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    Aérosols de carburant réduisant la pollution de l'environnement

    Crédit :Université polytechnique de Tomsk (TPU)

    Une technologie économe en ressources pour la production d'aérosols de carburant a été mise au point à l'Université polytechnique de Tomsk. Le développement peut être utilisé pour allumer rapidement les chaudières des centrales thermiques et chaufferies, dans les chambres de combustion des générateurs diesel, ainsi que dans les moteurs à combustion interne des voitures. La technologie TPU contribuera à l'utilisation rentable des carburants et à la réduction du niveau de pollution de l'environnement. Le jour de l'ingénieur de puissance célébré le 22 décembre en Russie, des scientifiques du laboratoire de simulation de transfert de masse thermique de la TPU School of Energy &Power Engineering ont parlé de leur développement.

    Selon les scientifiques, l'un des principaux problèmes de l'ingénierie énergétique est la recherche des conditions d'un allumage efficace du carburant, qui est une étape importante de la grande majorité des procédés de production de chaleur et d'électricité.

    "Avant d'alimenter un four de chaudière au fioul, il doit être chauffé à des températures élevées. D'habitude, dans ce but, les combustibles de précombustion tels que le mazout, le carburant diesel et ainsi de suite sont brûlés, " explique le superviseur de l'équipe de recherche Pavel Strizhak.

    La technologie proposée permet de réduire les efforts et d'économiser des ressources dans le processus d'allumage du carburant.

    Les scientifiques obtiennent des aérosols en utilisant des eaux technologiques et des eaux usées contenant 3 à 10 pour cent d'impuretés organiques (essence, kérosène, huile, turbine, transformateur, huile de compresseur, etc.). Ces impuretés n'interfèrent pas et elles contribuent même au broyage et à une meilleure combustion du carburant.

    "Nous proposons de broyer le carburant injecté directement dans la chambre de combustion. Il est obtenu grâce aux effets d'ébullition explosive et de dispersion de gouttelettes, " poursuit Pavel Strizhak.

    Le procédé de dispersion est un broyage fin de liquides ou de solides pour obtenir des suspensions finement dispersées, émulsions, et poudres. Les scientifiques du TPU obtiennent des émulsions aqueuses (un mélange de substances dont un composant est constitué des plus petites particules insolubles dans l'autre) et des suspensions (un mélange de substances dans lesquelles un solide est distribué sous la forme des plus petites particules d'une substance liquide dans un état suspendu).

    "La mise en œuvre des effets est possible en ajoutant une petite quantité d'eau (1-3 pour cent) à la composition du carburant. De plus, la rupture des gouttelettes se produit à des températures relativement basses 150-300 ° C, " explique Pavel Strizhak.

    Pratiquement, les émulsions et suspensions sont injectées dans la chambre de combustion. Lorsqu'il est chauffé, la vaporisation explosive se produit en raison d'une chute de pression à la frontière des composants hétérogènes du carburant :deux liquides dans l'émulsion, et les liquides et particules en suspension. Dans les deux cas, la goutte originale est pulvérisée en un certain nombre de gouttes encore plus petites.

    "Par conséquent, nous obtenons des aérosols facilement inflammables, " a résumé Pavel Strizhak. " Comme le montrent nos expériences, la surface d'évaporation peut être augmentée de plus de 15 fois. Cela signifie que l'aérosol va chauffer, s'évaporent et s'enflamment 3 à 4 fois plus rapidement que dans les systèmes d'alimentation en carburant largement utilisés aujourd'hui. C'est-à-dire, il est possible de réduire considérablement les coûts et d'accélérer le processus d'allumage."

    De tels aérosols peuvent être utilisés non seulement dans les installations de production mais également dans les moteurs à combustion interne des voitures.

    "En raison de l'allumage rapide, la chambre de combustion va chauffer plus vite, donc, moins plein sera dépensé. Outre, l'ajout d'eau au carburant contribue à la réduction de la pollution de l'environnement, " note le scientifique. Les grandes entreprises automobiles sont très intéressées par cette technologie. Par exemple, nos collègues en France, Allemagne, et l'Italie mènent de telles expériences avec du carburant diesel commandées par BMV."

    Selon lui, totalement, trois groupes scientifiques travaillent sur cette technologie dans le monde :ils sont

    scientifiques allemands, une collaboration de l'espagnol, scientifiques britanniques et français, et les scientifiques de l'Université polytechnique de Tomsk.

    "Les scientifiques d'outre-mer travaillent sur un type de carburant. Par exemple, en Allemagne, on utilise des émulsions à base de gazole et d'eau. Nous pouvons travailler avec des eaux usées et des déchets liquides, et cela élargit l'éventail des opportunités et des applications pratiques de notre travail, " ajoute Pavel Strizhak.

    Actuellement, Les scientifiques de TPU créent une base de données expérimentale qui contiendra les principaux paramètres du traitement du chauffage, évaporation, dispersion, et l'allumage de gouttelettes de carburant de diverses compositions dans une large gamme de conditions externes et internes. À l'avenir, sur la base de cette base de données, les scientifiques créeront des modèles mathématiques prédictifs qui accéléreront l'application commerciale du développement du TPU.


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