Динамика капель указывает путь к улучшению технологии распыления для защиты коралловых рифов

Исследователи из QUT продвинулись в понимании того, как создавать мельчайшие капли морской воды для формирования тумана, отражающего солнечный свет и защищающего коралловые рифы.

Учёные сосредоточились на процессе «вторичного распада капель», при котором уже сформированные капли продолжают дробиться на более мелкие.

Исследование «Вторичный распад капель ударно-штифтового сопла: сравнение экспериментальных данных и CFD-DPM моделирования» опубликовано в Journal of Aerosol Science.

Ведущий автор, аспирант Сайма Бухат Хан, заявила, что это новое открытие может привести к улучшению систем распыления высокого давления, которые команда RRAP Cooling and Shading использует для создания плотного морского тумана, способного защищать приоритетные рифы в дни знойной безветренной погоды, несущей наибольший риск обесцвечивания кораллов.

«Наши результаты дают более глубокое понимание того, как эти мелкие капли формируются, движутся и меняют размер после распыления», — сказала Хан.

«Мы использовали комбинацию экспериментов в аэродинамической трубе и компьютерного моделирования, чтобы проанализировать поведение капель фильтрованной морской воды при распылении через специальные сопла, называемые "ударно-штифтовыми"».

«Эти эксперименты и компьютерное моделирование позволили нам с высокой точностью смоделировать размеры капель и структуру распыла».

Хан отметила, что команда обнаружила, что распыл создаёт широкий и равномерный туман капель, размеры которых согласуются в экспериментах и симуляциях.

«Такая детализация прокладывает путь к лучшему проектированию сопел и систем распыления для экологических приложений».

Соавтор исследования, доктор Джоэл Алро из QUT, сказал, что результаты могут быть применимы не только для защиты кораллов.

«Технологии распыления используются в сельском хозяйстве, медицине и промышленности», — сказал доктор Алро.

«Чем больше мы понимаем динамику капель, тем более эффективные и точные системы мы можем проектировать».

В исследовательскую группу вошли Хан, доктор Джоэл Алро, профессор Зоран Ристовски из Школы наук о Земле и атмосфере QUT; профессор Эмили Саурет из Школы машиностроения, медицины и технологических процессов QUT; а также доктор Крис Медкрафт и доцент Дэниел Харрисон из Национального центра морских наук Университета Южного Креста.