Точка кипения трубка меди или медных сплавов

Технические характеристики
трубки имеет уникальную форму фин.ребра, connceted через специально разработанные в соответствии с трубопровода fin. Такая конструкция может быть полезно для непрерывной не начнет выливаться из пузырьков при хладагент закипает.fin имеет различные формы, если на машине блок управления имеет различные теплового потока.Он подходит для водяного охлаждения машины с ful жидкости.

Наружный диаметр:16мм-25мм
номинальная толщина стенки:1.15-1.45 мм
количество космического fin:19-60 на дюйм
количество внутреннюю канавку:0-45ПК
спираль угол:в указанную
высоту космического Fin:0.6-0.9 мм
Длина:Макс.11м

Отправьте нам свой FIN-трубы запрос сейчас, мы покажем вам что мы можем сделать.

Будущее добычи металлов – Новости – Глобальные технологические тренды.

Информационный бюллетень – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» Истощение месторождений полезных ископаемых на суше создает стимулы для поиска новых способов их добычи. В последние годы активно применяются микроорганизмы для извлечения металлов из бедных руд и техногенных отходов. Например, переработка 1 млн штук сотовых телефонов позволяет получить 16 тонн меди, 350 кг серебра, 34 кг золота и почти 15 кг палладия.

Растет заинтересованность в освоении глубоководных месторождений, содержащих практически неисчерпаемые запасы редкоземельных металлов. Перспектива коммерческого освоения космических недр также уже не выглядит научной фантастикой – стартуют проекты по добыче металлов на Луне и астероидах и их переработке на космических орбитальных фабриках. Об этих прорывных технологиях и пойдет речь в данном выпуске.

Версия для печати: 

БАКТЕРИИ-МЕТАЛЛУРГИ

Истощение мировых запасов богатых металлами руд требует развития технологий, направленных на разработку бедных месторождений. Перспективным становится также получение ценных металлов из электронного мусора, объемы которого неуклонно растут. Применение бактерий позволяет существенно повысить степень извлечения металлов из горных пород при относительно низких затратах труда, энергии и основного капитала. Это делает экономически рентабельной переработку бедных руд и техногенных отходов, позволяет добывать металлы из руд глубокого залегания без ущерба для ландшафта.

Биодобыча – это процесс использования микроорганизмов для извлечения металлов из горных пород или рудников. Окисляя сульфидные руды, микробы растворяют металлы (медь, железо и др.) и облегчают процесс их добычи (биовыщелачивание). Другие металлы (например, золото) непосредственно не растворяются, но становятся более доступными для традиционных методов добычи, поскольку микробы удаляют окружающие их минералы (биоокисление). Начиная с 1960-х гг. «зеленые» биотехнологии широко используются в промышленной добыче меди, урана и золота. С открытием новых микроорганизмов становится возможным их применение в разработке низкосортных комплексных руд, извлечении ценных металлов из электронного мусора (e-waste), биоремедиации почв и сточных вод.

В перспективе двух-трех десятилетий бактерии начнут добывать металлы на астероидах и других планетах, а микробы-инженеры научатся осуществлять сквозную пересборку электронных компонентов.

---

---

 

ЭФФЕКТЫ И РИСКИ  Повышение уровня извлечения металлической руды в шахте в среднем с 60 до 90% благодаря использованию бактерий  Экономическая рентабельность добычи бедных руд, содержащих менее 0,5% меди  Снижение энергозатрат до 75% при добыче металлических руд  Уменьшение негативных экологических последствий горнодобывающих работ (эрозия склонов, образование шахтных отвалов и т.д.)  Вовлечение в хозяйственный оборот цветных и драгоценных металлов из электронного мусора (к примеру, в США электронный мусор занимает 2% в общем объеме и 70% в объеме токсичных отходов)  Снижение числа несчастных случаев в шахтах   Неустойчивость бактерий к низким температурам

ОЦЕНКИ РЫНКА $5 млрд  может достичь объем мирового рынка переработки электронного мусора в 2020 г. (среднегодовые темпы роста – 21% с 2015–2020 гг.) $172 млрд   может составить мировой рынок меди в 2023 г. (среднегодовые темпы роста – 4,9% в 2015– 2023 гг.)  Свыше 30% меди в Чили добывается методом биовыщелачивания Ок. 15% меди и 5% золота добывается в мире с использованием технологий биодобычи. Центры биодобычи сосредоточены в медных рудниках Чили, на золотых приисках Ганы, Южной Африки, Средней Азии и Австралии

ДРАЙВЕРЫ И БАРЬЕРЫ   Истощение мировых запасов богатых металлами руд; вовлечение в эксплуатацию бедных и забалансовых руд, хвостов и отвалов  Снижение издержек добычи, низкая энергозатратность  Дальнейшее изучение бактерий и обнаружение новейших организмов  Возможный дефицит на мировом рынке меди в 2028 г. в размере 10 млн т    Патентование инновационных технологических решений препятствует их использованию другими компаниями  Процесс бактериального выщелачивания может занимать месяцы и даже десятилетия  Высокая стоимость капитальных вложений в технологические разработки. Например, стоимость демонстрационного завода BioCOP (Чили) мощностью 20 тыс. т – $60 млн

---

---

 

КОМПАНИИ И СТАРТАПЫ Компании (производители меди методом кучного выщелачивания): CODELCO, BHP Billiton, Freeport, Talvivaara Mining Company Р1с

Научные центры: BIOHIDRICA Biotecnologias del Agua Ltda., Biosigma, Indie Bio

Стартапы: Deep Space Industries, Planetary Resources

В РФ: ЗАО «Полюс» (Олимпиадинский ГОК, Красноярский край, чановое биовыщелачивание упорных золотосодержащих руд), ПАО «Селигдар» (кучное биовыщелачивание), ЗАО «Русская медная компания» (добыча меди)

МЕЖДУНАРОДНЫЕ  НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

МЕЖДУНАРОДНЫЕ  ПАТЕНТНЫЕ ЗАЯВКИ

УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ  ТЕХНОЛОГИИ В РОССИИ «Возможность альянсов» – наличие отдельных конкурентоспособных коллективов, осуществляющих исследования на высоком уровне и способных «на равных» сотрудничать с мировыми лидерами

ГЛУБОКОВОДНАЯ ДОБЫЧА

Исследования морского дна показывают, что глубоководные месторождения содержат гигантские запасы марганца, кобальта, а также меди, цинка, золота и других металлов. Концентрация редкоземельных металлов (РЗМ) в морских глубинах в десятки раз выше, чем в месторождениях на суше. Рывок в развитии технологий глубоководной разведки и добычи снимет проблему дефицита металлов в мире.

Залежи металлов на океанском дне обычно встречаются в трех формах: железомарганцевые конкреции (высокоминерализованные стяжения размером с картофель), кобальтовые корки (твердые покрытия на боках подводных вулканов) и полиметаллические массивные сульфиды (отложения, образовавшиеся в горячих и богатых минералами глубоководных хребтах). Добыча полезных ископаемых с морского дна требует создания уникальной инженерной системы: подводной карьерной техники с дистанционным управлением, вертикальной системы подъема шлама и специализированных судов, осуществляющих управление всем технологическим циклом месторождения – от доставки оборудования до подъема, осушения и складирования шлама. Первая «плавучая шахта» по добыче металлов может быть спущена на воду уже в 2018 г.

---

---

 

ЭФФЕКТЫ    Восполнение дефицита редкоземельных металлов (европий, эрбий, иттрий и др. ) на мировом рынке  Разработка природоохранных правил в области глубоководной добычи Международным органом по морскому дну (2020 г.)  Исчезновение экзотических и малоизвестных экосистем на океанском дне. Гидротермальные источники, содержащие запасы металлов, поддерживают жизнь вдали от солнечного света и являются домом для улиток, губок, фиолетовых осьминогов, белых крабов и морских коньков  Загрязнение прибрежных зон и среды обитания рыб и других организмов выемкой токсичных тяжелых металлов

ОЦЕНКИ РЫНКА  в $150 трлн оцениваются глубоководные запасы золота более 4 млрд т урана содержится в мировом океане (по оценкам DOE США). Этого достаточно для удовлетворенияглобальных энергетических потребностей в течениеследующих 10 тыс. лет  125 тыс. т достиг мировой объем производства РЗМ в 2015 г. Доля Китая в мировом производстве составила 83%

ДРАЙВЕРЫ И БАРЬЕРЫ   Быстрый рост спроса на РЗМ в «зеленой» энергетике, ИКТ, электронике и робототехнике. Концентрация теллура (ключевой металл для высокоэффективных солнечных батарей) в глубоководных морских отложениях в 50 тыс. раз выше, чем в наземных рудах.    Монополизированное положение Китая на рынке РЗМ (95% в структуре мирового производства).  Выдача лицензий на разведку полиметаллических конкреций Международным органом по морскому дну (International Seabed Authority) компаниям из Индии, Бразилии, Китая, Сингапура и России.     Экстремальные условия добычи на морском дне: давление на глубине 1-2 км в 160 раз выше, чем на суше; перепады температур – от отрицательных, до сотен градусов выше точки кипения.    Высокая стоимость оборудования для проведения глубоководных работ и слабая изученность дна океана   Призывы к мораторию на разработку морского дна со стороны природоохранных организаций, рыбаков и жителей прибрежных районов, местных властей.

---

---

КОМПАНИИ И СТАРТАПЫ Nautilus Minerals – проект глубоководной выемки руд, богатых медью, золотом и цинком на расстоянии 30 км от побережья Папуа Новой Гвинеи

China Minmetals Corporation – контракты на разведку полиметаллических конкреций (2017 г. ) в восточной части Тихого океана

Kongsberg Maritime – производство систем автоматизации судов и морских объектов, спутниковой навигации и гидроакустики

Neptune Minerals – изучение массивных сульфидных руд

МЕЖДУНАРОДНЫЕ  НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

МЕЖДУНАРОДНЫЕ  ПАТЕНТНЫЕ ЗАЯВКИ

УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ  ТЕХНОЛОГИИ В РОССИИ «Заделы»  – наличие базовых знаний,компетенций, инфраструктуры,которые могут быть использованы для форсированного развития соответствующих направлений исследований

ОСВОЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ НЕДР

Появление новых технологий позволяет приступить к коммерческому освоению космоса уже в ближайшие десятилетия. Формирующаяся база по экономической оценке запасов в поясе астероидов показывает, что стоимость космических ресурсов в расчете на одного жителя Земли составляет около 100 млрд долл. Технологическая доступность и экономическая рентабельность их извлечения снимут проблему ресурсной ограниченности.

Помимо железа, никеля и магния, астероиды также содержат драгоценные и редкоземельные металлы (рений, иридий и др.). Добыча полезных ископаемых на Луне и астероидах может вестись по-разному: разработка месторождений открытым способом, добыча в шахтах, сбор металлов с поверхности с помощью магнитов, использование микробов для биодобычи и другие. Освоение космических недр требует создания автономных роботизированных станций для добычи металлов и развития космической инфраструктуры – для их доставки на Землю. Реализация концепции орбитальных космических фабрик также позволит выносить «грязные» производства за пределы нашей планеты.

---

---

 

ЭФФЕКТЫ И РИСКИ  Изучение астероидов, развитие системы мониторинга и предотвращения возможного столкновения с потенциально опасными объектами, способными вызвать катастрофу на Земле   Строительство космической инфраструктуры позволит снизить эксплуатационные расходы космических полетов (например, создание дозаправочных станций в космосе)   Потенциально опасные процессы могут выполняться в космосе с минимальным экологическим риском для Земли или других планет  Присвоение космических недр отдельными государствами  Перенос земных микроорганизмов на другие космические объекты

ОЦЕНКИ РЫНКА $700 квинтиллионов или $100 млрд на каждого жителя Земли – стоимость ресурсов в поясе астероидов  $10 трлн стоимость железной руды на астероиде (16) Психея (НАСА)

ДРАЙВЕРЫ И БАРЬЕРЫ  Развитие фотоники и робототехники  Быстрое снижение стоимости коммерческих космических запусков за счет использования многоразовых ракет ($35 млн на ракете «Союз» и $250 тыс. на ракете Space X)  Закон о конкурентоспособности коммерческих космических кораблей (the US Commercial Space Launch Competitiveness Act) с целью правового обеспечения добычи ресурсов на Луне (2010 г., США)  Действие Договора о космосе 1967 г., согласно которому космическое пространство, включая Луну и другие небесные тела, не подлежит национальному присвоению  Большие инвестиции в космическое оборудование и длительные сроки отдачи от них   Астрономическая стоимость первых металлов. Так, миссия OSIRIS-REx стоимостью около $1 млрд позволит доставить на Землю всего 2 кг грунта с астероида.

---

---

КОМПАНИИ И СТАРТАПЫ SpaceX – разработка возвращаемых ракет-носителей тяжелого класса для организации космических перевозок и регулярной доставки грузов на орбиту Земли

Deep Space Industries; Planetary Resources – добыча ресурсов на астероидах

Moon Express – добыча полезных ископаемых на Луне и их доставка на Землю

Rocket Lab – разработка ракет сверхлегкого класса для коммерческих запусков и доставки на орбиту мелких грузов

Made in Space – производство продукции в условиях невесомости, космические фабрики

МЕЖДУНАРОДНЫЕ  НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

МЕЖДУНАРОДНЫЕ  ПАТЕНТНЫЕ ЗАЯВКИ

УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ  ТЕХНОЛОГИИ В РОССИИ «Заделы»  – наличие базовых знаний,компетенций, инфраструктуры,которые могут быть использованы для форсированного развития соответствующих направлений исследований

Тест антифризов — из 27 образцов половина провалились — журнал За рулем

Вода не горит, а вот антифриз — запросто. Рассказываем и показываем, чем опасны охлаждающие жидкости, если в них вместо дорогостоящих компонентов намешана дешевая химия.

Многие приобретают негодные жидкости для системы охлаждения не из жадности и не по глупости. На прилавке все охлаждающие жидкости выглядят вполне пристойно, а ценники у них схожие. Разница в цене зависит обычно от аппетита продавца и его маркетинговых уловок (привлекательная реклама, красивая упаковка, рекламные акции), но часто не от содержимого. Чтобы помочь автолюбителям выбрать хорошую жидкость, мы провели очередное расследование.

Огонь!

Основной эксперимент настолько прост, что повторить наши опыты сможет любой желающий. В том числе и производители, у которых возникнут сомнения в результатах экспериментов ЗР: проверьте, горит ваша продукция или нет.

Охлаждающая жидкость становится легковоспламеняемой, когда вместо дорогостоящего этиленгликоля производитель использует более дешевые глицерин и метанол. Ведь температура кипения метанола — всего лишь 64 градуса с хвостиком (нормальная охлаждающая жидкость закипает при температуре примерно 108 ºС). И это опасно не только потому, что такой антифриз может вспыхнуть, случайно угодив, к примеру, на раскаленный коллектор.

Страшилка для тех, кто верит сказкам про безвредность охлаждающих жидкостей с метанолами и глицеринами. В прежней жизни это была качественная чугунная гильза. Но борьбу с кавитацией она проиграла нокаутом. Вместе с двигателем, естественно.

