Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
ПРЕДИСЛОВИЕ
Ievkzpbhggu_ ziijziu jhihjgh]。ibiz ba\_kigu \ i_ogbd_ b i_ogoeo]bb m'_ [he__ khjhdz e_i. Gzb[hevr__ jbf_g_gb_ wib ziijziu gzreb \ obfbq_kdhC b kf_'guo k g_c i_ogheh]byo. Dhgkijydib\gzy ko_fz iyevczpbhgguo аппаратов poiopg。]。 ibiz j_a\uqzCgh iphkiz b p_0kiz\ey_i kh[hc kbf[bha 2bdph0bgzfbq_kdhC kp_gu b 0_abgi_pzipz. Dzazehkv 6u, az izdhc [oevroc pod b \ kbem phkihiu dhgkipydpbb wib ziizpziu Ooe'gu [uiv ooporo bkke_0o\zgu, azdoghf_pghkib bo pz[oiu bayq_gu b npfzebao\zgu \ fzi_fzibq_kdof \bd_. Ho dz'mszyky pokioiz pbgpbiz pz[oiu iyevkzpbogguo ziizpzio\ poipgozo ibiz g_k_i \ k_[_ ipocioiy \ f_ozgbq_kdof kfuke_ b keo'gokiv \ 2bpo0bgzfbqekdof b zdykibq_kdof oibkzgbb. <poyig_e \k_]o \ kbem fgozoopzaby b keo'gokib nbabq_kdbo b obfbq_kdbo pop_kko\, poi_dzxsbo \ 'bddoc p_0_ ipb o[pz[oid_ \ iyevkzpboggof ziizpzi_ poipgozo ibiz, iopfoabiky bo rpodo_ \g_dp_gb_ \ ipofure_ggokiv.
Ip_dez]z_fzy pz[oiz y\ey_iky o[o[s_gb_f p_amevizio\ bkke_0o\zgbC iyevkzpbogguo ziipzio\ poipgozo ibiz, doiopuf z\iop iok\yibe iyigzOpziv e_i gzyqgoC 0_yi_evgokib. ：\iop [zaposzecy gz nmg0zf_gizevguo b pbdezOguo bkce_0o\zgbyo, po\_0_gguzo \ Ozggof gzpz\e_gbb F. ：. ；zez6ybdbguf, <. N. Xdz_\uf, ：. M. ；zez[urdo, :. B. Abfbguf, <. I. Jm'bpdbf b fgo]bfb dpyabfb bkce_0o\zi_eyfb.
Hkgo\go_ gzagzq_gb_ OzggoC pz6oiu - wio oagzdofe_gb_ ki_pbzebkio\, pz6oizxsbo \ o6ezcib ipop_kco\ b ziipzio\ obfbq_kdoC i_ogoeo]bb, k \oafo'gokiyfb bkioevao\zgby iyevkzpbogguo ziipzio\ poipgozo ibiz \ ]bdpof_ozgbq_kdbo b i_ieofzkkoo6f_gguo pop_kkzo b ocgoszfb bg'_gpguo f_io0o\ pzcq_iz wibo ziizpzio\. H_o6oodbfo oif_ibiv, qio i_pci_dib\guf gzpz\e_gb_f bgi_gkbnbdzpbb obfbdo-i_ogoeo]bq_kdbo ipop_kko\ y\ey_icy pbf_g_gb_ ziizpzio\ k \ukodowgp]eibq_kdbf, fgozonzdipguf \oa0eCki\b_f, d doiopuf oigokyiky iyevkzpboggu_ ziizpziu poipgozo ibiz.
：\iop pbgokbi [ezzoOpgokiv :. B. Abfbgy, F. <. Mogzkiupkdofy b <. M. Q_p\ydo\y az ko\f_kigu_ bkke_0o\zgby \ Ozggof gzipz\e_gbb, o6qm'0_gb_ bo p_amevizio\, ko\_iu b azf_qzgby, z izd'_ <. <. Lbio\m az iofosv \ io0]oio\d_ fzipbzez d i_qzib.
ВВЕДЕНИЕ
Bgi_gkbnbdzpby xbMbdh-i_xHheh]bq_kdbx ijhp_kkh\ b ih\ur_Hb_ зППектьвность i_xHheh]bq_kdhrh h[hjmдh\zнby y\ey_iky hднhC ba прьорьтетних azдzq развьтьу наткь b
i_xHbdb. Неновое ih\ur_gby dzq_ki\z ijhдmdpbb, m\_ebq_gby ijhba\hдbl_evghklb b кнь'_ньу знергозатрат hz ijh\_д_нb_ xbfbdh-i_xHheh]bq_kdbx ijhp_kkh\ eem'bi разработка \исокозПП_кть\них i_xHheh]bq_kdbx аппаратов е оптьмалвноС yд_evнhc WH_p]h_fdhkivx ь матерьалоемкоетвх, \иеокоС етепенвх \озд_сет\ьу на обрабати\а_ми_ \_s_ет\а.
В наетоущее \р_му п_реп_кть\ним наyqно-т_xнbq_еdbм напра\л_нь_м у\лу_теу разработка \uеоdоwnn_dтb\нux аппарато\ е многоПакторним \озд_Сет\ь_м на обрабати\аемух среду за еq_т дьекретного \\ода \ pабоqmx зону маееи ь знергьь болвгое плотность.
К аппаратам, реальзухщьм метод дьекретного, многоПакторного знергетьнеекого \оздеСет\ьу на xьмько-теxноло]ьqеекье прореееи отноеут пулвеарьонние аппарати роторного тьпа (IAPL), прьнрьп работи котоpux оено\ан на неетарьонарноеть потоко\ \ещеет\а, знергьь ь ьмпулвеа. ВнтенеьПькарьу xьмько-теxноло]ьqеекьx прорееео\ \ IAPL обуело\лена многоПакторним \оздееет\ьем на обрабати\аемух 'ьдкух гетерогеннух ереду, заклxqаxщемеy \ пулvеаpьyx да\леньу ь екороеть потока 'ьдкоеть, раз\ьтое турбулентноеть, ьнтенеь\ное ка\ьтарьь, пулvеаpьyx да\леньу \ локалvнux обtемаx 'ьдкоеть прь пулvеаpьyx ь еxлопu\аньь ка\ьтаpьоннux пузирвко\, 'еетком кумулуть\ном \оздееет\ьь, \uеокьx ед\ь]о\ux ь еpезu\аxщьx уеьльyx, акть\арьь 'ьдкоеть. IAPL поз\олухт доетьqv болvrьx знаqеньc плотность ]ьдpодьнамьqеекоc ь ]ьдpоакуетьqеекоc знергьь. В pабоqьx обtемаx аппарата за еqет малux ьнтер\ало\ \ремень \оздееет\ьу локальзьруетеу знаqьтелvнаy мощноетв \ потоке обрабати\аемое 'ьдкоеть.
IAPL зарекомендо\аль еебу как доетатоqно зППекть\ние уетроеет\а длу про\еденьу ь ьнтенеьПькарьь ]ьдpомеxаньqеекьx ь маееообменнux прорееео\ \ pазльqнux отpаелyx промигленноеть: \ xьмьqеекоС промигленноеть онь ьеполвзухтеу длу прьгото\леньу pазльqнux дьепереье ь змулвеье, ьнтенеьПькарьь маееообменнux прорееео\; \ nаpмаpе\тьqеекоc ь коеметьqеекоc - длу зкетрагьро\аньу лекаpетвеннux \ещеет\ ьз раетьтелвного еирву, прьгото\леньу \ьтамьннux препарато\, кремо\, мазее ь т.п.; \ металлmp]ьqеекоc ь ]орнодоби\ахщее промигленноеть - длу про\еденьу прорееео\ \uщелаqь\аньy ь полуqеньy pабоqьx 'ьдкоетее меxаньзьpо\аннux rаxтнux крепее; \ топль\о-wнеp]етьqеекое промигленноеть - длу прьгото\леньу \одо-топль\нux змулвеье; \ магьноетроеньь - длу прьгото\леньу емазоqно-оxла'даxщьx 'ьдкоетее, а так'е \о мно]ьx дpугьx отpаелyx промигленноеть, епьеок котоpux мо'но продол'ьтв е указаньем прьмеро\ конкретного пpактьqееко]о ьx ьеполвзо\аньу.
Вмеете е тем IAPL доетатоqно проети \ конетрукрьь, ьx ьзгото\ленье не требует ело'нux теxноло]ье, онь наде'ни ь зППекть\ни \ зкеплуатарьь. Ньзкау знергоемкоетв IAPL обуело\лена тем, нто обрабати\аемау 'ьдкоетв у\луетеу одно\ременно ь ьетоqньком ь обtектом ]ьдpомеxаньqеекьx колебанье. В IAPL отеугет\mxт проме'угонние транеПорматори знергьь, меxаньqеекаy знергьу непоередет\енно преобразуетеу \ акуетьqеекуx ь ка\ьтарьоннух знергьх, благодару qему К1> дееет\ьу аппарата доетатоqно \иеок. Вuеокоwнеp]етьqеекое дьекретное \оздееет\ье на обрабати\аемие \ещеет\а \ IAPL ьньрььрует ьx каqеет\еннuе преобразо\аньу, акть\арьх 'ьдкоеть.
В ih '_ \р_му， \ свузь kh ceh'Hhkivx ь многообразьем всего компеекса fgh]hnzdihjgh]h воздеСствьу на обрабziu\аемтх 'ьдкоств в IAPL, zdiyaevHUMb увпухтсу izdb_ пробееми: всестороннее ьссеедованье Пьзьнескьх, nb3bdо-obмbq_сdbo ь хьмьнескьх увееньС, ьмеxsьх место в IAPL прь обработке 'ьдкьх гетерогенних сред под воздеСствьем моsнuх iyevсapьоннuх теqеньC, ьмiyevсноC aкyстьqескоC кавьтарьь, aвтокоeебaтеevнuх ь резонансних зППектов, сysественно вeьyxsьх на ьнтенсьвностv техноeо]ьqескьх прорессов; нayqное обоснованье ь разработка високозППектьвних техноeо]ьqескьх аппаратов с ьмпyevснuм воздеСствьем на обрабативаемух 'ьдкух гетерогеннух среду; гьрокое внедренье в промureенностv ]ьдромехaньqескьх аппаратов с многоПакторним ьмпyevснuм вuсокоwнер]етьqескьм воздеСствьем; ьссеедованье компеексного воздеСствьу на обрабативаемух гетерогеннух 'ьдкостv рaзeьqнuх nьзьqескьх Пакторов, ьнтенсьnьpьрyxsьх хьмько-техноeо]ьqескье проресси.
Laкьм образом, необходьмо дaлvнеСrее теоретьqеское ь wксперьментaлvное ьссеедованье всего компеекса зППектов ь прорессов протекaxsьх в IAPL. Регенье wтьх зaдaq опьсиваетсу в предеагаемоС монограПьь.
HKGH<GU? H;HAG:Q?GBY
:-работа, >'； z - гьрьна канала, м;
В - козППьрьент гьдрaвeьqескьх потерv;
E - расстоунье ме'ду двуму беь'аСгьмь стенкамь соседньх канаеов, м;
С - конрентрарьу, кг/м3; k - скоростv звука, м/с;
'-дьаметр кумуеутьвноС струСкь, м; козППьрьент дьППузьь, м2/с;
G - размер qaстьp, м;
(-wнергьy, >';
F - двь'ysay сьеа проресса;
/ - qaстотa, =р;
G - крьтерьС Dохренa;
—-поток масси веsествa, кг/м • с;
K - висота канаеа, м;
/ - сьеа тока, A;
L - коeьqество перенесенного веsествa, кг; qьсeо рькеов;
К - ьндекс кавьтарьь; d - козППьрьент;
/ - веeьqьнa перемеsеньy qaстьpu, м;
O - деьна, м;
М - момент, Н • м; р - масса;
1 - моsностv, Вт;
q - qaстотa врasенbя ротора, об/с; коeьqество пyзuрvков; коeьqество гранеС;
- давеенье, 1а;
- расход, м3/с;
- радьус, м;
и - pzkkihygb_, м;
- iehszдv, м2;
W, 7 - \р_му，с; kbez треньу，Н;
W - температура, К;
- напру'_нь_. В;
- скорость, м/с;
:-безразмернау скорость;
[-коордьната, м;
\ - коордьната, м;
]-qbсeо каналов;
а - о[tемное газосодер'анье, угол;
E - козППьрьент колbqест\а двь'енья, козППьрьент массоотдаqb, м/с; угол;
F - козППьрьент;
5 - зазор ме'ду ротором ь статором, м;
н - козППьрьент，удельнау wнеpгby, >'/кг;
j - козППьрьент, показатель польтропи;
K - козППьрьент турбулентное вузкость, 1а • с;
M - козППьрьент;
O - козППьрьент сопротьвленьу треньх;
р - козППьрьент дbнамbqескоc вузкость, 1а • с;
р - плотность веsества, кг/м3;
V - повероностное нату'енье, Н/м; предел пpоqностb, 1а; квадpатbqное отклоненье;
w - безразмерное врему, напру'енье, Н/м2;
X -обtем;
-1
Z - угловау скорость, с ;
[-козППьрьент местного гbдpавлbqеского сопротьвленьу;
屮-Пункрьу ампльтуднау.
BG>?DKU
р- ротор;
с - статор;
к - камера;
w - wквьвалентнuc;
о - наqальнuc;
н - насusеннuc пар;
кав - кавьтарьоннис;
min - мьньмальнис;
max - максьмальнис;
тпр - номер моди колебанье;
т - твердое;
т - ампльтуда;
кв - квадратьнниС;
/ - 'ьдкость;
]-газ;
H - HZkhk；
1 - _дbHbqнuC.
DJBL?JBB
Но = 9W/2O - rhMhxphHHhklb；
Re = 9Gp / p - J_CнhevдkZ；
Sh = 2O/9w- Kipmxaey;
Ro = (dc /2Oj2 - phiapbhHHuc;
Pr = p/(p‘) - Ipaндley;
Cn = l/(Ho +1) - H_kiapbhHapHhkib；
Ko = (dp/ 5P У - Khpbhebca;
Ma = 9 / c - Faxa;
We = 2V/5 - <_[_pa;
Ta 二 5p0,5 G0,5 zp/p - L_cehpa;
Reoc = 290cGp / p - PeCHhevAka hk_\hc;
ReM =z5pGp/p - PecHhevAka fhA_pHb3h\aHHuc.
KHDJ:S?GBY
I：PL - iyevcapbhHHue aiiapaiu phihpHhrh ibia;
PBK： - phihpHuC bfiyevkHh-da\biapbhHHuc aiiapai;
PIA - phihpHh-iyevkapbhHHuc aiiapai;
PAMI - phihpHuC aiiapai k модуеурьеС ihihda;
OLA - xbfbdh-i_xHheh]bq_kday aiiapaiypa;
OLI - xbfbdh-i_xHheh]bq_kdbC ipopecc;
XLC - xbfbdh-i_xHheh]bq_kday kbkiefa;
NOW - nb3bdh-xbfbq_kdbC зППект.
L HEHKHHBAHB? WNNEKLBBHHKLBIMEVKAPBHHHUX AIIAJALHB PHLHPHH=H LBIA>EY BHL?HKBNBKAPBBXBFBKH-L?XHHEH=BQ?KKBX IJHP?KKHB
AHAEBA F?LH>HB BHL?HKBNBKApBBXBFBKH-L?XHHEH=BQ?KKBX IJHP?KKHB
В HZkihys__ \j_fy hдgbf ba i_jki_dib\guo f_lhдh\ bgi_gkbnbdzpbb obfbdh- i_xHhehrbq_kdbx ijhp_kkh\ (OLI) b ih\ur_Hby зППектьвность obfbdh-i_oHheh]bq_kdhc ziizjzimju (XLA) ijbaHZxiky методи, основанние hz прьмененьь разеьнних Пьзько- xbfbq_kdbx wnn_dih\, bkihevamxsbx внугреннье b внегнье ьстоннькь знергьь [1 - 10].
1од ьнтенсьПькарьеС xbмbdh-lеxнheh]bqеkdbx прорессов в гьроком смисее поньмахт iheуqенbе прумого ьеь косвенного wdономbqесdо]о зППекта за сqет увеebqенby iроbзводbтеevностb, DI>, уменvrенby знерго- ь матерьалоемкость, дebтеevностb ebмbтbруxsbx стадьс, повигеньу dаqества продукта, wр]ономbqесdbx ь соpbалvнux показателеС.
Все переqbсленнuе параметри увлухтсу релевимь Пункрьумь ьнтенсьПькарьь. 1рь ьнтенсьПькарьь XLI предпрьньмахт реленаправленное ьзмененье какоС-льбо группи Пакторов, которие оказивахт вльунье на релевие Пункрьь. Jазлbqаxт два вьда задаq ьнтенсьПькарьь:
совергенствованье суsествуxsьx xьмько-теxноло]ьqескьx сьстем (XLC);
разра[отка прьнpьпьалvно новux XLC [3 - 11].
1од XLC поньмахт XLI, реальзуемиС в XLA.
>лу кольqественноС xарактерьстькь ьнтенсьвность XLI ьспользухт вира'енье l = о/(sw) , которое показивает кольqeство перенесенного веsества (знергьь) - F, к] (>') qерез едьньру плоsадь (о[tема) - 6, м2 (м3) за едьньру времень - W, с [9 - 11].
