Работа системы туманообразования

Как известно, температура тела есть суммарная кинетическая энергия всех его молекул. Чем выше температура тела, тем больше энергии у молекул, тем сильнее они раскачиваются на своих местах. При достаточном нагреве, например, металла, молекулы начинают раскачиваться настолько сильно, что разрушают кристаллическую решетку, начиная движение друг относительно друга, металл становится текучим, превращается в жидкость, изменяет свое агрегатное состояние. А если нагрев продолжать, то одна за другой, молекулы получают достаточно энергии, чтобы преодолеть силы поверхностного натяжения жидкости, вырываются наружу и образуют газ.

 Капля воды состоит из множества молекул воды, удерживаемых силами поверхностного натяжения и междумолекулярного притяжения. И чем меньше капля, тем меньше энергии нужно потратить на ее нагрев, тем быстрее она будет терять молекулы и испаряться, забирая окружающее тепло. Принцип действия системы тумана и заключается в распылении мельчайших, благодаря поршневому насосу высокого давления, капель воды, которые будут быстро испаряться, отбирая тепло у окружающей среды. Следует отметить, что вода испаряется при любой температуре выше точки замерзания, просто чем меньше температура, тем медленее процесс испарения. 

     Конечно, до настоящего тумана здесь далеко из-за размера капель. Настоящий туман образуется так: молекула воды представляет собой диполь, т.е. к двум положительно заряженным молекулам водорода,  каждая с валентностью единица, "прилипла" одна отрицательно заряженная молекула кислорода с валентностью двойки. В воздухе находится огромное количество как отрицательно, так и положительно заряженных пылинок, на которых оседают молекулы воды стороной, противоположно заряженной к заряду пылинки. Плюс притягивает минус. Так, простейшая капля может состоять из одной молекулы воды. Чем больше молекул воды осело на заряженной частице, тем большего размера получается капля. 
   

Мелкие капли висят и перемещаются в воздухе из-за своего малого веса, благодаря поддержке восходящих и боковых воздушных потоков, в виде тумана или облаков, более крупные и тяжелые выпадают на землю в качестве дождя.   Часто дождь сопровождается сильным ветром, сталкивающим капли друг с другом, в результате чего они объединяются. 

     Чем меньше капля воды, выдуваемая искусственным путем, тем ближе она к настоящему туману, тем выше качество туманообразующей установки. Сегодня размер выдуваемой капли около 10 микрон. Для сравнения, размер одной молекулы воды примерно в тысячу раз меньше. Проблема крупных капель в том, что они могут не успевать испаряться, падают на поверхность, накапливаются и образовывают лужицы. Идеальным вариантом, к которому стремятся инженеры, является такой: под туманообразующую форсунку человек подставляет ладонь. Капли должны быть настолько мелки, чтобы испаряться с поверхности практически мгновенно, забирая кинетическую энергию и оставляя ладонь сухой. Такая прохлада приносит настоящее удовольствие.

      Система очень хорошо снижает температуру воздуха, эффектно выглядит, может получать команды с пульта дистанционного управления, разветвляться на зоны, и монтируется на площадках ресторанов, открытых верандах, беседках, бассейнах и других местах отдыха. 

Константин Денисюк

     Еще одну демонстрацию работы системы можно посмотреть в фотографиях на фейсбук.