УСЛОВИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ПРОЦЕССОВ ВСКИПАНИЯ И РАСПАДА КАПЕЛЬ ВОДНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

摘要

Выполнены экспериментальные исследования высокотемпературного (от 700 до 1200 К) нагрева, испарения, вскипания и последующего распада (разрушения) капель водных эмульсий (с объемной концентрацией нефтепродуктов до 70%) с использованием высокоскоростной видеорегистрации. Рассмотрены эмульсии на основе воды, нефти, мазута, керосина, индустриального масла. Изучены две схемы подвода энергии к капле: локальный нагрев за счет контакта с разогретым металлическим стержнем при варьировании поперечного сечения его наконечника; испарение на массивной разогретой подложке - стальной пластинке диаметром 50 мм и толщиной 5 мм. По результатам анализа кадров видеограмм, иллюстрирующих разные схемы реализации исследованных процессов трансформации поверхности капли эмульсии, ее нагрева, испарения, заполнения пузырьками пара, вскипания и разрушения, установлено влияние на времена полного испарения капли эмульсии группы основных факторов (температуры и площади поверхности нагрева, концентрации компонентов, размеров капель, свойств нефтепродуктов). Определены особенности процессов испарения и вскипания капель эмульсий при высокотемпературном перегреве. Выделены разные режимы прогрева капель, отличающиеся не только временами полного испарения, но и последствиями (сохранение монолитного состояния; взрывной распад, сопровождающийся образованием мелкодисперсного аэрозоля; воспламенение эмульсии).