Том 334 № 11 (2023)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2023/11/4360
Скорости испарения капель воды с растворимыми и нерастворимыми добавками
Актуальность исследования обусловлена широким практическим применением воды с типичными растворимыми и нерастворимыми добавками в технологиях: термической и огневой очистке жидкостей, полидисперсном пожаротушении, сжигании суспензионных топлив из отходов, очистке теплонагруженных поверхностей, создании теплоносителей на базе продуктов сгорания. Любое изменение компонентного состава жидкости приводит к изменению ее теплофизических свойств, скоростей прогрева и фазовых превращений. Пока недостаточно экспериментальных данных о скоростях испарения капель воды с типичными растворимыми и нерастворимыми добавками. Цель: экспериментальное определение скорости испарения капель воды с типичными добавками при различных схемах нагрева. Методы. Для регистрации размеров капель в процессе движения использовались оптические методы регистрации на базе высокоскоростной видеокамеры. Для регистрации температуры продуктов сгорания применялся измерительный комплекс, состоящий из платы NI 9219 и четырех хромель-алюмелевых малоинерционных термопар. При проведении исследований использовались четыре схемы нагрева капель: в потоке продуктов сгорания при доминировании конвективного теплообмена, в трубчатой муфельной печи при доминировании радиационного теплообмена, на твердой поверхности при доминировании кондуктивного теплообмена, в пламени при доминировании смешанного (конвективного и радиационного) теплообмена. Результаты. Определены диапазоны изменения скоростей испарения капель воды с типичными (растворимыми и нерастворимыми) добавками при различных схемах нагрева с доминированием конвективного, радиационного и кондуктивного теплообмена. Установлено влияние типа и концентрации добавки, схемы нагрева и температуры греющей среды на характеристики испарения капель.
Ключевые слова:
добавки, нагрев, испарение, капли, примеси