БАК, «Дракон» и старение дымов и ММФ

Новости vtomske.ru от 3 ноября 2023 г. 
Корреспондент Даря Бердникова

Дотянуться до небес: как в Томске изучают атмосферу и при чем тут «Звездные войны» ?
http://news.vtomske.ru/details/201013-dotyanutsya-do-nebes-kak-v-tomske-izuchayut-atmosferu-i-pri-chem-tut-zvezdnye-voiny

Повышенный интерес представляет раздел "БАК, «Дракон» и старение дымов", поскольку в нем находит отражение участие сотрудников механико-математического факультета Дениса Петрович Касымова и Михаила Владимировича Агафонцева. .

Цитирование из опубликованного материала 

"Мы уже отмечали, что атмосфера — объект очень изменчивый. Разный уровень влажности, осадки, туманы, дымка оказывают сильное влияние на процессы, протекающие в воздушной среде. Это затрудняет проведение исследований. Тут на сцену выходят аэрозольные камеры.

Аэрозольные камеры позволяют создавать контролируемые условия для изучения аэрозольных частиц в лабораторной среде. Можно поддерживать определенный уровень давления, влажность, запускать установки парообразования и распыления, чтобы исследовать разнообразные воздушно-капельные и аэрозольные среды. Время тут у ученых не ограничено.

В институте оптики атмосферы есть большая аэрозольная камера объемом две тысячи кубометров и малая аэрозольная камера в 180 кубических метров. По-простому — БАК и МАК. Они были построены в середине 1980-х годов. Камеры оборудованы иллюминаторами, позволяющими вести наружное наблюдение за экспериментом.

БАК оснащена системой вентиляции; внутри установлены система ультрафиолетовой подсветки (для имитации солнечного света), искусственный увлажнитель воздуха, генератор озона, две печи на 400 и 700 градусов, система забора дымовых аэрозолей на фильтры.

Малая аэрозольная камера допускает заполнение водой и проведение подводных исследований, а также впуск любых газов, включая токсичные.

Свои огневые эксперименты в БАКе вместе с коллегами проводит кандидат физико-математических наук Денис Касымов. Молодой ученый является сотрудником Лаборатории прогнозирования состояния атмосферы ИОА СО РАН, а также доцентом на механико-математическом факультете и в биологическом институте ТГУ.

В 2015 году ученые Института оптики атмосферы и ТГУ сконструировали генератор горящих и тлеющих частиц. Установку назвали «Драконом». Она призвана исследовать особенности распространения лесных пожаров. Самое опасное в них — это мелкие раскаленные частицы, которые могут переноситься на расстояние нескольких километров (в случае эвкалиптовых лесов Австралии) и создавать новые очаги горения, так называемые пятнистые пожары. Эта проблема очень актуальна во всем мире, говорит Денис Касымов.

«Дракон» способен выпускать мелкие огненные частицы, как при реальном пожаре, и моделировать эффект их распространения в атмосфере. Уникальность разработки — стальные трубы толщиной не менее 4—5 мм, из которых сделана рабочая часть «Дракона», они устойчивы к длительному воздействию огня. Благодаря этому установка может безаварийно работать продолжительное время и при высоких температурах, что позволяет проводить эксперименты в условиях, максимально приближенных к реальным.

Во время эксперимента ученые подготавливают частицы с помощью газовой горелки внутри «Дракона», включают мощный вентилятор и начинают распылять частицы, а с помощью инфракрасных камер научного класса отслеживают их характеристики: температуру, геометрические размеры, положение в пространстве. Это позволяет определить, с какой скоростью и в каком направлении может двигаться такой пожар, какое количество частиц может привести к новому очагу горения. Кроме того, ученые проводят огневые эксперименты по изучению поведения строительных конструкций на случай пятнистых пожаров.

— В БАКе возможно неоднократно повторять эксперимент в контролируемых условиях. На улице проводить сложнее, поскольку там есть много мешающих факторов — ветер, влажность. Полученные знания можно применять на практике. Например, уточнить рекомендации по организации строительства частных домов в лесных территориях,
— добавляет Денис Касымов."
Фотографии: