Учёные ТПУ изучили испарение бинарных сидячих капель

Учёные Томского политехнического университета исследовали, как происходит испарение на гидрофобных поверхностях бинарных сидячих капель. Результаты исследования помогут улучшить технологию сжигания топлива и разработать методы адресной доставки лекарств.

Сидячие капли — это те, что находятся на твёрдой поверхности.

Учёные из разных стран проводили исследования испарения капель жидкости на твёрдой поверхности. Однако полного понимания механизмов испарения бинарных жидкостей нет.

Мы разработали новую модель сопряжённого тепломассопереноса и испарения капли раствора воды и этанола с разной концентрацией последнего при варьировании температуры поверхности, — отмечает один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Анастасия Исламова.

Учёные ТПУ провели эксперименты: они исследовали испарение капель воды и этанола с концентрацией от 0 до 10% на пластине из алюминиево-магниевого сплава, которую нагревали от 20 до 60 ℃.

Поверхность пластины была подготовлена с помощью лазерного наносекундного текстурирования. В результате исследования политехники установили зависимость между диаметром контактной области капли с пластиной, динамическим углом контакта и относительным объёмом капли при трёх температурах пластины. Также они выявили три режима испарения капли: растекание, закрепление и смешанный режим. Учёные предложили критерии перехода между этими режимами.

Мы разработали математическую модель прогрева и испарения капли жидкости. Она учитывает конвективный, диффузионный и межфазный перенос тепла и массы в жидкости при испарении. Это позволит прогнозировать характеристики прогрева и испарения капель, — отмечает один из авторов исследования, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрий Антонов

Наша модель может быть полезна для создания технологий эффективного сжигания топлива, а также в медицине при изучении взаимодействия водоспиртовых растворов с биологическими тканями человека или животных и разработке методов адресной доставки лекарств в составе водоспиртового раствора.

Следующий этап исследования — изучение влияния шероховатости поверхности на динамику испарения нанолитровых капель при повышенных температурах.

Результаты работы ученых опубликованы в журнале International Journal of Heat and Mass Transfer (Q1, IF: 5.0).

01.08.2024


Подписаться в Telegram



Хайтек

AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику

Электроны вращаются без электрического за...

Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новый программный комплекс представили ученые ...

В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G
В НГУ разработали первые фильтры для технологии связи 6G

Уникальные фильтры для импульсной терагер...

Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет
Ученые КФУ выяснили, как дефекты в полупроводниках влияют на свет

Физическая модель, которая описывает взаимодей...

Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики
Новый метод синтеза лекарств открыли российские химики

Новый метод синтеза производных пирролизидина ...

Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела
Advanced Materials: Созданы волокна в одежду для питания смартфона от тепла тела

Термоэлектрический материал, который можно исп...

В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС
В Томском университете создали интегральные схемы для российских РЛС

Первый российский комплект интегральных схем д...

Physical Review C: Синтезирован новый изотоп плутония
Physical Review C: Синтезирован новый изотоп плутония

Физики из Китая выяснили, что период...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Российские ученые предложили использовать вирус растений для лечения саркомы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
Menopause: Ученые заподозрили роль эстрогена в развитии астмы
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
AEM: Гибридный полупроводник позволит лучше понять спинтронику
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
FCoSc: Гигантские крысы поборются с незаконной торговлей дикими животными
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
В России разработали искусственные кости и новые методы лечения позвоночника
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
TE&E: Животные потребляют алкоголь чаще, чем мы думаем
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
Волнообразные упражнения со штангой: польза или вред
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
JA&FC: Сорго обогащает рацион питания биоактивными соединениями
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
Nature Communications: Жизнь все-таки можно повернуть назад
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
МАИ: Дроны-дефектоскописты уступают человеку в точности, зато берут скоростью
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
EBioMedicine: Создан инструмент для выявления сепсиса у новорожденных
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Численное моделирование повысит эффективность 3D-печати из стали 316LSi
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Создан особо пластичный алюминиевый сплав для высокотехнологичных отраслей
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Влияние цвета в архитектуре на самоконтроль человека: мнение эксперта МХПИ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ
Томские ученые представили цифровое решение для оптимизации НПЗ

Новости компаний, релизы

Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию
Регистрация сми на IV конгресс молодых ученых продлевается до 6 ноября
Фестиваль научных театров «Наука всем!» прошёл в Санкт-Петербурге
На старт! Внимание! MITEX!
Пироговская олимпиада для школьников по химии и биологии