托木斯克理工大學(xué)的研究人員認(rèn)為，噴淋含水多組分混合物及隨后蒸發(fā)是石化工業(yè)領(lǐng)域許多技術(shù)的重要組成部分，然而目前這些系統(tǒng)效率低下，影響到產(chǎn)品的成本。例如，在分離副產(chǎn)物的熱處理室，大水滴來不及在一個(gè)工作周期內(nèi)蒸發(fā)，大大降低了效率并增加了所耗費(fèi)的時(shí)間。據(jù)研究人員介紹，借助于特殊的液體噴淋條件，可以優(yōu)化能源和資源消耗。在這種情況下，將不可能形成大液滴。研究人員確定了這一過程的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)參數(shù)。

托木斯克理工大學(xué)科學(xué)與教育中心教授、物理和數(shù)學(xué)博士帕維爾·斯特里扎克介紹說，粉碎液滴、乳劑、溶液和懸浮液可以使蒸發(fā)表面成倍增加，這種效果可以通過改變噴霧器的設(shè)計(jì)和位置來實(shí)現(xiàn)，利用該效果可以提高許多系統(tǒng)的效率，從消防到利用水蒸氣熱能。他稱，獲得的數(shù)據(jù)有助于顯著提高內(nèi)燃機(jī)和鍋爐爐膛的熱功率，并使熱交換系統(tǒng)中的熱吸收提高到原來的3至5倍，使燃燒室、熱質(zhì)交換裝置以及整個(gè)熱電系統(tǒng)其他組件的尺寸優(yōu)化成為可能。

研究人員認(rèn)為，上述研究結(jié)果在環(huán)保能源領(lǐng)域也將能夠發(fā)揮重要作用。目前正在積極引入一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以利用水和蒸汽捕獲碳?xì)浠衔锶紵a(chǎn)生的有害物質(zhì)，防止其釋放到大氣中。

該研究的作者之一、托木斯克理工大學(xué)客座研究員伊萬·沃伊特科夫說，已經(jīng)確定了在空氣動(dòng)力作用下液滴的變形和破裂時(shí)間，并且首次考慮到毛細(xì)現(xiàn)象以及奧內(nèi)佐格數(shù)和拉普拉斯數(shù)，找到了臨界韋伯準(zhǔn)數(shù)和臨界雷諾準(zhǔn)數(shù)的準(zhǔn)確值，這使得可以用數(shù)學(xué)方法描述液滴的整個(gè)破碎過程，并對(duì)現(xiàn)有的噴淋方法進(jìn)行調(diào)整。他還說，新的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確，因?yàn)橐旱蔚钠扑槭状卧谡鎸?shí)氣流的動(dòng)力作用下進(jìn)行，為此使用了高達(dá)每秒100000幀的頻率拍攝。除了水以外，研究人員還分析了工業(yè)中使用的含水多組分混合物。