Енергоспестяващата технология на MIT ускорява кипенето на водата

Сподели

Всеки знае, че прилагането на топлина е необходимо за кипене на вода, но благодарение на нови изследвания скоро може да е необходима много по-малко топлина. Нова повърхностна обработка позволява на водата да достигне точка на кипене по-лесно, като по този начин изисква по-малко енергия за това.

Когато водата в тенджера или друг съд достигне точката на кипене, по дъното на съда се образуват множество мехурчета. Колкото по-голям е броят на мехурчетата, толкова по-ефективен е процесът на кипене, но само до определен момент.

Ако мехурчетата се струпват един в друг до степента, в която се слеят в един непрекъснат филм от пара по дъното, този филм ще забави преноса на топлина от повърхността на контейнера към течната вода. В резултат на това ще ви отнеме повече време и енергия, за да доведете водата до пълно кипене.

Воден от постдокторант Youngsup Song и проф. Evelyn Wang, екип от MIT се зае да увеличи максимално образуването на мехурчета, като същевременно избягва образуването на филм. За да направят това, те създадоха обработка, която може да се приложи върху долната вътрешна повърхност на контейнери, използвани при кипене на вода. Лечението работи по три начина.

На първо място, той поставя масив от вдлъбнатини в микромащаб на повърхността. С размери 10 микрометра широки и разположени на около 2 мм една от друга, тези вдлъбнатини служат като точки за образуване/закрепване на мехурчетата, като ги държат на място, така че да не могат да се разпространят един в друг.

Второ, повърхностите на вдлъбнатините са покрити с наномащабни ръбове. Тези структури увеличават нагрятата повърхност, повишавайки скоростта, с която течната вода се изпарява в пара, образуваща мехурчета.

И накрая, всяка вдлъбнатина се намира в горната част на собствения си малък стълб. Стълбовете имат абсорбиращ ефект, изтегляйки вода до вдлъбнатината, където тя непрекъснато образува слой течност между кипящата повърхност и мехурчето. Това повишава ефективността на кипене, като гарантира, че повърхността винаги нагрява течна вода, за разлика от преминаването на топлина през парата в мехура.

Плоча, която е получила повърхностна обработка, при горещо кипене

MIT

Все още трябва да се проведат още изследвания, тъй като настоящата версия на технологията е тествана само в малки инсталации. Надяваме се, че след по-нататъшно развитие обаче повърхностната обработка може да се използва в приложения като генериране на електричество с пара или охлаждане на електроника. И да, може дори да намали времето, необходимо за приготвяне на чаша чай.

Статия за изследването беше публикувана наскоро в списанието Разширени материали.

източник: MIT



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели