Новый вид теплоносителей разрабатывают на кафедре «Теплоэнергетика» ОмГТУ. Исследованием занимаются заведующий подразделения Андрей Михайлов, доцент Екатерина Слободина, ассистент Иван Степашкин, студент Евгений Гасс и директор научно-образовательного ресурсного центра нанотехнологий «Наноцентр» Евгений Рогачев. Цель проекта – создать теплоноситель нового вида для промышленного котла с улучшенными теплофизическими характеристиками.
Ноу-хау разработки – в добавлении наночастиц (чистые металлы, оксиды и углерод) в воду. Политехники утверждают, что этот эффективный метод увеличения критического теплового потока помогает усилить процессы парообразования и выработать большее количество пара. Это, в свою очередь, позволит повысить эффективность работы котла, сократит количество вредных выбросов в окружающую среду, а также снизит расход топлива и себестоимость получаемой энергии.
Екатерина Слободина, доцент кафедры «Теплоэнергетика» ОмГТУ:
«На первом этапе проводились экспериментальные исследования параллельно с анализом чистоты поверхности нагревателя с помощью металлографического микроскопа в научно-образовательном ресурсном центре нанотехнологий «Наноцентр». Мы уже получили наножидкость в виде коллоидной суспензии, состоящей из дистиллированной воды и добавочных наночастиц – SiO2 (диоксида кремния) и углерода. В настоящий момент работа еще ведется, задачи и цели обозначены. Также на кафедре спроектированы и созданы два стенда для проведения опытов в изучении свойств новых теплоносителей».
С использованием микроскопа исследователи определили формирование пористого слоя на нагретой поверхности при кипении наножидкостей. Они изучили, как изменяются шероховатости поверхности и величина шероховатости плоскости – это и означает увеличение критического теплового потока. Данные показывают, что при единой мощности за счет улучшенных теплофизических свойств повышается эффективность работы, а мощность котла при этом остается прежней. Образцы эксперимента ученые продемонстрировали на фото.
Участники проекта отмечают, что сейчас проводятся экспериментальные исследования. К лету 2023 года планируется получить готовый образец теплоносителя со стабильными характеристиками. В дальнейшем предполагается его практическое внедрение в производство – в котельные и промышленные предприятия Омского региона.