Политехники исследуют процесс кипения наножидкостей для создания новых теплоносителей

03.02.2023

Новый вид теплоносителей разрабатывают на кафедре «Теплоэнергетика» ОмГТУ. Исследованием занимаются заведующий подразделения Андрей Михайлов, доцент Екатерина Слободина, ассистент Иван Степашкин, студент Евгений Гасс и директор научно-образовательного ресурсного центра нанотехнологий «Наноцентр» Евгений Рогачев. Цель проекта – создать теплоноситель нового вида для промышленного котла с улучшенными теплофизическими характеристиками.

Политехники исследуют процесс кипения наножидкостей для создания новых теплоносителей

Ноу-хау разработки – в добавлении наночастиц (чистые металлы, оксиды и углерод) в воду. Политехники утверждают, что этот эффективный метод увеличения критического теплового потока помогает усилить процессы парообразования и выработать большее количество пара. Это, в свою очередь, позволит повысить эффективность работы котла, сократит количество вредных выбросов в окружающую среду, а также снизит расход топлива и себестоимость получаемой энергии.

Екатерина Слободина, доцент кафедры «Теплоэнергетика» ОмГТУ:
«На первом этапе проводились экспериментальные исследования параллельно с анализом чистоты поверхности нагревателя с помощью металлографического микроскопа в научно-образовательном ресурсном центре нанотехнологий «Наноцентр». Мы уже получили наножидкость в виде коллоидной суспензии, состоящей из дистиллированной воды и добавочных наночастиц – SiO2 (диоксида кремния) и углерода. В настоящий момент работа еще ведется, задачи и цели обозначены. Также на кафедре спроектированы и созданы два стенда для проведения опытов в изучении свойств новых теплоносителей».

С использованием микроскопа исследователи определили формирование пористого слоя на нагретой поверхности при кипении наножидкостей. Они изучили, как изменяются шероховатость поверхности и величина критического теплового потока. Данные показывают, что при единой мощности за счет улучшенных теплофизических свойств повышается эффективность работы, а мощность котла при этом остается прежней. Образцы эксперимента ученые продемонстрировали на фото.


Образцы теплообменной поверхности до нагрева	Образцы теплообменной поверхности после нагрева

Участники проекта отмечают, что сейчас проводятся экспериментальные исследования. К лету 2023 года планируется получить готовый образец теплоносителя со стабильными характеристиками. В дальнейшем предполагается его практическое внедрение в производство – в котельные и промышленные предприятия Омского региона.

Возврат к списку