Страшилка для тех, кто верит сказкам про безвредность охлаждающих жидкостей с метанолами и глицеринами. В прежней жизни это была качественная чугунная гильза. Но борьбу с кавитацией она проиграла нокаутом. Вместе с двигателем, естественно.

Материалы по теме

Давайте заглянем внутрь двигателя. Поршни носятся вверх-вниз, вращается коленчатый вал. Подобная «гимнастика» неизбежно вызывает колебания стенок цилиндров: гильзы начинают вибрировать. Охлаждающая жидкость испытывает перепады давления, периодически вскипая. При этом на наружных стенках гильз возникают воздушные пузырьки, которые, лопаясь, порождают эффект кавитации. И если жидкость легкокипящая (с глицерином и метанолом), кавитация резко усиливается. Пузырьки взрываются, выгрызая из гильз кусочки металла. После этого — два пути: капремонт или помойка. Аналогичным образом от кавитации страдает крыльчатка насоса охлаждающей жидкости.

Кроме того, если в системе охлаждения возникают паровые пробки, то охлаждающая жидкость перестает циркулировать. Двигатель начинает перегреваться, метанол из охлаждающей жидкости выкипает, остается водный раствор глицерина с температурой кристаллизации от —20 до —12 ºС. И такой «антифриз» вполне может замерзнуть.

Первые признаки закипания. Первые признаки закипания.

Кадр посвящается тем, кто полагает, будто все охлаждающие жидкости разливаются из одной бочки. Ничего подобного! Синяя уже кипит, а вот красная и не думает. Кадр посвящается тем, кто полагает, будто все охлаждающие жидкости разливаются из одной бочки. Ничего подобного! Синяя уже кипит, а вот красная и не думает.

Что получилось?

В тесте участвовало два с половиной десятка жидкостей — и почти половина не выдержала проверку! Мы измеряли у каждой жидкости температуру кипения и пытались ее поджечь.

По науке наличие метанола, как и иных веществ, оценивают на хроматографах. Но мы специально ставили наглядный эксперимент. Результаты плачевные: почти половина проверенных охлаждающих жидкостей может отправить двигатель в капремонт.

Фрагмент испытаний охлаждающих жидкостей на коррозию. Полная проверка занимает 336 часов при температуре 88 ºС. Каждая жидкость проходит проверку на шести различных образцах: медь, припой, латунь, сталь, чугун, алюминий. В конце теста оценивают изменение массы каждой пластинки, а также изучают ее внешний вид.

Фрагмент испытаний охлаждающих жидкостей на коррозию. Полная проверка занимает 336 часов при температуре 88 ºС. Каждая жидкость проходит проверку на шести различных образцах: медь, припой, латунь, сталь, чугун, алюминий. В конце теста оценивают изменение массы каждой пластинки, а также изучают ее внешний вид.

Чуть больше года назад (ЗР, № 8, 2016) мы провели аналогичную экспертизу — тогда из дюжины протестированных охлаждающих жидкостей половина оказалась пожароопасной. Три из них — Pilot, Unix и Аляsка — вновь попали к нам на проверку. И опять та же картина: горят синим пламенем. Видимо, производители за это время не успели (или не захотели) изменить технологию и наладить выпуск негорючих охлаждающих жидкостей. Самым страшным для них будет наказание рублем — если люди перестанут покупать их продукцию. Равно как и другие охлаждающие жидкости, не выдержавшие испытания.

Тех, кому захочется повторить наши эксперименты, предупреждаем: использовать следует только химические стаканчики из тонкого стекла. Граненый может лопнуть! Перчатки тоже не помешают.

Тех, кому захочется повторить наши эксперименты, предупреждаем: использовать следует только химические стаканчики из тонкого стекла. Граненый может лопнуть! Перчатки тоже не помешают.

Материалы по теме

Результаты теста — в фотогалерее. Они относятся только к конкретным образцам приобретенной нами продукции, а потому не могут служить основанием для каких-либо выводов о деятельности той или иной компании в целом.

Как выбрать хорошую охлаждающую жидкость? Самый простой и надежный вариант — воспользоваться результатами наших исследований и приобретать только ту продукцию, которая успешно выдержала испытание. Вы продлите жизнь вашему двигателю и сможете избежать дорогостоящего ремонта.

Тосол Аляsка Тосол Аляsка ООО «Тектрон», Пушкино Температура кипения 82 ºС ГОРИТ

Антифриз ГОСТ Green Антифриз ГОСТ Green ООО «Промсинтез», Дзержинск Температура кипения 76 ºС ГОРИТ

Тосол ГОСТ (синий) Тосол ГОСТ (синий) ООО «Промсинтез», Дзержинск Температура кипения 76 ºС ГОРИТ

Антифриз Каждый День Антифриз Каждый День АО «Обнинск­орг­синтез», Обнинск Температура кипения 110 ºС НЕ ГОРИТ

Тосол Каждый День Тосол Каждый День Производитель не указан Температура кипения 96 ºС НЕ ГОРИТ

Тосол ОЖ-40 (синий) Тосол ОЖ-40 (синий) ООО «Промсинтез», Дзержинск Температура кипения 86 ºС ГОРИТ

Тосол Ойлрайт Тосол Ойлрайт ООО «Тектрон», Пушкино Температура кипения 91 ºС ГОРИТ

Тосол Полярник Тосол Полярник ООО «Синтез-Пак», Дзержинск Температура кипения 103 ºС НЕ ГОРИТ

Тосол Полярный круг Тосол Полярный круг ООО «Полихимавто», Дзержинск Температура кипения 108 ºС НЕ ГОРИТ

Тосол-север Тосол-север ООО «Гелена Химавто», Москва Температура кипения 108 ºС НЕ ГОРИТ

Антифриз CoolStream Антифриз CoolStream ОАО «Техноформ», Климовск Температура кипения 108 ºС НЕ ГОРИТ

Antifreeze Gostin Antifreeze Gostin ООО «НПО „Органик-Прогресс“, Дзержинск Температура кипения 89 ºС ГОРИТ

Антифриз Green Лукойл Антифриз Green Лукойл АО «Обнинск­орг­синтез», Обнинск Температура кипения 109 ºС НЕ ГОРИТ

Antifreeze G11 Luxe (синий) Antifreeze G11 Luxe (синий) АО «Делфин Индастри», Пушкино Температура кипения 91 ºС ГОРИТ

Antifreeze Nord (зеленый) Antifreeze Nord (зеленый) ООО «Гелена Химавто», Москва Температура кипения 109 ºС НЕ ГОРИТ

Аntifreeze Nord Тruck (красный) Аntifreeze Nord Тruck (красный) ООО «Гелена Химавто», Москва Температура кипения 121 ºС НЕ ГОРИТ

Аntifreeze Nord Тruck (cиний) Аntifreeze Nord Тruck (cиний) ООО «Гелена Химавто», Москва Температура кипения 121 ºС НЕ ГОРИТ

Аntifreeze G11 Pilot (зеленый) Аntifreeze G11 Pilot (зеленый) ООО «Стрэкстэн», Пушкино Температура кипения 79 ºС ГОРИТ

Аntifreeze G12 Pilot (красный) Аntifreeze G12 Pilot (красный) ООО «Стрэкстэн», Пушкино Температура кипения 80 ºС ГОРИТ

Antifreeze Sibiria (красный) Antifreeze Sibiria (красный) ООО «Дзержинский завод органического синтеза», Дзержинск Температура кипения 103 ºС НЕ ГОРИТ

Antifreeze G11 Sintec Euro Antifreeze G11 Sintec Euro АО «Обнинск­орг­синтез», Обнинск Температура кипения 110 ºС НЕ ГОРИТ

Antifreeze Starex (зеленый) Antifreeze Starex (зеленый) ООО «Нижне­камск­нефте­­орг­синтез», Нижнекамск Температура кипения 86 ºС ГОРИТ

Тосол Starex (синий) Тосол Starex (синий) ООО «Нижне­камск­нефте­­орг­синтез», Нижнекамск Температура кипения 81 ºС ГОРИТ

Антифриз UAZ G12 Антифриз UAZ G12 АО «Обнинск­орг­синтез», Обнинск Температура кипения 112 ºС НЕ ГОРИТ

Аntifreeze G12 UNiX Аntifreeze G12 UNiX ООО «ПКФ „СВ-ХИМ ПРО“, Дзержинск Температура кипения 81 ºС ГОРИТ

Тосол UNiX Тосол UNiX ООО «ПКФ „СВ-ХИМ ПРО“, Дзержинск Температура кипения 81 ºС ГОРИТ

Антифриз Z42 (зеленый) Антифриз Z42 (зеленый) ООО «Автохимпроект», Москва Температура кипения 109 ºС НЕ ГОРИТ

ТЕРМИНОЛОГИЯ В стародавние времена в ради­аторы автомобилей заливали воду. С наступлением холодов ее разбавляли этиленгликолем; такой состав на морозе превращался в вязкую шугу с кристалликами льда, которая не угрожала порвать в клочья мотор и радиатор. Это и был первый антифриз (в переводе — незамерзайка). Чугунным моторам и латунным радиаторам дремучих автомобилей подобная смесь не грозила коррозией. А вот в более современных двигателях горячий антифриз начал выгрызать куски металла. Поэтому химики создали новую охлажда­ющую жидкость. Первые три буквы ее названия взяли с таблички над дверью отдела: «Технология органического синтеза». Окончание «ол» позаимствовали из химической терминологии. Так появился «Тосол». Название превратилось в имя нарицательное. Однако к сегодняшнему дню ситуация изменилась: этим именем начали называть любые охлаждающие жидкости для машин отечественного производства. «Тосол» и «антифриз» стали чуть ли не синонимами определений «плохой» и «хороший». К сожалению, такое разделение ­охлаждающих жидкостей поддержали все — от оптовиков и розничных торговцев до автомобилистов. В то, что сегодня называют тосолом, производители чаще всего добавляют присадки, обеспечи­ва­ющие разве что минимальные антикоррозионные свойства. И это объяснимый ход: дешево и вполне достаточно для Жигулей. А вот чтó заливают в яркие и привлекательные канистры с надписями ­«Антифриз», мало кому известно. И тем более неизвестно, как оно ­отразится на здоровье современного двигателя дорогой иномарки. Так что вывод традиционный: избежать неприятностей вам ­помогут экспертизы ЗР.

какую турку выбрать — Ozon Клуб

Материал

Первое, на что нужно обратить внимание, — материал. Именно от него во многом зависит вкус напитка. Есть несколько самых распространённых вариантов.

Медь

Медные турки — традиционные, обычно в них варят кофе на Востоке. Медь равномерно нагревается, отличается низкой теплоёмкостью, поэтому как только турку снимают с огня — кипение прекращается. Соответственно, исключается вероятность, что напиток убежит после снятия с плиты, а экстракция будет избыточной — и кофе приобретёт кислый или горький привкус. Медные турки бывают двух видов:

• кованые — дорогие, тяжёлые, с толстыми стенками, напиток в них получается более ароматным. Для приготовления кофе в песке традиционно используют кованые турки из меди с утолщённым дном;

• штампованные — стоят дешевле, их стенки тоньше. Если по утрам каждая минута на счету, такой вариант может быть предпочтительнее. Однако букет вкуса и аромата кофе, как уверяют гурманы, от этого страдает.

Минусы: высокая цена и сложный уход: их нельзя царапать (особенно внутри, чтобы не повредить защитное покрытие — иначе медь может вступать в реакцию с кофе), использовать абразивные или слишком агрессивные моющие средства. Если покрытие повредилось, требуется лужение, то есть нанесение нового защитного слоя.

Латунь

Латунные джезвы красиво смотрятся, часто они нагреваются даже медленнее и равномернее медных, таких образом, вкус и аромат кофе раскрываются по максимуму. Но и стоят они тоже недёшево.

Минусы: мыть их нужно очень аккуратно. Если повредить защитное покрытие, латунь будет быстро окисляться, что повлияет не только на внешний вид турки, но и на вкус напитка, который в ней готовится.

Алюминий

Турки из него дешёвые, лёгкие, просты в уходе, быстро нагреваются и быстро остывают.

Минусы: вкус кофе в алюминиевых турках часто оставляет желать лучшего. Бармены такими сосудами не пользуются. А ценители напитка уверяют, что сваренный в такой джезве кофе имеет металлический привкус. Кроме того, алюминий — материал мягкий, такая посуда со временем деформируется, царапается и выглядит не очень эстетично.

Нержавейка

Такие турки очень лёгкие, они подходят для индукционных плит, стоят недорого. Они обычно имеют широкое горлышко.

Минусы: нержавеющая сталь нагревается неравномерно, что плохо влияет на вкус кофе. Кофейные масла могут подгореть на дне. Также вкус может ухудшиться от примесей, присутствующих в сплаве. Кроме того, за счёт широкого горлышка пены образуется мало и эфирные масла испаряются сильнее — напиток получается менее ароматным.

Глина и керамика

За счёт толстых стенок они медленно и равномерно нагреваются. Кроме того, глина — «дышащий» материал, что также в лучшую сторону влияет на вкус напитка.

Минусы: глиняные и керамические турки очень хрупкие, их легко разбить. Они не только медленно нагреваются, но и очень медленно остывают: если вовремя не снять кофе с огня, он может убежать, кроме того, есть опасность переэкстрагировать напиток. За счёт пористой структуры глина хорошо впитывает эфирные масла и различные запахи. Поэтому глиняную джезву нельзя использовать для чего-то ещё. Мало того, гурманы уверяют, что для каждого сорта кофе нужна своя турка из глины, иначе запахи смешиваются.

Толщина стенок

Если турка нагревается слишком быстро, экстракция кофе получится неполной. Поэтому лучше выбирать сосуды с толстыми стенками. Многие бариста считают, что у хорошей турки они должны быть не тоньше 1,5 мм. Но в то же время в ситуациях, когда приходится варить кофе быстро, слишком толстые стенки сосуда могут существенно замедлять процесс.

Форма

Широкое дно — залог того, что вода будет закипать равномерно. В идеале горлышко должно быть в два-три раза уже дна. Такая турка, во-первых, будет устойчивой. Во-вторых, меньше вероятность, что кофе из неё убежит, если ослабить внимание. В-третьих, площадь испарения эфирных масел меньше — соответственно, в аромате напитка будет больше оттенков.

Объём

Он должен быть примерно в 1,5 раза больше, чем порция кофе, иначе велика вероятность, что пена поднимется слишком высоко и напиток убежит. Соответственно, для кофе на одного достаточно будет небольшой турки объёмом 150–200 мл. Для двоих человек понадобится уже сосуд объёмом не меньше 250 мл, для троих — не менее на 400 мл. Но в то же время чем меньше джезва, тем вкуснее и ароматнее получается кофе. Поэтому лучше не лениться и варить каждую порцию отдельно.