Виувлуу завьсьмостv L от основнux ]еометрьqескьx ь ре'ьмнux параметров XLC, nьзьqескьx параметров о[ра[ативаемоС среди, определухт нео[xодьмостv увельненьу ьль уменвгеньу mказаннux параметров длу увельненьу L [9]. DрьтерьС L полуqeн на основе льнеСнux кьнетьqeскьx уравненье, которие в руде слуqаев не оxватuваxт всего многообразьу ь сло'ность увленьС тепло- ь массопереноса [12 - 14].
ЕьнеСние закони переноса тьпа G0/Gw = N6), где ) - двь'уsаy сьла проресса; N - козППьрьент скорость теxноло]ьqеско]о проресса, могут [uтv обосновани толvко в предполо'еньь о незнаqьтелvность отклоненьу рассматрьваемого проресса от состоуньу термодьнамьqеско]о равновесьу ь малость градьентов потенрьалов переноса. >лу анальза нельнеcнux соотногеньС ме'ду потоком переноса ь градьентом потенрьала ьспользухт прьнрьпи термодьнамькь нео[ратьмux прорессов [15, 16]. Dрьтерьc L анало]ьqен потоку G- = G0/(G6Gw) в термодьнамьке нео[ратьмux прорессов.
>лу [олvrьнства тепломассоо[меннux, руда ]ьдромеxаньqескьx прорессов прь ьн'енернux реrеньyx по ви[ору Пакторов, на которие нео[xодьмо воздеcствоватv длу mвельqеньy L, мо'но ьсполvзоватv пропорpьоналvностv F параметрам 6, ) ь N. H[uqно длу ьнтенсьПькарьь тепломассоо[меннux прорессов прьменухт перемегьванье, дьскретно- ьмпулvснuc ввод знергьь, спеpьалvнuе Пьзьqескье зППекти ь органьзарьх потоков. >лу
bgi_gkbnbdzpbb M_xzHbq_kdbx b ]bдjhf_ozgbq_kdbo ijhp_kkh\ необходьмо Zdib\gh_ \ebygb_ hz д\ь'_нь_ hlд_evнux зе_м_нто\ 'ьдкость, газа b твердих i_e [3 - 9, 17, 18].
Методи ьнтенсьПькарьь OLI (рьс. 1.1.1) раздееухт на компеексние, прь которих XLC pzkkMZipbBZXi как едьное рееое, ь декомпозьрьонние методи, \uy\eyxsbе ь кezkkbnbpbpmxsbе отдеevнuе стадьь XLI ьеь зеементи XL： [9]. >екомпозьрьонние методи мо'но pаздеebтv на две, тесно свузанние ме'ду собоС группи: ре'ьмно- теxноeо]bqеkкbе ь аппаратурно-конструктьвние [9]. Видееухт так'е методи пассьвние, которие не тре6mxl прумих затрат внегнеС знергьь ь актьвние, которие тре6yxl затрат внегнеС знергьь [17]. Ме'ду ре'ьмнимь ь конструктьвнимь, актьвнимь ь пассьвнимь методамь неevзy провесть qеткyю граньру. 1ассьвние методи так'е требуют затрат знергьь, но знергьу расходуетсу не в увном вьде. Bспоevзованbе нового деу XLI ре'ьмного метода, как правьео сопру'ено с опредеееннимь ьзмененьумь XL： с ьспоевзованьем конструктьвних методов. В зтом сeyqае мо'но провесть анаеогью ме'ду ре'ьмнимь ь конструктьвнимь методамь, конструктьвнимь ь пассьвнимь методамь. Многье ре'ьмние ь конструктьвние методи свузани ме'ду собоС, ь здесv рееесообразно пpьменyтv компеексниС подход в регеньь задаq ьнтенсьПькарьь XLI [3 - 11, 17, 20].
КеассьПькарьу методов XLI дана в табе. 1.1 ь показана на рьс. 1.1.1. Ка'диС ьз методов ьнтенсьПькарьь основиваетсу на опредееенних nьзько-xьмьqескьx зППектах (NXW). В табе. 1.1. указанни номера наьбоеее ьспоevзyемux NXW, спьсок которих прьведен нь'е.
F_lhдu ьнтенсьПькарьь
J_`bfgu_
Dhgkljmdlb\gu_
Cовмеsенье
теxноeогьqескьx прорессов:
NXW №№ 5, 8, 9, 12, 14, 20
Cовмеsенье аппаратов: NXW №№ 1, 2, 3, 10, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24
Bспоevзованье внутренньх ьстоqньков знергьь: NXW
№№ 1, 2, 3, 4, 6, 12
Bспоevзованье внегньх ьстоqньков знергьь. NXW №№ 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22
Оптьмьзария ре'ьмних параметров: NXW №№ 1, 2, 5,13, 14
Нптьмьзарьу конструктьвних параметров: NXW №№ 1, 11, 24
Введенье допоeньтеevного веseства в pабоqyю зону: NXW №№ 5, 7, 9
Введеньеспеpьалvнux
зеементов в аппарат: NXW
№№ 6, 10, 11, 19, 20, 21, 22
>ьскpетно-ьмпyevснuС ввод знергьь: NXW №№ 2, 3,4,19 Созданье нестарьонарностеС (температури, давееньу, конрентрарьь, пеотность ь т.п.): NXW №№ 1, 2, 5, 6, 10 Нало'енье поееС (магньтного, weектpьqеского, акyстьqеского, зеектромагньтного): NXW №№ 2, 6, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24
Nьзько-xьмьqескье зППекти:
Lmj6me_HiHhkiv - bHi_Hkb\Hh_ п_р_м_гь\ань_ 'ьдкость，imevkzpbb скорость b дz\e_gby \ 'ьдкость прь __ ieq_Hbb.
Кавьтарьу - pzapu\ CieorHOCib 'ьдкость под д_Сст\ь_м pzciy]b\zxsbx HZipy'_HbC, ipь\hдysьx к o6pz3h\ZHbX im3upvdh\, HZiheHeHHux газом ь паром.
Kmfmeyib\Huc wnn_di - yсьe_нно_ \ оip_д_e_нном HZipz\e_Hbb д_Сст\ь_ p_зdо]о b3M_H_Hby дz\e_нья (\3pu\, сxeоiu\zнь_ imзupvdо\ ь т.п.).
=ьдpоyдzp - p_3yevizi p_3dо]о b3M_H_Hby дz\e_ньy \ 'ьдкость, \u3\zhhuC M]HO\_HHUM Ь3М_Н_НЬ_М сdоpость __ l_q_Hby \ тpy6оipо\од_.
Bg\epcby Па3 - i_p_xод \_s_ci\z ь3 одного Z]p_]zтно]о состоуньу \ дpmго_.
Wnn_di KzpMZHZ (\ьxp_о6pzзо\zнь_) - i_pьодьq_сdьC cpu\ \bxp_c npb о6т_каньь i_ez потоком ]Z3Z ьеь 'ьдкость.
Wnn_Ki J_6ьнд_pz - снь'_нь_ по\_pxностно]о нату'_ньу 'ьдкость под д_Сст\ь_м по\_pxностно актьвних \es_ci\.
Wnn_Ki Kоpe (т_pмьq_скzy дьППу3ьу) - п_p_нос \_s_ci\z 3Z cq_i т_пeопpо\одность.
Wnn_Ki >xnypz (дьППу3ьоннау т_пeопpо\одностv) - п_p_нос т_пеа 3Z cq_i дьППу3ьь \_S_ci\z.
Wnn_Ki >'оуеу - Томсона - ь3м_н_нь_ т_мп_pzтmpu ]Z3Z пpь пpот_кzньь его под д_Сст\ь_м постоунного п_p_пzдz давеения ск\озv дpосс_ev - местное пp_пyтст\ь_ потоку ]Z3Z (кzпьeeyp, вентьев，поpьстаy пеpе]оpодка ь т.п.)
KапьeeypнuC зППект - пpонькно\енье 'ьдкость в у3кье канаеи (капьeeypu)， обусеовеенное явееньямь смаqьваньy ьеь несмаqьваньy повеpxность капьeeypа.
Lpь6оwnnект - пpео6pазованье меxаньqескоC wнеp]ьь в тепеовух пpь относьтеевном двь'еньь тее ь Па3.
Wnnект Kpаyсоevда - 3авьсьмоств козППьрьента тепeоотдаqь (массоотдаqь) от тоesьнu пеенкь 'ьдкость.
Wnnект JеCноevдса - yвеeьqенье тепeоотдаqь (массоотдаqь) 3a сqет yвеeьqенья скоpость потока.
Wnnект Рьгь-Еедхка - yвеeьqенье тепeопpоводность мaтеpьaлов в магньтном поее.
Weeктpо- ь мa]ньтосепapapья - paздеeенье ]етеpо]енноC сpедu 3a сqет paзность weектpо- ь мa]ньтопpоводность Па3.
Weектpоnоpез - пеpенос qaстьp в weектpьqеском поее всеедствье нaльqья paзноьменнux зapядов у твеpдоC ь 'ьдкос Па3.
Weектpоосмос - пеpемеsенье 'ьдкость вдоев стенок кaпьeeяpa под десствьем пpьeо'eнноC W>K.
Wnnект Хткьна (weектpо]ьдpaвeьqескьC yдap) - ]енеpapья yдapнux воен в 'ьдкость пpь ее weектpьqеском пpо6ое.
Nото-, eaзеpо-，paдьapьонно-，3вуко-, weектpо-，пeaзмоxьмьqескье зППекти - xьмьqeскье пpевpaseнья веsествa под десствьем соответствyxsе]о о6eyqенья, а так'е пеа3ми под десствьем weектpьqеско]о тока (weектpоeьз).
IvезоweектpьqескьC ь пве3омагньтниС зППекти - во3нькновенье поeяpьзapьь дьweектpькa ьеь нaмa]ньqенность веsествa под десствьем внегнего давеенья ь нaо6оpот.
Магньто- ь weектpостpькpья - ь3мененье paзмеpов тееа，ви3ванние ь3мененьем его нaмa]ньqенность ьеь деnоpмapья дьweектpьков в weектpьqеском поее.
：втокоее6анья - во3нькновенье коеебаньс в сьстеме 3a сqет пpео6paзовaнья wнеp]ьь постоянного двь'енья в коеебатеевнух.
Ре3онанс - возpaстaнье ампеьтуди винужденних коеебаньс пpь совпаденьь qaстотu винужденних коеебаньс с собственнос qaстотоC коеебатеевнос сьстеми.
；оеее подpо6но с nьзьqескоC сysностvx ь пpaктьqескьмь пpьмененьямь NOW мо'но о3накомьтся в eьтеpaтypе [3 - 9, 17].
Agzeb3bpyy iz6e. 1.1. необходьмо hiM_ibiv，qih ihke_дgb_ трь метода ьнтенсьПькарьь ij_дihez]zxl dZdb_-eb6h i_pbодbq_kdb_ ipopeccu, ipoi_daxsb_ \ XLC. Gzeo'_Hb_ коеебаньС \озмо'но как на we_M_Hiu XLA, так b на обрабативаемух среду. Коеебаньу we_M_Hio\ XLA qakто називахт вьбрарьумь [21], коеебаньу в обрабативаемоС среде - aкykтbqеkкbмb коеебаньумь ьеь военамь. Методи ьнтенсьПькарьь, основние на генерарьь коеебаньС в обрабативаемоС среде увеухтсу наьбоеее iеpсiектbвнuмb [3 - 11, 22 - 57]. Вз кеасса aкyстbqескоС техноeо]bqескоС аппаратури деу 'ьдкьх сред наьбоеее зППектьвнимь деу промигеенно]о прьмененьу сньтахт ]bдpодbнaмbqескbе bзeyqaтеeb ь, в qaстностb, iyevсapbоннuе аппарати роторного тьпа.
Aкyстьqескье коеебаньу paзeьqaxт на ьнПразвуковие (qaстотa / < 20 =p), звуковие (/ = 20 - 20-io3 =p), yevтpaзвyковuе (/ = 20-io3 - io8 =p), ]ьперзвуковие (/ >io8 =p). >еу прьмененьу в промигеенность наьбоеее qaсто ьсiоevзyxтсy коеебаньу с qaстотaмь звукового ь yevтpaзвyково]о дьапазонов. 1рь воздеСствьь на XLI aкyстьqескье коеебаньу могут бuтv ьсnоevзовaнu в сeедyxsьх сeyqayх [31]:
стьмуеурьу (проресс осysествeyетсy с прьмененьем коеебаньС);
ьнтенсьПькарьу (aкyстьqескье коеебаньу yвеeьqьвaxт скоpостv проресса);
оптьмьзарьу (aкyстьqескье коеебаньу визивахт yiоpyдоqенье проресса).
Gaьбоeее qaсто aкyстьqескье коеебаньу ьсnоevзyxт деу ьнтенсьПькарьь XLI. В ]ьдpомехaньqескьх прорессах aкyстьqескье коеебаньу ьнтенсьПьрьрухт такье проресси как: отстаьванье, Пеотарьу, оса'денье, дьспер]ьрованье, wмyev]ьpовaнье, перемегьванье, пеногагенье, дегазарьу. В тепеових прорессах - нагреванье, охеа'денье, випарьванье, ьспаренье, горенье. В массообменних прорессах - крьстаееьзарьх, сугку, растворенье, набуханье, абсорбрьх, адсорбрьх, зкстракрьх, вusеeaqьвaнье. В мехaньqескьх прорессах -wкстpyдьpовaнье, eьтvе, Пормованье, дьспергьрованье [3].
Bнтенсьnьpьpyxsее деСствье aкyстьqeскьх коеебаньС обусеовеено, в первух оqеpедv, зППектамь второго порудка (нееьнеСнимь зППектамь) [3, 31]: кавьтарьу; пyevсapьь газових пyзupvков; aкyстьqескье теqеньy; поверхностние зППекти; радьарьонное давеенье; пондеромоторние сьеи (；vеpкнессa, Стокса, Нссеена, акустьнеского давееньу). 1о степень ьнтенсьПькарьь мeхaньqескьх прорессов aкyстьqескье способи в нескоevко раз превосходут weектpомa]ньтнuе [3].
В акустьке paзeьqaxт пеоскье, pьeьндpьqeскье ь сПерьнескье воени в завьсьмость от вьда ьзeyqaxsеС поверхность. 1о веeьqьне ампеьтуди коеебаньС усеовно дееут на воени бесконеqно маеоС ампеьтуди ь воени конеqноС ампеьтуди. КраСньм сeyqaем воен конеqноС ампеьтуди увеухтсу ударние воени.
=apмоньqескay воена увеуетсу тeоpетьqескоС абстракрьеС. На практьке pеaeьзовaтv ьзeyqенье одноС qaстотu невозмо'но ь поwтомy спектр коеебаньС увеуетсу немонохpомaтьqескьм ь ее'ьт в узком ьеь гьроком дьапазоне qaстот.
В завьсьмость от заео'енного в прьнрьп работи Пьзьнеского зППекта, paзeьqaxт сeедyxsье вьди aкyстьqескьх ьзeyqaтеeеС: пvезоweектpьqескье, магньтострькрьонние, weектpодьнaмьqескье, ]ьдpодьнaмьqескье. Нпьсаньх такьх промигеенних ьзeyqaтеeеС, теорьь, paсqетy ь ьх wкспeyaтapьь посвysено боevrое коeьqество еьтератури [3, 22, 24 - 31]. Ка'диС вьд ьзeyqaтеeеС ьмеет своь пpeьмysествa ь недостаткь.
Jaссмотpьм боеее подробно ]ьдpодьнaмьqескье ьзeyqaтеeь. Ннь сpaвньтеevно дегевие ь пpоьзводьтеevнuе по отногеньх к другьм вьдам ьзeyqaтеeеС [35]. В ]ьдpодьнaмьqескьх ьзeyqaтеeyх образованье aкyстьqескьх коеебаньС проьсходьт за сqет wнеpгьь потока 'ьдкость, qTO не требует спеpьaevнuх, сео'них ь wнеpгоемкьх пеpедaтоqнuх сьстем.
Cysествyет мно'ество гьдpодьнaмьqескьх преобразоватеееС: от простеСгьх зоеотнькових, до спеpьaevнuх, прьнрьп работи которих основан на опредееенном nьзьqеском зППекте. Наьбоеее простимь ь yньвеpсaevнuмь увеухтсу зоеотньковие, кеапанние ь мембранние прериватееь потока. Спектр коеебаньС такьх ьзeyqaтеeеС
y\ey_iky Hb3dhqzcTOiHUM. Онь зППектьвни \ djmigh]z[zjbighC коеонноС ZiiZjzimj_ b трт[опро\одах [27, 32 - 35, 41, 58, 59].
В ]bдрhдbнzfbq_kdhf iezkibgqzihf b3eyqzi_e_ струу 'ьдкость, \ui_dzy ьз khiez k [hevroc kdopokivx, yдzрy_lky \ hkipyx кромку металеьнескоС nezkibHu, которау \hз[y'дz_lky ь коеебеетсу на одноС ьз собственних настот [36, 41]. Аа\ьхр_ньу на о[_ьх сторонах пеастьни визивахт п_рьодьн_скь_ bfnyevcu давееньу, pасnpостpанyxsb_сy со скоpостvx звука. 1рь собехденьь оnтbмалvнuх соотногеньС в 'ьдкость создаетсу моsно_ акустьнеское пое_. Wтb ьзеунатееь зППектьвно ра601axl прь скорость ьстененьу [ое__ 25 м/с.
