Загрузка...

Физики показали метод ускорения закипания воды

0 7

Физики показали метод ускорения закипания воды

Физики из Массачусетского технологического института разработали метод структурирования поверхности нагревательного элемента, который позволит ускорять закипание воды. 

Обычные электрочайники используют металлический нагревательный элемент в форме спирали или диска мощностью в несколько киловатт, чтобы нагреть воду. У воды высокая теплоемкость, и она требует достаточное количество энергии на нагревание, поэтому чайники потребляют её в относительно большом объёме.

При нагревании воды на дне ёмкости появляются заполненные паром пузырьки. По мере приближения к точке кипения их число растет. Однако при этом они оказываются слишком близко друг к другу и образуют достаточно плотный газовый слой, который снижает эффективность передачи тепла от нагревателя к жидкости.

Физик Эвелин Вонг и её коллеги решили преодолеть влияние этого эффекта. Для этого они структурировали поверхность нагревателя так, чтобы усилить формирование пузырьков и воспрепятствовать появлению изолирующего слоя.

Основу нового элемента представляет собой массив углублений шириной 10 микрометров, расположенных в двух миллиметрах друг от друга на небольших «колоннах»-возвышениях. Эти возвышения направляют нагретую воду от самого дна к углублениям, создавая непрерывный ток жидкости, который быстро переносит тепло снизу вверх. Углубления облегчают формирование пузырьков и при этом фиксируют их на месте, не позволяя сливаться. Структуры покрыты неровностями нанометровых размеров, которые увеличивают площадь поверхности нагревателя.

Физики показали метод ускорения закипания воды

Лабораторные эксперименты показали, что коэффициент теплопередачи у разработанного элемента почти вчетверо выше, а критический тепловой поток (показатель газообразования во время нагрева) — почти в полтора раза выше.

Физики показали метод ускорения закипания воды

«Такая производительность позволит существенно экономить энергию в целом ряде процессов, где используется кипение», — считают авторы разработки. В частности, разработку можно применить и в работе паровых турбин.

Источник

Уважаемые читатели! Подписывайтесь на нас в Твиттере, Вконтакте, Одноклассниках или Facebook.
Загрузка...
Вам также могут понравиться
Загрузка...