Ручка

Чтобы туркой было удобно пользоваться без риска обжечься, её ручка должна быть достаточно длинной и приделанной под небольшим углом (особенно он должен быть выражен у турки для приготовления кофе в песке или на мангале — иначе поднимать джезву будет неудобно). Материал не принципиален — главное, чтобы он обладал низкой теплопроводностью. Однако пластмассовые ручки, как правило, быстро трескаются и царапаются. Если они сильно нагреются, могут оплавиться, также в этом случае неизбежен характерный запах горелой пластмассы. Минус деревянных ручек — от контакта с водой во время мытья крепление может расшатываться. 

Ученые придумали экоспособ очищения воды с помощью «холодного кипения»

https://ria.ru/20210323/sfu-1602301257.html

Ученые придумали экоспособ очищения воды с помощью «холодного кипения»

Ученые придумали экоспособ очищения воды с помощью «холодного кипения» — РИА Новости, 23.03.2021

Ученые придумали экоспособ очищения воды с помощью «холодного кипения»

Ученые из Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Китая способ экологичного очищения сточных промышленных вод. РИА Новости, 23.03.2021

2021-03-23T03:00

2021-03-23T03:00

2021-03-23T12:39

наука

сибирский федеральный университет

навигатор абитуриента

университетская наука

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21. img.ria.ru/images/07e4/0b/11/1584999161_0:160:3072:1888_1920x0_80_0_0_0f856919b653c33a15a83ac3ba603f4a.jpg

МОСКВА, 23 мар — РИА Новости. Ученые из Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Китая способ экологичного очищения сточных промышленных вод.Новая технология заключается в кавитационной обработке жидкости – «микровзбивании», после которого загрязнения образуют легко удаляющийся осадок. Результаты исследования опубликованы в IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.Как отмечают ученые, кавитация – это процесс образования пузырьков при резких перепадах давления в воде, при котором высвобождаются кислород и перекись водорода, служащие мощными окислителями. Под их воздействием тяжелые металлы меняют форму и образуют осадок, который легко удалить специальным скребком. Таким образом вода фактически самоочищается, и вносить дополнительные реагенты или сорбенты не нужно.Авторы исследования объяснили, что кислород и водород освобождаются в процессе распада молекулы воды Н2О, когда схлопываются пузырьки и образуются каверны (пустоты) с областями высокого и низкого давления. Химическая перекомбинация молекул воды происходит при распаде h3O на атомы водорода и кислорода и последующим их соединением в перекись водорода, активный кислород, озон, водород. Эти вещества и являются активными окислителями и расщепляют молекулы загрязнителей.По мнению экспертов, у технологии есть значительное преимущество, несмотря на высокую стоимость. Так, осажденные в ходе «взбивания» металлы подлежат вторичному использованию. Медь, железо и никель легко выделяются обратно из своих оксидов и могут дать жизнь новым изделиям.»Экологи всего мира давно пришли к выводу, что зеленые технологии – это недешево. Внедрить кавитационный узел и поставить электроэнергию для его бесперебойной работы – дорогое удовольствие. Однако мы и наши китайские коллеги полагаем, что технологию все же будут использовать на промышленных предприятиях. Секрет в том, что в эксплуатации она все же менее затратна, чем классическая технология, использующая реактивы. На их закупку тратят гораздо более внушительные средства», – рассказала Ольга Дубровская. По словам Дубровской, разработанную технологию уже использовали в полупромышленных и промышленных условиях, в том числе на малых предприятиях Красноярского края. Теперь предстоят долгосрочные испытания на текстильной фабрике в городе Харбин (Китай).»У нас уже был опыт работы с традиционными сорбентами, когда нефтесодержащий сток вначале обрабатывали кавитацией, а после сорбенты уже улавливали «разбитые» цепочки загрязняющего полимера. Эффективность такой очистки была равна 98 процентов — на выходе мы получали практически идеально очищенную от вредных примесей воду», — отметила Дубровская.Исследователи СФУ сотрудничают с учеными из Китайской академии наук с 2017 года, чтобы создать новый способ безреагентного очищения сточных вод, содержащих тяжелые металлы. По их словам, Пекин выражает интерес к проекту, так как значительная часть мирового промышленного комплекса сосредоточена на их территории. В ближайшее время эксперты планируют проверить работу «большого миксера» на алюминиевом предприятии РУСАЛ.

https://ria.ru/20201126/arktika-1586523038.html

https://ria.ru/20200810/1575486348.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/0b/11/1584999161_0:0:2731:2048_1920x0_80_0_0_a6fb585cc03817907ec603311f7579a3.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

сибирский федеральный университет, навигатор абитуриента, университетская наука

МОСКВА, 23 мар — РИА Новости. Ученые из Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Китая способ экологичного очищения сточных промышленных вод.Новая технология заключается в кавитационной обработке жидкости – «микровзбивании», после которого загрязнения образуют легко удаляющийся осадок. Результаты исследования опубликованы в IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

26 ноября 2020, 21:21

«Роснефть» тестирует биопрепарат по очищению арктических вод от нефти

Как отмечают ученые, кавитация – это процесс образования пузырьков при резких перепадах давления в воде, при котором высвобождаются кислород и перекись водорода, служащие мощными окислителями. Под их воздействием тяжелые металлы меняют форму и образуют осадок, который легко удалить специальным скребком. Таким образом вода фактически самоочищается, и вносить дополнительные реагенты или сорбенты не нужно.

Авторы исследования объяснили, что кислород и водород освобождаются в процессе распада молекулы воды Н₂О, когда схлопываются пузырьки и образуются каверны (пустоты) с областями высокого и низкого давления. Химическая перекомбинация молекул воды происходит при распаде H₂O на атомы водорода и кислорода и последующим их соединением в перекись водорода, активный кислород, озон, водород. Эти вещества и являются активными окислителями и расщепляют молекулы загрязнителей.

«Процесс кавитации иногда называют «холодным кипением» – при больших оборотах специального оборудования в жидкости образуются области высокого и низкого давления, появляются мельчайшие пузырьки воздуха, которые затем лопаются, высвобождая значительный заряд энергии. В некотором смысле это напоминает работу гигантского мощного миксера. В нашем университете кавитацию используют, например, чтобы опреснять воду», – прокомментировала доцент кафедры инженерных систем зданий и сооружений СФУ Ольга Дубровская.

По мнению экспертов, у технологии есть значительное преимущество, несмотря на высокую стоимость. Так, осажденные в ходе «взбивания» металлы подлежат вторичному использованию. Медь, железо и никель легко выделяются обратно из своих оксидов и могут дать жизнь новым изделиям.

«Экологи всего мира давно пришли к выводу, что зеленые технологии – это недешево. Внедрить кавитационный узел и поставить электроэнергию для его бесперебойной работы – дорогое удовольствие. Однако мы и наши китайские коллеги полагаем, что технологию все же будут использовать на промышленных предприятиях. Секрет в том, что в эксплуатации она все же менее затратна, чем классическая технология, использующая реактивы. На их закупку тратят гораздо более внушительные средства», – рассказала Ольга Дубровская.

По словам Дубровской, разработанную технологию уже использовали в полупромышленных и промышленных условиях, в том числе на малых предприятиях Красноярского края. Теперь предстоят долгосрочные испытания на текстильной фабрике в городе Харбин (Китай).

«У нас уже был опыт работы с традиционными сорбентами, когда нефтесодержащий сток вначале обрабатывали кавитацией, а после сорбенты уже улавливали «разбитые» цепочки загрязняющего полимера. Эффективность такой очистки была равна 98 процентов — на выходе мы получали практически идеально очищенную от вредных примесей воду», — отметила Дубровская.

Исследователи СФУ сотрудничают с учеными из Китайской академии наук с 2017 года, чтобы создать новый способ безреагентного очищения сточных вод, содержащих тяжелые металлы. По их словам, Пекин выражает интерес к проекту, так как значительная часть мирового промышленного комплекса сосредоточена на их территории. В ближайшее время эксперты планируют проверить работу «большого миксера» на алюминиевом предприятии РУСАЛ.

10 августа 2020, 03:00НаукаРоссийские ученые создали «пожирателя» нефтепродуктов в сточных водах

Способы очистки воды

Для того, чтобы очистить воду в городской квартире, не обязательно отдавать ее на анализ в лабораторию. Состав важен, однако «букет» водопроводной воды, как правило, предсказуем: предельные значения уровня вредных веществ не превышены, соответствие СанПиН соблюдено. Но пить воду прямо из крана мы вам все же не советуем: вредные вещества, хоть и в небольших концентрациях, там присутствуют и в долгосрочной перспективе могут обернуться головной болью.

Фильтрация — это комплексный процесс, сочетающий в себе несколько способов очистки. Познакомимся с основными из них.

Механическая (предварительная) фильтрация

Самый простой способ очистки воды: она проходит через своеобразное «сито», и все частицы крупнее его ячеек задерживаются. Один из самых распространенных материалов для картриджей механической фильтрации — полипропилен: химически инертный, безвредный и бюджетный материал, поры которого можно «подогнать» под разный (так или иначе достаточно крупный) диаметр.

Механическая фильтрация активно используется на городских водоканалах, особенно при заборе воды из открытых источников — рек, озер, водохранилищ. Вода очищается от песка, глины, растений и прочих нежелательных «добавок». Вот только поры фильтрующего материала достаточно велики, и растворенные загрязнители (активный хлор, нитраты и т.д.) или микроорганизмы через предфильтры пройдут совершенно спокойно. Но для их устранения предусмотрены совсем другие фильтры.

Это не значит, что эти «другие» более продвинутые: просто у предфильтров и фильтров тонкой очистки разные цели. Механическая фильтрация, например, позволяет быстро и без удара по карману очистить воду от механических и видимых глазу примесей во всей квартире или даже во всем доме — но с растворенными вредными веществами этот номер не пройдет. Впрочем, обо всем по порядку.

Сорбция

Если механический фильтр — это сито, то сорбционный — это губка, которая впитывает растворенные в воде примеси. По такому же принципу работают противогазы — только загрязнители они извлекают не из жидкости, а из воздуха. Впитывающие материалы называют сорбентами, самый популярный из них — активированный уголь.

Что значит активированный?

Сырье (в случае АКВАФОР это кокосовая скорлупа) превращают в уголь, нагревая без доступа кислорода — этот процесс называется «пиролиз». Полученный уголь обрабатывают водяным паром при температуре около 1000°C. В результате получается очень чистый материал с отличными сорбционными качествами: площадь поверхности составляет около 1000–1500 квадратных метров на 1 грамм угля.

Еще одна небольшая деталь: не любой активированный уголь позволяет хорошо очистить воду. Значение имеет и размер гранул, и его происхождение: березовый, а тем более каменный уголь по качеству не сравнятся с кокосовым. Он лучше активируется, и получаемая площадь поверхности во много раз превосходит все ожидания от угля другого типа.

Современные фильтрующие смеси содержат не только уголь, но и дополнительные сорбенты, которые придают материалам синергетический эффект. В качестве такого элемента АКВАФОР использует микроволокно AКВАЛЕН™: это не только «ловушка» для тяжелых металлов, но и гидрофильный («любящий воду») агент, который позволяет использовать мельчайшие гранулы угля, а значит увеличивать площадь контакта с водой и глубину очистки.

Ионный обмен

В водоочистке это процесс, при котором ионы кальция и магния (солей жесткости, содержание которых определяет мягкость или жесткость воды) замещаются ионами натрия — то есть вода становится мягкой. Как правило, для этого применяют ионообменные смолы. В умягчителях они действуют сами по себе, выполняя свою основную функцию — умягчение, — а в сорбционных фильтрах сочетаются в тех или иных пропорциях с активированным углем и прочими фильтрующими средами.

Одно из главных и весьма полезных свойств ионообменных смол — это способность к регенерации: смолу можно «воскресить» обычной поваренной солью.

Ионообменные материалы (иониты) также для служат для очистки от тяжелых металлов — например, свинца. Но их эффективность в этом не так уж впечатляет, поскольку отсутствует селективность (избирательность): допустим, что на тысячу ионов кальция приходится один ион свинца, и в условиях такого количественного превосходства свинец чаще всего «проскользнет незамеченным». Чтобы исправить возможные недочеты, специалисты АКВАФОР разработали особое ионообменное микроволокно АКВАЛЕНТМ, которое «специализируется» именно на тяжелых металлах.

Человеческий организм не «оборудован» никакими защитными «противометаллическими» механизмами, и, скажем, мышьяк, ртуть и прочие незваные гости там просто накапливаются, приводя к непрогнозируемым последствиям — скорее всего, неприятным.

Полое волокно

Продвинутая технология мембранной очистки, отсеивающая мельчайшие примеси, включая бактерии и цисты (микрофильтрационная мембрана с порами до 0,1 мкм), а в некоторых случаях и вирусы (ультрафильтрационная мембрана с порами до 0,01 мкм, — поскольку вирусы относятся к самым мелким из возможных примесей).

Да, полое волокно это тоже мембрана: в фильтре ее можно расположить и в виде рулона, как в случае обратноосмотической, но для удобства и минимизации занимаемого пространства из нее делают тонкие «ниточки», стенки которых состоят из супермелких полых ячеек, через которые как раз и пытаются вместе с потоком воды пройти загрязнители — впрочем, безуспешно. Это гарантия антибактериальной защиты — исключительно механической, без всяких химических добавок, что особенно актуально для семей с маленькими детьми.

Обратный осмос

Очистка происходит за счет обратноосмотической мембраны, которая разделяет поток на чистую и дренажную воду. Никакие примеси — ни растворенные, ни нерастворенные — она не пропускает, и на сегодняшний день это самый эффективный способ фильтрации.

Перед обратноосмотической мембраной обязательно должны быть установлены предфильтрационные модули, чтобы избежать ее повреждения. А еще вода после очистки обратным осмосом требует минерализации, поскольку полезные минералы удаляются мембраной так же эффективно, как и вредные вещества.

Современные обратноосмотические системы прошли многочисленные этапы технологической «эволюции», стали менее дорогостоящими и занимают меньше места: не всем из них даже требуется отдельный накопительный бак.

Линейка современных обратноосмотических систем АКВАФОР DWM обеспечивает максимально возможную в домашних условиях степень очистки: в сравнении с традиционными системами у них более высокая скорость фильтрации, небольшие габариты и оптимальное соотношение чистой воды и дренажа — его намного меньше, чем в стандартных системах.

Сейчас качество жизни и здоровье напрямую зависят от интеграции технологий в жизнь. Так пусть это будут самые лучшие технологии, которые фундаментально меняют мир к лучшему. Выбирайте себя и своих близких — а АКВАФОР вас в этом поддержит.

Кипение — урок. Физика, 8 класс.

Вы уже изучили такой вид парообразования как испарение.

Рассмотрим второй способ образования пара — кипение.

Кипение — это интенсивное парообразование, которое происходит при нагревании жидкости не только с поверхности, но и по всему объёму.

 

Рассмотрим пример — кипение воды.

В воде растворены молекулы воздуха (газов). При нагревании этот растворённый газ выделяется в виде воздушных пузырьков на дне и стенках сосуда (рис. 1).  

 

Рис. 1. Изображение кипения

 

С повышением температуры жидкости внутри этих пузырьков испаряется вода, они увеличиваются в размерах. Достигнув определённого размера, пузырьки отрываются от поверхности.

