Иновацията може да намали потреблението на енергия в различни индустрии.
Какво ще стане, ако водата може да се вари по-бързо и по-ефективно? Това би било от полза за много промишлени процеси чрез намаляване на потреблението на енергия, включително повечето електроцентрали, много системи за химическо производство и дори системи за охлаждане за електроника.
Подобряване на HTC и CHF
Сега учените от Масачузетския технологичен институт са измислили метод да направят точно това, според съобщение за пресата от институцията.
Изследователите са намерили начин да подобрят едновременно двата ключови параметъра, които са благоприятни за процеса на кипене, коефициентът на топлопреминаване (HTC) и критичният топлинен поток (CHF).
Това е доста голямо развитие, тъй като обикновено има обратна връзка между двете, така че всичко, което подобрява един от тези параметри, има тенденция да влошава другия. „И двата параметъра са важни“, казва съавторът на изследването, „но подобряването на двата параметъра заедно е някак трудно, защото те имат присъщ компромис.“
„Ако имаме много мехурчета на повърхността на кипене, това означава, че кипенето е много ефективно, но ако имаме твърде много мехурчета на повърхността, те могат да се слеят заедно, което може да образува филм от пари върху повърхността на кипене.“
Този филм създава устойчивост на преноса на топлина от горещата повърхност към водата.
„Ако имаме пара между повърхността и водата, това предотвратява ефективността на преноса на топлина и намалява стойността на CHF“, добави изследователят.
Микромащабни кухини
И така, как изследователите са постигнали по-ефективен и по-бърз процес на кипене?
Чрез добавяне на поредица от микромащабни кухини или вдлъбнатини към повърхността, контролирайки начина, по който се образуват мехурчета върху тази повърхност. Това поддържа мехурчетата ефективно закрепени към местата на вдлъбнатините и ги предпазваше от разпространение в топлоустойчив филм.
След това микрокухините са позиционирани на идеалната дължина за оптимизиране на този процес. „Тези микро кухини определят позицията, където се появяват мехурчета“, обясни Сонг. „Но като разделяме тези кухини с 2 милиметра, ние разделяме мехурчетата и свеждаме до минимум сливането на мехурчетата.“
Досега работата е обещаваща, но съавторът на изследването, професорът по инженерство в Масачузетския технологичен институт, Евелин Уанг, твърди, че то е извършено в малки лабораторни условия, които не могат лесно да бъдат мащабирани за практическо приложение в съвременни устройства.
Сега екипът е фокусиран върху намирането на допълнителни начини за създаване на тези видове повърхностни текстури, които да могат да се използват в практически измерения.
„Показването, че можем да контролираме повърхността по този начин, за да получим подобрение, е първата стъпка. Следващата стъпка е да помислим за по-мащабируеми подходи.“
Източник: InterestingEngineering