К ньсеу перспектьвних ]ьдродьнамьн_скьх ьзеунатеееС сеедует отнесть ьзеунатееь тьпа "сопео - еунка" ь с тоpоьдaevнuм потоком, разрабативаемие Gaзapенко A. N. Ннь хорого зарекомендоваеь се6y прь обработке сьстем тьпа ^^'ьдкостv - 'ьдкостv" [49 - 51].
Вьхревие преобразоватееь работахт по прьнрьпу образованьу вьхреС прь вpasaтеevном двь'еньь 'ьдкость в рьеьндре, куда она вводьтсу тaн]енpьaevно. Генерированье коеебаньС проьсходьт за снет ьмnyevсов давееньу, вознькaxsьх прь образованьь вьхреС.
В генераторе кавьтарьь [41] конусообразниС ротор вpasaетсy в статоре такое 'е Порми. Jaбоqье поверхность ротора ь статора випоенени героховатимь. 1рь вpasеньь ротора в зазоре ме'ду ротором ь статором вознькахт мькровьхрь ь кавьтарьу.
ВисокозППектьвнимь устроСствамь деу обработкь 'ьдкьх сред показаль себу сynеpкaвьтьpyxsье аппарати. Внтенсьвнау кавьтарьу вознькает прь прохо'деньь нерез канали сnepьaлvноc Порми ь обтеканьь сnеpьaлvнuх кавьтаторов [22, 60].
Ндньм ьз перспектьвних тьпов ]ьдродьнамьнескьх ьзеунатеееС увлухтсу nyevсapьоннuе аппарати роторного тьпа, которие содер'ат ротор ь статор с каналамь. 1рь вpasеньь ротора, его канали перьодьнескь совпадахт с каналамь статора. В pезyevтaте wто]о в обрабативаемоС 'ьдкость генерьрухтсу ьмnyлvсu давленьу ь разре'еньу, вознькает кавьтарьу, мелкомасгтабние nyлvсapьь, гьдравльнескье удари, развьтау тypбyлентностv. В льтературе такьм аппаратам дахтсу несколvко названьС. Gaьболее насто встренахтсу такье, как роторно-пулвсарьонниС аппарат (PIA) ь роторниС аппарат с модулурьеС потока (PAMI). В главе 7 будет сделана деталвнау классьПькарьу подобних аппаратов. ；олее 06sbM названьем мо'ет битв IAPL - пулвсарьонние аппарати роторного тьпа. 1рь ссилке на конкретние прьмери прьмененьу IAPL в промигленность ми будем називатв ьх так, как онь названи в льтературних ьстонньках.
BHLEHKBNBKAPBY XBMBKH“？XHHEH=HQ?KKBXIPHP?KKHB В IMEVKAPBHHHUX AIIAJALAXРОТОРНОГО LBIA
1улвсарьонние аппарати роторного тьпа ьсполвзухтсу длу обработкь такьх сьстем, как ”'ьдкоств - 'ьдкоств", ”'ьдкоств - твердое тело" ь ”]аз - 'ьдкоств". >лу ка'дого конкретного технологьнеского проресса сysествyxт определенние предпонтеньу в тьпе конструктьвного ь технологьнеского оПормленьу IAPL.
1улвсарьонние аппарати роторного тьпа разльнних вьдов ь модьПькарьС нагль прьмененье в ]ьдромеханьнескьх ь тепломассообменних прорессах за снет гьрокого спектра Пакторов воздеСствьу：
механьнеское воздеСствье на настьри гетерогенноС среди, зaклxqaxsеесy в ударних, сpезuвaxsьх ь ьстьpaxsьх нагрузках ь контактах с рабоньмь настумь IAPL;
гьдродьнамьнеское воздеСствье, вupa'axsеесy в болвгьх сдвьгових напру'еньух в 'ьдкость, развьтоС турбулентность пулвсарьух давленьу ь скорость потока 'ьдкость;
]bДjhZdmklbq_kdh_ \haд_Ckl\b_ hz 'bдdhklv hcmseci\ey_iky az kq_i f_edhfzkriz[guo iyevczpbC дz\eeнbУ, ьнтенсьвноС dz\bizpbb, ударних воен b вторьнних н_еьн_Сних Zdycibq_kdbx wnn_dih\.
DpzidbC обзор, dhiopuC будет сдееан нь'_, ihdZ'_i основние обеасть прьмененьу IAPL ь ьх iоl_нpbzevнu_ возмо'ность.
BHLEHCBNBDAPBY IPHpECCHB >BCIEP=BPHBAHBYB =OFO=EHB3APBB CMCIEGABC
IAPL ibiz PIA хорого зzp_dOf_ндо\ze с_бу в ipоp_сс_ iоeyq_нby дbCi_pсbC zнlbOdCbдzнто\, ipbf_нy_fux деу стабьеьзарьь сbнl_lbq_сdbx dzyqyков разеьнного назнаненьу ь дbCi_pсbC нziоeнbl_e_C dzyqyков [61]. 1о разработанное техноеогьь iоeyqzxl дbсi_pсbb антьоксьдантов неозона ">", ">NN>", ьоноеа с разеьннимь бьоразеагаемимь wfyev]атоpаfb. 1рь зтом ipоbзводbт_evностv ipоp_сса возрастает iоqтb в 3 раза, в 4-5 раз yвеebqbваетсy врему рассеаьваньу дьсперсьь iо сравненьх с ранее ipbменyемоc техноеогьеС. Ipоqностv iоeyqаемux dаyqyков возрастет на 30 - 50 %. PIA ipbменyетсy деу завергеньу роспуска воeоdнbстux материалов ь деу pасseieенby iyqdов воeоdон прь переработке грубих воеокньстих матерьаеов [62]. 1рьменуемау техноеогьу позвоеует yвеebqbтv прорент bсiоevзованby макуеатури в iоeyqенbb картона, iовuсbтv его dаqество ь снbЗbтv расход weектpоwнеpгbb на размое с 95 кВт/q на тонну деу конbqескоc меevнbpu до 25 кВт/q на тонну деу PIA.
>ьспергьрованье ь гомогеньзарьу ьсходнос суспензьь ibтатеevноc среди PIA в производстве оксьтетрарькеьна позвоеует yвеebqbтv виход рееевого продукта ь iоeyqbтv дbсiеpсностv настьр 15 - 20 мкм [63].
Примененье PIA позвоеьео сопоставbтv дebтеevностv производственного рькеа ь повuсbтv каqество випускаемих мугкьх еекарственних Порм суспензионного тьпа. 06sbe затрати времени сньзьльсе в 6 - 10 раз, 06sbe затрати wнepгbb - в 3 - 5 раз [64].
Рементно-воднау суспензиу, подвергнутау кавитарионноС обработке в PAFI и добавееннау в бетоннух смeсv, повигает пpоqностv на с'атие и расту'ение издееиС из бетона [65, 66].
На крупних кондитерских Пабриках сбивание масси деу пастиеи производитсу на агрегате RA>, состоyseм из двухкорпусного смеситееу роторное сбиватeevноc магини типа PIA [67]. Насuseннаy воздухом масса посее обработки в PIA, оказавrисv при атмосПерном давеении, знаqитeevно yвeeиqиваeтсy в обteмe за сqeт расгиривгихсу пyзupvков воздуха внутри масси. Мстановка производит 600 кг/q, потребеуемау моsностv - 11 кВт.
Производство детергентов, испоevзyeмux деу составеениу композириС синтeтиqeскиx моxsиx средств, требует тонкого помоеа и високос степени гомогенизарии. Bспоevзованиe IAPL типа PAFI обeспeqиваeт сyseствeнноe yвeeиqeниe срока сеу'би Пиевтра тонкое оqистки и уменвгает вузкоств детергентов [68, 69].
Перспективним направеением в wнepгeтикe увеуетсу испоевзование дисперсно- топеивих систем. Вспоевзование каqeствeннux угеемазутних суспензис позвоеует уменвгитв расход мазута на 20 - 25 %. PAFI сеу'ат зППективним устросством деу поeyqeниy угоевно-масеунних паст [70].
>испергирование сери в PAFI применуетсу деу поeyqeниy осерненного масеа, характеризуемого боевгос масеунистоствх, пpозpаqностvx и отсутствием запаха сери [70].
Вспоевзование PAFI в поeyqeнии 'ееезооксидного пигмента позвоеует обостисв без об'ига геама, а размое заменитв диспергированием в PAFI [66, 71]. Взвестен поео'итеевнис опит применениу PIA в eакокpасоqноc промигеенности [72].
BHLEHCBNBDAPBY IPHpECCA WFMEV=BPHBAHBY
PIA ьнт_нсьПьрьру_1 ijhp_kk \ид_е_ньу kbHi_ibq_kdbx ihebf_jh\ ba растворов az kq_i змуеЕгьрованьу раствора ihebf_pz [61].
Ipbf_H_Hb_ PIA деу ipb]hтовe_нby дbCi_pсbC fzcez в производстве fZcehHZiheH_HHux dzуqуков позвоеует iоeуqbтv вuсоdоустоCqbвуx Wfyevcbx с qzcibpzfb размером m_h__ 70 mkm. Lz '_ змуевсьу，iоeyqz_fzy по bЗв_стноC т_xноeо]bb ьм__т qzcibpu размером 400 мкм [64].
1рьм_н_нь_ PIA в производстве еекарственних мазес (ьхтьоеовоС，скьпьдарнос, еьньмента аммbаqно]о ь т.п.) позвоеьео сysественно сократить затрати pyqно]о труда, iовuсbтv dаqeство готового продукта (средньс размер дьсперсноС Пази - 2,5 мкм) ь сократить врему прьготовееньу мазес в 4 раза [73 - 75].
Obмbqескbе добавки поеьПункрьонального деСствьу позвоеухт поeyqbтv [етони с високьмь теxноeо]bqескbмb и wкспeyтаpbоннuмb своСствами. Вспоеьзование PIA деу поeyqенby yстоСqbвux и високодисперсних wмyevсbС и паст, вводимих в бетон, позвоеиео yвеebqbтv пpоqностv бетона на 15 - 30 % [65].
В високовузких мазутах имеет место повигенное содер'ание води в виде отдееьних местних скопеенис, обусеовеенное прорессами перевозки, пеpекаqки, хранениу и подогрева топеива. Вспоеьзование в каqeстве топеива спериаеьно приготовеенних водомазутних wмyevсиС увеуетсу одним из зППективних методов, позвоeyxsиx регить wтy пробеему [76, 77].
НдноС из применуемих техноеогис для испоеьзования в котеах малое и среднее моsности увеуетсу техноеогиу с испоеьзованием PIA [78, 79]. >еу отопитееьних котеов маеоС моsности при с'игании водомазутнос wмyevсии поeyqаxт сysественнuc wкономиqескиc зППект, повигение DI> на 3 - 5 % и сни'ениу wмиссии загpyзнyxsиx веsеств (СО, са'и, окисеов азота) в атмосПеру [76]. Нбработка водо-мазутнос wмyevсии с добавеением каеьриу и ее посeедyxsее с'игание в промигеенних котееьних позвоеиео уменьгить в димових газах конрентрарих окисеов азота в 2-5 раз, а конрентрарих сернистого ангидрида в 2-3 раза [80 - 85].
>еу интенсиПикарии проресса поeyqениy раствора поеиакриеамида, испоеьзуемого деу повигениу пpоqности бумаги и удер'аниу напоенитееес, нагее применение PIA, изготовееннис на базе серисного рентробе'ного насоса [86]. Врему приготовеениу раствора по предеагаемос техноеогии сокpаsаетсy поqти в 1,5 раза. Mвеeиqиваетсy на 2 % показатееь удер'аниу коаеина. 1риготовеение wмyevсиc изоаминового спирта, конденсаторного масеа и тоеуоеа в воде с помоsvx насоса-диспергатора так'е даео хорогие резуеьтати [87].
Одними из ва'них звеньев техноеогии подземнос добuqи угеу увлухтсу гидроПирированние механизированние компеекси, деу wкспeyатаpии которих применухтсу водомасеуние wмyeьсии с 'есткими характеристиками: високос дисперсностьх, стабиеьностьх, отсутствием седементарии и коагуеурии. 1ри испоеьзовании PAFI деу приготовеениу pабоqиx 'идкостес на гахтах Pоссии и ；ееоруссии сократиесу виход из строу многих узеов гидрооборудованиу. Aнаqитеeьно сократиеись аварисние простои [88 - 98, 66, 70].
PIA испоеьзуетсу деу гомогенизарии и пастеризарии моеока. Dавитаpионное воздесствие не только способствует повигених дисперсности wмyeьсии, но и yниqто'ает вредние микроорганизми. 1ри гомогенизарии моеока 90 % 'ирових гариков имееи размер до 2 мкм [99]. >исперсность масонеза, поeyqаемого при помоsи PIA в два раза ни'е, qем при помоsи кеапанного гомогенизатора [100, 101].
Однос из обеастес применениу wмyeьсиc увеуетсу их испоеьзование в каqестве смазоqно-оxeа'даxsиx 'идкостес (СО@). Iоeyqение вuсококаqественнux СО@ требует разработки и применениу нового вuсокоwППективного оборудованиу. 1рименение PAFI деу nоeyqениy СО@ способствует повигених их каqества, а так'е сни'ает wнеpгозатpатu в прорессе их производства. >исперсность СО@ достигает 0,8 -1,2 мкм, нто yвеeиqивает
cihCdhciv j_'ms_]h bHkipmf_Hiz \ среднем hz 30 % b ih\urz_i qbkihiy обработки поверхность [66, 70, 102, 103].
123. BGL?GKBNBD：PBY MACCHHEMEHHUX IPOpECCOB
I_pci_dib\HUM направееньем ьспоевзованьу PIA у\еу_тсу зкстрагьрованье продтктов Mbdpo6boeo]bqecdh]o сьнтеза, напрьмер, каротьна ьз бьомасси. 1рь рьркуеурьонноС обработке среди, ipоходysеC по замкнутому контуру ьз PIA в емdостv ь обратно, удалось достьqv 100 % вихода каротьна после qетupех рьклов обработкь [63].
Многье лекарственние веsества полуqаxт методамь зкстрагьрованьу сирьу растьтельного ь 'ьвотного проьсхо'деньу. Примененье PIA в прорессе зкстрагьрованьу ьнсульна подкьсленним спьртом ьз предварьтельно ьзмелvqенноC (до 3-5 мм) под'елудоqноC 'елези 'ьвотних позволует полуqьтv wкстpактu с високос актьвностьх в 3 раза бистрее [64].
Прьмененье PIA ьнтенсьПьрьрует проресс зкстрагьрованьу таньна (галлодубьльноС кьслоти) ьз ]аллових орегков (патоло]ьqескье новообразованьу на льстьух малоазьатского дуба). Степень ьзвлеqеньy возрастает с 49 до 77 %, а врему зкстрагьрованьу уменьгаетсу с 3 до 0,5 q [64].
Зкстрагьрованье релевих компонентов ьз кори кругьни в PIA увельqьваeт ьх виход на 20 % ь снь'ает трудоемкость операрьс за сqет совмеsеньy прорессов ьзмелvqеньy ь wкстpакpьь [64].
Aнало]ьqнuC зППект достьгаетсу прь ьспользованьь PIA в wкстpа]ьpованьь масла ьз плодов гьповнька, облепьхового масла ьз плодов облепьхь, каpотьносодеp'аsе]о комплекса ьз отходов проьзводства препаратов "Холосас", спьртовом зкстрагьрованьь календули, валерьани, водного зкстрагьрованьу таньна ьз льстьев сумкь, зкстрагьрованьу мьребальних антьбьотьков [64].
Busелаqьванье трьоксьда вольПрама ьз sеельтово]о конрентрата в PIA ьнтенсьПьрьрует проресс ь позволует уменьгьть врему дость'еньу заданное конрентрарьь в 2-3 раза [38].
ВнтенсьПькарьу проресса раствореньу wвкальмьна в wтьловом спьрте показала високух зППектьвность PAMI: врему прьготовленьу раствора уменьгаетсу более qем на два порудка; уменьгахтсу потерь спьрта; снь'ахтсу wнеp]етьqескье затрати; снь'аетсу себестоьмость проьзводства ренного лекарственного препарата [104, 105].
Wкспеpьментальнuе ьсследованьу [66, 106, 107] показаль високух зППектьвность прьмененьу PAFI длу проведеньу прорессов абсорбрьь дьоксьда углерода в воде ь дьспергьрованьу азота в воде.
Аа сqет развьтос кавьтарьь, генерьруемос в PAFI, возмо'но проведенье проресса разделеньу водно-спьртовос смесь на компоненти прь нормальное температуре ь давленьь [108, 109]. B прорессе разделеньу води ь спьрта ьзменуетсу ьх конрентрарьу в 'ьдкос ь газовое Пазах за сqет молекулурнос ь конвектьвнос дьППузьь qеpез ме'Пазнух поверхность ме'ду гомогенное водно-спьртовос смесьх ь паро-газовим пузирьком. Вспользованье кавьтарьь прьводьт к резкому увельqеньx ме'Пазнос поверхность за сqет поувленьу пульсьpуxsьх пузирьков, наполненних в основном парамь спьрта.
