Новости

23 мая, 2024 15:07

Ученые из Красноярска и Новосибирска изучили редкий эффект вихревого течения в газах и жидкостях

Ученые Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН (г. Новосибирск) изучили редкий эффект вихревого течения в газах и жидкостях — двойной вихревой жгут. Этот эффект проявляется, в частности, во время сжигания угля в вихревой топке. Эксперименты и численная модель этого процесса помогут выяснить, как стабилизировать горение, повысить его эффективность и уменьшить количество вредных выбросов. Исследование поможет конструировать оптимальные вихревые котлы для отопления жилых и производственных сооружений.
Источник: Freepik
Источник: пресс-служба СФУ
3 / 4
Источник: Freepik
Источник: пресс-служба СФУ

По словам ученых, изученный эффект работает не только в области угольного горения, но также свойственен для газового горения, каталитического преобразования углекислого газа, механизмов получения водорода.

«Ранее была построена экспериментальная модель, на которой изучались различные вихревые эффекты. Было изучено, какие существуют режимы течения, исследованы способы их контроля, и теперь в численном эксперименте нам удалось воспроизвести один из таких режимов», — рассказал соавтор исследования, доцент кафедры теплофизики Института физики и радиоэлектроники СФУ Андрей Сентябов.
Ученый отметил, что задача эта нетривиальная, поскольку речь идет о сложном турбулентном трехмерном течении, и получить такой неустойчивый тонкий эффект в расчетах не удавалось ранее, красноярские и новосибирские ученые стали первыми, кому это удалось. Результаты моделирования показали хорошее совпадение с экспериментальными результатами.
«Двойной вихревой жгут — эффект вихревого течения в газовой или водной средах. Это физическое явление, в природе которого следует лучше разобраться, чтобы сделать сжигание угля для производства электроэнергии продуктивнее и экологичнее. Также этот эффект важен для работы фотокаталитических преобразователей, которые помогают превратить диоксид углерода (CO2) в топливо на основе метана (CH4). Кстати, в турбинах гидроэлектростанций вода тоже может создавать такие «жгуты», но там этот эффект считается одним из негативных, подлежащих устранению», — продолжил Андрей Сентябов.
Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Heat and Fluid Flow.
14 ноября, 2024
Золото из отходов: российские ученые создали новую технологию его извлечения
По-настоящему революционный способ извлечения остатков золота из сложного (упорного) минерального и ...
7 ноября, 2024
Новый способ переработки использованных литий-железо-фосфатных аккумуляторов предложили в ИОНХ РАН
Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН разработали новые эконо...