Экспериментальное исследование влияния пав, турбулентности потока и неоднородности профиля скорости на интенсивность испарения капель в высокотемпературном газовом потоке и на стенке теплообменника

Выполнен цикл экспериментальных исследований фундаментальных закономерностей тепломассообмена в многофазных высокотурбулентных потоках и с выявлением основных закономерностей фазовых превращений при наличии ПАВ и твёрдых примесей. Проведена модернизация существующей экспериментальной установки для исследований высокотемпературных многофазных потоков. Данная установка дополнена системой решеток и дисков с отверстиями для создания высокотурбулентного потока. Для измерения полей скорости и температуры внутри капли и на её поверхности использованы оптические методы PIV, PLIF, тепловизор. Помимо скоростных параметров потока, осуществлено измерение температур газокапельного потока и температур поверхности капель, испаряющихся на твёрдой стенке. Проведено экспериментальное и теоретическое исследование капель, движущихся в потоке и находящихся на твёрдой стенке при наличии ПАВ и твёрдых примесей. Для анализа локальных скоростных характеристик газокапельного потока и для исследования внутренней конвекции в капле, находящейся на стенке, использована уникальная методика, разработанная в Томском политехническом университете: совместное применение высокоскоростного видеокомплекса для визуализации потока и оптических методов “Particle Image Velocimetry” (PIV) и Planar Laser Induced Fluorescence. Результаты позволят адекватно моделировать процессы тепло- и массообмена и повысить эффективность современных химических и энергетических технологий на основе многофазных газо- и парокапельных потоков. Данные способствуют развитию современных технологий термической и огневой очистки воды, пожаротушения, охлаждения поверхностей энергетического оборудования и др.