Ученые из Томска определили наиболее оптимальные условия распыления мазутного топлива при сжигании его в двигателях.

Исследователи из Томского политехнического университета изучили, как фрагментируются капли мазутного топлива и определили наиболее оптимальные параметры его сжигания. Работа ученых опубликована в журнале Fuel.

При неправильных параметрах работы двигателей на мазутном топливе — когда есть избыток или недостаток воздуха — последнее, как правило, не успевает сгорать и долетает до стенок оборудования. Образующийся сажевый нагар может привести к перегреву стенки. Исследования показали, что если увеличение эффективности сжигания мазутного топлива на 2% позволит сэкономить в год больше 1,5 миллиардов долларов.

Существует два вида распыления мазутного топлива — первичное измельчение в пневмо-форсуночном устройстве и вторичное, когда капли топлива соударяются в аэрозольном потоке либо со стенками оборудования, либо с твердыми частицами. Исследователи изучили второй случай — при нем можно добиться минимальных размеров капель при минимальных энергетических затратах.

В ходе своих экспериментов они сталкивали топливо с твердой подложкой и смотрели, как на него влияют температура топлива и стенок оборудования, концентрация воды в составе, размеры капель и скорость их распыления. Ученые установили, что оптимальной температурой водо-мазутной эмульсии является 80 °С, а температура стенок — больше 200 °С. При таких параметрах образуется меньше сажи, а капли «дробятся» эффективнее, что снижает время их зажигания и увеличивает полноту выгорания. Концентрация воды при этом должна составлять около 10%.

Источник: Ferra