Подходы к расчету кратности, дисперсности и устойчивости воздушно-механических пен низкой кратности
DOI:
https://doi.org/10.33408/2519-237X.2025.9-1.54Ключевые слова:
пена, кратность, устойчивость, дисперсность, средний диаметр пузырька, газосодержание, капиллярное число, показатель смачивающей способностиАннотация
Цель. Теоретически оценить влияние основных факторов, влияющих на кратность, дисперсность и устойчивость воздушно-механической пены, получаемой в устройствах для пожаротушения.
Методы. В процессе исследований применялись теоретические и эмпирические методы анализа.
Результаты. В результате анализа теоретических и экспериментальных данных по исследованию пен выявлены основные факторы, влияющие на численные значения их кратности, дисперсности и устойчивости. Установлено, что кратность, дисперсность и устойчивость таких пен существенно зависят от способа генерирования, геометрических характеристик устройств, скорости подаваемого раствора пенообразователя и его физико-механических свойств.
Область применения исследований. Результаты анализа могут быть применены при разработке пеногенерирующих устройств, а также для определения оптимальных режимов их работы.
Библиографические ссылки
Vetoshkin A.G. Fizicheskie osnovy i tekhnika protsessov separatsii peny [Physical basis and technique of foam separation processes]: scientific edition. Moscow: Infra-Inzheneriya, 2016. 404 p. (rus). ISBN: 978-5-9729-0111-1.
Hill C., Eastoe J. Foams: From nature to industry. Advances in Colloid and Interface Science, 2017. Vol. 247. Pp. 496–513. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cis.2017.05.013.
Micheau C., Dedovets D., Bauduin P., Diat O., Girard L. Nanoparticle foam flotation for caesium decontamination using a pH-sensitive surfactant. Environmental science: Nano, 2019. Vol. 6, No. 5. Pp. 1576–1584. DOI: https://doi.org/10.1039/c9en00188c.
Murray B.S. Recent developments in food foams. Current Opinion in Colloid and Interface Science, 2020. Vol. 50. Article 101394. 24 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cocis.2020.101394.
Elias F., Crassous J., Derec C., Dollet B., Drenckhan W., Gay C., Leroy V., Noûs C., Pierre J., Saint‐Jalmes A. The Acoustics of Liquid Foams. Current Opinion in Colloid and Interface Science, 2020. Vol. 50. Article 101391. 13 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cocis.2020.101391.
Majeed T., Kamal M.S., Zhou X., Solling T. A Review on Foam Stabilizers for Enhanced Oil Recovery. Energy & Fuels, 2021. Vol. 35, No. 7. Pp. 5594–5612. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.1c00035.
Trinh P., Mikhailovskaya A., Zhang M., Perrin P., Pantoustier N., Lefèvre G., Monteux C. Leaching Foams for Copper and Silver Dissolution: A Proof of Concept of a More Environmentally Friendly Process for the Recovery of Critical Metals. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2021. Vol. 9, No. 42. Pp. 14022–14028. DOI: https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c02258.
Kamlyuk A.N., Grachulin A.V. Kompressionnaya pena dlya nuzhd pozharnykh podrazdeleniy [Compression foam for the needs of fire departments]: monograph. Minsk: University of Civil Protection, 2019. 224 p. (rus). ISBN: 978-985-590-050-5.
Kamluk A.N., Likhomanov A.O., Grachulin A.V. Field testing and extinguishing efficiency comparison of the optimized for higher expansion rates deflector type sprinkler with other foam and foam-water sprinklers. Fire Safety Journal, 2020. Vol. 116. Article 103177. 10 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2020.103177.
Benilov E.S., Cummins C.P., Lee W.T. Why do bubbles in Guinness sink? American Journal of Physics, 2013. Vol. 81, No. 2. Pp. 88–91. DOI: https://doi.org/10.1119/1.4769377.
Liger-Belair G., Cilindre C. How Many CO2 Bubbles in a Glass of Beer? ACS Omega, 2021. Vol. 6, No. 14. Pp. 9672–9679. DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.1c00256.