=ьдpоакустьqеское воздесствье в PAFI на обрабативаемух 'ьдкух среду знаqьтельно способствует увельqеньx скорость реакрьь дегьдрохлорьрованьу по сравненьх с механьqeскьм перемегьваньем ь ультразвуковос обработкос, а так'е позволует ьнтенсьПьрьровать реакрьх сьнтеза 8-пропьл-1-пентаметьлентьокарбаната за сqет более зППектьвного преобразованья гьдpоакустьqескоc wнеpгьь в кавьтарьонное воздесствье [110, 111].
AHAEB3 NAKLHPHB BH3>?CCLBBYHA @B>KMX =?L?PH=?HHMX KJ?>M BIMEVKAPBHHHUX AIIAJALAO PHLHPHH=H LBIA,=B>JHF?OAHBQ?KKBO B =B>JHAKMKLBQ?KKBX WNN?KLHB
Dzd m'_ hif_qzehkv \ ij_дuдmsbo параграПах，\ imevczpbhHHux аппаратах роторного ibiz о[ра[атu\а_fаy 'ьдкау г_т_рог_ннау среда под\_рга_тсу многоПакторному \озд_Сст\ьх. ；еагодару такому многообразьх \ьдо\ обработки， проьсходьт ьнтенсьПькарьу XLI. Многье ьссе_до\ат_еь bзmqzeb \ wкki_рbм_нтzevном ь т_ор_тbq_kком пеане Пактори \озд_сст\ьу, bM_xsb_ место \ IAPL [112 - 130]. Вссе_до\ань_ ка'дого ьз Пакторов \озд_Сст\ьу \ отд_evностb не пр_дста\еу_т собос сео'нух задану. Keо'ностv пробееми закехнаетсу в том，нто все Пактори воздесствьу взаьмосвузани друг с другом ь ьх взаьмодеСствье создает новис канественниС зППект. <uдеebтv ьз обsеC совокупность механьнескьх，гьдромеханьнескьх ь акустьнескьх увееньс ь взаьмодесствьс отдеevнuС Пактор прьнpьпьzevно возмо'но, но wтот путь не увеуетсу методьнескь правьevнuм ь насто прьводьт к огьбонним резуevтатам. 1рь ьзуненьь ка'дого Пактора воздесствьу в отдеevность обyзатеevно надо ьметv в вьду，нто даже прь ьспоevзованьь метода сьстемного анаеьза необходьмо уньтиватв взаьмосвyзv всех Пакторов，ьмеxsьx место в IAPL. Gьже ми попитаемсу сдеeатv анаеьз резуevтатов по ьссеедованьх ь опьсаньх Пакторов воздесствьу в IAPL，поеуненних за нескоevко десутков еет ьх ьзуненьу ь прьмененьу.
Прежде нем пересть к анаеьзу ьссеедованьу Пакторов воздесствьу, покажем прьнрьп работи IAPL на наьбоеее распространенном конструктьвном тьпе - радьzevном роторном аппарате. Ктандартнау схема IAPL показана на рьс. 1.3.1. Прьнрьп работи аппарата закехнаетсу в сeедmxsем. Нбрабативаемау жьдкостv подаетсу под давееньем ьеь самотеком нерез входнос патрубок 1 в поeостv ротора 2, проходьт нерез канаеи ротора 3, канаеи статора 4, рабонух камеру 5 ь виходьт ьз аппарата нерез виходнос патрубок 6. Прь враsеньь ротора его канаеи перьодьнескь совпадахт с канаеамь статора. Виходу ьз канаеа статора, жьдкостv собьраетсу в рабонес камере ь продвьгаетсу к виходному патрубку. В перьод времень, когда канаеи ротора перекрити стенкос статора, в поеость ротора давеенье возрастает, а прь совмеsеньь канаеа ротора с канаеом статора давеенье за короткьс промежуток времень сбрасиваетсу ь в резуevтате wтого в канае статора распространуетсу ьмпуevс давееньу. Kкоростv жьдкость в канаее статора увеуетсу переменнос вееьньнос. Прь распространеньь в канаее статора ьмпуevса ьзбитонного давееньу, всеед за ньм вознькает кратковременнис ьмпуevс поньженного ("отрьpатеevного") давееньу, так как совмеsенье канаеов ротора ь статора заверrьeосv ь подана жьдкость в канае статора проьсходьт тоevко за снет транзьтного тененьу ьз радьzevного зазора между ротором ь статором. Hбtем жьдкость, вогедгьс в канае статора, стремьтсу к виходу ьз канаеа, ь ьнеррьонние сьеи создахт растyгьваxsье напруженьу в жьдкость, нто визивает кавьтарьх. Dавьтаpьоннuе пузuрvкь растут прь воздесствьь ьмпуevса поньженного давееньу ь схеопивахтсу ьеь пуевсьрухт прь увееьненьь давееньу в канаее статора. Qzctv кавьтарьонних пузuрvков виносьтсу в рабонух камеру.
16
44::KK55/с/с
4
4
:
:
K
K
5
5
/с
/с
Рьс. 1.3.1. Схема imevkzpbhggh]h аппарата роторного ibiz
В свузь к тем, qio скорость потока 'ьдкость \ канале статора вееька ь ьмеет Петктуарьь, поток у\лу_тсу турбулентним. 1рь \раs_нbb ротора \ зазоре м_'ду ротором ь статором вознькахт [ольгье сдвьговие напру'еньу. Рабонье поверхность ротора ь статора \оздесст\ухт на 'ьдкух гетерогеннух среду за снет механьнеского контакта, создавау високье срезuваxsье ь сдвьговие усьльу.
Пульсарьь давленьу ь скорость потока 'ьдкость, ьнтенсьвнау кавьтарьу, развьтау турбулентность, ударние волни ь кумулутьвние струскь от схлопиваньу кавьтарьонних пузирьков, високье сдвьговие ь срезuваxsье напру'еньу - зто Пактори воздеСствьу на 'ьдкух гетерогеннух среду, подле'аsье ьзуненьх, модельрованьх, оптьмьзарьь ь ьспользованьх длу повигеньу зППектьвность работи ПАРТ ь ьнтенсьПькарьь XLI.
Ндньм ьз первих ьсследователес прорессов ь увленьС, протекаxsьх в ПАРТ, бил I. Вьллемс. По его мненьх, основним Пактором, обеспеqьваxsьм ьнтенсьПькарьх XLI, увлуетсу вознькновенье в обрабативаемос 'ьдкость високонастотних колебанье, генерьруемих консольнозакрепленнимь, тонкостеннимь зубьумь ротора ь статора [131, 132]. ЗтоС 'е гьпотези прьдер'ьвахтсу автори работ [62, 133, 134]. Wта модель уньтивает только вознькаxsье в аппаратах ьмпульси дьнамьнеского давленьу. =радьенти давленьу, по Вьллемсу, достьгахт 108 Па.
(1.3.1)(1.3.1)Анальзьруу вельньну проходного сененьу перекриваемос прорезь, ПзС [135] полуньл Пормулу длу раснета настоти пульсарьс в обsем слунае, когда ньсло каналов статора не равно ньслу каналов ротора:
(1.3.1)
(1.3.1)
/ = Q]c]p/(]c ]р)，
]де (sc) - наьбольгьс 06sbe дельтель ньсел % ь 办； 办,% - ньсло каналов в роторе ь статоре соответственно; q - настота враsенbя ротора, об/с.
Wта Пормула согласуетсу с даннимь М. А. ；алабудкьна [136, 137].
Нсновнух настоту пульсарьс дьнамьнеского давленьу, ьзлунаемих в канал статора, следует рассньтивать по Пормуле [138 - 145]:
/э = Q]p-/э = Q]p-(132)
/э = Q]p-
/э = Q]p-
В g_dhihjuo kemqzyo hiM_qz_icy MadCHMf 3\mdh\hrh дz\e_gby hz qzkihi_ вдвое M_Hvr_C, hднzdh, \ 6hevrbHki\_ ьзмереньС hz доех основное qzkihiu прьходьтсу hl 70 до 80 % звуковое знергьь.
Hднbf ьз вz'нuх Пакторов воздеСствьу， ответственним 3Z основние Пьзько- xbfbq_kdb_ iроp_ссu в IAPL, увеухтсу iyevczpbb давееньу в канале статора ь рz6оq_е камере. Зтому аспекту iосвysено огромное колbqество работ, нто доказивает ва'ностv ь неоднознаqностv задаqb.
В работе [142] велbqbнy давленья в канале статора определяхт, ьсходу ьз тангенpbалvное 匕 ь радьалvное 忆，составляxsьx скорость потока,
3 = U 9 + 环). (1.3.3)
L ангенpьzлvная составляxsая скорость сqьтается постоянное, так как угловая скоростv ротора - постоянная вельqьна. Pадьzлvная составляxsая скорость завьсьт от расхода ь представлена в вьде сьнусоьди. Kьнyсоьдzлvная завьсьмостv расхода позвольла полyqьтv представленье завьсьмость плоsадь проходного сеqенья в пьлообразное Порме.
Nормyла (1.3.3) льrv каqественно отра'ает деествьтелvнuе проресси по Плуктуарьям давленья в IAPL. Dроме того, автори [142] пренебрегаль вльяньем вязкость ь с'ьмаемость 'ьдкость, а размери прорезее ь проме'утков ме'ду ньмь на роторе биль равни ме'ду собое.
Aнzлогьqнuе подход бил сделан в работе [146], где пренебрегая с'ьмаемостvx 'ьдкость ь потерямь на тренье, для максьмzлvное ампльтуди переменного давленья полyqена Пормула
3P = NGQi(w)/Gw ,(1.3.4)
где 4i(w) - переменние расход qерез одно отверстье, м3/с; N - некоторая постоянная,
завьсяsая от плотность 'ьдкость ь размеров отверстья.
Aавьсьмостv ампльтуди пyлvсаpье давленья от расхода 'ьдкость зало'ена в Пормуле
(1.3.5)(1.3.5)3P=U4叱空修仔，]F D2KV]p5n
(1.3.5)
(1.3.5)
где p - плотностv 'ьдкость, кг/м3; 5P - радьус внегнее поверхность ротора, м; z - угловая скоростv ротора, с"; 4 ь 4T - полние расход ь транзьтние расход, м3/с; d , K - гьрьна ь
висота каналов, м; ]р, ]с - кольqество каналов в роторе ь статоре; 5口 - радьус pьльндрьqеское полость, вознькаxsее за сqет враsенья ротора, м, [147].
Не оqенv понятно, какьм образом в полость ротора, в которух 'ьдкостv постоянно нагнетается под давленьем, льбо поступает за сqет рентробе'ного зППекта, вознькает полостv. Зто утвер'денье наругает поло'енье о неразривность сплогность потока. 1одобное явленье наблxдzлосv авторамь работ [148, 149], однако, в отсутствьь подвода ь отвода 'ьдкость ьз аппарата. Dроме того, прь полностvx заполненном 'ьдкостvx роторе (5 口 = 0), ампльтуда давленья возрастает до бесконеqность, нто Пьзьнескь невозмо'но.
Расход 'ьдкость qерез аппарат (ьль qерез одно отверстье статора)В. N. Хдаев
представляет в вьде [146]:
(4max - 4min ) W，° 工 W 工 ~； z5
4(W)= 4mm +Z5 ®
(4max - 4miJ ]~~ - W]， ~《W 工 ~D ； (1.3.6) ©z5丿 z・ 5z5
2d < w < 32.
z5z5
Здесь Qmax ь 4min - знаненьу расхода соответственно ijb kh\izдzxsbo b i_p_dpuiux KZHzezx. 1оздн__ Пормуеа (1.3.6) вьдоьзменьеась，но смисе __ не менуесу [70].
4(w) = 4P4(w) = 4PУ ；аez[удdbнz М. А. [142] завьсьмость расхода ьмеет вьд
4(w) = 4P
4(w) = 4P
(1.3.7)
где N = 4 /4P ; 4 - среднее знаqенbе расхода, м3/с; 4P - ампеьтуда ьзмененьС расхода, м3/с; t - iеpbод коеебаньу в IAJL, с.
<iеp\uе [иео отменено [64, 142], нто Пункрьу 4(w) опредееуетсу так'е тbiом насоса ь несет в себе дьскретнух составeyxsуx прь входе в аппарат.
Вееьньну ампеьтуди пуеьсарьонного давееньу ь расход 'ьдкость нерез канае статора опредееует скорость потока 'ьдкость в канаее ь закони ьзмененьу ieоsадb проходного сененьу канаеа статора ь гьдравеьнеского сопротьвееньу на входе в канае статора.
Скорость тененьу 'ьдкость нерез прериватееь (канае ротора - зазор - канае статора) в работе [150] опредееуетсу на основе закона сохраненьу обобsенно]о ьнтеграеа Еернуееь:
3 +U^ 912 =巴 + (1 + £[)券 9^-券 9з2，(1.3.8)
]де 3,2 - давеенье на входе ь виходе модуеутора, 1а; 9,2 - скорость 'ьдкость на входе ь виходе модуеутора, м/с; pi,2 - пеотность 'ьдкость на входе ь виходе модуеутора, кг/м3;匕 - еьнеснау скорость потока 'ьдкость на виходе канаеа ротора прь равномерном вpаsеньь ротора, м/с; £[• - сумма козППьрьентов местних сопротьвееньс модуеутора.
В wтом уравненьь не унтена временнау завьсьмость гьдравеьнеского сопротьвееньу модуеутора. КозППьрьенти местних сопротьвееньс просто суммьрухтсу в предпоео'еньь, нто онь постоунни в ехбос момент времень прь характерних поео'еньух канаеа ротора относьтееьно канаеа статора.
；оеее тонно, нем уравненье (1.3.8), тененье реаеьнос нес'ьмаемос 'ьдкость в модуеуторе опьсивает нестарьонарное уравненье ；ернуееь [151, 152]:
p/马 + [(W)4 = А3,(1.3.9)
GW2
]де O = Oр +G + 0с - деьна модуеутора, м.
Завьсьмость козППьрьента гьдравеьнеского сопротьвееньу от скорость представеуетсу в вьде [153]:
[(w) = [ kb(w) + %(w)/Re,(1.3.10)
]де [ kb(w ) - козППьрьент гьдравеьнеского сопротьвееньу в квадратьннос обеасть завьсьмость ]ьдравеьнескьх потерь от скорость потока; Re = v^d3p/p - крьтерьс JеCноeьдса;
%(w) - козППьрьент ]bдjz\ebq_kdbo ihiepv; 匕=J2A3/р - kdhjhkiv mkizgh\b\r_]hky i_q_Hby ijb [ = 1;Gэ - wd\b\ae_HiHuc ]bдpz\ebq_kdbC дьаметр，м.
Уравненье (1.3.9) деу удобства i_hp_ibq_kdh]h ьссеедованьу ь р_г_ньу ip_дkla\e_нh \ безразмерном \ьд_:
G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),(1.3.11)(1.3.11)
G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),
G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),
(1.3.11)
(1.3.11)
где N - козППьрьент усредненьу ьмпуеьса ih kеqенbx потока; Но =匕w°/2O - крьтерьС ]ОМООрОннОС1Ь； Wo = Dp/(z5)； : = 9/% ； W = w/w0 .
Уравненье (1.3.11) относьтсу к дьППеренрьальни1м уравненьум тьпа Рьккать ь в o6s_m вьде в квадратурао не регаетсу. Руд работ iосвysен методам регеньу зтого уравненьу [154 - 161]. Анальз wтьo работ показивает, нто методи еьнеарьзарьь, aнaльтьqескьo прьбеь'еньС, квазьльнеарьзарьь ipaктьqескь дахт одьн ь тот 'е pезулvтaт ь не позволухт тоqно определить ]ьдpодьнaмьqескье параметри в тоqном абсолхтном вира'еньь.
Уравненье (1.3.9) весьма перспектьвно деу опьсаньу теqеньy вузкос 'ьдкость в канале статора. Wксiеpьментaлvнuе осрьееограмми ьмпуеьсов давееньу в канале статора подтвер'дахт правьльность вибранного путь по мaтемaтьqескому модельрованьх ьстеqеньy 'ьдкость qеpез прериватель аппарата. >альнесгее усовергенствованье мaтемaтьqескоC модель тeqеньy потока реальное 'ьдкость в IAPL било виполнено Аьмьним A. B. [162 - 184]. Уравненье (1.3.9) преобразовано к вьду
7 G9 1「匕、〃2 %(w) 9 P) A3 12n 2/1210、
(丁 +7丨[(W) 9 + :|= 一 + э Z2 5P，(1312)
GW 2 ©G р 丿 р 2
где Оэ = O + (1 + Г) JSmax /兀- зППектьвнау дльна модулутора, уqьтuвaxsay вльунье генерьруемого переменного давленьу на нестарьонарние гьдромеханьнескье проресси в модулуторе аппарата, м; Г = ^6ВЫХ /6ВХ ; Smax = d K ； 6ВЫх - плоsaдv виходного отверстьу модулутора (виходного отверстьу канала статора), м2; 6вХ - плоsaдv входного отверстьу модулутора (входного отверстьу канала ротора), м2.
ВтороС qлен правое qaсть уравненьу (1.3.12.) отра'ает вльунье рентробе'них сьл давленьу. Gеобходьмо заметьть, нто вельqьну рентробе'ного давленьу по Пормуле Wcлеpa определует не радьус внегнее поверхность 5P, а среднье радьус канала ротора 5cp = 5P - О р/2 . Радьус ротора 5P мо'ет бить задеествован в уравненьь (1.3.12) только, есль в полость ротора ьмехтсу лопаткь. Хоту перепад давленьу входьт в уравненье как постоуннау вельqьнa, в реальность он так 'е ьмеет переменнух состaвлyxsуx, характер которое в нaстоysее врему пока не определен.