Если вода прогрета недостаточно, то пузырьки пара в холодных слоях схлопываются. А если температура достаточная, то они достигают поверхности воздуха или жидкости и лопаются, выпуская пар. В этот момент слышен шум, предшествующий обычно кипению. При определённой температуре вода закипает (рис. 2).

 

Рис. 2. Изображение модели кипения

 

Температуру, при которой жидкость кипит, называют температурой кипения.

Обрати внимание!

Во время кипения температура жидкости не изменяется, так как вся энергия расходуется на парообразование.

Температура кипения жидкости зависит от двух факторов:

• от рода жидкости;
• от внешнего давления.

Для каждого вещества существует своя температура кипения.

 

Вещество	Температура кипения       (при норм.  атм. давлении), °С
воздух	\(-193\)
кислород	\(-183\)
эфир	\(35\)
спирт	\(78\)
вода	\(100\)
ртуть	\(357\)
свинец	\(1740\)
медь	\(2567\)

 

При уменьшении давления воздушным пузырькам легче всплывать, кипение происходит при меньшей температуре. Именно поэтому высоко в горах (на высотах \(6000\) — \(8000\) м) не варят суп или мясо, а пользуются готовыми консервами, т.к. температура кипения воды меньше \(100\)°С.

 

Различные жидкости одной и той же массы требуют разное количество теплоты для их обращения в пар при температуре кипения. 

 

Q=L ·m, где  

 

\(Q\) — количество теплоты, необходимое для обращения вещества в пар;

\(m\) — масса вещества;

\(L\) — удельная теплота.

 

Удельная теплота парообразования (L) — физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры.

Источники:

Рис. 1. Автор: Monoklon — собственная работа, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=97966488.

Рис. 2. By Spiel496 (talk) — Own work by the original uploader using Inkscape., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=56968271.

Горячие стержни улучшают кипячение

Чайник с мельчайшими медными стержнями обеспечивает более быстрое бурление.

У вас есть полный доступ к этой статье через ваше учреждение.

Наностержни улавливают воздух, позволяя легко образовываться крошечным пузырькам. Кредит: Rensselaer/Koratkar

Для более быстрого и бурного кипения попробуйте добавить внутрь чайника слой медных наностержней.

Исследователи под руководством Нихила Кораткара из Политехнического института Ренсселера в Трое, штат Нью-Йорк, обнаружили, что облицовка медного горшка медными наностержнями заставляет воду кипеть намного быстрее. Открытие описано в журнале Small ¹ .

Вода может закипеть только в точке соприкосновения с воздухом.Этот интерфейс позволяет осуществить фазовый переход — в данном случае переход от жидкости к газу. Если границы раздела нет, горячая жидкость, несмотря на то, что она находится при температуре кипения или выше, ей некуда деваться, и поэтому она становится «перегретой».

Можно вскипятить кастрюлю со дна; если в дно сосуда ввести малюсенький дефект, там могут образоваться маленькие пузырьки. Эти пузырьки или воздушные карманы обеспечивают границу раздела, необходимую для фазового перехода, и жидкость может кипеть. Если сверху также есть доступ воздуха, это означает, что вода может кипеть как сверху, так и снизу.

Этот эффект пузырения со дна обычно достигается с микрометровыми дефектами в металле. Считалось, что объекты нанометрового размера слишком малы, чтобы образовывались устойчивые пузырьки. «Классические теории кипения предсказывают, что пузырьки не должны образовываться из нанопор из-за очень высоких сил поверхностного натяжения в таком масштабе», — говорит Кораткар.

В экспериментах команда использовала поверхность меди, покрытую наностержнями диаметром до 50 нанометров, и поместила ее в камеру с жидкостью.Стержни оказали драматическое влияние на образование пузырей: Кораткар увидел в 30 раз больше пузырей, образующихся на его поверхности, покрытой медными наностержнями, чем на поверхности, сделанной только из меди. Следовательно, время, необходимое для закипания жидкости, резко сократилось.

Кораткар и его команда не измеряли время до кипения напрямую, а измеряли количество воды, которая превращалась в пар в единицу времени на нагревательной стене. Это было в 6 раз больше для поверхности, покрытой медными наностержнями, чем для чистой поверхности меди.

Именно взаимодействие микро- и нано-компонентов приводит к лучшему кипячению, говорит Кораткар. Между наностержнями находятся миллиарды крошечных полостей, эти нанопоры могут улавливать воздух в виде нанопузырьков и подавать их в чуть более крупные микрополости, присутствующие в медном базовом слое. Здесь образуются более крупные пузыри, позволяющие воде закипеть.

Нанопоры постоянно питают микрополости, предотвращая их затопление водой и переход в неактивное состояние. «Механизм усиленного кипения впечатляет, поскольку он включает синергетическую связь между двумя совершенно разными масштабами длины», — говорит Кораткар.

Эта технология может найти множество применений, говорит Дэвид Кеннинг, эксперт по теплопередаче из Университета Брунеля в Аксбридже, Великобритания. Он предполагает, что эту технологию можно использовать в химической обработке для предотвращения «вздутия» при кипячении растворителей в колбах с очень гладкой поверхностью. Кораткар говорит, что наностержни можно использовать в чайниках, чтобы значительно снизить потребление энергии. Более высокотехнологичные приложения могут включать охлаждение интегральных схем и компьютерных чипов, которые используют медь в качестве соединений.

Ссылки

1. Ли, К.и другие. Предварительная онлайн-публикация Small , doi: 10.1002/smll.200700991 (2008 г.).

Ссылки для скачивания

Ссылки по теме

Ссылки по теме

Ссылки по теме в Nature Research

Химия природы

Природа Нанотехнологии

Об этой статье

Процитировать эту статью

Sanderson, K. Горячие стержни улучшают кипячение. Природа (2008).https://doi.org/10.1038/news.2008.935

Скачать цитату

Поделиться этой статьей

Любой, с кем вы поделитесь следующей ссылкой, сможет прочитать этот контент:

Получить ссылку для общего доступа

Извините, ссылка для общего доступа в настоящее время недоступно для этой статьи.

Предоставлено инициативой Springer Nature SharedIt по обмену контентом.

Влияние шкалы длины на усиление кипения структурированных медных поверхностей | Дж.Теплопередача

Теплопередача при кипении может быть существенно изменена путем добавления поверхностных структур. Хотя с помощью этого подхода было продемонстрировано значительное увеличение критического теплового потока (CHF) и коэффициента теплопередачи (HTC), остаются фундаментальные вопросы о природе увеличения и роли масштаба длины конструкции. Эта работа представляет собой систематическое исследование структур от сотен нанометров до нескольких миллиметров.В частности, были изготовлены медные подложки с пятью различными геометриями микроканалов (характерные длины от 300  мкм м до 3 мм) и четырьмя различными наноструктурными покрытиями из оксида меди (характерные длины от 50 нм до 50  мкм м). Кроме того, было изготовлено двадцать различных многомасштабных структур, совпадающих с каждой перестановкой различных микроканалов и наноструктур. Каждая поверхность была испытана до CHF при кипячении в бассейне насыщенной воды при атмосферных условиях.Было замечено, что наноструктурированные покрытия увеличивают CHF за счет поверхностного затекания, что согласуется с существующими моделями, но снижают HTC из-за подавления процесса зародышеобразования. Было замечено, что микроканалы увеличивают как CHF, так и HTC, в целом превосходя наноструктурированные покрытия. Многомасштабные поверхности продемонстрировали превосходные характеристики со значениями CHF и HTC, достигающими 313 Вт/см ² и 461 кВт/м ² К соответственно. Наиболее важно то, что на многомасштабных поверхностях наблюдались индивидуальные механизмы улучшения, наблюдаемые для каждого масштаба длины, а именно усиление зародышеобразования и динамики пузырьков из микроканалов и усиленное затекание CHF из наноструктур. Кроме того, две поверхности, протестированные здесь, продемонстрировали нехарактерно высокие значения HTC из-за уменьшения перегрева стенки при увеличении тепловых потоков. В то время как потенциальные механизмы, вызывающие это нелогичное поведение, обсуждаются, необходимы дальнейшие исследования, чтобы окончательно определить его причину.

Теплопередача при кипении широко используется в различных современных приложениях, от производства пара для выработки электроэнергии на электростанциях до его использования в отоплении, вентиляции и кондиционировании воздуха, а также в управлении температурным режимом.Из-за скрытой теплоты испарения и большого изменения плотности фазовый переход жидкость-пар является чрезвычайно эффективным средством теплопередачи и используется во многих промышленных и коммерческих процессах. Кипение представляет собой сложный процесс, при котором тепло передается от поверхности жидкости за счет испарения, переходной теплопроводности и конвекции, возникающей в результате цикла вскипания пузырьков пара у стенки [1]. Эффективность теплопередачи при кипении измеряется с помощью HTC, определяемой как отношение поверхностного теплового потока к перегреву стенки.Здесь перегрев определяется как разница температур между твердой стенкой и температурой насыщения жидкости. Максимальный тепловой поток, который может устойчиво поддерживаться при кипении, определяется КТП. За пределами CHF скорость пара, образующегося на поверхности, не может быть уравновешена скоростью возврата жидкости на поверхность. Эта нестабильность приводит к неконтролируемому повышению температуры стенки, поскольку в процессе высыхания поверхность покрывается слоем изолирующего пара.

Методы повышения теплопередачи при кипячении и теплоотдаче при кипении применялись в течение десятилетий с использованием различных пористых материалов и механически деформируемых структур на металлических подложках [2]. Исследователи также изучили влияние механической обработки микроструктур непосредственно на металлические подложки, создавая микроструктуры и каналы [3]. Наблюдаемые улучшения при использовании этих подходов обычно связывают со способностью поверхностных структур способствовать зарождению пузырьков и усиливать цикл вскипания.Кандликар продемонстрировал использование трехмерных контурных структур, выдавленных на медных подложках, чтобы способствовать формированию дискретных путей жидкости и пара к поверхности и от нее [4]. Было показано, что эти структуры миллиметрового масштаба обеспечивают чрезвычайно большое улучшение CHF (увеличение на 150%) и HTC (увеличение на 740%) по сравнению с голой медью. Рахман и др. также продемонстрировали использование пространственного упорядочения для усиления кипения на медных подложках [5]. В этой работе плоскостные градиенты температуры поверхности использовались для упорядочивания полей течения, что приводило к увеличению CHF на 100% и увеличению HTC на 400%.

Благодаря недавнему развитию различных методов микро/нанопроизводства многие исследователи изучили влияние микро- и наноразмерных структур на кремниевые подложки. Методы модификации поверхности, включая биотемплатирование [6,7], травление [8–10], гальваническое покрытие [8,11], рост оксида [12,13], испарение [14] и электроосаждение [12], а также глубокое реактивное ионное травление [7,15] использовалось для увеличения теплопередачи при кипении в бассейне.Поверхности, изучаемые в этих работах, обычно имели масштабы длины структуры менее 10  мк м. Сообщалось об увеличении CHF до 220 Вт/см ² и значениях HTC до 75 кВт/м ² K для наноструктурированных [6,8,10,14] и микроструктурированных [3,7] одинарных масштабов. ,15] поверхностей. Было показано, что иерархические поверхности, содержащие как микро-, так и наноструктуры на кремниевых подложках, дополнительно увеличивают CHF до 257 Вт/см ² , при этом не показывая значительных изменений в HTC по сравнению с поверхностями одинарной длины [7,12].

Совсем недавно была проведена серия исследований комбинированного воздействия слоев пористого покрытия и открытой геометрии микроканалов на металлические подложки. Патил и Кандликар нанесли микропористое покрытие только на вершины ребер медного микроканала и продемонстрировали КТР 325 Вт/см ² [16]. Джайкумар и Кандликар провели серию исследований влияния спеченного пористого покрытия на поверхности микроканалов.Они выборочно нанесли пористые слои с размером пор 5–20  мкм мкм на различных участках канала и изменили размеры канала, чтобы получить максимальную мощность 420 Вт/см ² [17,18]. поверхность может поддерживать отдельные поля течения жидкости и пара при высоких тепловых потоках, что приводит к значительному увеличению КТР.

Несмотря на то, что многие исследователи изучали передачу тепла при кипении на структурированных поверхностях, необходимо продолжить работу, чтобы понять фундаментальные механизмы, ведущие к повышению производительности.В частности, существует мало понимания роли масштабов длины структуры и взаимодействия между CHF и HTC. Это включает их улучшение, а в некоторых случаях и их деградацию из-за добавления поверхностных структур. Эта работа посвящена систематическому изучению влияния масштаба длины структуры от сотен нанометров до миллиметров. В частности, здесь было исследовано влияние использования структур с одной шкалой длины, а также структур с несколькими масштабами для улучшения кипения на медных подложках.

Для изучения влияния масштаба длины на усиление кипения было изготовлено тридцать различных поверхностей со структурными размерами от сотен нанометров до нескольких миллиметров. К ним относятся поверхности с одной шкалой длины, а также поверхности с несколькими масштабами, состоящие из нескольких структур, наложенных друг на друга. Для создания этих тридцати поверхностей на медных подложках использовались два метода изготовления: электроэрозионная обработка (EDM) и гидротермальное оксидирование.Проволочный электроэрозионный станок использовался для обработки геометрии микроканалов и создания тестовых образцов одинаковой толщины из большого медного блока. При электроэрозионной обработке проволоки материал удаляется за счет быстрых разрядов тока между проволокой (находящейся под напряжением) и медным блоком, погруженным в диэлектрическую жидкость. На рисунках 1(a) и 1(b) показаны оптические изображения получившихся геометрий микроканалов, полученных с помощью проволочной электроэрозионной обработки на подложках размером 2 см × 2 см. После проволочной электроэрозионной обработки образцы нарезают кубиками до размеров 1 см ×1 см таким образом, чтобы массив микроканалов проходил по всей поверхности кипения (на рис.1). На рис. 1(с) перечислены детали пяти конструкций микроканалов, рассмотренных в этой работе, включая соглашение об именах и результирующую геометрию, измеренную оптическим путем. Были изучены поверхности микроканалов с количеством каналов от двух до десяти на сантиметр (обозначенных от M2 до M10) с почти полусферическими каналами номинальной ширины 0,42 мм и глубины 0,28 мм. Ширина ребер образцов (расстояние между двумя каналами) варьируется от W _F  = 0,78 − 3,28 мм, в результате чего отношение площадей (истинная площадь поверхности к площади следа) равно 1. 14–1,65. В то время как проволочный электроэрозионный электроэрозионный станок является удобным инструментом для быстрого изготовления образцов для испытаний в лабораторных масштабах, результирующие геометрические формы могут быть легко получены с использованием и других подходов. Относительно большие размеры элементов (от сотен микрометров до нескольких миллиметров) достижимы с использованием различных традиционных методов производства в макромасштабе. Хотя эти поверхности для простоты называются в этой работе «микроканалами», масштабы длин достаточно велики, а отношения площадей достаточно малы, так что капиллярность и поверхностное затекание не будут играть роли в усилении кипения от этих структур.

