Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) изобрели эффективный способ тушения лесных пожаров с воздуха: добавление в воду небольшого количества разнообразных, но простых и не дорогостоящих примесей позволяет значительно увеличить площадь, на которую распыляется раствор. Статья о технологии опубликована в журнале International Journal of Thermal Sciences.
Фото: Василий Шапошников, Коммерсантъ / купить фото
Технология основана на том, что в воду добавляются вещества, удельная теплоемкость которых гораздо меньше, чем у воды. Такими добавками могут служить металлические частицы, твердые углеродистые, соль, песок и прочие. При орошении эти вещества, будучи в составе распыляемого раствора, нагреваются быстрее жидкости, что приводит к взрыву капель воды, еще не успевшей испариться. В результате капли дробятся на капли поменьше, размером всего несколько микрон — и аэрозоль покрывает большую площадь.
Технологию неоднократно опробовали в лабораторных условиях. Для большей точности в экспериментах воссоздавалась высокотемпературная газовая среда, условия которой были сопоставимы с очагами пожаров. При нагревании капли раствора интенсивно дробились на несколько сотен мелких капель, а площадь покрываемой поверхности увеличивалась в 3–15 раз.
«Этот эффект важен для максимально полного испарения воды в пламени в процессе тушения пожаров,— рассказывает заведующий кафедрой автоматизации теплоэнергетических процессов ТПУ П. А. Стрижак,— он способствует существенному снижению температуры в зоне горения за счет поглощения теплоты эндотермического фазового превращения, интенсивного конвективного теплообмена и блокирования доступа окислителя в зону реакции».
Таким образом, в разы увеличивается площадь поверхности парообразования и уменьшается объем раствора, необходимого для тушения пожара на этой площади: время тушения и расход воды снижаются на 30–40%.
Геннадий Личинский