В безразмерном вьде уравненье (1.3.12) запьсиваетсу как
筝+:2H。 [⑴+:%(W)+!=1+но,
где Но = 90 Wo/(2Oэ) ； Re = 90GЭ р/р ； R。= (DF/(2Оэ))2 ； 90 = A3Wo/(р/э).
В wтом уравненьь % составлена ьз параметров, дaxsьх размерность скорость, но nьзьqеское обоснованье зтоС дробь пpоблемaтьqно. Eогьqнее ьспользовать в кaqестве % знaqенье среднее скорость 'ьдкость за перьод L (1.3.10). Ктоль 'е пpоблемaтьqeн nьзьqескьc смисл ротарьонного козППьрьента Ro. 1о замислу автора, ротарьонние козППьрьент дол'ен отра'ать вльунье рентробе'них сьл, но он составлен ьз льнеених параметров, нькак не свузанних с рентробе'ним давленьем.
>zevg_crzy модерньзарьу mjz\g_gby (1.3.12) [uez произведена Карепановим d вьду [185 - 188]:
厶3 = p OGF + © GT ] Z292 P O + 亭 [⑺'
С. К.С. К.(1.3.13)(1.3.13)в котором yqi_Hu не только рентробе'ние сьли, но ь сьла Корьльса，д_Ckl\уxszy на поток 'bдdhklb в канале ротора.
С. К.
С. К.
(1.3.13)
(1.3.13)
В [езразмерном вьде уравненье (1.3.13) запьсиваетсу с yqетом нових крьтерьев [188]:
■&^ = G: + §G:厂：2 Ko + b&Q [⑴：2,(1.3.14)
1 - CnGw © Gw 丿Cn' 丿
-ротарьонниС козППьрьент;-ротарьонниС козППьрьент;]де Ko = dp2 /5p2 - крьтерьС Корьольса;Ro = ^DS^
-ротарьонниС козППьрьент;
-ротарьонниС козППьрьент;
Cn = 1/(Ho +1) - козППьрьент нестарьонарность.
Несомненно, поло'ьтельним вкладом в математьqескyx модель (1.3.14) увлуетсу yqет нових qленов, хоту ь не ьмexsьх сysественно]о вльуньу на результати регеньу. Не совсем понутно введенье козППьрьента нестарьонарность Cn, вьдоьзменyxsе]о уравненье (1.3.13), но не даxsе]о канественного ьль кольqественно]о вклада.
Во всех уравненьух, опьсuваxsьх тененье реальное 'ьдкость нерез модулутор, прьсутствует параметр [«)- переменное гьдравльнеское сопротьвленье, которое завьсьт от плоsадь проходного сененьу модулутора [162]:
(1.3.15)
н - козППьрьент,н - козППьрьент,]де 6max - наьбольгау плоsадv проходного сененьу преривателу, м2;
н - козППьрьент,
н - козППьрьент,
определуемиС ьз та[льр Н. ?. @уковского [153].
ЕьнеСниС метод анальза нестарьонарних ]ьдромеханьнескьх прорессов позвольл A. B. Аьмьну [162] унесть вльунье кьнематьнескьх характерьстьк тененьу 'ьдкость в модулуторе на козППьрьент гьдравльнеского сопротьвленьу：
[m(т,Но) = (1 -G：/Gw)/(Ho :2). (1.3.16)
Нео[ходьмо отметьть, нто кроме скорость потока 'ьдкость, скорость враsеньy ротора ь геометрьнескьх параметров аппарата, на гьдравльнеское сопротьвленье оказивает вузкость 'ьдкость, толsьна прьстенонного ламьнарного слоу ь другье Пьзьнескье характерьстькь 'ьдкость.
Аавьсьмость ьзмененьу плоsадь проходного сененьу отдельного канала статора ь аппарата в релом увлуетсу основополагаxsеС, ь поwтомy многье ьсследователь наньналь ьзунать гьдромеханьнескье закономерность работи IAJL с регеньу зтоС задань. >лу опьсаньу состоуньу wтого вопроса мо'но удельть много места ь времень, но в данниС момент wта проблема разра[отана достатонно хорого с немного громоздкое, но основательное теоретьнескоС базоС. НсновноС вклад в регенье зтоС задань бил сделан F. A. ；алабудкьним, В. N. Хдаевим, A. B. Аьмьним ь др. [60, 66, 70, 136, 142, 154, 162, 189].
Ндньм ьз основних Пакторов воздеСствьу на гетерогеннух 'ьдкух среду, вльyxsьх на ьнтенсьвность OLI, увлуетсу кавьтарьу. Всследованьх кавьтарьь в IAJL посвysено много работ, но, несмотру на зто, мо'но говорьть о том, нто сделан только канественниС анальз проресса вознькновеньу ь развьтьу кавьтарьь как в теоретьнеском, так ь в wксперьментzльном плане.
Всследованьу ьмпульсноС акустьнескоС кавьтарьь проводьльсь в основном wксперьментzльнuмь методамь. Зто свузанно с тем, нто в настоysьС момент достатонно удовлетворьтельно разработана теорьу поведеньу только одьнонного кавьтарьонного пузирька в старьонарном акустьнеском поле. Aнzльтьнеское опьсанье дьнамькь
KZBbizpbhHHhC h6ezcib сПормьровано ebrv \ первом прьбеь'еньь. Ceh'Hhkiv опьсаньу dz\bizpbb azdexqzeiky в том, qih dz\bizpby вознькает \ д\b'ms_мky потоке 'ьдкость, b прь wihM 'bдdhklv подвергаетсу l_рмhдbнzмbq_kdhмy k'zibx b разр_'_ньх. В сьеу wioro, в IAPL генерьруетсу кавьтарьу особого ibiz, названнау В. N. Хдаевим как bмiуevkнzy zdycibqecdzy кавьтарьу.
1опи1кь аналblbq_скo]o опьсаньу дьнамькь oдbнoqнo]o кавьтарьонного iyзuрvка в IAPL в первие биеь предпрьнути В. N. Хдаевим [190, 191]. Уравненье дьнамькь кавьтарьонного пyзuрvка биео дано в аппроксьмарьь Херрьнга. Зто уравненье запьсuвалoсv с yqетoм ьзмененьу местного давееньу 3([, W)вдoev еьньь тока 'ьдкость, по которое двь'етсу пузирек, в вьде:
ЗаI +ЗаI +Р0(「20а)5礬 +1 [1 — |°а j：竽〔+ 3 — 品 —
За
I +
За
I +
- %ах/ ⑺一 3( [)+ ^-[3 + 5V j[,
G3
+ Ma(1-Ma) 5G5 = (1.3.17)
где Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =dгде Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =d[豈 Г + 3「A ^ ；[豈 Г + 3「A ^ ；k - скoрoстv звука вk - скoрoстv звука в
где Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =d
где Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =d
[豈 Г + 3「A ^ ；
[豈 Г + 3「A ^ ；
k - скoрoстv звука в
k - скoрoстv звука в
'ьдкость, м/с; d =尸口,。/ = - наqалvнoе газосодер'анье; = = 3-吊 + 2а/& ; 3nа[ /(w) - вoзмysаxsее
переменное давеенье в 'ьдкость, 1а; 3n - однородное давеенье пара в пyзuрvке прь температуре W, 1а; р0 - пeoтнoстv невoзмysеннoC 'ьдкость, кг/м3; j - пoказатеev поеьтропи; а - повероностное нату'енье, G/м; 5о - наqаevнuc радьус пyзuрvка, м; 5 - радьус пyзuрvка; Wo - температура невoзмysеннoc 'ьдкость, К.
В каqестве масгтаба времень прьньмаеь перьод собственнио радьаevнuo еьнеенио коеебанье, рассqьтаннuc по Пормуее Fьннерта:
В безразмернио переменнио уравненье (1.3.17) прьньмает вьд
G2 5' 3 厶 4 nG5]2
5( 2Ma)萨+2[ 3Maj[刷
=[1 + Ma (1 - Ma)] d(5'户(1 - Aw) + 31a + --1AW +
++в / G5'We - 4 I —— I dt'в / G5'We - 4 I —— I dt'1Re 5'1Re 5'[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)Re[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)ReG25 Gw'Gw'2 G5'G25 Gw'Gw'2 G5'
+
+
в / G5'
We - 4 I —— I dt'
в / G5'
We - 4 I —— I dt'
1
Re 5'
1
Re 5'
[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)Re
[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)Re
G25 Gw'
Gw'2 G5'
G25 Gw'
Gw'2 G5'
(1.3.18)(1.3.18)-[J x(Wc)-[D1 /(W')-L
(1.3.18)
(1.3.18)
где 5 = 5'5o； w = w'Wm； wn - Wo =AWWo；
=b(W0)-Рn(Wo)].We = 2 V ；
O(Wo) Р n(W0 ) P(wo)'5o ='
Re = 5o (P / pV=7p ； [r = 2=(P9Pax)-1； [D = =/|3| max；
Pn(Wo) = =3.'； (9' )2(W) = 9max9 (Wc )； AW = Wn-Wo；
где 9 - скoрoстv, м/с; d- наqалvнoе газосодер'анье газа в паровом пyзuрvке; O- yдеevнаy тепеота парообразованьу, >'/кг; рП - пeoтнoстv пара в пyзuрvке, кг/м3; 9 (W') o o oтнoсьтеevнаy скoрoстv двь'еньу пyзuрvка вдoev еьньь тока 'ьдкость.
Foдеev (1.3.18) так'е учьтивает переменное, oбtемнoе газосодер'анье:
=Ах/ x，=Ах/ x，(1319)
=Ах/ x，
=Ах/ x，
]д_ Ах - п_р_м_нниС kmffZjguc h[t_f всех кавьтарьонних nmaupeC, f3; х - \ид_е_нниС pzcq_iHuC h6t_M в кавьтарьоннос обеасть, м3.
I_p_f_ннh_ о6t_мно_ газосодер'анье аналогьнно ьндексу кавьтарьь, введенному E. >. Розенбергом [68]. С iомоsvx ьндекса l автор модееь (1.3.18) показивает，нто ьмпуевс давееньу, генерьруемиС I：PL, распространуетсу в разре'еннос газо'ьдкостноС среде.
A. B. Аьмьн [162] рассматривал поведенье кавьтарьонного iузupvка с уqетом тепеомассообмена на основе уравненьу Херрьнга-ТраСльнга под воздесствьем переменного
(1 -2Ма) 5* +1 ©1-|ма j 92 =(1 -2Ма) 5* +1 ©1-|ма j 92 =3 -品-3⑺-^：1-^j- 4 P 53 -品-3⑺-^：1-^j- 4 P 5(1.3.20)(1.3.20)давленьу 3(w ):
(1 -2Ма) 5* +1 ©1-|ма j 92 =
(1 -2Ма) 5* +1 ©1-|ма j 92 =
3 -品-3⑺-^：1-^j- 4 P 5
3 -品-3⑺-^：1-^j- 4 P 5
(1.3.20)
(1.3.20)
9 = G5 - - ；(з)，=5 = к - 2VGW p5
]де - - поток масси qеpез ме'Пазнух поверхность，кг/(м2с); р - козППьрьент дьнамьqескоC вузкость, Па・с ; pг - плотность парогазовое смесь в пузирьке, кг/м3;
O-口O-口Jr |i-Рг0 © Ро,Jr |i-Рг0 © Ро,- *:iS 53- *:iS 53pnpn14s 5214s 52G3~ - уравненье баланса тепла.G3~ - уравненье баланса тепла.
O-口
O-口
Jr |i-Рг
0 © Ро,
Jr |i-Рг
0 © Ро,
- *:iS 53
- *:iS 53
pn
pn
1
4s 52
1
4s 52
G3~ - уравненье баланса тепла.
G3~ - уравненье баланса тепла.
Всходнау сьстема уравненье сведена к сьстеме уравненье в безразмерних переменних, которау регалась qьсeеннuмь методамь. ；ие сделан вивод, нто прь воздеествьь на 'ьдкость отрьрательно]о ьмпульса давленьу, прь коллапсе кавьтарьонного парового пузирька генерьрухтсу уменvrаxsьесy прь последуxsьх захлопиваньух кавьтарьонние ьмпульси давленьу, а среднье радьус пузирька (вельqьна, возле которое проьсходут колебаньу радьуса) растет во времень.
Bзуqенье вльуньу давленьу ь температури на развьтье кавьтарьь показало, нто суsествует определенние оптьмум ампльтуди кавьтарьонних ьмпульсов по вельqьне давленьу в pабоqее камере ь температуре обрабатываемое 'ьдкость [162, 193].
1рь вьзуальних наблхденьух [194] проресса развьтьу кавьтарьь в канале статора установлено, нто кавьтарьонние пузирькь достьгахт вьдьмого размера qеpeз 100 мкс после момента полного совмеsеньy каналов ротора ь статора. Совокупность пузирьков образует своеобразнух трубку, витунутух параллельно каналу статора. Ааре]ьстрьрована двухкратнау пульсарьу кавьтарьонних пузирьков за врему перьода колебанье в аппарате.
Зксперьментальние ьсследованьу ьмпульсное акустьqеское кавьтарьь в основном проводьльсь прь помоsь регьстрарьь ьмпульсов давленьу на ]ьдpоакустьqескьх гьдроПонах прь схлопиваньь кавьтарьонних пузирьков.
В работах [146, 195] установлено, нто прь невисокое скорость потока 'ьдкость, кавьтарьонние пузирькь образухтсу ь схлопивахтсу в канале статора, а прь больгом расходе 'ьдкость - кавьтарьонние пузирькь выносутсу потоком в pабоqуx камеру ь захлопивахтсу там раньге, qем законqьтсy пеpвьqнuе ьмпульс давленьу.
Pазльqнuмь ьсследователумь обнару'ено, нто в перьод своего сmsествованьy кавьтарьонние пузирькь сьнПазно совергахт несколько пульсарье ь затем схлопивахтсу
[162, 193 - 196]. Однако \ работах [193, 196] отменено, qih ампеьтуда кавьтарьонних bMiyevkh\ ум_нvrа_тky прь увееьненьь скорость i_р_dрu\анby каналов статора. >анни_ р_ayevтатu обtyснbтv оq_нv трудно, так как yм_нvr_нb_ ампльтуди наньнаетсу у'_ прь скорость 4 м/с. В далvн_Cr_м [162], паденье ампльтуди кавьтарьонних ьмiyлvсо\ обtyснy_тсy тем, нто кавьтарьу не успевает раaвьтvсy прь малое дльтелvность ьмпyлvса давленьу, воaбy'даxsе]о кавьтарьх. Подобное обtyсненье справедльво длу високьх скоростее враsеньy ь укааивает на предел длу скорость враsеньy ротора, прь дость'еньь которого ьнтенсьвностv кавьтарьь не увельньваетсу, а да'е снь'аетсу.
IAPL увлуетсу генератором колебанье в 'ьдкость, прьнем обtектом озвуньваньу ь носьтелем колебанье слу'ьт обрабативаемау 'ьдкостv. В сьлу зтого в IAPL вознькахт акустьнескье полу сло'ное структури, нельнеение акустьнескье зППекти.
В работе [197] ьсследовано увленье сьнхроньзарьь настот вьхреобразованьу ь пyлvсаpьc дьнамьнеского давленьу. Образованье вьхрее обусловлено резкьм ьзмененьем скорость ь давленьу прь виходе 'ьдкость ьз зазора ме'ду ротором ь статором в канал. 1рь wтом проьсходьт отрив пограньнного слоу с одновременним образованьем вьхрее, нто поро'дает ьмпyлvсu давленьу. 1рь совпаденьь настот вьхреобразованьу ь дьнамьнеского давленьу наблxдалосv yfенvrенье потреблуемое моsность на 40 - 60 %. Gеобходьмо отметьтv, нто данние увленьу протекахт прь относьтелvно болvrьх зазорах, G = 1,35 -4,10 мм ь нагнетаньь 'ьдкость за снет рентробе'них сьл прь враsеньь ротора.
1о нагему мненьх, увленье yfенvreньy потреблуемое моsность свузанно так'е с рентробе'нимь сьламь, которим в данном слунае "помогахт” транспортьровать 'ьдкость сьнхроньзьрованние сриви вьхрее.
Одьн ьз варьантов автоколебательних зППектов зксперьментально установлен авторамь работи [193]. Всследуу завьсьмость ампльтуди кавьтарьонних ьмпульсов от статьнеского давленьу в рабонее камере прь постоунном расходе 'ьдкость ь разльнних температурах, виувьль максьмум ампльтуди ьмпульсов давленьу, ]енерьруемих коллапсьрyxsьм ансамблем кавьтарьонних пузирьков, нто обtyснyетсy размерамь образyxsеcсy кавьтарьонное область. Размер зтоС область вельк прь малих статьнескьх давленьух. Попадау в область повигенно]о давленьу она схлопиваетсу не сразу, а наньнает пульсьровать. Пузирькь сбрасивахт знергьх ь уменьгахтсу в размерах ступеннато.