Рис. 1

Микроканальные медные поверхности, показывающие оптические изображения ( a ) двух образцов, изготовленных с использованием проволочной электроэрозионной обработки с четырьмя и десятью каналами в каждом, и ( b ) крупный план поперечного сечения одного микроканала с указанием ширины канала , W _C , и глубина, D . ( c ) Геометрические детали всех пяти микроканальных поверхностей, изготовленных и протестированных в этой работе, включая названия поверхностей, количество каналов на сантиметр, измеренную ширину и глубину каналов, мерную ширину ребер, Вт _F и отношение истинной площади поверхности к площади охвата.

Рис. 1

Микроканальные медные поверхности, показывающие оптические изображения ( a ) двух образцов, изготовленных с использованием проволочной электроэрозионной обработки с четырьмя и десятью каналами в каждом, и ( b ) крупный план поперечного сечения одного микроканала, определяющего канал ширина W _C и глубина D . ( c ) Геометрические детали всех пяти микроканальных поверхностей, изготовленных и протестированных в этой работе, включая названия поверхностей, количество каналов на сантиметр, измеренную ширину и глубину каналов, мерную ширину ребер, Вт _F и отношение истинной площади поверхности к площади охвата.

Наноразмерные поверхностные структуры также изучались в этой работе и были изготовлены путем гидротермального окисления медных поверхностей. На рис. 2 показаны изображения сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) при двух увеличениях четырех различных рассматриваемых здесь наноструктур оксида меди, которые получили названия от CuO-1 до CuO-4. Для создания наноструктур CuO медные подложки сначала очищали от собственных оксидов в ванне с 2%-ной соляной кислотой в течение 10 мин.После этого их быстро промывали деионизированной (ДИ) водой, сушили азотом и помещали непосредственно в щелочную ванну. Температура ванны поддерживается с помощью нагревательной плиты и тщательно контролируется во время роста CuO. На рис. 2(а) показан CuO-1, выращенный в ванне с NaClO ₂ , NaOH и деионизированной водой (16:1:100 мас. %) в течение 10 мин при 70 °C с использованием метода, описанного Лавом и Пакман [19]. На рисунке 2(b) показан CuO-2, выращенный в фосфатном буферном растворе, состоящем из Na ₂ HPO ₄ , NaH ₂ PO ₄ и деионизированной воды (0.91:0,56:100 мас. %) при комнатной температуре (20–22 °С) в течение 24 ч. На рис. 2(в) показан CuO-3, выращенный в ванне с NaClO ₂ , NaOH, Na ₃ P0 ₄ 12H ₂ 0 и деионизированной водой (3,75:5:10:100 мас. %) в течение 10 мин при 96°С с использованием метода, описанного Chu et al. [12]. На рис. 2(г) показан CuO-4, выращенный в ванне с 65 мМ аммиака (NH ₄ OH), разбавленного деионизированной водой, при температуре 60 °C в течение 20 ч [20].

Рис.2

Наноструктурированные покрытия из оксида меди с указанием ( a )–( d ) названий каждого типа наноструктуры, химического состава раствора и условий ванны, использованных для их изготовления, а также СЭМ-изображений каждого полученного покрытия при двух увеличениях. Для нанопокрытий ( e ) CuO-3 и ( f ) CuO-4 показаны СЭМ-изображения двух многомасштабных поверхностей, состоящих из наноструктур CuO, выращенных непосредственно на микроканальных образцах меди.

Рис. 2

Наноструктурированные покрытия из оксида меди, показывающие ( a )–( d ) названия каждого типа наноструктур, химический состав раствора и условия ванны, использованные для их изготовления, а также СЭМ-изображения каждого полученного покрытия при два увеличения.Для нанопокрытий ( e ) CuO-3 и ( f ) CuO-4 показаны СЭМ-изображения двух многомасштабных поверхностей, состоящих из наноструктур CuO, выращенных непосредственно на микроканальных образцах меди.

Как видно на рис. 2(a)–2(d), были созданы различные наноструктуры оксида меди с широким диапазоном морфологии и размеров. С помощью гидротермального окисления в различных условиях были изготовлены структуры с репрезентативными размерами элементов до ∼100 нм (CuO-1) и до ∼100  мкм мкм (CuO-2). Полученные наноструктуры имеют острую лезвиеобразную морфологию (CuO-1 и CuO-3), форму широкой цветочной педали (CuO-2) и трехмерную иерархическую структуру (CuO-4). Это использовалось не только для создания наноструктур CuO на плоских медных поверхностях (рис. 2 (a)–2 (d)), но также для создания многомасштабных поверхностей как с микроканальной геометрией, так и с наноструктурами CuO. На рисунках 2(e) и 2(f) показаны СЭМ-изображения двух многомасштабных поверхностей, состоящих из наноструктур CuO, выращенных непосредственно на поверхности микроканалов с использованием точно таких же методов изготовления, описанных выше.Путем наложения каждой из четырех различных наноструктур CuO (от CuO-1 до CuO-4) на каждую из пяти различных геометрий микроканалов (от M2 до M10) было создано в общей сложности двадцать различных многомасштабных поверхностей. Наряду с голыми медными поверхностями это приводит к тридцати различным поверхностям кипения, изготовленным и испытанным в этой работе (одна голая, четыре наноструктурированных, пять микроканальных и 20 многомасштабных).

Каждая изготовленная поверхность была охарактеризована во время кипячения в бассейне с использованием специально изготовленного экспериментального прибора.Полную информацию об аппарате для кипячения, экспериментальных методах и погрешностях измерений можно найти в предыдущих публикациях [5–7, 21]. Вкратце, каждый образец был охарактеризован до CHF при кипячении в бассейне насыщенной воды при атмосферных условиях. Каждый медный образец припаивается к изолированному медному нагревательному блоку, оснащенному набором термопар для измерения температуры поверхности, а также поверхностного теплового потока. Поверхности погружают в ванну с дегазированной деионизированной водой, поддерживаемую в условиях насыщения с помощью вспомогательного нагревателя.Поверхностный тепловой поток постепенно увеличивается, и после каждого шага системе дают время для достижения теплового равновесия в течение ∼20 мин, после чего регистрируют температуру поверхности. Сообщаемая температура поверхности представляет собой температуру на границе раздела жидкость-твердое тело и учитывает все сопротивления между термопарой, встроенной в блок нагревателя, и поверхностью образца (припой, подложка и т. д.). Все результаты, представленные в этой работе, используют проецируемую площадь поверхности для расчета теплового потока. Во время испытаний тепловой поток увеличивается небольшими дискретными шагами, пока не будет достигнуто значение CHF.КТР принимается за наивысший устойчивый тепловой поток, после которого происходит неконтролируемое повышение температуры поверхности за счет высыхания. При достижении CHF температура поверхности быстро превышает температуру плавления припоя (182 °C), образец отсоединяется от нагревательного блока, и система отключается. ГТК в каждой точке рассчитывается как отношение теплового потока к перепаду температуры перегрева стенки. Основываясь на ранее опубликованном анализе неопределенности [6,7], экспериментальная неопределенность для теплового потока варьируется от 10. 9 % до 2,3 %, а коэффициент теплоотдачи варьируется от 18,7 % до 5,7 % для диапазона тепловых потоков 50–300 Вт/см ² . Соответственно, номинальные погрешности для теплового потока, коэффициента теплопередачи и перегрева стенки составляют ±6,7 Вт/см ² , ±17,3 кВт/м ² К и ±1,5 К соответственно для условий испытаний, рассмотренных в настоящем документе. Работа.

Кривые кипения для четырех наноструктурированных поверхностей показаны на рис.3, демонстрирующий значения CHF от 141 Вт/см ² до 228 Вт/см ² . Это представляет собой увеличение CHF с 20% до 95% по сравнению с голыми медными поверхностями. Усиление CHF на поверхностях CuO согласуется с предыдущей работой и связано со способностью образцов задерживать высыхание за счет поверхностного затекания. На рис. 4 показаны измеренные значения CHF, построенные в зависимости от объемного потока непрямого излучения для всех четырех поверхностей CuO и оголенной меди. Объемный поток нечестивости — это феноменологический параметр, используемый для характеристики способности затекания структурированных поверхностей.Измерение объемного потока затекания и разработка модели CHF с усилением затекания для структурированных супергидрофильных поверхностей были описаны в предыдущих публикациях [7,21]. Используя этот подход, можно увидеть, что модель, разработанная Rahman et al. точно предсказывает усиление CHF на поверхности CuO во время кипячения насыщенной воды в бассейне при атмосферных условиях [7]. Изучение изображений SEM на рис. 2 и результатов на рис. 4 показывает, что размер и форма наноструктур не были критическим фактором, определяющим CHF.Поверхности с самой маленькой (CuO-1) и самой большой (CuO-2) структурами показали относительно скромные улучшения. В то время как поверхности со структурой среднего размера (CuO-3 и CuO-4) продемонстрировали большее улучшение благодаря их способности эффективно впитывать влагу. Это показывает, что впитываемость является ключевой характеристикой, диктующей усиление CHF на структурированных супергидрофильных поверхностях. Наноструктурированная поверхность CuO-4 показывает самый высокий CHF (228 Вт/см ² ) при самом большом непрямом объемном потоке (4,3 мм/с) и превосходит характеристики различных наноструктур CuO, протестированных ранее в Rahman et al.[7]. Это связано со сложной трехмерной природой покрытия CuO-4 (рис. 2(в)), которое имеет характеристики порядка 1  мкм мкм и более мелкие детали менее 100 нм. Это также согласуется с предыдущей работой, где иерархические поверхности показали наибольшую впитываемость и CHF [7].

Рис. 4

Критический тепловой поток на наноструктурированных поверхностях с усиленным капиллярным эффектом, показывающий измеренное значение CHF в зависимости от измеренного объемного теплового потока для каждой поверхности наноструктуры CuO и сравниваемое с ранее опубликованной моделью Rahman et al.[7]

Рис. 4

Критический тепловой поток на наноструктурированных поверхностях, усиленный капиллярным эффектом, показывающий измеренную CHF как функцию измеренного объемного потока теплового потока для каждой поверхности наноструктуры CuO и сравниваемый с ранее опубликованной моделью Rahman et al. [7]

Это увеличение CHF достигается расширением кривых кипения до более высоких температур перегрева. Как видно на рис. 3(б), это приводит к снижению ВТК по сравнению с голой медью при эквивалентном тепловом потоке для всех испытанных образцов.Три из четырех испытанных здесь структур CuO показывают более низкие ТТК по всей кривой кипения, в то время как CuO-4 демонстрирует увеличение максимальной ТТК, но это достигается только при высоких тепловых потоках. Кажущееся уменьшение ГТК (при общем тепловом потоке) объясняется подавлением процесса нуклеации. За счет конформного покрытия поверхности наноструктурами CuO номинальный размер доступных полостей, распределенных по поверхности меди, уменьшается. Это уменьшение приводит к большему перегреву, необходимому для активации данной полости, как смоделировал Хсу [22], и приводит к эффективному снижению HTC при заданной температуре поверхности по сравнению с голой медью. Это явление не наблюдается при кипячении на усиленных кремниевых подложках. Это связано с тем, что голая поверхность кремния чрезвычайно гладкая, а добавление наноструктур увеличивает размер и количество полостей, доступных для зародышеобразования.

Добавление наноструктур CuO к голой медной подложке увеличивает CHF, но приводит к заметному снижению HTC (при заданном тепловом потоке). В качестве альтернативы, геометрия микроканалов, изготовленная и протестированная здесь, показывает одновременное увеличение как CHF, так и HTC по всей кривой кипения.Все пять поверхностей микроканалов превосходят плоскую медь, при этом CHF увеличивается с количеством каналов до 206 Вт/см ² . Точно так же HTC был увеличен до 186 кВт/м ² K, что представляет собой увеличение более чем в 2,6 раза по сравнению с голой медью для образцов M6 и M8. Это дает интересное сравнение между микромасштабными и наномасштабными элементами на поверхности с одной шкалой длины. Как видно здесь, простые поверхности микроканалов с элементами миллиметрового масштаба существенно превосходят наноструктурированные покрытия.Они демонстрируют сопоставимые значения CHF, но с заметно более высокими значениями HTC.

Размеры поверхностей микроканалов слишком велики, чтобы капиллярность или поверхностное затекание могли играть доминирующую роль в усилении кипения. Точно так же отношение площадей кажется слишком маленьким, чтобы улучшения можно было связать с шероховатостью, ребристостью или другими эффектами, связанными с площадью поверхности. Результаты для протестированных здесь поверхностей микроканалов качественно и количественно аналогичны результатам, полученным Куком и Кандликаром [3].В этой работе усиление было связано с природой зарождения и цикла вскипания на поверхностях с микроканалами. Зарождение происходит преимущественно внутри микроканалов и при пониженных перегревах, а диаметр выхода пузырьков увеличивается. Когда пузырьки покидают каналы, они направляют жидкость к активным местам зародышеобразования внутри канала. Это увеличивает HTC за счет увеличения цикла вскипания и увеличивает CHF за счет того, что поверхность остается смачиваемой при высоких потоках.Хотя максимальный тепловой поток (CHF не был достигнут) и максимальные значения HTC, указанные Куком и Кандликаром, были больше, чем измеренные здесь (244 Вт/см ² и 269 кВт/м ² К), эти расхождения можно было объяснить. различиями в геометрии микроканалов. Кук и Кандликар изучали поверхности с ребрами и микроканалами с большим удлинением, что позволило изготовить гораздо большую плотность каналов на образце аналогичного размера.

На рис. 3 показано, что поверхности медных микроканалов явно лучше подходят для общего улучшения кипения по сравнению с наноструктурированными медными поверхностями.Они обеспечивают высокое значение CHF, но, что более важно, они демонстрируют неизменно высокое значение HTC по всей кривой кипения. Эти результаты основаны на характеристиках поверхностей, которые, как правило, содержат структуры только с одним масштабом длины. Структуры CuO достаточно малы, чтобы улучшить капиллярность и затекание поверхности, в то время как поверхности микроканалов достаточно велики, чтобы усилить зародышеобразование и динамику пузырьков. Кроме того, здесь были протестированы многомасштабные поверхности, чтобы проверить характеристики поверхностей с этими двумя различными типами структур, наложенными друг на друга.Двадцать различных многоуровневых поверхностей были изготовлены путем объединения четырех различных наноструктур CuO с пятью различными конструкциями микроканалов. Характеристики кипения для всех двадцати мультимасштабных поверхностей показаны на рис. 5–8, по сравнению с образцом из чистой меди.

