En la Universidad Politécnica de Tomsk se ha desarrollado una tecnología de uso eficiente de los recursos para la producción de aerosoles de combustible. El desarrollo se puede utilizar para encender rápidamente las calderas de centrales térmicas y salas de calderas, en las cámaras de combustión de los generadores diesel, así como en motores de combustión interna de automóviles. La tecnología de TPU contribuirá al uso rentable de combustibles y la reducción del nivel de contaminación del medio ambiente. En el Día del Ingeniero de Energía celebrado el 22 de diciembre en Rusia, Científicos del Laboratorio de Simulación de Transferencia de Masa de Calor de la Escuela de Ingeniería Energética y Eléctrica de TPU hablaron sobre su desarrollo.

Según los científicos, Uno de los principales problemas de la ingeniería energética es la búsqueda de las condiciones para un encendido eficiente del combustible. que es una etapa importante de la gran mayoría de los procesos de calor y energía.

"Antes de alimentar un horno de caldera con combustible, debe calentarse a altas temperaturas. Generalmente, para este propósito, combustibles de precombustión, como gasóleo para calefacción, se quema combustible diesel, etc. "explica el supervisor del equipo de investigación Pavel Strizhak.

La tecnología propuesta ayuda a reducir esfuerzos y ahorrar recursos en el proceso de encendido del combustible.

Los científicos obtienen aerosoles utilizando aguas tecnológicas y residuales que contienen del 3 al 10 por ciento de impurezas orgánicas (gasolina, queroseno, petróleo, turbina, transformador, aceite de compresor, etc.). Estas impurezas no interfieren e incluso contribuyen a triturar y quemar mejor el combustible.

“Proponemos moler el combustible inyectado directamente en la cámara de combustión. Se logra mediante los efectos de ebullición explosiva y dispersión de gotitas, "continúa Pavel Strizhak.

El proceso de dispersión es una trituración fina de líquidos o sólidos para obtener suspensiones finamente dispersas, emulsiones, y polvos. Los científicos de TPU obtienen emulsiones de agua (una mezcla de sustancias en la que un componente consiste en las partículas más pequeñas insolubles en el otro) y suspensiones (una mezcla de sustancias en las que un sólido se distribuye en forma de partículas más pequeñas en una sustancia líquida en un estado suspendido).

"La implementación de los efectos es posible cuando se agrega una pequeña cantidad de agua (1-3 por ciento) a la composición del combustible. Además, la ruptura de las gotitas ocurre a temperaturas relativamente bajas 150-300 ° C, "explica Pavel Strizhak.

Prácticamente, las emulsiones y suspensiones se inyectan en la cámara de combustión. Cuando se calienta, La vaporización explosiva ocurre debido a una caída de presión en el límite de componentes heterogéneos del combustible:dos líquidos en la emulsión, y líquidos y partículas en suspensiones. En ambos casos, la gota original se pulveriza en varias incluso más pequeñas.

"Como resultado, obtenemos aerosoles fácilmente inflamables, "resumió Pavel Strizhak". Como muestran nuestros experimentos, la superficie de evaporación se puede incrementar más de 15 veces. Significa que el aerosol se calentará, se evaporan y encienden 3-4 veces más rápido que en los sistemas de suministro de combustible que se utilizan ampliamente en la actualidad. Es decir, es posible reducir sustancialmente el coste y acelerar el proceso de encendido ".

Estos aerosoles se pueden utilizar no solo en las instalaciones de producción, sino también en los motores de combustión interna de los automóviles.

"Debido a la rápida ignición, la cámara de combustión se calentará más rápido, por lo tanto, se gastará menos lleno. Además, la adición de agua al combustible contribuye a la reducción de la contaminación ambiental, ", señala el científico. Las grandes corporaciones automovilísticas están muy interesadas en esta tecnología. Por ejemplo, nuestros compañeros en Francia, Alemania, e Italia están llevando a cabo experimentos de este tipo con combustible diesel encargado por la BMV ".

De acuerdo con él, totalmente, tres grupos científicos están trabajando en esta tecnología en el mundo:son

Científicos alemanes, una colaboración del español, Científicos británicos y franceses, y los científicos de la Universidad Politécnica de Tomsk.

"Los científicos extranjeros están trabajando en un tipo de combustible. Por ejemplo, en Alemania se utilizan emulsiones a base de gasóleo y agua. Podemos trabajar con aguas residuales y residuos líquidos, y esto amplía la gama de oportunidades y aplicaciones prácticas de nuestro trabajo, "agrega Pavel Strizhak.

En la actualidad, Los científicos de TPU están creando una base de datos experimental que contendrá los principales parámetros del procesamiento del calentamiento, evaporación, dispersión, e ignición de gotitas de combustible de diversas composiciones bajo una amplia gama de condiciones externas e internas. En el futuro, Sobre la base de esta base de datos, los científicos crearán modelos matemáticos predictivos que acelerarán la aplicación comercial del desarrollo de TPU.