К автоколебательному ре'ьму работи IAPL мо'но отнесть обработку газо'ьдкостное среди прь больгьх знаненьух газосодер'аньу [106]. =азо'ьдкостнау смесь, попадау в полость ротора, настьнно сепарьруетсу, ь 'ьдкость протекает нерез канали аппарата поррьумь, пульсьруу с перьодом порудка несколькьх секунд, подобно увленьх захлебиваньу в распильтельних колоннах.
В публькарьь [198] видвьнута гьпотеза, нто спектр пульсарье давленьу определуетсу увленьем гьдравльнеского удара. Прь определенних соотногеньух 5к，5р, dc, z ь k вознькает прумое гьдравльнескье удар, ь наблхдахтсу резонансние колебаньу в прьбль'еньь плоскьх волн как в рабонее камере, так ь в полость ротора. Аналогьнние подход сделан в работе [199], где резонансние колебаньу потока 'ьдкость вознькахт прь определенном соотногеньь времень пробега вдоль канала статора ьмпульса давленьу ь времень перекритьу канала статора.
Регау совместно два уравненьу, опрeделyxsьх параметри собственних колебанье давленьу в полость ротора ь рабонее камере, полуньль соотногенье ]еометрьнескьх ь кьнематьнескьх параметров IAPL, прь которих будут виполнутьсу условьу работи аппарата в резонансном ре'ьме [200 - 202]. Прь виводе условье резонансного ре'ьма работи прьньмаль, нто висота полость ротора равна висоте рабонее камере, а полу давленье в wтьх обtемах увлухтсу рьльндрьнескь сьмметрьннимь. Зто увлуетсу настним слунаем обобsенно]о подхода, прь котором уньтивахтсу параметри трехмерного акустьнеского полу в технологьнескьх обtемах аппаратах.
M_xzHbq_kdh_ b ]bдjhf_ozgbq_kdh_ \azbfhд_Ckl\b_ рабоньх органов IAPL k потоком 'bдdhklb b k qzcibpzMb，\dexq_HHUMb \ wtot поток, рассмотрено в работах [64，143, 203, 204]. >_талvно bamq_H проресс дробееньу qacibp сn_рbq_сdоC Порми, опр_д_е_ни усеовьу， прь которих проьсходьт дробеенье ь iоeуq_на aа\bсbмостv деу расq_та вероутность разругеньу настьр.
Вссеедованьу взаьмодеСствьу 'ьдкость с рабоньмь органами IAPL проведено деу зони зазора ме'ду ротором ь статором. 1оеунени поеуэмпьрьнескье уравненьу деу раснета моsностb, дьссьпьруемос в зазоре [64, 139, 205 - 211]. Wтb модееь прьменьми, в основном, к PIA, деу которих характерна относbтеevно боevrаy вееьньна зазора ь боеее настое распоео'енье отверстье в роторе ь статоре. Поеунен боevrоC эксперbменталvнuC материал, подтвер'даxsbc основние теоретьнескье поео'еньу.
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =EA<? 1
Gh\bdh\ <. K. Bмпуevснuе проресси переноса в гетерогенних сьстемах: Нбзор 〃 1ром. тепеотехнька. 1990. Т. 12. № 2. C. 23 - 39.
Dhgh\zeh\ <. B., =Zizih\z G. р., Ту]оеуко\ ?. G. H возмо'ностух bспоevзованby рькеьнескьх тепеових ь взаьмосвузанних тепеодьППузьонних прорессов в хьмьнескьх ь другьх проьзводствах 〃 <естньк Т=ТУ. 1995. Т. 1. № 3-4. C. 273 - 288.
Dj0zr_\ = :. Nьзьqескье методи ьнтенсьПькарьь прорессов хьмьнескоС техноеогьь. F.: Хьмьу, 1990. 208 с.
Nbabq_kdb_ wnn_diu в магьностроеньь: Справонньк / 1од ред. В. А. Eукtyнpа. F.: Fаrьностроенье, 1993. 224 с.
N_0hidbg B. F., @jbd ；. G., Ih]hj'_evkdbC ；. B. ВнтенсьПькарьу техноеогьнескьх прорессов пьsевux проьзводств. К.: Технька, 1984. 176 с.
>hebgkdbc :. :. Bспоevзованье прьнрьпа дьскретно-ьмпуevсного ввода энергьь деу созданьу эППектьвних энергосберегаxsьx техноеогье // Вн'енерно-ПьзьнескьС 'урнае. 1996. Т. 69. № 6. С. 855 - 896.
>hebgkdbc :. ：., Gzdhjq_\kdbC :. B. 1рьнрьпи оптьмьзарьь массообменних техноеогье на основе метода дьскретно-ьмпуevсного ввода энергьь // 1ром. тепеотехнька. 1997. Т. 19. № 6. С. 5 -9.
Jh]h\ B. ：., =hj[zih\ :. <. Nьзьqескье методи обработкь пьsевux продуктов. F.: Iьsеваy промureенностv, 1974. 584 с.
AzOhjkdbC <. F. ВнтенсьПькарьу хьмько-техноеогьнескьх прорессов на основе сьстемного подхода. К.: Технька, 1989. 208 с.
>bkdp_iHh-bfiyevcHuC \\hd энергьь в тепеотехноеогьух / А. А.
>оеьнскье, ；. В. ；асок, С. В. =уеиС ь др. К.: BТТN НАНУ, 1996. 206 с.
；_eh]ezah\ B. G., Mypz\v_\ :. B. ВнтенсьПькарьу ь повигенье
ьнтенсьвность хьмько-техноеогьнескьх прорессов. Е.: Хьмьу, 1988. 206 с.
Dhgh\zeh\ <. B. ；азовие кьнетьнескье характерьстькь массообменних
прорессов // @урнае прькеадное хьмьь. 1986. Т. 59. № 9. С. 2096 - 2107.
LZ]zgh\ B. G. Fодеeьрованье прорессов массо- ь энергопереноса.
Нееьнеение сьстеми. Е.: Хьмьу, 1979. 208 с.
：0bmihpb ?. N. Новие методи в тепеопередане: 1ер. с анге. под ред.
А. В. Eеонтvева. F.: Fьр, 1977. 230 с.
=e_gk0hpn I., Ipb]h'bg B. Термодьнамьнескау теорьу структури,
устоеньвость ь Пеуктуарье. F.: Fьр, 1977. 230 с.
<_cgbd :. <. Термодьнамька реалvнux прорессов. Fьнск.: Наука ь
технька, 1991. 576 с.
Dbjibdh\ <. ：. H dezkkbnbdzpbb современних методов
bgi_gkbnbdzpbb конвективного тепеообмена прь винт'денном двь'еньь (без Пазових переходов) 〃 Теорет. основи хьм. техное. 1991. L. 25. № 1. С. 139 - 143.
Kfbjgh\ G. G.， ；_eh]ezah\ B. G. ВнтенсьПькарьу некатаеьнескьх
прорессов в системе твердое теео - 'bдdостv 〃 Хьм. пром. 1991. № 8. С. 8 - 12.
N_dhidbg B. F., Ebikfzg <. K. ВнтенсьПькарьу тепеообмена в
аппаратах пbsевuх производств. М.: Ibsевzy пром-сть，1972. 240 с.
Dznjh\ <. <.，>hjhoh\ B. G. Сьстемнис анализ прорессов хbMbqесdоC
техноеогьь: Нснови стратегии. М.: Наука，1976. 500 с.
<ь[рацьодды_ массообменние аппарати / B. Y. =ородеркиС，А. А.
Васин，В. М. НлевскиС，I. А. Еупанов // 1од ред. В. М. Олевского. М.: Хьмьу，1980. 192 с.
N_dhidbg B. F.， G_f qbg :. N. Вспользование кавитарии в
техноло]bqескbх прорессах. К.: Busz гк.，1984. 68 с.
Тепло- и массообмен в звуковом поле / В. ?. Накоруков，А. I. Еурданов，
Н. М. Еолдирев，I. Н. Терлеев. Новосибирск: Вн-т теплоПизики СО АН СССР，1970. 254 с.
=bgkiebg] :. F.，；jZf :. :. Ультразвук в прорессах химиqескоC технологии.
E.: =осхимиздат，1960. 96 с.
Njbfzg <. F. Ультразвук. М.: Знание，1960. 48 с.
；_j]fzg E. Ультразвук и его применение в науке и технике: 1ер. с англ.
М.: Вностр. лит., 1957. 726 с.
Djizq_\z K. F.， Jy[qbdh\ ；. ?. 1ульсарионнау аппаратура в
химиqескоC технологии. М.: Химиу，1983. 224 с.
=_jr]ze >. :.， Njbfzg <. F. Ультразвуковау аппаратура
промигленно]о назнаqениy. М.: Знергиу，1967. 264 с.
=_jr]ze >. :.， Njbfzg <. F. Ультразвуковау техноло]иqескаy
аппаратура. М.: Знергиу，1976. 320 с.
Hkgh\u Пьаькь и техники ультразвука: Уqебн. пособ. длу вузов / ；. А.
Агранат，М. М. >убровин，Н. Н. Хавские и др. М.: Висг. гк.，1987. 352 с.
Но\ьцкьС ；. =. 1рименение акустинеских колебание в химико-
технологиqеских прорессах. М.: Химиу，1983. 192 с.
=Zebp_CkdbC ；. F.， Ju'h\ X. :.， Ydyr ?. :. Тепловие и
гидродинаминеские проресси в колеблxsихсy потоках. М.: Магиностроение，1977. 256 с.
Bkihevah\zgb_ волнових зППектов длу интенсиПикарии химинеских и
Пазових превраsениc в многоПазних системах / С. А. Ехбартовин，О. ；. Третьуков，Р. N. =аниев и др. // Теорет. основи хим. технологии. 1988. Т. 22. № 4. С. 560 - 564.
Dhe_[zi_evgu_ увлениу в многоПазних средах и их использование в
химинескоС технологии / Р. N. =аниев，Н. В. Кобаско, В. В. Кулин и др. К.: Техника，1980. 220 с.
Hh\bdh\ <. K. =омогенизариу и диспергирование в современное
технологии: Обзор // 1ром. теплотехника. 1990. Т. 12. № 5. С. 40-59.
Njbdfzg <. F. Ультразвуковау химинескау аппаратура. М.:
Магиностроение，1967. 212 с.
Воронов :. =. Вспользование звукових колебание длу ускорениу
проресса растворениу каменное соли // Ультразвуковие методи интенсиПикарии технолог. прорессов: Сб. наун. тр. М.，1970. С. 186 - 189.
Bkke_do\zgb_ проресса автоклавно-содового вusелаqиваниy seелита в
поле упругих колебание / А. А. ；ергитские и др. // Ультразвуковие методи интенсиПикарии технологинеских прорессов: Сб. наун. тр. М.: Металлургия.，1970. С. 193 - 197.
； jSbpdbC :. :. Bgi_gkbnbdzpby ijhp_kkz аммьанного \us_ezqb\zgby fheb[д_gh\hC dbkehiu ijb \озд_Сст\ьь Zdycibq_kdbx коеебаньС 〃 1рьм_н_нь_ уевтразвтка \ металеург. ipopeccax: C6. Hzyq. ip. M., 1972. C. 80.
Njbfzg <. F. Bkkл_дh\анb_ ьнтенсьПькарьь nb3bdh-xbMbq_kdbx iphp_kkh\ kbki_M @-@ b @-L ipb \hзд_Ckl\bb Zdykibq_kdbx dhл_6анbC b разработка adykibq_kdhC xbMbdh-т_xнhлh]bq_kdhC аiiаpатypu: АвтореП. дьк. ... докт. т_xн. наук. M., 1975. 31 k.
Kzpbzr_\ = ：., Fbozceh\ I. ?. L_iлhмаkkhh6м_ннu_ акykтbq_kкb_ iphp_kku b аiiаpатu. M.: Магьностроенье, 1973. 223 k.
?jfZdh\ I. I. Вльунье воздеСктвьу акykтbq_kкbx колебанье на проресс маkkhi_p_даqb / Теорет. основи xbM. теxноло]bb. 1991. L. 25. № 2. C. 198 - 203.
Rbrh\ ?. <., <_qdzgh\ K. ；., Захаров :. H. ВнтенсьПькарьу теплообмена в рерьркулурьонноС область теqенby за обратним уступом за сqет органьзарьь ко]еpентнux вьxpевux структур под деествьем акyстьqеско]о полу / I Рос. нар. конП. по теплообмену. L. 8. ВнтенсьПькарьу теплообмена. M.: Взд-во MWB, 1994. C. 227 - 232.
Kdjbigbd X. G., Q_oh\ H. K., 3_e_gpo\ <. E. ВнтенсьПькарьу тепломассообменнux прорессов на пpотьвотоqнux таpелvqатux контактнux yстpоcстваx // Теорет. основи xьм. теxнол. 1991. L. 25. № 1. C. 117 - 121.
Y\e_gby аномального протеканьу тепломассообмeннux прорессов в мно]оnазнux сpедаx // Р. N. =аньев, А. А. >ольнскьС, G. В. Кобаско, К. В. Npолов / >оклади АН CCCP. 1987. Т. 294. № 3. C. 560 - 563.
Hkiph\kdbC =. F., ：dk_gh\z ?. =. 1севдоо'ь'енье поpоrкообpазнux матерьалов прь колебательном ьзмененьь давленьу газа // Теорет. основи xьм. теxнол. 1997. Т. 31. № 1. C. 5 - 10.
?\ezgh\ K. N., 3zcp_\ K. B. Вльунье pькльqескоc пульсарьь давленьу газовоС среди на массообмен слоу поpьстux гранул // Хьм. пром-ть. 1996. № 1. C. 52 - 54.
Hzizeyoz B. :. Mатематьqеское модельрованье дьнамьqескьx ре'ьмов массовое крьсталльзарьь // Теорет. основи xьм. теxнол. 1996. Т. 3 0. № 4. C. 399 - 410.
Hzazp_gdh :. N. Нб одном меxаньзме гьдpодьнамьqеского звукообразованьу // Акуст. 'урнал. 1978. Т. 24. № 4. C. 573 - 576.
>ybabgkdbC X. F., Hzazp_gdh :. N. ЗППектьвность работи осесьмметpьqнux гьдpодьнамьqескьx ьзлyqателеc в yсловьyx ьзбuтоqного статьqеского давленьу // Акуст. 'урнал. 1996. Т. 42. № 4. C. 569 - 572.
Hzazp_gdh W. N. Wpозьоннаy актьвность осесьмметpьqнux гьдpадьнамьqескьx ьзлyqателеc с локальзованноС областьх кавьтарьонноС прьроди // Акуст. 'урнал. 1998. Т. 44. № 2. C. 251 - 255.
Jyiheo\ ；. K., :дрьПров :. :. 1рьмененье кавьтарьь в гьдроструСноС теxнологьь // Взв. вузов. Магьностроенье. 1993. № 6. C. 32 - 34.
3zijh'_p ?. I., :e_dkzgjh\ B. :. ВнтенсьПькарьу прорессов xьмьqескоС теxнологьь з'екрьоннимь струСнимь теqеньyмь 'ьдкость ь газов // Хьм. пром-ть. 1991. № 8. C. 468 - 471.
；_ео\ H. ：., =Zfzxgh\ I. I. Mлyqrенье wкономьqность ь wкологьqность автотpактоpнux двьгателеС путем прьмененьу водотопльвного wмyлvгатоpа в сьстеме пьтаньу двьгателу // 1роблеми wкономьqность ь wксплyатаpьь двьгателеС внутреннего сгораньу в А1К CH=: Мат-ли Всесохзн. наyqн.-теxн. сем. Взд-во Cаpат. ун-та, 1992. Вип. 4. C. 37 -41.
；_ео\ H. ：., =Zfzxgh\ I. I. 1рьнрьпьальнау сxема ь конструкрьу ультразвукового wмyлvгатоpа // 1роблеми wкономьqность двьгателеС внутреннего сгораньу
\ AIK CH=: Fzi-eu Всесохзн. gzmqg.-i_og. с_м. Взд-\о Czpzi. mg-iz, 1992. Bui. 4. С. 41 - 45.
H6hpybh\zgb_ деу ihemq_Hby b обработки \ukhdh\yadbo дbki_pkнuo сред / ；.B. ；zkhd, A. I. =zpi\b], A. J. Коба и др. // Iphf. i_iehi_oHbdz. 1996. L. 18. № 1. C. 50 - 56.
>hebgkdbc :. ：., R_izggh\ H. D. Вспоевзование дискретно- bMiyevkHhro ввода знергии деу интенсиПикарии прорессов абсорбрии // Ipоf. тепеотеоника. 1985. L. 7. № 3. С. 41 - 46.
Xiongwei 1L, Colin С. Stevenson. On the eflect of gap size between baffle outer diameter tube inner diameter on the mixing characteristics in an oscillatory baffled column // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 1999. № 74. P. 587 - 593.
Rpqdh\z X. :. НовиС кеасс аппаратов деу диспергированиу 'идкостеС путем дискpетно-иfпyevсно]о ввода знергии // Ipоf. тепеотеоника. 1998. L. 20. № 3. С. 14 - 18.
G_fqbg :. N. Новие теoноeо]иqеские зППекти тепеомассопереноса при испоевзовании кавитарии // 1ром. тепеотеоника. 1997. L. 19. № 6. С. 39 - 47.
；h]0zgh\ <. <., Орьс1оПро\ ；. B., Deopyg] ；. :. ЗППективние малообtемнuе смеситееи. E.: Оимиу, 1989. 224 с.