Рис. 5

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-1 (рис. 2(a)), показывающий ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) ГТК как функцию теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-1 без микроканалов

Рис. 5

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-1 (рис. 2(a)), показывающие ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) HTC как функцию теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-1 без микроканалов

Как видно на рис.5 и 6, многомасштабные поверхности, содержащие наноструктуры CuO-1 и CuO-2, качественно и количественно подобны друг другу, со значениями CHF 200–250 Вт/см ² и максимальным ГТК около ∼200 кВт/м ² K. Сравнивая результаты, представленные на рис. 5 и 6 для многомасштабных структур с результатами, показанными на рис. 3 для поверхностей только с микроканалами, можно оценить эффект добавления наноструктур. Добавление наноструктур CuO-1 и CuO-2 к поверхностям микроканалов привело к умеренному увеличению CHF на 20–25% для всех конструкций.Точно так же максимальные значения HTC для многомасштабных поверхностей остались номинально одинаковыми, при этом некоторые поверхности увеличились, а некоторые уменьшились примерно на 30%. Эти результаты согласуются с тем, что было обнаружено при добавлении этих низкопрофильных наноструктур (CuO-1 и CuO-2) к голым поверхностям.

Рис. 6

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-2 (рис.2(b)), показывающий ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) ТТК как функцию теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-2 без микроканалов

Рис. 6

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-2 (рис. 2(b)), показывающие ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) HTC как функцию теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-2 без микроканалов

При добавлении двух высокоэффективных наноструктур (CuO-3 и CuO-4) к поверхностям микроканалов наблюдалось заметно различное поведение, что приводило к более четкому и последовательному усилению кипения.Как видно на рис. 7 и 8, многомасштабные поверхности, содержащие наноструктуры CuO-3 и CuO-4, демонстрируют значения CHF в диапазоне 235–313 Вт/см ² , что представляет увеличение примерно на 25–50% по сравнению с поверхностями только с микроканалами. . Максимальное значение CHF 313 Вт/см ² наблюдалось для поверхности CuO-4 M10. Влияние добавления CuO-3 и CuO-4 на HTC поверхностей микроканалов показало гораздо большие различия от образца к образцу. Опять же, сравнивая результаты рис.7 и 8 в сравнении с характеристиками поверхностей только с микроканалами на рис. 3 видно, что для некоторых образцов максимальное ГТК существенно не изменилось, в то время как для большинства конструкций оно изменилось лишь умеренно (25–75%). Однако для двух протестированных здесь поверхностей наблюдалось резкое увеличение максимальной HTC при добавлении наноструктур CuO-3 и CuO-4. Поверхность CuO-4 M10 и поверхность CuO-3 M4 зафиксировали максимальные значения ГТК 461 кВт/м ² K и 413 кВт/м ² K соответственно, что представляет собой увеличение примерно на 225% по сравнению с поверхностями с соответствующими только микроканалы.

Рис. 7

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-3 (рис. 2(c)), показывающие ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) HTC как функция теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-3 без микроканалов

Рис. 7

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-3 (рис.2(c)), показывающий ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) HTC как функцию теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-3 без микроканалов

Рис. 8

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-4 (рис. 2(d)), показывающие ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) ГТК в зависимости от теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-4 без микроканалов

Рис.8

Результаты кипения для многомасштабных поверхностей, состоящих из всех пяти конструкций микроканалов, покрытых наноструктурами CuO-4 (рис. 2(d)), показывающие ( a ) тепловой поток как функцию перегрева и ( b ) HTC как функция теплового потока по сравнению с плоской поверхностью CuO-4 без микроканалов

На кривых кипения для многомасштабных поверхностей с наноструктурами CuO-3 и CuO-4 можно наблюдать два интересных поведения, особенно в образцах, демонстрирующих самые высокие значения CHF и HTC. Во-первых, наблюдается дискретное изменение наклона кривых кипения по мере того, как многомасштабная поверхность достигает более высоких тепловых потоков и приближается к CHF. Это особенно заметно на рис. 7 (многомасштабные поверхности CuO-3) для образцов с более высокими характеристиками и, в меньшей степени, на некоторых данных на рис. 8 (многомасштабные поверхности CuO-4). Во-вторых, многомасштабная поверхность CuO-4 M10 (рис. 8) демонстрирует совершенно иное поведение при кипении, чем остальные протестированные образцы. В частности, показано, что перегрев стенки уменьшается с увеличением теплового потока.Это явление в меньшей степени проявляется и на многомасштабной поверхности CuO-3-M4 (рис. 7). Эти два поведения были дополнительно изучены с помощью серии тестов на повторяемость.

На рис. 9 показаны результаты повторяемости для многомасштабных поверхностей CuO-3 M8 и CuO-3 M10. Кривые кипения сравниваются с голыми медными поверхностями, а также с результатами кипения каждой из независимых структур, составляющих многомасштабную поверхность. Каждая из многомасштабных поверхностей тестировалась несколько раз, и на рис. 9 показаны две репрезентативные кривые кипения из экспериментов, проведенных на одной и той же поверхности, но в два разных дня. Во всех случаях поверхности испытываются до CHF, снимаются с узла нагревателя и очищаются с помощью растворителей между каждым испытанием. Каждая из поверхностей показывает аналогичные кривые кипения для отдельных испытаний, проведенных в разные дни, что подтверждает повторяемость и долговечность эксперимента и поверхностей в течение периода испытаний.Для обоих образцов видно отчетливое и повторяющееся изменение наклона кривой кипения по мере приближения к CHF. Такое поведение, по-видимому, является результатом двух различных структур шкалы длины, существующих на поверхности. При относительно низких перегревах микроканальная составляющая способствует зарождению и удалению пузырьков пара; на рис. 9 это обозначено цифрой «1». Многомасштабные поверхности ведут себя подобно поверхностям микроканалов как в количественном, так и в качественном отношении. При более высоких тепловых потоках компонент наноструктуры задерживает высыхание, что приводит к увеличению CHF.Как видно для обоих образцов, наклон кривой кипения изменяется и точно соответствует наклону поверхностей только с наноструктурами CuO, отмеченному цифрой «2» на рис. 9. Эти результаты показывают, что каждый из масштабов длины наложенные друг на друга на разномасштабных поверхностях, играет важную и отчетливую роль в усилении кипения. Геометрия микроканалов способствует зарождению и эффективной динамике пузырьков при тепловых потоках от низких до умеренных, в то время как наноструктурированные компоненты задерживают высыхание за счет поверхностного затекания, тем самым увеличивая КТП.Хотя это не может быть окончательно подтверждено собранными здесь экспериментальными результатами, отчетливое изменение наклона кривых кипения вблизи CHF может свидетельствовать о начале процесса высыхания. Это изменение наклона согласуется с потерей доступной площади поверхности, связанной со стабильным высыханием некоторой части поверхности нагревателя. Требуется дальнейшая работа, чтобы выяснить справедливость этой гипотезы и природу этого явления.

Рис.9

Повторяемость и роль масштабов длины в характеристиках кипения многомасштабных поверхностей с наноструктурами CuO-3. Испытание на воспроизводимость ( a ) многомасштабной поверхности CuO-3, M10 и ( b ) многомасштабной поверхности CuO-3, M8, показывающее согласованные кривые кипения. Эти многомасштабные поверхности демонстрируют характеристики своих отдельных компонентов, где микроканалы способствуют усилению зародышеобразования и динамики пузырьков при низких перегревах (обозначены как «1»), а наноструктуры CuO задерживают CHF из-за затекания (обозначены как «2») при высоких тепловых потоках.

Рис. 9

Повторяемость и роль масштабов длины в характеристиках кипения для многомасштабных поверхностей с наноструктурами CuO-3. Испытание на воспроизводимость ( a ) многомасштабной поверхности CuO-3, M10 и ( b ) многомасштабной поверхности CuO-3, M8, показывающее согласованные кривые кипения. Эти многомасштабные поверхности демонстрируют характеристики своих отдельных компонентов, где микроканалы способствуют усилению зародышеобразования и динамики пузырьков при низких перегревах (обозначены как «1»), а наноструктуры CuO задерживают CHF из-за затекания (обозначены как «2») при высоких тепловых потоках.

На рис. 10 показаны результаты повторяемости для многомасштабных поверхностей CuO-4 M10 по сравнению с голой медью, а также ее микроканальными (M10) и наноструктурными компонентами (CuO-4). Хотя все результаты, представленные в этой работе, были проверены на повторяемость в последовательных экспериментах по кипячению, были изготовлены и испытаны две отдельные мультимасштабные поверхности CuO-4 M10. Это было сделано для проверки и подтверждения противоречивых результатов, показанных на рис.8, где перегрев стенки остается почти постоянным (или даже уменьшается) при увеличении теплового потока. Такое поведение приводит к большому CHF (303 Вт/см ² ) и максимальному HTC (461 кВт/м ² K), измеренным для этой конструкции. В то время как некоторые расхождения наблюдаются при низких температурах перегрева (из-за начала пузырькового кипения), две отдельные многомасштабные поверхности CuO-4 M10 показали очень похожие характеристики. Эти тесты на повторяемость показывают, что это нелогичное поведение не является случайным явлением.Кроме того, многомасштабная поверхность CuO-3 M4 также демонстрирует снижение перегрева стенки с ∼7,5 К при 50 Вт/см ² до ∼5 К при 210 Вт/см ² , что приводит к столь же большому максимальному HTC 403 кВт. /м ² К (рис. 7).

Рис. 10

Повторяемость двух разных многомасштабных образцов CuO-4, M10, изготовленных и испытанных с использованием одних и тех же методов. Две многомасштабные поверхности показывают различия при низких тепловых потоках, что связано с различиями в начале пузырькового кипения, но демонстрируют согласованные кривые кипения при высоких тепловых потоках. Кроме того, кривые демонстрируют отчетливое сходство с кривыми, представленными Кандликаром [4], что указывает на потенциальную роль пространственного упорядочения полей потока жидкости и пара.

Рис. 10

Повторяемость двух разных многомасштабных образцов CuO-4, M10, изготовленных и испытанных с использованием одних и тех же методов. Две многомасштабные поверхности показывают различия при низких тепловых потоках, что связано с различиями в начале пузырькового кипения, но демонстрируют согласованные кривые кипения при высоких тепловых потоках.Кроме того, кривые демонстрируют отчетливое сходство с кривыми, представленными Кандликаром [4], что указывает на потенциальную роль пространственного упорядочения полей потока жидкости и пара.

Общее влияние геометрии микроканалов, наноструктурированных покрытий и их комбинации на многомасштабных поверхностях можно увидеть на рис. 11 для всех тридцати совершенно разных поверхностей, протестированных в этой работе. Измеренная CHF и максимальная HTC нанесены на график в зависимости от количества микроканалов на единицу длины, при этом каждое наноструктурированное покрытие CuO представлено отдельной кривой (темные кружки).Поверхности только с микроканалами (без наноструктур) представлены открытыми треугольниками, в то время как образцы только с наноструктурами представлены всеми данными, падающими на ось y (без микроканалов). Хотя различия в данных очевидны, можно сделать несколько общих замечаний. Рисунок 11(а) показывает, что добавление наноструктур CuO может увеличить CHF до ∼125 Вт/см ² . Это согласуется с оголенной медью, а также со всеми рассматриваемыми геометриями микроканалов и связано с замедленным высыханием из-за затекания.Точно так же добавление микроканалов (до десяти каналов на сантиметр) показывает постоянное увеличение КТР примерно на 90–110 Вт/см ² для чистой меди, а также для поверхностей с наноструктурами CuO. Это связано с усилением зародышеобразования и усилением динамики пузырьков.

Рис. 11

Влияние микроканалов на ( a ) критический тепловой поток и ( b ) максимальный коэффициент теплоотдачи для всех четырех исследованных в данной работе наноструктурных покрытий CuO (черные кружки) по сравнению с поверхностями без Наноструктуры CuO (открытые треугольники)

Рис.11

Влияние микроканалов на ( a ) критический тепловой поток и ( b ) максимальный коэффициент теплопередачи для всех четырех исследованных в данной работе наноструктурных покрытий CuO (темные кружки) по сравнению с поверхностями без наноструктур CuO ( открытые треугольники)

На рис. 11(b) показана максимальная HTC, измеренная при кипячении, как функция количества микроканалов.За исключением многомасштабных поверхностей CuO-3 M4 и CuO-4 M10, максимальный HTC увеличивается относительно последовательно с количеством каналов на поверхности. Это справедливо как для голой меди, так и для всех рассматриваемых наноструктурированных поверхностей CuO. И наоборот, добавление наноструктур CuO в геометрию микроканалов может привести к умеренному увеличению или умеренному снижению максимального HTC, что связано с двумя конкурирующими эффектами. Наноструктурированные покрытия подавляют процесс зародышеобразования за счет уменьшения эффективных размеров полостей, распределенных по поверхности, но также позволяют работать при все более высоких тепловых потоках за счет замедленного высыхания.Как видно на рис. 11(b), эти конкурирующие эффекты обычно приводят к более низкому максимальному HTC для многомасштабных поверхностей с CuO-1 и CuO-2 (более низкая впитываемость), но в целом к ​​увеличению максимального HTC для многомасштабных поверхностей с CuO-3 и CuO-. 4 (более высокая впитываемость).

Эти наблюдения для HTC в целом согласуются для подавляющего большинства протестированных здесь поверхностей. Однако они не согласуются с результатами HTC, наблюдаемыми для многомасштабных поверхностей CuO-3 M4 и CuO-4 M10.Для этих поверхностей усиление CHF, по-видимому, согласуется с другими образцами (рис. 11 (а)) и объясняется комбинированным эффектом повышенного зародышеобразования, динамики пузырьков и затекания поверхности, связанных с микроканальными и наноструктурными компонентами. Максимальные результаты HTC (рис. 11(b)) показывают явно более высокие значения для этих двух многомасштабных дизайнов поверхности. Информация о том, почему эти две поверхности демонстрируют такие высокие значения HTC, также можно найти в открытой литературе. Как видно на рис.10, кривые кипения для многомасштабных поверхностей CuO-4 M10 достигают большого ВТК за счет увеличения поверхностного теплового потока практически без увеличения (или даже уменьшения) перегрева стенки. Это поведение очень похоже на результаты Кандликара, где поверхности с контурными структурами миллиметрового масштаба использовались для продвижения различных путей потока жидкости и пара к поверхности и от нее [4]. На рис. 10 показаны результаты Кандликара в сравнении с поверхностями CuO-4 M10, где можно увидеть качественно и количественно различные сходства кривых кипения.Кроме того, второй набор данных из Кандликара (здесь не показан) показывает сходство с кривой кипения для образца CuO-3 M4 (рис. 7(а)), а именно постепенное снижение перегрева от ~7,5 К при 50 Вт/см ² до ~5 К при 250 Вт/см ² . Непонятно, почему только эти две поверхности (из тридцати протестированных здесь поверхностей) продемонстрировали такое поведение. Интересно, что Рахман и др. продемонстрировали усиление кипения за счет пространственного упорядочения и нашли оптимальный шаг между путями потока, совпадающий с длиной капилляра λ _C жидкости [5].Как видно из геометрических деталей на рис. 1, расстояния между двумя микроканалами для конструкций М4 и М10 составляют 2,33 мм и 1,2 мм соответственно. Это соответствует межцентровому шагу ∼ λ _C и ∼ λ _C /2, где длина капилляра воды при 100°C составляет λ _C   2. Эти сходства предполагают возможность того, что пространственное упорядочение полей потока жидкости и пара может играть роль в усилении ГТК для этих двух поверхностей.Возможно, что по мере увеличения теплового потока пространственное упорядочение полей течений вокруг активных центров зародышеобразования приводит к увеличению скорости возврата восполняющей жидкости на поверхность. Этот насосный эффект может увеличиваться с увеличением теплового потока и, следовательно, приводить к чистому снижению средней температуры поверхности из-за того, что более холодная жидкость более эффективно притягивается к поверхности нагревателя. Джайкумар и Кандликар также сообщили о выраженном снижении перегрева при увеличении теплового потока при работе с многомасштабными поверхностями [18].Было показано, что такое поведение резко увеличивает HTC и сильно зависит от геометрии микроканалов. Это, по-видимому, предполагает, что это явление может быть связано не только с пространственным упорядочением, но и с существованием поверхностных структур с несколькими масштабами длины. Хотя нельзя сделать окончательных выводов относительно пространственного упорядочения и связи между оптимальными геометрическими характеристиками и длиной капилляров, эксперименты, проведенные для этой работы, показывают, что продолжение исследований по этому вопросу оправдано.

