Uma tecnologia eficiente em termos de recursos para a produção de aerossóis de combustível foi desenvolvida na Tomsk Polytechnic University. O desenvolvimento pode ser usado para acender rapidamente as caldeiras de usinas térmicas e casas de caldeiras, nas câmaras de combustão de geradores a diesel, bem como em motores de combustão interna de automóveis. A tecnologia TPU contribuirá para o uso econômico de combustíveis e para a redução do nível de poluição do meio ambiente. No Dia do Engenheiro de Energia celebrado em 22 de dezembro na Rússia, cientistas do Laboratório de Simulação de Transferência de Massa de Calor da Escola de Engenharia de Energia e Energia TPU contaram sobre seu desenvolvimento.

De acordo com os cientistas, um dos principais problemas da engenharia de energia é a busca de condições para ignição eficiente de combustível, que é uma etapa importante da grande maioria dos processos de aquecimento e energia.

"Antes de abastecer uma caldeira com combustível, deve ser aquecido até altas temperaturas. Usualmente, para este propósito, combustíveis de pré-combustão, como óleo para aquecimento, combustível diesel e assim por diante são queimados, "explica o supervisor da equipe de pesquisa Pavel Strizhak.

A tecnologia proposta ajuda a reduzir esforços e economizar recursos no processo de ignição do combustível.

Os cientistas obtêm aerossóis utilizando águas tecnológicas e residuais contendo 3-10 por cento de impurezas orgânicas (gasolina, querosene, óleo, turbina, transformador, óleo de compressor, etc.). Essas impurezas não interferem e até contribuem para a moagem e melhor queima do combustível.

“Propomos moer o combustível injetado diretamente na câmara de combustão. Isso é conseguido por meio dos efeitos da ebulição explosiva e da dispersão de gotículas, "continua Pavel Strizhak.

O processo de dispersão é uma moagem fina de líquidos ou sólidos para obter suspensões finamente dispersas, emulsões, e pós. Os cientistas da TPU obtêm emulsões de água (uma mistura de substâncias em que um componente consiste nas menores partículas insolúveis no outro) e suspensões (uma mistura de substâncias em que um sólido é distribuído na forma das menores partículas em uma substância líquida em um estado suspenso).

"A implementação dos efeitos é possível ao adicionar uma pequena quantidade de água (1-3 por cento) à composição do combustível. Além disso, a quebra de gotículas ocorre em temperaturas relativamente baixas 150-300 ° C, "explica Pavel Strizhak.

Praticamente, emulsões e suspensões são injetadas na câmara de combustão. Quando aquecido, a vaporização explosiva ocorre devido a uma queda de pressão no limite dos componentes heterogêneos do combustível:dois líquidos na emulsão, e líquidos e partículas em suspensões. Em ambos os casos, a gota original é pulverizada em várias outras ainda menores.

"Como resultado, obtemos aerossóis facilmente inflamáveis, "resumiu Pavel Strizhak." Como mostram nossos experimentos, a área da superfície de evaporação pode ser aumentada em mais de 15 vezes. Isso significa que o aerossol vai aquecer, evapora e inflama 3-4 vezes mais rápido do que nos sistemas de fornecimento de combustível amplamente usados ​​hoje. Isso é, é possível reduzir substancialmente o custo e acelerar o processo de ignição. "

Esses aerossóis podem ser utilizados não apenas em instalações de produção, mas também em motores de combustão interna de automóveis.

"Devido à ignição rápida, a câmara de combustão vai aquecer mais rápido, Portanto, menos cheio será gasto. Além do mais, a adição de água ao combustível contribui para a redução da poluição ambiental, "observa o cientista. Grandes empresas automobilísticas estão muito interessadas nesta tecnologia. Por exemplo, nossos colegas na França, Alemanha, e a Itália está conduzindo tais experimentos com óleo diesel encomendado pela BMV. "

De acordo com ele, totalmente, três grupos científicos estão trabalhando nesta tecnologia no mundo:eles estão

Cientistas alemães, uma colaboração de espanhóis, Cientistas britânicos e franceses, e os cientistas da Tomsk Polytechnic University.

"Cientistas estrangeiros estão trabalhando em um tipo de combustível. Por exemplo, na Alemanha, são utilizadas emulsões à base de óleo diesel e água. Podemos trabalhar com esgoto e resíduos líquidos, e isso expande a gama de oportunidades e aplicações práticas de nosso trabalho, "acrescenta Pavel Strizhak.

Atualmente, Os cientistas da TPU estão criando um banco de dados experimental que conterá os principais parâmetros do processamento de aquecimento, evaporação, dispersão, e ignição de gotículas de combustível de várias composições sob uma ampla gama de condições externas e internas. No futuro, com base neste banco de dados, os cientistas criarão modelos matemáticos preditivos que irão acelerar a aplicação comercial do desenvolvimento do TPU.