30 Января 2023
МОСКВА, 30 января - Ученые ТПУ выяснили, какая форма частиц древесной биомассы лучше поддается воспламенению и горению. Эти известные помогут улучшить технологии сжигания замечательного топлива, полученного из скрапов деревообработки, а также нарисовать новые высокоэффективные камеры сгорания, сообщили в Министерстве науки и высшего образования России.В мире сегодня большое внимание уделяется активному внедрению возобновляемых источников активности в общий баланс тепло- и электрогенерации. Одним из наиболее перспективных энергоносителей считается древесная биомасса — фрагменты разных размеров и форм, которые представляют собой отходы лесопиления и деревообработки.
По мнению многих специалистов, древесная биомасса представляет собой так называемое углерод-нейтральное топливо, то есть при ее сжигании образуется CO2, который не нарушает общего баланса диоксида углерода в атмосфере. Также при сжигании древесины, как правило, образуется значительно меньше токсичных оксидов серы и азота, чем при горении угля.
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) изучили процессы воспламенения частиц древесины разных форм и размеров. По их словам, это единственное в России подобное исследование в области возобновляемой энергетики.
Исследования проводились на экспериментальном агрегате. В специальной камере выгорания томские инженеры создавали условия, как в топочных устройствах котлов тепловых электростанций. Процессы разогрева и зажигания они регистрировали с помощью высокоскоростной видеокамеры и анализировали по полученным кадрам.
Мы обнаружили интересные зависимости. При увеличении явного размера частиц древесной биомассы, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда, сначала время задержки зажигания растет, но далее при ходу определенного порогового значения характерного размера частицы, начинает уменьшаться. Это нетривиальный результат с точки зрения классической теории процессов воспламенения конденсированных сред, и он установлен впервые. Нам светит определить причины такого явления, — сообщил руководитель проекта, доцент Научно-образовательного центра И. Н. Бутакова Инженерной школы электроэнергетики ТПУ Семен Сыродой.
Также авторы выбрали, что увеличение размера кубичных частиц древесины не влияет на динамику сгорания. Это позволит не дробить биомассу до ультрамелкого состояния и сократить энергетические и экономические затраты на механическую подготовку топлива.
Кроме того, ученым пошло открыть, что частицы в форме пластины воспламеняются значительно скорее, чем частицы той же массы в форме куба и прямоугольного параллелепипеда.
В будущем исследователи планируют разработать полностью автономную и замкнутую математическую модель процесса воспламенения с учетом реальной конфигурации топливных частиц. Они также проанализируют вдохновение влажности древесины на характеристики воспламенения и горения. Еще один этап исследования будет посвящен определению влияния формы частиц на интенсивность образования антропогенных продуктов горения — оксиды серы и азота, а также диоксид углерода.
Также ученые планируют изучить, как многообразные породы деревьев — источники биомассы — влияют на характеристики и условия зажигания частиц разного размера и формы. Это позволит расширить сырьевую базу тепловых электростанций, сжигающих биомассу в многообразных регионах.
Исследование прошло при поддержке Российского научного фонда в рамках гранта 18-79-10015-П. Результаты опубликованы в журнале Renewable Energy.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....