Экспериментально исследовано влияние масштабов поверхностной структуры на усиление теплопередачи при кипении в бассейне. Медные подложки были изготовлены с несколькими типами поверхностных структур, включая массивы микроканалов, наноструктурированные покрытия и поверхности, состоящие как из микроканалов, так и из наноструктурированных покрытий. Были рассмотрены пять геометрий микроканалов с различной плотностью микроканалов и четыре наноструктурированных покрытия с использованием гидротермального окисления нижележащей медной подложки.Двадцать различных многомасштабных поверхностей были изготовлены из каждой перестановки геометрии микроканалов и рассматриваемого наноструктурного покрытия CuO для изучения влияния нескольких масштабов длины. Наряду с голой медной контрольной поверхностью было изготовлено тридцать различных медных поверхностей, которые были испытаны во время кипячения насыщенной воды в бассейне при атмосферных условиях. Было показано, что включение наноструктурированных покрытий увеличивает CHF из-за капиллярного затекания, но снижает HTC из-за подавления процесса зародышеобразования.Установлено, что максимальное КТР, достигаемое при использовании наноструктур CuO, составляет 228 Вт/см ² . Геометрия микроканалов способствовала как CHF, так и HTC по сравнению с голой медью из-за увеличения зародышеобразования при более низких перегревах и улучшенной динамики пузырьков. CHF и HTC обычно увеличиваются с увеличением количества каналов с максимальными значениями 206 Вт/см ² и 186 кВт/м ² К соответственно. Результаты для структур с одной шкалой длины в целом соответствовали результатам, найденным в открытой литературе.

При добавлении наноструктур к поверхностям микроканалов было замечено, что CHF увеличился для всех двадцати мультимасштабных поверхностей, где эффект усиления затекания CHF был очевиден и соответствовал только поверхностям с наноструктурой. Максимальный ГТК оставался номинально неизменным при добавлении наноструктур в микроканалы, при этом на некоторых поверхностях наблюдалось увеличение до ∼30%, а на других – снижение до ∼30%. Многомасштабные поверхности с двумя наноструктурами CuO с высоким затеканием (CuO-3 и CuO-4) дали значения CHF в диапазоне 250–300 Вт/см ² для всех конструкций.Максимальные значения КТР и ГТК, зарегистрированные в данной работе, составили 313 Вт/см ² и 461 кВт/м ² К для поверхностей CuO-3 M10 и CuO-4 M10 соответственно. Многомасштабные поверхности продемонстрировали различное поведение, связанное с обоими их компонентами, о чем свидетельствует форма их кривых кипения. Геометрия микроканалов увеличила зародышеобразование и динамику пузырьков при низких потоках, а наноструктурированные покрытия привели к усилению затекания CHF и замедленному высыханию. Наконец, две из протестированных здесь многомасштабных поверхностей продемонстрировали заметно более высокие значения HTC, чем другие конструкции, включая характерное снижение температуры перегрева с увеличением теплового потока. Такое поведение наблюдается только для многомасштабных структур, и здесь предполагается, что пространственное упорядочение путей потока жидкости и пара может играть роль в улучшении, наблюдаемом для этих двух конструкций.

Характеристика чистого расхода теплоносителя к медным поверхностям кипения с использованием двухфазной велосиметрии изображения частиц и диэлектрической жидкости

Адриан Р.Дж. (2005) Двадцать лет велосиметрии изображения частиц. Exp Fluids 39(2):159–169

Артикул Google Scholar

Кэмпбелл Л.А. и Тума П. (2012) Численный прогноз теплового сопротивления переход-жидкость двухфазного процессора IBM Dual Core POWER6 с иммерсионным охлаждением.Симпозиум по тепловым измерениям и управлению полупроводниками (SEMI-THERM), 18–22 марта, Сан-Хосе, Калифорния, стр. 36–44

Кэри В.П. (2008) «Кипение в бассейне», явления фазового перехода жидкости и пара, 2-е изд. Тейлор и Фрэнсис, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 2008: 253–290

Google Scholar

Demiray F, Kim J (2004) Микромасштабные измерения теплопередачи во время кипячения в бассейне FC-72: эффект переохлаждения. Int J Heat Mass Transf 47:3257–3268

Статья Google Scholar

Эйланд, Р., Фернандес, Дж. Э., Вальехо, М., Сиддарт, А., Агонафер, Д., и Мулай, В. (2017) Тепловые характеристики и эффективность погруженного в минеральное масло сервера в различных условиях окружающей среды. Journal of Electronic Packaging, 139 (4), 041005-041005-9

Gerardi C, Buongiorno J, Hu LW, McKrell T (2010) Изучение роста пузырьков при кипении воды в бассейне с помощью синхронизированной инфракрасной термометрии и высокой температуры. -скоростное видео. Int J Heat Mass Transf 53:4185–4192

Статья Google Scholar

«>

Гесс Дж., Бхавнани С.Х., Джонсон Р.В. (2015) Экспериментальное исследование прототипа высокоэффективных электронных систем с прямым жидкостным охлаждением.Транзакции IEEE CPMT 5(10):1451–1464

Google Scholar

Гесс Дж., Бхавнани С. и Джонсон Р.В. (2016) Изображение однофазных и двухфазных частиц Характеристика скорости потока жидкости в электронном модуле с иммерсионным охлаждением. Journal of Electronic Packaging, 138 (4), стр. 041007-041007-11

Gunther FC, Kreith F (1956) Фотографическое исследование образования пузырьков при передаче тепла к переохлажденной воде Отчет о проделанной работе.4-120, Лаборатория реактивного движения, Кал. Tech, 1956

Han C, Griffith P (1962) Механизм теплопередачи при пузырьковом кипении. Технический отчет №. 7673-19, Департамент машиностроения, Массачусетский технологический институт

«>

Харрисон М., Мойта А.С., Гесс Дж. (2018) Новый параметр тепловой эффективности теплопередачи при кипении для микромасштабных ребристых радиаторов с использованием двухфазной велосиметрии изображения частиц. 19 ^-й -й международный симпозиум по лазерным и визуализирующим методам механики жидкости, Лиссабон, Португалия

Хсу Ю.Ю. (1962) О диапазоне размеров активных полостей зародышеобразования на поверхности нагрева.J Heat Transf 84:207–213

Артикул Google Scholar

Международная технологическая дорожная карта для полупроводников (2015 г.) Международная технологическая дорожная карта для полупроводников 2.0 Краткий обзор

Ким Дж. (2009 г.) Обзор механизмов теплопередачи в кипящем пузырьковом бассейне. Int J Многофазный поток 35(12):1067–1076

Артикул Google Scholar

«>

Kumar P, Sundaralingham V, and Joshi Y (2011) Влияние изменения нагрузки сервера на распределение потока воздуха в стойке в центре обработки данных с фальшполом.Симпозиум по тепловым измерениям и управлению полупроводниками (SEMI-THERM), 20-24 марта, Сан-Хосе, Калифорния, стр. 90-96

Курул Н., Подовски М. (1990) Многомерные эффекты в принудительной конвекции при кипении с недогревом. Материалы 9-й международной конференции по теплопередаче, стр. 21-25

Lasance CJ, and Simons RE (2005) Достижения в области высокоэффективного охлаждения для электроники. Electronics Cooling, 11(4)

Моффат Р.Дж. (1988) Описание неопределенностей в экспериментальных результатах.Experimental Thermal and Fluid Science 1(1):3–17

Статья Google Scholar

Мойта А.С., Теодори Э. и Морейра А.Л.Н. (2012) Повышение теплопередачи при кипении в бассейне за счет микроструктурирования поверхности. Журнал физики: серия конференций, 395 (1), 012175-012175-11

Google Scholar

Паркер Дж.Л., Эль-Генк М.С. (2005) Повышенное насыщение и переохлажденное кипение диэлектрической жидкости FC-72.Int J Heat Mass Transf 48(18):3736–3752

Статья Google Scholar

Ракити А., Кристальди Д., Греко Г., Винчи Г. (2015) Электротермическое моделирование PSpice и моделирование силовых модулей. IEEE Trans Ind Electron 62(10):6260–6271

Статья Google Scholar

Рахман М.М. и Маккарти М. (2015) Биомаблированные наноструктуры для повышения эффективности СНF и HTC во время кипячения в бассейне.9-я международная конференция по теплопередаче при кипении и конденсации, 26–30 апреля, Боулдер, Колорадо

Рамакришнан Б. (2014 г.) Жизнеспособность управления температурой серверного модуля с использованием усовершенствованных радиаторов и диэлектрических жидкостей с низким потенциалом глобального потепления. РС. Диссертация, Машиностроение, Обернский университет, Оберн, Алабама

Сэте М.Дж., Такер И.Дж., Стрэнд Т.Э., Джоши Дж.Б. (2010) Усовершенствованная система PIV/LIF и Shadowgraphy для визуализации структуры потока в двухфазных пузырьковых потоках.Химическая инженерия 65(8):2431–2442

Статья Google Scholar

Simons RE (1996) Прямое жидкостное иммерсионное охлаждение для высокой удельной мощности. Microelectronics Electronics Cooling, 2 (2)

Song Z, Murray BT, Sammakia B (2013) Оптимизация распределения воздушного потока и температуры в центрах обработки данных с использованием искусственных нейронных сетей. Int J Heat Mass Transf 64:80–90

Статья Google Scholar

«>

Теодори Э., Мойта А.С. и Морейра А.Л.Н. (2013a) Оценка теплопередачи при кипении в бассейне над микроструктурированными поверхностями путем сочетания высокоскоростной визуализации и измерений PIV.10-й международный симпозиум по велосиметрии изображений частиц — PIV13, Делфт, Нидерланды

Теодори Э., Мойта А.С., Морейра А.Л.Н. (2013b) Оценка переноса тепла при кипении в бассейне через микроструктурированные поверхности путем сочетания высокоскоростной визуализации и измерений PIV. PIV 2013, Делфт, Нидерланды

Westerweel J (1997) Основы цифровой велосиметрии изображений частиц. Meas Sci Technol 8(12):1379–1392

Статья Google Scholar

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Медь: питательное вещество или яд? — Статья

На прошлой неделе я был на кулинарной демонстрации, учился варить варенье.Демонстратор использовал полностью медный горшок, который часто используют для приготовления варенья и конфет. Один из присутствующих спросил, почему медный котел не был покрыт оловом, что является обычным явлением в наши дни, ведь считается, что медь вредна для нас. Демонстрант не был уверен, но он действительно оценил способность меди быстро и легко передавать тепло. Поэтому я решил провести некоторое исследование и посмотреть, может ли быть что-то особенное в приготовлении варенья, что сделает его более безопасным для использования с медью.

К сожалению, токсичность меди находится на том раздражающем пересечении редкости и предотвратимости, что затрудняет поиск действительно хороших ответов на этот вопрос. Немного запутывает проблему то, что медь также является важным питательным веществом, хотя вред от недостатка меди также встречается редко. Я знаю, что в некоторых странах и штатах продажа полностью медной посуды запрещена законом, но объявить медь вне закона намного проще, чем определить, нужно ли запрещать медь, поэтому я не совсем уверен в этом.

Вот что мы знаем: большинству взрослых людей требуется от 1 до 2 мг меди в день. Если вы примете медь в дозах, примерно в 1000 раз превышающих это количество, это, вероятно, убьет вас.Для детей разделите эти цифры на 2. Для младенцев нет хороших данных, но постарайтесь не давать им дополнительное количество меди. Если у вас заболевание, называемое болезнью Менке, у вас будут проблемы с усвоением меди. Если у вас есть заболевание, называемое болезнью Вильсона, вам будет трудно избавиться от него. И, конечно же, вы можете получать питательные вещества из своего сосуда для приготовления пищи, в том числе медь.

В целом, это выглядит довольно лаконично. Если бы вы готовили пищу, которая поглотила 1 г меди из кастрюли за один раз, скорее всего, вы это заметили бы.Это смехотворно большое количество меди, которое нужно вытащить за один раз. 11-дюймовый медный горшок, который довольно большой, стоит 11 фунтов. Сбросьте 1 фунт этого, и мы смотрим на 4500 г. Если вы готовите в этой кастрюле каждый день в течение года и теряете по 1 г в день, вы потеряете 10% веса кастрюли чуть более чем за год. И хотя я ожидаю, что очень немногие из вас используют тот или иной котел каждый день, все же безумно думать, что вы вытащите столько меди за один раз.

С другой стороны, Гарольд МакГи пишет, что мы можем выделять медь только в ограниченных дозах в день.Поэтому, если бы мы регулярно поглощали слишком много меди, в конечном итоге она могла бы накапливаться и вызывать проблемы. Мы явно этого не хотим. Поэтому имеет смысл не делать всю нашу посуду из чистой меди.

Существуют факторы, влияющие на усвоение меди из пищи. Очень кислые продукты вытягивают больше меди. Потускневшая медь будет впитываться в пищу быстрее, чем медь в хорошем состоянии. Хранение пищи в меди, а не просто приготовление с ней и вынос ее, позволит пище поглощать больше меди.

Учитывая все это, давайте рассмотрим варенье. Учитывая, что за одну партию делают, вероятно, шесть медных банок, партия варится относительно недолго, и за один присест вы вряд ли съедите очень много варенья (если только это не очень-очень хорошее варенье, и даже так). ), вы, вероятно, можете безопасно есть варенье, приготовленное в медном горшке.

Если вы съедаете банку варенья каждый день, и это варенье готовится в медной посуде, вы можете переключиться на другой тип варенья, который не готовится в медной посуде. Если у вас болезнь Вильсона, вам следует избегать употребления обогащенного медью варенья.Если вы очень молоды, вы, вероятно, захотите воздержаться от регулярного употребления продуктов, обогащенных медью. В противном случае, и поймите, что я пишу это как человек, не имеющий никакого медицинского образования, варенье, приготовленное в медной посуде, должно быть очень хорошим. Разрыв между «недостаточно» и «слишком много» огромен.

Последовательность химических реакций

Превращение меди: последовательность химических реакций

Цели

• Проиллюстрируйте разнообразие веществ, частью которых может быть элемент:

  металл —> синий раствор —> синее твердое вещество —> черное твердое вещество —> синий раствор (снова) —> металл (снова).

