Випаровування крапель емульсій в пульсаційному режимі

Автор(и)

  • О. С. Черненко Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Україна
  • М. О. Іванов Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Україна
  • К. В. Тимофієнко Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Україна
  • А. М. Горліченко Військова академія (м. Одеса), Україна

DOI:

https://doi.org/10.18524/0367-1631.2024.62.320216

Ключові слова:

емульсії, вода-дизельне паливо, пульсаційне випаровування, період пульсацій

Анотація

Водо-паливні емульсії з вмістом води до 70% є горючими. В залежності від температури середовища у краплі емульсії може спостерігатися декілька режимів випаровування. Між звичайним випаровуванням згідно закону d2 і мікровибухом можливе пульсацій не випаровування. В ньому на поверхні краплі виникають нарости, які руйнуючись, викидують матеріал емульсії в газове середовище.

Після створення емульсії при дії ультразвуковим диспергатором починається укрупнення глобул. Саме пароутворення на таких глобулах і починається зростання парової бульбашки. В першу чергу вони зростають поблизу спаю термопари, а по мірі зростання температури емульсії і в її середині. Зі збільшенням температури швидкість зростання розміру парової бульбашки збільшується, а максимальний розмір  – зменшується. Період пульсацій розміру зі збільшенням температури зменшується.

Посилання

C. Gaber, P. Wachter, M. Demuth, C. Hochenaue. Experimental investigation and demon-stration of pilot-scale combustion of oil-water emulsions and coal-water slurry with pronounced water contents at elevated temperatures with the use of pure oxygen // Fuel, 2020, 282, 118692. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118692

D. V. Antonov, G. V. Kuznetsov, P. A. Strizhak. Comparison of the characteristics of micro-explosion and ignition of two-fluid water-based droplets, emulsions and suspensions, moving in the high-temperature oxidizer medium // Acta Astronautica. – 2019. – Vol. 160. – P. 258–269. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2019.04.048

M. Mukhtar N. A., Ftwi Y. Hagos, Abd Rashid Abd Aziz, Abdul Adam Abdulah. Combustion characteristics of tri-fuel (diesel-ethanol-biodiesel) emulsion fuels in CI engine with micro-explosion phenomenon attributes // Fuel, 2022, 312, 122933.

M. M. Avulapati, T. Megaritis, J. Xia, L. Ganippa Experimental understanding on the dynamics of micro-explosion and puffing in ternary emulsion droplets // Fuel, 2019, 239, 1284–1292. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.11.112

Zainal Ambri Abdul Karim, Jinkyu Park, Jungmo Oh. Study on the characteristics of performance, combustion, and emissions for a diesel water emulsion fuel on a combustion visualization engine and a commercial diesel engine // Fuel, 2022, 311, 122520. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122520

Antonov D. V., Fedorenko M., Strizhak P. A. Micro-Explosion Phenomenon: Conditions and Benefits. Energies, 2022, 15, 7670. https://doi.org/10.3390/en15207670

Strizhak, Maxim V. Piskunov, Roman S. Volkov, Jean C. Legros Evaporation, boiling and explosive breakup of oil–water emulsion drops under intense radiant heating // Chemical engineering research and design. – 2017. – Vol. 127. – P. 72–80 https://doi.org/10.1016/j.cherd.2017.09.008

Jinkyu Park, Jungmo Oh. Study on the characteristics of performance, combustion, and emissions for a diesel water emulsion fuel on a combustion visualization engine and a commercial diesel engine // Fuel, 2022, 311, 122520. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122520

Акустическая кавитация / М. Г. Сиротюк. – Москва : Наука, 2008. – 271 с.

Fox F. E., Herzfield K. F. Gas bubbles with organic skin as cavitation nuclei // J. Acoust. Soc. Am. – 1954. – Vol. 26. – P. 984–989.

Ithnin A. M., Yahya W. J., Ahmad M. A., Ramlan N. A., Abdul Kadir H., Sidik N. A. C., & Koga T. Emulsifier-free Water-in-Diesel emulsion fuel: Its stability behaviour, engine performance and exhaust emission // Fuel, 2018, 215, 454–462. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2017.11.0612

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-25

Номер

Розділ

Фізика аерозолів