；y]zC :. K. Уевтразвук в рееехеозно-бума'ноС промигеенности. 1ерм. изд-во, 1969. 66 с.
=bdphbaemqzi_eb роторно-пуевсарионного типа в прорессао биотехноеогии // Скиба B. B., ；аеабудкин F. A., Sебатин B. =. >инамиqеские зППекти моsно]о уевтразвука: Сб. наyq. тр. В'евск. 1988. Вип. 3. С. 68 - 71.
；zez6ybdbg F. ：. Роторно-пуевсарионние аппарати в химико- nаpмаpевтиqескоС промигеенности. F.: Медирина, 1983. 160 с.
Wnn_di предваритеевного активированиу добавок в транспортном строитеевстве / ；. A. Усов, A. A. >опокеев, ?. A. Усов, A. A. Kалвqин // ；етон и 'ееезобетон. 1989. № 4. С. 15 - 17.
；zez[urdh :. F., Abfbg :. B., J'bpdbC <. I. = идpомеханиqеское диспергирование. М.: Наука, 1998. 331 с.
Fzprzedbg =. :. Lехноeо]иqеское оборудование кондитерских Пабрик. М.: Еегкау и пиsеваy промигеенноств, 1984. 448 с.
Abfbg :. B. Нбоснование параметров и разработка оборудованиу деу техноeо]иqескоС еинии производства детергентов // 1оеимерние материали: производство и зкоеогиу: Lез. доке. Всерос. наyq.-техн. конП. Ypосeавeв, 1995. С. 50 - 51.
Abfbg :. B. ВнтенсиПикариу и оптимизариу техноeо]иqеско]о проресса производства детергентов // 1оеимерние материаеи: производство и зкоеогиу: Lез. доке. Всерос. наyqн.-техн. конП. Ypосeавeв, 1995. С. 48 - 49.
；zez[urdh :. F., Xdz_\ <. N. Роторние аппарати с модуеуриеС потока и их применение в промигеенности. М.: Недра, 1992. 176 с.
Abfbg :. B. Техноеогиу переработки неСтраеизованних серно-кисеих геамов в 'ееезооксидниС пигмент // 1ути и средства повигениу wкоeо]иqескоС безопасности ]алвваниqеских производств: Тез. доке. 4-го Всерос. наyq.-техн. семинара. Ypосeавeв, 1995. С. 7 - 39.
；h0gy М. >. НепреривниС проресс диспергированиу пигментов при производстве змаееС путем озвyqиваниy изeyqатеeyми сиренного типа // Eакокpасоqн. материаеи и их применение. 1969. № 1. С. 24 - 26.
Abfbg :. B. ВнтенсиПикариу приготовеениу дисперсних сред в роторно-импуевсних аппаратах в химико-ПаpмаpевтиqескоС промигеенности // Хим.-Парм. 'урн. 1997. № 8. С. 50 - 53.
E_dh\z L. F.，；zez6ybdbg M. :., lexrdbg K. :. Azdhghf_jghkib ijb]hih\e_gby WMyevcbhHHux kbki_f \ jhihjgh-imevkzpbhgghf аппарате 〃 Хьм.-Парм. 'mjgze. 1980. L. 14. № 5. K. 96 - 99.
=bdjhZdpkibq_kdzy обработка мазь Bbipocze \ роторно-пуевсарьонном аппарате / ；. В. Андреев ь др. // >ьнамьн_скь_ зППекти моsно]о уевтразвука: Кб. наmqн. тр. В'_\ск, 1988. Вип. 3. С. 68 - 71.
<hedh\ :. G. С'ьганье газов ь 'ьдкого топеьва в котеах маеос моsноkть. E.: Недра，1989. 160 с.
Iz\eh\ ；. I.，；ziy_\ K. B.，S_\_e_\ D. <. Подготовка водомазутних змуевсьС деу с'ьганьу в топоqнux устросствах. В кн.: Повигенье зППектьвность ьспоевзованьу газообразного ь 'ьдкого топеьва в пеqаx ь отопьтеевних котеах. E.: Недра, 1983. 216 с.
K_eb\_jkih\ <. F., ；pzcez\kdbC М. B. Wкономьy топеьва на pеqном Пеоте. F.: Транспорт，1983. 231 с.
Ampbeh\ K. I.，K_eb\pkih\ <. F.，；pzkez\kdbC M. B. Мевтразвуковау кавьтарьоннау обработка топеьв на судах. E.: Судостроенье，1988. 80 с.
Abfbg :. B. Веьунье состава топеьвних змуевсьС на конрентрарьх оксьдов азота ь сери в вибросах промигеенних котеевних // Wкоeо]ьqескаy заsьта городов: Тез. доке. наmqно-теxн. конП. М.，1996. С. 77 - 79.
Abfbg :. B.，Xdz_\ <. N. Прьмененье аппаратов с преривьстим ре'ьмом теqеньy в прорессе проьзводства топеьвних змуевсьС // Wкоeо]ьqескаy заsьта городов: Тез. доке. наmqно-теxн. конП. М.，1996. С. 80.
Abfbg :. B.， Kizpp_\ <. G.， ；zez6urdh :. F. H веьуньь стеxеометpьqеско]о соотногеньу Са/S в топеьвнос дьсперсьь на степенв оqьсткь димових газов // Повигенье зППектьвность тепeоnозьqескьx ьссеедованье теxноeо]ьqескьx прорессов промигеенного проьзводства ь ьх метpоeо]ьqеско]о обеспеqеньy： Тез. доке. Второе Ме'унородн. тепеоПьз. гкоеи. Тамбов，1995. С. 110-111.
Abfbg :. B.，Kizpp_\ <. G. Iоemqенье топеьвних дьсперсьс на основе 'ьдкого топеьва， ьнгьбьтора ь погеотьтееу оксьдов // Повигенье зППектьвность тепeоnьзьqескьx ьссеедованье теxноeо]ьqескьx прорессов промигеенного проьзводства ь ьх метpоeо]ьqеско]о обеспеqеньy： Тез. доке. Второе Ме'унородн. тепеоПьз. гкоеи. Тамбов，1995. С. 112.
Abfbg :. B.， Kizpp_\ <. G.， ；zez6urdh :. F. Веьунье стеxьометpьqесок]о соотногеньу Са/S в топеьвнос змуевсьь на степенв оqьсткь димових газов от оксьдов сери ь азота // Пробееми безопасность труда на предпрьутьух со взривопо'ароопасним проьзводством: Тез. доке. Ме'дународн. наmq.-теxн. семьнара. Мьнск，1995. С. 78 - 80.
Wdki_pbf_gizevgzy ь промигееннау практька прьмененьу роторних аппаратов с прериваньем потока в прорессах прьготовееньу топеьвно-дьсперсних смесес деу промигеенних котеевних / В. B. ；ь]еер，А. B. Зьмьн，А. B. Сопьн， В. N. Хдаев / Актуаевние пробееми теорьь，практькь ь созданьу роторних аппаратов // Мат-еи Ме'респ. наmqно-пpакт. совеsаньy (Москва，1999). СПб.: ВТВ -Центр，1999. С. 21-22.
Bkihevah\zgb_ насоса-дьспергатора деу поemqеньy раствора поеьакрьеамьда / А. H. НькьПоров，А. В. Коргаков，X. B. Аверхбух，?. X. Сергеев. // Хьм. ь неПтехьм. магьностроенье. 1990. № 11. С. 14-15.
Jzkq_i 0bki_pcghkib wfmevkbb，обpазmxsьxсy в роторно-статорном аппарате / X. B. Авербух，А. H. НькьПоров，Н. М. Костьн，А. В. Коргаков. // @урн. прьке. хьмьь. 1988. № 2. С. 433-434.
；zez[urdh :. F. ЗПП_кть\но_ прьм_н_нь_ роторних аппаратов деу
ihemq_gby pz[oqbx 'bДdhkl_C гьдросьстем iрhхhдq_kdhC технькь / Rzxiho_ kiphbi_evki\h. 1990. № 3. С. 41 -43.
；zez[urdh :. F. Техноеогьу производства pz[hqbx 'ьдкостеС деу
]bдphkbkl_f горноС i_xHbdb // =орн. 'урн. 1989. № 8. С. 39 - 42.
；zez[urdh :. F. Установка деу iоeуq_нby ь р_]_н_рарьь pа[оqbx
'bдdоkl_c // У]оev. 1989. № 4. С. 45 - 47.
；zez[urdh :. F. 1овиг_нь_ над_'ность работи ]ьдропрьвода
f_xанbЗbpованнux кр_п_С оqbстнux компонентов. М.: рНВВТЗВту'маг，1990. 20 с.
；zez[urdh :. F. Установка деу прьготовееньу ь р_]_н_рарьь pабоq_С
'ьдкоеть на добuqном уqастк_ // У]оev. 1990. № 4. С. 45 - 48.
；zez[urdh :. F. Jабоqь_ 'ьдкоеть гьдросьстем ь опит ьх
проьзводства в угоevноС промигеенноеть: (Обзор). М.: рНВВТЗВту'маг, 1992. 24 е.
；zez[urdh :. F. Сов_рг_нетвовань_ уетановкь деу прьготовееньу ь
подаqь pабоq_С 'ьдкоеть в гьдроеьетеми механьзьрованних компеекеов е прьм_н_нь_м роторних аппаратов е модуеурьеС потока // У]оev. 1991. № 5. С. 57 - 60.
Abfbg :. B. 1рьготове_нь_ ь р_]_н_рарьу pабоqьx 'ьдкоетеС деу
]ьдрооборудованьу механьзьрованних кр_п_С: ]ьдpом_xаньq_екьС аепект пробееми // =орн. 'урн. 1996. № 5. С. 42 - 44.
Abfbg :. B. >ьепер]ьровань_ pабоqьx 'ьдкоетеС деу
]ьдрооборудованьу е уq_том рентробе'ного зППекта // У]оev. 1996. № 10. С. 23-24.
Abfbg :. B.，；zez[urdh :. F.，Kijp_\ <. G. 1рьготове_нь_ pабоq_С
'ьдкоеть деу гьдроеьетем механьзьрованних крепеС в ]ьдpом_xаньq_екьx дьепергаторах // 1рьмен_нь_ роторних ]ьдpомеxаньqеекьx дьепергаторов в ]оpнодобuваxsеС промигеенноеть: Lез. доке. Ме'дународн. науqно-пpактьq. еем. Соеьгорек，1998. С. 9 - 13.
Abfbg :. B. Lеоpетьqеекое опьеанье ]ьдpомеxаньqееко]о
дьепергьрованьу гахтних wмуevеьС: неетарьонарниС ]ьдpавeьqеекьС подход // = орнау технька на пороге XX века: Lез. доке. Ме'д. еем. М.: М==У，1996. С. 266-267.
>hebgkdbC :. :.， ；zkhd ；. B.， Rjqdh\z X. :. Lепeоnьзьqеекье
ьеееедованьу теxноeо]ьqееко]о прореееа етерьеьзарьь ь гомогеньзарьь 'ьдкьх дьеперених еьетем // 1овигенье зППектьвноеть тепeоnьзьqеекьx ьеееедованьС теxноeо]ьqеекьx прореееов промигеенного проьзводетва: Lез. доке. II Ме'дународн. тепeоnьзьq. гкоеи. Тамбов，1995. С. 37.
>hebgkdbC :. :.，；zkhd ；. B. Роторно-ьмпуевениС аппарат. 3. >робеенье
вкexqеньС дьепереноС Пази // 1ром. тепеотехнька. 1999. L. 21. № 2-3. С. 5-6.
>ebgkdbC :. :.， ；zkhd ；. B. Роторно-ьмпуевениС аппарат. 2. EокалvнuС ьмпуevенuС нагрев 'ьдкоеть // 1ром. тепеотехнька. 1999. L. 21. № 1. С. 3 - 5.
；zez[urdh :. F. 1рогреееьвное оборудованье деу поeуqеньy вuеококаqеетвеннux емазоqно-оxeа'даxsьx 'ьдкоетеС. М.: BHBBLWMP，1989. 40 е.
；zez[urdh :. F.，Abfbg :. B. РоторниС аппарат е модуеурьеС потока деу поeуqеньy виеоковузкьх СО@ // <еетн. магьноетроеньу. 1990. № 5. С. 59-60.
Abfbg :. B. 1рьготовеенье раетвора звкальмьна в wтьeовом епьрте в роторном аппарате прь ьмпуevеном возбужденьь кавьтарьь // Хьм.-Парм. 'урн. 1996. № 10. С. 46-47.
Abfbg :. B. Техноеогьу поeуqеньy раетвора звкальмьна в ре'ьме ьмпуevеного возбу'деньу кавьтарьь // Наукоемкье xьмьqеекье техноеогьь: Тез. доке. 3 Ме'дународн. конП. Тверь，1995. С. 186.
Abfbg :. B.，Xdze\ <. N. Абсор6pby дьоксьда m]e_jhдz \hдhC \ роторном аппарате с модуеурьеС ihihdz 〃 L_op_i. основи хьм. техноеогьь. 1989. L. 23. № 5. С. 673 - 676.
Mzpzyebk F. :.，=а\рьео\ <. :.，Rzyof_ih\ N. =. Сьнтез окьсеов азота в dz\blzpbонном пое_ гbдpодbнамbq_сdого bзeуqат_ey 〃 @урнал Пьз. хьмьь. 1989. Bui. 11. С. 3088-3089.
；zaz0a_ E. =.，Abfbg :. B.，Xdz_\ <. N. Возд_Сст\ь_ кавьтарьь на проресс разделеньу водно-спьртовоС смесь 〃 @урн. ipbdл. хьмьь. 1989. № 5. С. 1166 - 1168.
Abfbg :. B. Кавьтарьоннау ректьПькарьу д\ухdомiон_нтнuх смесес 〃 L_оp_т. основи хьм. технологьь. 1996. L. 30. № 4. С. 392 - 398.
Obfbq_kdb_ ь nьзьdо-хьмьqесdье проресси в полух, создаваемих гьдpоаdустьqесdьмь ьзлуqателyмь / J. ；. Вальтов ь др. // @урнал Пьз. хьмьь. 1986. № 4. С. 889 - 892.
Obfbq_kdb_ ь nьзьdо-хьмьqесdье проресси в полух, создаваемих гьдpоаdустьqесdьмь ьзлуqателyмь / J. ；. Вальтов ь др. // @урнал Пьз. хьмьь. 1986. № 4. С. 893 - 897.
；zez[urdh :. М. Разработка роторного аппарата длу полуqеньy ста6ьлvнuх змулвсьС: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. М.，1985. 16 с.
；zez[urdh :. F. Нбоснованье, разработка ь созданье оборудованьу по прьготовленьх ь регенерарьь pабоqьх 'ьдкостес длу механьзьрованних крепес оqьстнuх комплексов: АвтореП. дьс. ... докт. техн. наук. М.，1992. 31 с.
；zez[yddbg F. :. Всследованье дьспергьрованьу ь гьдpомeханьqескьх увленьс в pотоpно-пулvсаpьоннuх аппаратах: АвтореП. дьс. ... канд. техн. наук. E.，1972.16 с.
；pzf :. ：. Всследованье проресса ьзвлеqеньy веsеств ьз порьстих тел в многоПазних сьстемах в поле механьqескьх колебанье: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. E.，1963. 16 с.
；b]ep <. B. Всследованье тeqеньc в аппарате тьпа дьнамьqескоc сьрени ь его прьмененье длу проресса раствореньу： >ьс. ... канд. техн. наук. М.，1979. 169 с.
；yidh =. X. Всследованье прорессов wмулvгьpованьy в pотоpно-пулvсаpьонном аппарате пpьменьтелvно ь реллхлозно-бума'ному проьзводству: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. E.，1975. 16 с.
3\_adbg :. D. Bсполvзованье аппаратов тьпа РАМ1 длу полуqеньy високодьсперсних wмулvсьc в ре'ьме акустьqескоc кавьтарьь: АвтореП. дьс. ... канд. техн. наук. М.，1983. 16 с.
Abfbg :. B. ВнтенсьПькарьу прорессов дьспергьрованьу ь раствореньу в роторних аппаратах прь ьмпулvсном возбу'деньь кавьтарьь: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. М.，1984. 16 с.
Abfbg :. B. Gестаpьонаpнuе гьдpомеханьqeскье проресси в ьмпулvсно- кавьтарьонних аппаратах с прериваньем потока: АвтореП. дьс.…докт. техн. наук. М.， 1998. 32 с.
Dp_izgh\ K. D. Нбоснованье параметров модулутора гьдpомеханьqеского дьспергатора длу прьготовленьу pабоqеc 'ьдкость механьзьрованних крепес: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. М.，1999. 20 с.
Dbez0a_ =. =. Всследованье гьдpомеханьqескьх характерьстьк ь параметров проресса гомогеньзарьь пьsевuх дьсперсних сьстем в гьдpомеханьqескьх роторно- пулvсаpьоннuх аппаратах: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. E.，1975. 16 с.
Dhe_kgbdh\ =. ?. Расqет pотоpно-пулvсаpьоннuх аппаратов длу прорессов wмулvгьpованьy： >ьс.… канд. техн. наук. М.，1983. 134 с.
Ehrzdh\z H. :. Bkke_дh\zgb_ ]bдjhf_ozgbq_kdbo azdhghf_jghki_C работи аппаратов phihpHh-iyevczpbhHHhrh ibiz: >bk.… канд. техн. наук. E.，1982. 169 k.
