Ученые нашли новый способ защиты от теплового излучения пламени
15.06.2020
Российские и британские учётные, в числе которых — профессор кафедры низких температур ИТАЭ НИУ "МЭИ", д.т.н. Крюков Алексей Павлович, доказали, что морскую воду можно использовать для защиты людей и оборудования на нефтяных платформах от теплового излучения пожара. Результаты исследования опубликованы в июньском номере журнала International Journal of Thermal Sciences.
Исследователи из ТюмГУ, НИУ "МЭИ", МГУ, а также из университетов Кингстона и Уорвика рассмотрели важную для практической деятельности ситуацию, когда пресная вода недоступна, и для защиты от пожара приходится использовать морскую воду.

По словам учёных, используя большие ресурсы пресной воды, для защиты от инфракрасного и видимого излучения пожара создают завесы из мелких капель. Капли воды поглощают и рассеивают падающее на них излучение. Такой метод называют экранированием. Завесы из капель образуются при подаче воды через многочисленные форсунки, заранее установленные на нужной высоте в опасных местах.
Речь идет о возможном возгорании на нефтяной платформе, морском судне или на суше, недалеко от берега моря, но вдали от источников пресной воды. Исследователям важно было понять, можно ли использовать морскую воду вместо пресной и насколько такое решение эффективно.
Ученые построили физическую модель процесса и получили численное решение соответствующей системы дифференциальных уравнений, которая учитывает особенности испарения морской воды под действием теплового излучения пламени с температурой на уровне 1200 градусов Цельсия.

При испарении капель морской воды диаметром 0.1—0.2 мм на поверхности капель образуется твердая корка морской соли. Повышение давление пара внутри частицы приводит к прорыву пара через отверстие, образующееся в корке соли.
Вместе с паром в окружающий воздух выбрасывается струя концентрированного раствора морской соли, которая дробится и быстро превращается во множество мелких кристаллов. В результате использование морской воды приводит к тому, что в нижней части капельной завесы вместо мелких капель соленой воды можно получить сравнительно крупные полые сферические частицы соли, а также мелкие кристаллы соли.
По сообщениям исследователей впервые показано, что сочетание различных тепловых и оптических особенностей завесы, получающейся при использовании морской воды, позволяет достаточно эффективно экранировать тепловое излучение пожара. Иначе говоря, морская вода может быть использована для формирования защитной завесы, например, в случае пожара на нефтяной платформе, считают эксперты.
Источник: news.utmn.ru
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