Доклады Академии наукДоклады Академии наукДоклады Академии наук0869-5652The Russian Academy of Sciences1767510.31857/S0869-56524884372-376Technical PhysicsТехническая физикаResearch ArticleThe influence of the heating scheme of a heterogeneous drop on the characteristics of micro-explosion fragmentationВлияние схемы нагрева неоднородной капли на характеристики микровзрывной фрагментацииAntonovD. V.АнтоновД. В.
Russian Federation
antonovdv132@gmail.comRebrovA. K.РебровА. К.
Russian Federation

Academician of the Russian Academy of Sciences

Академик РАН

rebrov@itp.nsc.ruStrizhakP. A.СтрижакП. А.
Russian Federation
pavelspa@tpu.ruNational Research Tomsk Polytechnic UniversityНациональный исследовательский Томский политехнический университетKutateladze Institute of Thermophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут теплофизики имени С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук1010201948843723761011201910112019Copyright ©; 2019, Russian academy of sciencesCopyright ©; 2019, Российская академия наук2019Russian academy of sciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/17675

According to the experimental results, a comparison of sizes of child-droplets after micro-explosion of drop based on water and diesel has been made. Convective, conductive, or radiative heat exchange has been dominated. The temperature of the medium and the relative volume concentration of the flammable liquid have been varied in ranges: 100-450 °С, 10-90 vol. %. The ratios of the sizes of the formed drops to the initial ones have been established. The conditions, which make it possible to increase the total evaporation surface area of a liquid by tens of times, are shown.

По результатам экспериментальных исследований выполнено сравнение размеров образующихся фрагментов жидкости вследствие микровзрывного распада капель на основе воды и дизеля. В каждом эксперименте доминировал конвективный, кондуктивный или радиационный теплообмен. Выполнено варьирование температуры среды и концентрации горючего компонента в диапазонах: 100-450 °С, 10-90 об.%. Установлены отношения размеров образованных капель к исходной. Показаны условия, при которых можно в десятки раз увеличить площадь испарения жидкости за счёт микровзрывной фрагментации капель.

heterogeneous dropmicro-explosionconvective, conductive, radiative heatingsecondary atomizationнеоднородная каплямикровзрывной распадконвективный, кондуктивный, радиационный нагреввторичное измельчение капельThe research work was supported by a grant from the President of the Russian Federation (project MD-314.2019.8).Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Президента РФ (проект МД-314.2019.8).Zeng Y., Lee C.F.F. // Proc. Combust. Inst. 2007. V. 31. P. 2185-2193.Watanabe H., Matsushita Y., Aoki H., Miura T. // Comb. Flame. 2010. V. 157. P. 839-852.Shinjo J., Xia J., Ganippa L.C., Megaritis A. // Phys. Fluids. 2014. V. 26. 103302.Fu W.B., Hou L.Y., Wang L., Ma F.H. // Fuel Proc. Tech. 2002. V. 79. P. 107-119.Zhang Y., Huang Y., Huang R., Huang S., Ma Y., Xu S., Wang Z. // Appl. Therm. Eng. 2018. V. 133. P. 633-644.Sazhin S.S., Rybdylova O., Crua C., Heikal M., Ismael M.A., Nissar Z., Aziz A.R.B.A. // Int. J. Heat Mass Transf. 2019. V. 131. P. 815-821.Dai Z., Faeth G.M. // Int. J. Multiph. Flow. 2001. V. 27. P. 217-236.Antonov D., Bellettre J., Tarlet D., Massoli P., Vysokomornaya O., Piskunov M. // Energies. 2018. V. 11. 3307.Mura E., Josset C., Loubar K., Huchet G., Bellettre J. // At. Sprays. 2010. V. 20. P. 791-799.Nakoryakov V.E., Volkov R.S., Kuznetsov G.V., Strizhak P.A. // Doklady Phys. 2018. V. 63. № 11. P. 462-466.Volkov R.S., Strizhak P.A. // Exp. Therm. Fluid Sci. 2018. V. 97. P. 392-407.