В стенах Томского политехнического университета с успехом заработала инновационная экспериментальная установка, благодаря которой эксперименты с жидкими и различными видами угольных топлив проводятся втрое быстрее и с предельно малым расходом ресурсов. Этот проект стал результатом поддержки со стороны Министерства образования и науки РФ — в рамках программы «Приоритет-2030» национального проекта «Молодёжь и дети».
Особенности установки и её преимущества
Новая испытательная установка была размещена на базе Научно-образовательного центра имени И.Н. Бутакова Инженерной школы энергетики. В ее состав входит компактная камера сгорания объемом 50 литров, комплекс визуализации процессов горения топлива, а также системы для измерения температуры, отбора газовых продуктов, летучей золы и сажи.
Главное достоинство установки заключается в ее компактности и автоматизации, что заметно сокращает временные и финансовые затраты на проведение экспериментов. Если испытания на традиционных промышленных установках могут длиться от шести часов до нескольких суток, то новый стенд позволяет получить те же данные всего за два часа.
Кирилл Ларионов, доцент, участвующий в разработке проекта, отмечает, что аналогичные системы встречаются в некоторых научных организациях, однако оперативность и экономичность новинки выгодно выделяют её на фоне существующих решений.
Возможности для исследований и испытаний
Установка предназначена для изучения процессов горения твёрдых топлив, прежде всего, угля, при помощи метода пылевидного сжигания. При таком подходе топливо измельчается до размера частиц менее миллиметра и подаётся в камеру сгорания одновременно с потоком воздуха. Такой способ позволяет максимально точно исследовать особенности сгорания топлива и повышать его эффективность.
Стенд даёт широкие возможности и для экспериментов с жидкими видами топлива: дизель, отработанные масла, а также биотопливо, полученное из различных отходов. В этом случае используется метод поточного сжигания, при котором топливо и воздух поступают без прерывания, а продукты сгорания автоматически удаляются из камеры.
Технические характеристики и автоматизация
В процессе экспериментов расход угольной пыли на стенде достигает 50 граммов в минуту, а данные снимаются при температуре горения, достигающей 1100 градусов Цельсия. Важнейшее преимущество — возможность длительной непрерывной работы с автоматизированной системой управления, что гарантирует стабильность и точность экспериментов.
Автоматизация всех узлов и контроль над ключевыми параметрами процесса позволяют получать воспроизводимые результаты с минимальными отклонениями. Таким образом, создание и доработка новых видов топлива и технологий сжигания становятся максимально оперативными и экономичными.
Применение и перспективы развития
С помощью этой установки уже была проведена серия успешных экспериментов по добавлению специальных модификаторов в угольное топливо. Научная команда под руководством Кирилла Ларионова добилась ощутимого снижения выбросов оксида углерода и сажи. Данные испытаний подтверждают высокую повторяемость результатов и минимальную вероятность ошибок, что особенно важно для отрасли экологически чистой энергетики.
Также установка активно используется для тестирования форсуночных устройств и оптимизации различных режимов горения, что позволяет предложить российской энерготехнике ряд перспективных инженерных решений.
Будущее отечественной энергетики и науки
Новейший пилотный стенд — это не только шаг в сторону ускорения разработок, но и вклад в будущее молодого поколения исследователей. Объединение усилий университета, эксперта Кирилла Ларионова и государственной программы «Приоритет-2030», реализуемой Минобрнауки РФ, открывает новые горизонты для развития энергетических технологий и экологической безопасности страны.
Компактная и эффективная установка, появившаяся благодаря программе поддержки инноваций, значительно расширяет спектр научных экспериментов и учебных проектов, позволяя будущим специалистам осваивать передовые методы в области энергетики, химии и экологии.
Источник: scientificrussia.ru
