02.02.2018|20:01

Томский ученый выяснил, как кипят капли растворов

Ученый Томского политехнического университета показал, как происходит испарение водных растворов солей. Оказалось, что растворы солей испаряются совсем не так, как чистая вода, а в их испарении важную роль играет конвекция, что прежде не учитывалось
«Испарение воды регулирует теплообмен и в этом качестве используется, например, в биологии. Высококонцентрированные водные растворы соли применяются в химической промышленности и в энергетике, в абсорбционных тепловых насосах. При этом испарение многокомпонентных растворов, в том числе водных растворов солей, изучено слабо. Новые данные, полученные экспериментально, помогут скорректировать модели испарения и повысить эффективность технологических циклов в различных областях энергетики», — рассказал автор исследования, ведущий научный сотрудник кафедры автоматизации теплоэнергетических процессов ТПУ Сергей Мисюра.
В процессе эксперимента ученый осаждал на рабочую поверхность капли воды и водных растворов солей — бромида лития, хлорида кальция и хлорида лития. Начальная температура капель была равна температуре окружающего воздуха, 21 °С, а испарение проводилось при нагреве стенки от 80 до 150 °С.
Оказалось, испарение капели раствора соли принципиально отличается от испарения капли воды при интенсивном пузырьковом кипении. Скорость испарения небольшой капли воды во времени более-менее постоянна. Капля солевого раствора ведет себя совсем не так. Во время кипения раствора меняется концентрация соли, и из-за этого процесс дробится на несколько временных отрезков, в каждом из которых меняется как скорость испарения, так и роль конвекции. «Концентрация растворов постоянно изменялась, ведь вода испаряется, а соль остается. Эти изменения отражаются на геометрии самой капли и на физикохимических свойствах раствора. Колебания температуры внутри капли и на ее поверхности влияют на теплообмен между поверхностью стенки, капель и воздухом. Возникающее из-за конвекции движение воздуха ускоряет испарение капель с меняющейся концентрацией. Однако этим фактором, как и теплопереносом внутри самой капли, в теоретических моделях до сих пор пренебрегали, как несущественным. Мы же показали, что таким образом предполагаемая скорость испарения может быть ошибочно занижена почти в десять раз», — сказал Мисюра.
Предсказание скорости испарения капель солевых растворов необходимо для разработки новых технологий струйной печати и покрытий, медицинской диагностики и охлаждения микроэлектроники.
Статья с исследованием опубликована в журнале Scientific Reports.

Источник: https://news.rambler.ru/tech/39045931-tomskiy-uchenyy-vyyasnil-kak-kipyat-kapli-rastvorov/

  Опубликовать
Комментарии
Текст комментария
Другие новости в рубрике «Наука и технологии»
Запасы крупнейшего в России рудного месторождения могли образоваться в древнем море 14/12, 20:00
ТОМСК, 14 декабря. /ТАСС/. Источником уникальных запасов железной руды в Томской области могли стать образования на дне древнего моря, которое существовало на территории современного Бакчарского месторождения, считают ученые Томского политехнического…
Обнаружено вещество для выявления раковых опухолей на раннем этапе 11/12, 08:00
Специалисты нашли вещество, которое необходимо для МРТ и может выявлять опухоли на ранней стадии по температуре.
Российские ученые разрабатывают систему шифрования информации с помощью свойств атмосферы 07/12, 20:00
МОСКВА, 7 декабря. /ТАСС/. Российские ученые разрабатывают систему шифрования информации с помощью свойств атмосферы, сообщает в пятницу пресс-служба Министерства науки и высшего образования России.
Учёные из Томска создали 4D-радар для беспилотников 09/11, 16:01
С помощью него машина будет видеть все предметы на дороге. Инженерам уже поступил заказ на выпуск 200 таких приборов.
В Томске разработали жаропрочный сплав нового поколения для космоса 17/10, 20:02
По данным специалистов, новый композиционный материал сможет выдерживать свыше 1400 градусов по Цельсию и использоваться в судостроении, авиационной и космической отраслях.
В Томске представили систему бесконтактного досмотра пространства 10/10, 16:01
Томские ученые продемонстрировали инновационный способ досмотра на пятом форуме новых решений U-NOVUS. — Национальный исследовательский Томский государственный университет разработал основы локационной радиотомографии, — сообщает администрация Томской области. — Это система…

Главное за сутки

Сегодня в кино
Вся афиша Томска на сайте
tomsk.4geo.ru/afisha/