Mukhamediev Sh.A., Vas'kina V.A. Emul'sii i peny: stroenie, poluchenie, ustoychivost' 1 [Emulsions and foams: structure, production, stability 1]. Masla i zhiry, 2008. No. 10, Pp. 22–26. (rus)
Mukhamediev Sh.A., Vas'kina V.A. Emul'sii i peny: stroenie, poluchenie, ustoychivost' 2 [Emulsions and foams: structure, production, stability 2]. Masla i zhiry, 2008. No. 11, Pp. 2–5. (rus)
Kamluk A.N., Likhomanov A.O., Govor E.G., Grachulin A.V. Mathematical model of foam expansion rate generated in sprinklers. Magazine of Civil Engineering, 2024. Vol. 17 (7). Article 13102. 11 p. DOI: https://doi.org/10.34910/MCE.131.2.
Krotov V.V. Teoriya sinerezisa pen i kontsentrirovannykh emul'siy. 1. Lokal'naya kratnost' poliedricheskikh dispersnykh sistem [Syneresis theory of foams and concentrated emulsions. 1. Local multiplicity of polyhedral disperse systems]. Colloid Journal, 1980. Vol. 42, No. 6. Pp. 1081–1091. (rus)
Chan D.Kh., Kamlyuk A.N., Likhomanov A.O., Grachulin A.V., Platonov A.S., Titovets A.F. Otsenka diametra puzyr'kov i skorosti potoka penoobrazuyushchey smesi dlya ikh obrazovaniya na setke peno-generiruyushchikh ustroystv [Evaluation of the bubble’s diameter and the blowing speed of the air-me-chanical foam forming bubbles on the screen of the foam generators]. Journal of Civil Protection, 2022. Vol. 6, No. 1. Pp. 84–94. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2022.6-1.84. EDN: https://elibrary.ru/QAEHWG.
Kamlyuk A.N. Kolichestvennoe opisanie mekhanizmov obrazovaniya vozdushno-mekhanicheskoy peny nizkoy kratnosti dlya nuzhd pozharotusheniya [Quantitative description of the mechanisms of formation of low multiplicity air-mechanical foam for firefighting needs]. Journal of Civil Protection, 2024. Vol. 8, No. 3. Pp. 276–288. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2024.8-3.276. EDN: https://elibrary.ru/EJOWFD.
Salkin L., Schmit A., Panizza P., Courbin L. Generating soap bubbles by blowing on soap films. Physical Review Letters, 2016. Vol. 116, No. 7. Article 077801. 5 p. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.116.077801.
Bychkov A.I. O sryve penoobrazovaniya na setkakh [About foaming disruption on the nets]. Proc. of VII All-Union scientific-practical conf. «Gorenie i problemy tusheniya pozharov»: Section «Teplomassoob-men v usloviyakh pozhara». Moscow: FGBU VNIIPO of EMERCOM of Russia, 1981. Pp. 17–20. (rus)
Kamlyuk A.N., Likhomanov A.O., Titovets A.F., Polochanin N.S., Grachulin A.V. Vliyanie razmerov yacheyki setki i rasstoyaniya ot sopla na dispersnost' peny [Influence of the dimensions of the grid cell and the distance from it to the nozzle of the foam-generating device on the foam dispersion]. Journal of Civil Protection, 2022. Vol. 6, No. 4. Pp. 441–450. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2022.6-4.441. EDN: https://elibrary.ru/GNBQTD.
Kann K.B. Kapillyarnaya gidrodinamika pen [Capillary hydrodynamics of foams]. Novosibirsk: Nauka, 1989. 167 p. (rus). ISBN: 5-02-028655-9.
Kamlyuk A.N., Likhomanov A.O., Govor E.G. Zavisimost' ob"emnoy ustoychivosti nizkokratnykh pen ot ikh kratnosti [Dependence of the volume stability on the expansion rate of low-expansion foam]. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2024. Vol. 69, No. 4. Pp. 194–205. (rus). DOI: https://doi.org/10.29235/1561-8358-2024-69-3-194-205. EDN: https://elibrary.ru/SQVQWY.
Опубликован
Как цитировать
Лицензия
Все права защищены (c) 2025 Камлюк А.Н.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
