Ученые Тюменского государственного университета (ТюмГУ) доказали, что морскую воду можно использовать для защиты людей и оборудования на нефтяных платформах от теплового излучения пожара. Результаты исследования опубликованы в «International Journal of Thermal Sciences».
Специалисты ТюмГУ совместно с коллегами из Московского энергетического института, Московского государственного университета, а также из университетов Уорвика и Кингстона (Великобритания) рассмотрели важную для практической деятельности ситуацию, когда пресная вода недоступна, и для защиты от пожара приходится использовать морскую воду.
По словам экспертов, используя большие ресурсы пресной воды, для защиты от инфракрасного и видимого излучения пожара создают завесы из мелких капель. Капли воды поглощают и рассеивают падающее на них излучение. Такой метод называют экранированием. Завесы из капель образуются при подаче воды через многочисленные форсунки, заранее установленные на нужной высоте в опасных местах.
"Речь идет о возможном возгорании на нефтяной платформе, морском судне или на суше, недалеко от берега моря, но вдали от источников пресной воды. Важно было понять, можно ли использовать морскую воду вместо пресной и насколько такое решение эффективно", — прокомментировал один из авторов исследования, научный сотрудник лаборатории микрогидродинамических технологий Института экологической и сельскохозяйственной биологии ТюмГУ Леонид Домбровский.
По его словам, ученые построили физическую модель процесса и получили численное решение, соответствующей системы дифференциальных уравнений, которая учитывает особенности испарения морской воды под действием теплового излучения пламени с температурой на уровне 1200 градусов Цельсия.
Ученый также рассказал, что при испарении капель морской воды диаметром 0.1-0.2 мм на поверхности капель образуется твердая корка морской соли. Повышение давление пара внутри частицы приводит к прорыву пара через отверстие, образующееся в корке соли.
"Вместе с паром в окружающий воздух выбрасывается струя концентрированного раствора морской соли, которая дробится и быстро превращается во множество мелких кристаллов. В результате, использование морской воды приводит к тому, что в нижней части капельной завесы вместо мелких капель соленой воды, можно получить сравнительно крупные полые сферические частицы соли, а также мелкие кристаллы соли", – добавил Леонид Домбровский.
По сообщениям исследователей – впервые показано, что сочетание различных тепловых и оптических особенностей завесы, получающейся при использовании морской воды, позволяет достаточно эффективно экранировать тепловое излучение пожара. Иначе говоря, морская вода может быть использована для формирования защитной завесы, например, в случае пожара на нефтяной платформе, считают эксперты.
Теоретическая и расчетная работа выполнена при поддержке частного научного фонда Великобритании «The Leverhulme Trust».
Источник: ria.ru
