk. Lo sviluppo può essere utilizzato per accendere rapidamente le caldaie di centrali termiche e locali caldaie, nelle camere di combustione dei generatori diesel, così come nei motori a combustione interna delle automobili. La tecnologia TPU contribuirà all'uso conveniente dei combustibili e alla riduzione del livello di inquinamento dell'ambiente. Nella Giornata dell'ingegnere energetico celebrata il 22 dicembre in Russia, gli scienziati del Laboratorio di simulazione del trasferimento di massa di calore della TPU School of Energy &Power Engineering hanno parlato del loro sviluppo.

Secondo gli scienziati, uno dei problemi principali dell'ingegneria energetica è la ricerca delle condizioni per un'accensione efficiente del carburante, che è una fase importante della stragrande maggioranza dei processi termici ed energetici.

"Prima di rifornire di combustibile una caldaia, deve essere riscaldato ad alte temperature. Generalmente, per questo scopo, combustibili di precombustione come gasolio da riscaldamento, il gasolio e così via vengono bruciati, " spiega il supervisore del gruppo di ricerca Pavel Strizhak.

La tecnologia proposta aiuta a ridurre gli sforzi e risparmiare risorse nel processo di accensione del carburante.

Gli scienziati ottengono aerosol utilizzando acque tecnologiche e di scarico contenenti il ​​3-10% di impurità organiche (benzina, cherosene, olio, turbina, trasformatore, olio del compressore, eccetera.). Queste impurità non interferiscono e contribuiscono persino alla macinazione e alla migliore combustione del carburante.

"Proponiamo di macinare il carburante iniettato direttamente nella camera di combustione. Si ottiene attraverso gli effetti dell'ebollizione esplosiva e della dispersione delle goccioline, " continua Pavel Strizhak.

Il processo di dispersione è una macinazione fine di liquidi o solidi per ottenere sospensioni finemente disperse, emulsioni, e polveri. Gli scienziati del TPU ottengono emulsioni acquose (una miscela di sostanze in cui un componente è costituito dalle particelle più piccole insolubili nell'altro) e sospensioni (una miscela di sostanze in cui un solido è distribuito sotto forma delle particelle più piccole in una sostanza liquida in un stato sospeso).

"L'implementazione degli effetti è possibile quando si aggiunge una piccola quantità di acqua (1-3 percento) alla composizione del carburante. Inoltre, la rottura delle goccioline avviene a temperature relativamente basse 150-300 ° C, " spiega Pavel Strizhak.

In pratica, emulsioni e sospensioni vengono iniettate nella camera di combustione. Quando riscaldato, la vaporizzazione esplosiva si verifica a causa di una caduta di pressione al confine di componenti eterogenei del carburante:due liquidi nell'emulsione, e liquidi e particelle in sospensione. In entrambi i casi, la goccia originaria viene polverizzata in un numero di gocce ancora più piccole.

"Di conseguenza, otteniamo aerosol facilmente infiammabili, " ha riassunto Pavel Strizhak. "Come mostrano i nostri esperimenti, la superficie di evaporazione può essere aumentata di oltre 15 volte. Significa che l'aerosol si surriscalda, evaporano e si accendono 3-4 volte più velocemente rispetto ai sistemi di erogazione del carburante ampiamente utilizzati oggi. Questo è, è possibile ridurre sostanzialmente i costi e accelerare il processo di accensione."

Tali aerosol possono essere utilizzati non solo negli impianti di produzione ma anche nei motori a combustione interna delle automobili.

"A causa della rapida accensione, la camera di combustione si riscalderà più velocemente, perciò, meno pieno sarà speso. Oltretutto, l'aggiunta di acqua al combustibile contribuisce alla riduzione dell'inquinamento ambientale, " osserva lo scienziato. Le grandi società automobilistiche sono molto interessate a questa tecnologia. Ad esempio, i nostri colleghi in Francia, Germania, e l'Italia stanno conducendo tali esperimenti con il gasolio commissionato da BMV".

Secondo lui, totalmente, tre gruppi scientifici stanno lavorando su questa tecnologia nel mondo:sono

scienziati tedeschi, una collaborazione di spagnolo, Scienziati britannici e francesi, e gli scienziati della Tomsk Polytechnic University.

"Gli scienziati d'oltremare stanno lavorando su un tipo di carburante. Ad esempio, in Germania si utilizzano emulsioni a base di gasolio e acqua. Possiamo lavorare con acque reflue e rifiuti liquidi, e questo amplia la gamma di opportunità e applicazioni pratiche del nostro lavoro, "aggiunge Pavel Strizhak.

Attualmente, Gli scienziati della TPU stanno creando un database sperimentale che conterrà i principali parametri della lavorazione del riscaldamento, evaporazione, dispersione, e accensione di goccioline di combustibile di varia composizione in un'ampia gamma di condizioni esterne ed interne. Nel futuro, sulla base di questo database gli scienziati creeranno modelli matematici predittivi che accelereranno l'applicazione commerciale dello sviluppo del TPU.