Интенсификация вскипания и взрывного распада испаряющихся неоднородных капель воды в высокотемпературной газовой среде

А.Г. Борисова, М.В. Пискунов, канд. физ.-мат. наук, П.А. Стрижак, д-р физ.-мат. наук (Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Россия). E-mail: piskunovmv@tpu.ru

Выполнено экспериментальное исследование влияния пассивного метода интенсификации теплообмена, связанного с увеличением площади поверхности твердых включений в каплях воды, на условия и характеристики вскипания и дробления последних при парообразовании. Определены основные характеристики этих процессов: время прогрева капли до распада (дробления), количество и суммарная площадь поверхности образующихся капель в сравнении с исходной (до дробления), предельные (критические) температуры устойчивого (контролируемого) распада капель воды. Показано существенное влияние искусственных неровностей поверхности, пористого каркаса включения, а также формы включения (на примере многогранника неправильной формы и куба) на интенсификацию теплообменных процессов в системе «капля воды – твердое включение» и инициирование эффекта взрывного дробления слоя жидкости неоднородной капли. Выделены перспективы применения данного эффекта в системах термической и огневой очистки воды от примесей, получении синтез-газа из водных растворов, эмульсий и суспензий.

«Химическое и нефтегазовое машиностроение» № 1–2018