• Сохранение массы и кротов:
  • Мы должны добыть столько меди, сколько начали.
  • Одинаковое количество меди на каждой стадии: одинаковое количество молей.
• Опыт работы со стандартными химическими методами: фильтрация и количественные переносы.

Реакции

Cu(тв) —> [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водн.) —> Cu(OH) ₂ (тв) —> CuO(тв) —> [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водн. ) —> Cu(s)

1. Металлическая медь «растворяется» в азотной кислоте (HNO ₃ ).Фактически ион нитрата окисляет металлическую медь до иона меди (II), в то время как сам превращается в газ NO ₂ в процессе; затем ион меди (II) связывается с шестью молекулами воды. Физическое изменение, которое вы должны наблюдать, это исчезновение металла медного цвета по мере того, как раствор становится синим (от [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ , гексааквамедного иона) и коричневого газа (NO ₂ ) развивается.

   Cu (тв) + 4 H ₃ O ⁺ (водн.) + 2 NO ₃ ^— (водн.) —> [Cu(H ₂ O) ₆ 1 13 (водн.) + 2 NO ₂ (ж)

   
   
2. Ион гидроксида (OH ^— ) связывается с ионом меди (II) даже сильнее, чем вода.В результате ион гидроксида может вытеснять воду из иона меди (II), образуя гидроксид меди Cu(OH) ₂ , синий осадок.

   [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водн.) + 2 OH ^— —> Cu(OH) ₂ (т) + 6 H ₂ O (л)

   
   
3. При нагревании гидроксида меди образуется оксид меди CuO, твердое вещество черного цвета.

   Cu(OH) ₂ (т) —> CuO (т) + H ₂ O (ж)

   
   
4. Оксид меди растворяется в кислоте, регенерируя ион меди (II), который снова связывается с вода.

   CuO (т) + 2 H ₃ O ⁺ (водн.) + 3 H ₂ O (ж) —> [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водн. )

   
   
5. Наконец, металлический цинк восстанавливает гидратированный ион меди (II) обратно в металлическую медь, в то время как сам окисляется до ионов цинка (II). Мы видели эту реакцию раньше в лаборатории хлорида меди).

   [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водн.) + Zn (тв) —> Cu (т) + Zn ²⁺ (водн. ) + 6 H ₂ O ( тел.)

   
   В то же время часть металлического цинка, присутствующего в избытке, восстанавливает ионы гидроксония до H ₂ .

   Zn (т) + 2 H ₃ O ⁺ (водн.) —> Zn ²⁺ (водн.) + H ₂ (г) + 2 H ₂ O (л)

   5

55

Процедура

Я не буду подробно описывать процедуру шаг за шагом, но подчеркну некоторые аспекты безопасности и (выделено жирным шрифтом ) некоторые места, где наша процедура отличается от процедуры в лабораторном пакете.

1. Преобразование Cu(s) в [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водный)
   • Возьмите кусок медной проволоки и взвесьте его с точностью до 0.01 г . Кусочки проволоки ближе к 0,50 г, чем к 0,35 г. Это нормально: используйте детали, которые мы предоставляем.
   • Используйте примерно 4-5 мл концентрированного раствора HNO ₃ .
   • Будьте осторожны с азотной кислотой: как и другие сильные кислоты, она вызывает жжение при попадании на кожу и может повредить одежду; в отличие от большинства других кислот, он также окрашивает пораженный участок в желтый цвет.
   • Если некоторое количество меди останется нерастворенным к моменту окончания производства газа, поставьте химический стакан на горячие плиты в вытяжных шкафах, чтобы ускорить реакцию.
   • Важно выполнять этот шаг в вытяжном шкафу, поскольку коричневый газ NO ₂ вызывает раздражение. Держите смеси в вытяжном шкафу до тех пор, пока не добавите 10 мл дистиллированной воды после полного растворения меди.
2. Преобразование [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водн.) в Cu(OH) ₂ (s)
   • Будьте осторожны при обращении с NaOH, так как это сильное основание, которое вызывает жжение при контакте с кожей. Добавьте по каплям раствор NaOH к раствору меди.
   • После образования синего осадка периодически проверяйте кислотность раствора, погружая палочку для перемешивания в раствор и касаясь ею красной лакмусовой бумажки. Старайтесь не переносить синий осадок на лакмусовую бумагу: это приведет к некоторой потере меди и, возможно, к ложному синему цвету на лакмусовой бумаге. Сначала раствор становится кислым из-за избытка азотной кислоты на предыдущем этапе, поэтому первый добавленный ОН- идет на нейтрализацию кислоты; как только кислота нейтрализуется, следующий добавленный OH ^— идет на образование синего осадка Cu(OH) ₂ .Только после этого добавленные OH ^— будут болтаться без дела, и только в это время красная лакмусовая бумажка станет синей. Мы хотим, чтобы вся присутствующая медь превратилась в Cu(OH) ₂ , поэтому мы добавляем OH ^— до тех пор, пока раствор не окрасит лакмусовую бумажку в синий цвет.
3. Преобразование Cu(OH) ₂ (т) в CuO(т)
   • Добавьте воду в реакционную смесь, полученную на предыдущем этапе, и добавьте также один или два кипящих камня .
   • Содержимое стакана нагреть, но не кипятить . Кипячение делает черный CuO настолько мелким, что этап фильтрации становится чрезмерно долгим. Нагревайте химический стакан, пока весь синий Cu(OH) ₂ не исчезнет и не заменится черным CuO.
   • Отфильтруйте и промойте CuO, как описано в процедуре (часть C). Держите твердое вещество на фильтровальной бумаге, а фильтрат выбросьте.
4. Преобразование CuO(s) обратно в [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водн.)
   • Растворите CuO на фильтровальной бумаге, как описано в процедуре (часть D).
   • Раствор серной кислоты вызывает коррозию и вызывает жжение кожи при контакте с ней.
5. Преобразование [Cu(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ (водный) обратно в Cu(s)
   • Добавьте около 1 г Zn в синий раствор, полученный на предыдущем шаге, и после того, как раствор полностью потеряет свой синий цвет, вам может понадобиться добавить немного серной кислоты, чтобы прореагировать избыток Zn.
   • Металлическую медь трижды промыть дистиллированной водой и перенести в чашку для выпаривания, как описано в процедуре (часть Е), а затем трижды промыть изопропанолом порциями по 5 мл.Промывка изопропанолом сократит время, необходимое для этапа сушки.
   • Высушите медь над стаканом с кипящей водой, как описано в процедуре (E). Взвесьте сухую медь и запишите массу. Вычислите процент восстановленной меди.

Свинец в питьевой воде

Национальные события, связанные с воздействием свинца, вызвали новые опасения у жителей Пенсильвании, связанных с безопасностью их домов и воды. Администрация Вольфа очень серьезно относится к проблеме воздействия свинца, и государственные органы будут продолжать совместную работу над скоординированным ответом на воздействие свинца в сообществах по всему Содружеству.Департаменты здравоохранения (DOH) и Департамент охраны окружающей среды (DEP) усердно работают над защитой детей от воздействия свинца и располагают множеством ресурсов, доступных для жителей, чтобы узнать больше и принять меры в отношении свинца.

По данным Департамента здравоохранения, основным источником отравления свинцом среди детей в Пенсильвании по-прежнему является воздействие стареющей, разрушающейся краски на основе свинца (крошки и пыль), а не питьевая вода. Возраст жилищного фонда Пенсильвании усугубляет эту проблему.Хотя в 1978 году использование свинца в краске было запрещено, многие старые дома до сих пор содержат слои краски, выпущенной до 1978 года.

Не допускать попадания свинца в питьевую воду – Пенсильванское правило о свинце и меди

Федеральные правила и правила штата требуют, чтобы государственные поставщики питьевой воды регулярно проверяли наличие загрязняющих веществ, таких как свинец. DEP контролирует поставщиков воды, чтобы убедиться, что они соблюдают требования к тестированию для защиты наших общественных систем снабжения питьевой водой. DEP также предоставляет информацию частным пользователям колодезной воды о том, как правильно обслуживать свои системы, чтобы уменьшить воздействие свинца на них.

Целью Правил свинца и меди является защита здоровья населения за счет сведения к минимуму содержания свинца и меди в питьевой воде, в первую очередь за счет уменьшения коррозионной активности воды. Когда вода вызывает коррозию, свинец и медь, содержащиеся в сантехнических материалах, могут попасть в питьевую воду. Правила Пенсильвании для свинца и меди устанавливают уровень воздействия 0,015 мг/л для свинца и 1,3 мг/л для меди. Системы водоснабжения должны брать пробы воды из домов потребителей с определенной периодичностью: каждые 6 месяцев, ежегодно или раз в три года (раз в 3 года).Превышение уровня действия происходит, если результаты более чем 10% протестированных домов превышают уровень действия. Превышение уровня действия не является нарушением, но может привести к другим требованиям, включая мониторинг параметров качества воды, антикоррозионную обработку, мониторинг/очистку исходной воды, информирование населения и замену свинцовых линий. Все общественные системы водоснабжения (определяемые как те, которые обслуживают жителей круглогодично) и непереходные системы водоснабжения, не являющиеся общественными (определяемые как те, которые регулярно обслуживают одних и тех же людей не менее 6 месяцев в году, например, школы и детские сады) подпадают под действие Правил свинца и меди. .

Текущее определение соответствия правилам свинца и меди

Результаты регулярного мониторинга соблюдения регулярно доводятся до сведения Департамента. Эти результаты оцениваются, и вычисляется значение соответствия 90 ^th процентилей. За годовой и трехлетний период мониторинга 2016 года требовалось контролировать 2859 водных систем в период с июня по сентябрь. Из этих 2859 систем 11 превышали уровни действия как свинца, так и меди, 79 превышали только уровень действия свинца и 42 превышали уровень действия только меди.

Как отдельные результаты, так и значения соответствия доступны на веб-сайте Системы отчетности о питьевой воде (с инструкциями по поиску этих данных) по адресу: веб-страница «Безопасная питьевая вода».

Каковы последствия для здоровья свинца и меди?

Свинец может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, если в организм попадает слишком много с питьевой водой или другими источниками. Это может привести к повреждению головного мозга и почек и помешать выработке эритроцитов, которые переносят кислород ко всем частям тела. Наибольший риск воздействия свинца представляют младенцы, дети младшего возраста и беременные женщины. Ученые связали воздействие свинца на мозг с пониженным IQ у детей. Взрослые с проблемами почек и высоким кровяным давлением могут быть подвержены влиянию низкого уровня свинца больше, чем здоровые взрослые. Свинец накапливается в костях и может выделяться в более позднем возрасте. Во время беременности ребенок получает свинец из костей матери, что может повлиять на развитие мозга. Если вы обеспокоены воздействием свинца, вы можете попросить своего поставщика медицинских услуг провести тестирование детей для определения уровня свинца в их крови.

Медь может вызывать неблагоприятные последствия для здоровья, включая рвоту, диарею, спазмы желудка и тошноту.

Каковы источники свинца и меди?

Хотя наибольшее воздействие свинца происходит, когда люди едят кусочки краски и вдыхают загрязненную свинцом пыль или проглатывают загрязненную свинцом почву жилых домов, по оценкам Агентства по охране окружающей среды США (EPA), от 10 до 20 процентов воздействия свинца на человека может быть связано с употреблением алкоголя. вода. Свинец и медь редко встречаются в источниках общественного водоснабжения, таких как реки или ручьи.Скорее, они попадают в водопроводную воду из-за коррозии сантехнических материалов дома. Дома, построенные до 1986 года, скорее всего, будут иметь свинцовые трубы, арматуру и припой. Тем не менее, новые дома также могут быть в опасности. Даже законно «бессвинцовая» сантехника может содержать до 8 процентов свинца. Наиболее распространенная проблема связана с латунными или хромированными латунными кранами и приспособлениями, которые могут выделять значительное количество свинца в воду, особенно в горячую воду. Коррозия медных труб в домах является основным источником меди в питьевой воде.

Что я могу сделать, чтобы уменьшить воздействие свинца и меди в питьевой воде?

Поскольку воздействие свинца в питьевую воду обычно происходит из сантехнических приборов, а не из источника водоснабжения, важно, чтобы как общественные потребители питьевой воды, так и частные пользователи колодезной воды следовали этим советам, чтобы уменьшить воздействие свинца на себя.

• Слейте воду, чтобы вымыть свинец и медь . Если вода не использовалась в течение нескольких часов, пропустите воду в течение 15-30 секунд или пока она не станет холодной или не достигнет постоянной температуры, прежде чем использовать ее для питья или приготовления пищи.Это вымывает всю застоявшуюся воду из вашей домашней сантехники и заменяет ее пресной водой из водопровода на вашей улице. В домах со свинцовыми линиями обслуживания клиентам, возможно, придется промывать линию в течение более длительного периода, возможно, одной минуты, прежде чем пить.

• Используйте холодную воду для приготовления пищи и детского питания. Не готовьте и не пейте воду из-под крана с горячей водой; свинец легче растворяется в горячей воде. Не используйте воду из-под крана с горячей водой для приготовления детской смеси.

• Не кипятить воду для удаления свинца или меди . Кипящая вода не уменьшит содержание свинца или меди. На самом деле концентрация свинца или меди будет выше в кипяченой воде, поскольку часть воды удаляется в виде пара.

• Проверьте воду на наличие свинца или меди . Свяжитесь с вашей системой водоснабжения для получения дополнительной информации о проверке вашей воды. Некоторые системы водоснабжения могут предложить бесплатно протестировать вашу воду. Ваша система водоснабжения также может предоставить информацию о местных лабораториях, которые проводят анализы на содержание свинца.Если вы пользуетесь водой из частных колодцев, вам следует обратиться в лабораторию, аккредитованную DEP, для получения информации об испытаниях воды. Вот ссылка на список Лаборатории, аккредитованные DEP (Excel).

• Определите, содержит ли ваша сантехника свинец. Существуют тампоны для проверки свинца, которые могут обнаруживать свинец на поверхностях сантехники, таких как припой и трубы. Эти тампоны можно приобрести в магазинах сантехники и товаров для дома.

Где я могу получить дополнительную информацию об уровне свинца и меди в моей системе водоснабжения?

• Общественные системы водоснабжения должны предоставлять ежегодный отчет о качестве воды (также называемый отчетом о качестве воды). Отчет о доверии потребителей) для всех клиентов.Отчет содержит результаты испытаний образцов, собранных в течение года.

• Результаты проб также доступны на веб-сайте DEP через Система отчетности по питьевой воде. Выберите свой округ и поставщика воды, чтобы просмотреть самые последние результаты испытаний на содержание свинца и меди (на странице результатов загрязняющее вещество 1022 соответствует меди, а 1030 — свинцу).

Что такое Закон штата Пенсильвания о запрете свинца?

Закон штата Пенсильвания о запрете использования свинца и уведомлении о его использовании (Запрет на использование свинца в штате Пенсильвания) вступил в силу 6 января 1991 года и распространяется на все работы по строительству или ремонту сантехники, выполненные после этой даты.