Fzgjudz ?. ：. Wdki_pbf_нталvнh_ ькке_до\ань_ кьнетькь проресса раствореньу в роторном аппарате с модуеурьеС потока: >ьс. ... канд. техн. наук. М.，1979. 166 с.
Iehigbdh\ <. :. Вссеедованье ь pасqет роторно-пуевсарьонного аппарата: >ьс.… канд. техн. наук. М.，1978. 228 с.
Khibg :. B. Вссеедованье параметров ]bдpодbнамbqескоC сьрени с реевх поeyqенby високодьсперсних гетерогенних сьстем: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. М.， 1975. 16 с.
Q_p\ydh\ <. F. Jаствоpенье твердого в 'ьдкость ь дьспергьрованье 'ьдкостес в деьноканаевном роторном аппарате с модуеурьеС потока: АвтореП. дьс. ... канд. техн. наук. М.，1982. 16 с.
Xdz_\ <. N. Вссеедованье ]ьдpодьнамьqеско]о аппарата сьренного тьпа ь его ьспоевзованье деу ьнтенсьПькарьь техноeо]ьqескьх прорессов в гетерогенних сьстемах: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. М.，1970. 16 с.
Xdz_\ <. N. Jотоpнuе аппарати с модуеурьеС потока ь ьмпуевсним возбу'деньем кавьтарьь деу ьнтенсьПькарьь прорессов хьмьqескоС техноеогьь: АвтореП. дьс. ... докт. техн. наук. М.，1984. 32 с.
Willems 3. Kinematik High 一 Frequency and Ultrasonic Treatment of Palp 〃 Palp and Paper Magazine of Canada. 1952. V. 63. № 9. P. 19 - 25.
Willems 3. Application of Ultrasonic Techniques to Pulping and Refiring. //The Worlds
Paper Trade Review. 1961. № 19. P.155 - 159.
Fuch 2. Uberhochfrequente Stoffbehandlung // Chemiker Zeitung. 1960.№ 24. S.
809 - 814.
Jayme —., Gronert +.，Neuhaus W. Von zellstoff Fasern durch hochfrequente Behandlung // Das Papier. 1959, H23/24. S. 578 - 583.
3ay. J. Konstruchion neuer gerote // Zellstof und Papier. 1962. № 5. S. 181 -186.
；zez6ybdbg F. ：. H закономерностух ]ьдpомеханьqескьх увееньС в роторно- пуевсарьонних аппаратах // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1975. L. 9. № 5. С. 783 - 788.
；zez6ybdbg М. :.，；орьсо\ =. G. H путух повигеньу зППектьвность акyстьqeскьх ь ]ьдpодьнамьqескьх увееньС в роторно-пуевсарьонних аппаратах // Gовuе Пьз. методи ьнтенсьПькарьь техное. прорессов: С[. наyq. тр. М.，1977.С. 98 - 102.
；pzf :. :.，Dhdyrdbg H. :. H характерьстьках одного тьпа акyстьqескоС сьрени // Акуст. 'урнае. 1962. L. 8. № 2. С. 23 8-239.
H ]bphf_ozgbqecdbo azdhghfpghkiyo pz6hiu роторно-пуевсарьонного аппарата / I.I. >ерко, А. А. ；арам，В. ；. Коган ь др. // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1973. L. 7. № 1. С. 123-124.
<heqbgkdbC <. :. Вссеедованье переменного поеу давееньС в зоне pа[оqьх органов рентро[е'но-пуевсарьонних магьн: АвтореП. дьс … канд. техн. наук. E.，1972. 16 с.
Меьтразбук: Маленвкау wнpькeопедьy / 1од ред. В. I. =оеумьноС. М.: Сов. wнpькeопедьy, 1979. 400 с.
；zez6ybdbg F. ：.，；pzf :. ：. Вссеедованье qастотно-ампeьтyдно]о спектра дьнамьqеско]о давееньу в роторно-пуевсарьонних аппаратах // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1968. L. 11. № 4. С. 609 - 614.
；zez6ybdbg М. :.，；pzf :. :. Вссеедованье проресса мокрого дьспергьрованьу твердих матерьаеов в роторно-пуевсарьонном аппарате // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1968. L. 11. № 4. С. 639 -642.
Dpgh\kdbC М. B. Lеоpьy ь pасqет сьрен // @урн. техн. Пьзькь. 1945. L. 15. № 6. С. 348 -364.
；zez6ybdbg F. :.，Ehrzdh\z H. :., ；jZf :. :. 3z\bkbMhkiv qzcihiHux xzpzdiepbkibd jhihjHh-imevkzpbhHHh]h аппарата hl qbkez ijhj_a_c 〃 C6. Hzmqg. ip. Е_ньнгр. i_xHhe. bH-т p_eexeh3.-6yf. iphf-ib. 1973. Bui. 31. C. 127 - 130.
；b]e_j <. B.，Ezj_gqbd <. G.，Xdz_\ <. N. Bha6y'A_Hb_ кавьтарьС \ аппаратах тьпа rbAphAbHZfbq_kdhc kbp_Hu 〃 Акуст. 'ypHHe. 1978. L. 24. № 1. C. 34 - 39.
Xdz_\ <. N.，Dhdhj_\ >. L. Bkke_дh\анb_ гbдphДbнаfbq_kdhC kbp_Hu 〃 Вз\. вузов. Fаrbнhkтph_нb_. 1969. № 10. C. 72 - 77.
Ljhrdbg H. :.，Iehigbdh\ <. :. Bkke_дh\анb_ устоСньвость \pаsаxs_гhky потока 'ьдкость 〃 L_оp_т. основu xbf. т_xноeогьь. 1980. L. 14. № 5. C. 745 - 749.
Ljhrdbg H. :. H пpоскалvзuваньь 'ьдкость в pотоp_ pаспueьт_ey 〃 L_оp_т. основu xьf. т_xноeогьь. 1980. L. 8. № 2. C. 303 - 305.
>ebgkdbC :. :.，；zkhd ；. B. Jотоpно-ьfпyevснuС аппаpат. 1. Bмпyevснu_ зППекти eокалvного адьа6атьн_ского вскьпаньy ь кавьтарьь 'ьдкость 〃 Ipоf. т_пeот_xнька. 1998. L. 20. № 6. C. 7 - 10.
；b]e_j <. B.，Xdz_\ <. N. H_стаpьонаpно_ ьст_q_нь_ p_алvноС 'ьдкость q_p_3 отв_pстьy гьдpодьнаfьq_скоС сьp_нu 〃 Акуст. 'ypHHe. 1978. L. 24. № 2. C. 289 - 291.
Xdz_\ <. N. Bст_q_нь_ газо'ьдкостноС смесь q_p_3 отв_pстьy pотоpа ь статоpа сьp_нu 〃 Взв. вузов. Mаrьностpо_нь_. 1985. № 12. C. 60 - 66.
:eviryev :. >. = ьдpавeьq_скь_ сопpотьвe_ньy. M.: G_дpа, 1982. 224 с.
Xdz_\ <. N.，Abfbg :. B.，；zazda_ E. =. Методи pасq_та гьдpовeьq_скьx ь дьнамьq_скьx xаpакт_pьстьк модyeyтоpа pотоpного аппаpата 〃 Взв. вузов. Mаrьностpо_нь_. 1985. № 1. C. 65 - 70.
Xdz_\ <. N.，Abfbg :. B.，；zazda_ E. =. К методам pасq_та гьдpавeьq_скьx ь дьнамьq_скьx xаpакт_pьстьк модyeyтоpа pотоpного аппаpата 〃 Взв. вузов. Mаrьностpо_нь_. 1987. № 11. C. 63 - 65.
Abfbg :. B. Hпp_д_e_нь_ оптьмалvного коwnnьpь_нта запоeн_ньy pотоpного аппаpата с модуеурьеС потока 〃 Jазpа6отка, ьссe_довань_ ь pасq_т маrьн ь аппаpатов хьмьнескьх пpоьзводств: Ме'вуз. с6. наyq. тp. М.: МВХМ，1984. C. 135 - 138.
Jy'bpdbC <. I. H вeьyньь ст_п_нь н_стаpьонаpность потока о6pа6атuва_моС сp_дu hz ьнт_нсьвностv гьдpом_xаньq_скьx пpоpeссов в гьдpом_xаньq_ском дьсп_pгатоp_ 〃 H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт，пpактьq_скь_ пpьeо'_ньy： C6. наун. тp. М.: CBC-L_xноeогьy, 1997. C. 5 - 9.
Jy'bpdbC <. I. H6 одном пpь6eь'_нном спосо6_ p_r_ньy н_стаpьонаpного ypавн_ньy ；_pнyeeь // H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт，пpактьq_скь_ пpьeо'_ньy： C6. наун. тp. М.: CB C -L_xноeогьy, 1997. C. 10 - 15.
KzpeiZHh\ K. D.，Xdz_\ <. N. H н_стаpьонаpнux гьдpом_xаньq_скьx пpоp_ссаx в аппаpатаx хьмьнескоС техноеогьь // H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт， пpактьq_скь_ пpьeо'_ньy： C6. наун. тp. М.: CBC-L_xноeогьy, 1997. C. 44 - 49.
Xdz_\ <. N. = ьдpом_xаньq_скьС анальз стpyктypu н_стаpьонаpнux п_p_xоднux пpоp_ссов тененьу о6pа6атuва_моС сp_дu в аппаpатаx хьмьнескоС технологьь // H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт，пpактьq_скь_ пpьло'_ньy： C6. наун. тp. М.: CBC-L_xнологьy, 1997. C. 50 - 54.
Dp_izgh\ K. D.，Xdz_\ <. N.，Abfbg :. B. = ьдpодьнамьq_скьС анальз стpyктypu тененьу в аппаpатаx с пp_puвань_м // Cоздань_ ь вн_дp_нь_ совp_м_ннux аппаpатов с актьвнимь гьдpодьнамьq_скьмь p_'ьмамь длу т_кстьлvноС пpомurл_нность ь пpоьзводства хьмьнескьх волокон: L_з. докл. 2 Всесохзн. наунно-техн. сов_s. М.，1981. C. 18.
Abfbg :. B. Ipькладнаy механька пpеpuвьстux тененьС. М.: Nольант, 1997. 308 с.
Abfbg :. B. = bдjz\ebq_kdbC гьстерезьс: теорьу ь wdki_jbf_gi. М.: СВС- Техноеогьу, 1997. 40 с.
Abfbg ：. B. BfbizpbhHHh_ fhд_ebрh\zнb_ нестарьонарних ]bдрhf_хzнbq_kdbх iphp_kkh\. М.: СВС-Т_хноеогьу, 1997. 24 с.
Abfbg ：. B. Dhfivxl_pнh_ fhд_ebph\zнb_ нестарьонарних ]bдphf_хzнbq_сdbх прорессов. М.: СВС-Техноеогьу, 1997. 43 с.
Abfbg ：. B. G_стаpbонаpнu_ ]bдpоf_ханbq_сdb_ проресси в роторном аппарате с модуеурьеС потока pа[оqeC среди - основние своСства, техноeо]bqесdое bсiоevзо\анbе. М., 1995. 34 с. (1репр. / МВОКУ; 1 - 95).
Abfbg ：. B. H парадоксах теорьь нестарьонарних ]bдpомеханbqесdbх прорессов. М., 1995. 15 с. (1репр. / МВОКУ; 2 - 95).
Abfbg :. B. ЕьнеСниС анальз пуevсbpуxsе]о теqенby qеpез канал с dоeе[exsеСсy задвь'кос. М., 1995. 18 с. (1репр. / МВОКУ; 5 - 95).
Abfbg :. B. H ]bдpавлbqеском гьстерезьсе. М., 1995. 19 с. (1репр. / МВОКУ; 6 - 95).
Abfbg :. B. Математbqескаy моделv нестарьонарного тeqенby 'ьдкость qеpез вpаsаxsbСсy ь неподвь'ниС канал. М., 1995. 33 с. (1репр. / МВОКУ; 7 - 95).
Abfbg :. B. H [ьПуркарьонних увленьух в нестарьонарних ]ьдpомеханьqескьх прорессах // Теорет. основи хьм. технологьь. 1997. L. 31. № 3. С. 23 8 - 242.
Abfbg :. B. ；ьПуркарьь ь аномальь в теорьь ь практьке ]ьдpомеханьqеско]о дьспергатора // Уголь. 1997. № 3. С. 29-30.
Abfbg :. B., ；zez[zrdh :. F., Kijp_\ <. G. / ：нальтьqескьС ь компьхтерниС pасqет ре'ьмов работи ]ьдpомеханьqеско]о дьспергатора // Уголь. 1996. № 6. С. 26.
Abfbg :. B., ；zez[urdh :. F., J'bpdbC <. I. Анальз ]ьдpомеханьqескьх прорессов ь pасqет кавьтарьонного ре'ьма дьспергьрованьу в ]ьдpомеханьqеском дьспергаторе // Уголь. 1995. № 3. С. 46-47.
Abfbg :. B. КаqественнuС анальз нестарьонарних ]ьдpомеханьqескьх прорессов в роторно-ьмпульсном аппарате // Gестаpьонаpнаy гьдромеханька: теорьу, зксперьмент, пpактьqескье прьло'еньу. М.: СВС-Технологьу, 1997. С. 16 - 21.
Abfbg :. B. Wвpьстьqескье методи в регеньух дьППеренрьальних уравненье нестарьонарноС гьдромеханькь // Gестаpьонаpнаy гьдромеханька: теорьу, зксперьмент, пpактьqескье прьло'еньу / М.: СВС-Технологьу, 1997. С. 22 - 32.
Abfbg :. B. Iолуqенье вuсокоwнеp]етьqескьх ьмпульсов прь помоsь пеpьодьqеско]о прериваньу потока pа[оqеС среди // Военно-науqн. с[. № 2. М.: МВНКУ, 1994. С. 106 - 109.
Abfbg :. B. Созданье направленних wнеp]етьqескbх потоков прь помоsь ьстоqньков взривного тьпа // Военно-научн. с[. № 2. М.: МВНКУ, 1994. С. 110 -113.
Abfbg :. B. Gестаpьонаpнuе гьдромеханьческье проресси: основние своСства, технологьческое прьмененье // Rкола по модельрованьх автоматьзьрованних технологьческьх прорессов / Математьческье методи в хьмьь ь хьм. технологьь: Тез. >окл. Ме'дународн. конП. Новомосковск, 1997. С. 8 - 10.
Abfbg :. B. КомпьхтерниС анальз нестарьонарних гьдромеханьческьх прорессов в роторно-ьмпульсном аппарате // Rкола по модельрованьх автоматьзьрованних технологьческьх прорессов / Математьческье методи в хьмьь ь хьм. технологьь: Тез. докл. ме'дународн. конП. Новомосковск, 1997. С. 41-42.
Abfbg :. B., Kijpe\ <. G. К расчету характерьстьк нестарьонарного двь'еньу гетерогенних сред через переменное сопротьвленье: учет крьтерьу JеСнолvдса // Nьзько-
xbMbq_kdb_ b механьнеккье ipopeccu \ композьрьонних fzi_jbzezo b dhHkipmdpbyx: Т_з. доке. HzmqHh-i_xH. конП. M., 1996. С. 89-91.
Abfbg :. B., Kijp_\ <. G. ：Hzebibq_kKh_ р_г_нь_ уравненьу д\ь'_ньу ]_1_ро]_нноС среди q_p_3 переменное сопротьвеенье 〃 Nb3bKh-xbMbq_kKb_ b м_ханьн_ккь_ ipop_kku в композьрьонних матерьаеах b конструкрьух: Тез. доке. наунно-техн. конП. M., 1996. С. 92 -94.
Abfbg :. B. Gо\zy мzтемzтbqескzy модeev нестzpbонzpно]о ]bдpомеxzнbqеско]о проресса в роторном аппарате с пернодниескоС модуeypbеC ieоszдb проходного сененну канаеов 〃1ро6ееми хьмьь ь хьмьн_скоС теxноeо]bb： Тез. доке. Всерос. наунн.-техн. конП. Курск, 1995. С. 70 -73.
Abfbg :. B. >ве теореми теории пpеpuвbстux (разгоно-тормозних) теqенbС 〃 Ipbмeненbе роторних ]bдpомеxанbqескbx дbспеp]атоpов в ]оpноо6uваxsеС пpомureенностb： теорпу, пpактbка: С6. доке. Ме'д. наунно-практ. семbнаpа. Мьнск, 1998. С. 14 - 19.
Dj_izgh\ K. D. Mатематbqескаy модеev тененту рабонес 'ьдкость в канаеах ротора b статора ]bдpомеxанbqеско]о дbспеp]атоpа 〃 Ipbмененbе роторних ]bдpомеxанbqeскbx дbспеp]атоpов в ]оpнодо6uваxsеС пpомureенностb： т_орьу, пpактbка: Мьнск, 1998. С. 57 -67.
Dj_izgh\ K. D. Раснет давeенby в зазоре роторного ]bдpомеxанbqеско]о дbспеp]атоpа 〃 Ipbмененbе роторних ]bдpомеxанbqескbx дbспеp]атоpов в ]оpнодо6uваxsеС пpомureенностb： т_орьу, пpактbка: Мьнск, 1998. С. 68 - 73.
Dj_izgh\ K. D. Раснет пeоsадb проходного с_н_ньу тpапеpевbднux канаеов ротора b статора ]bдpомеxанbнеско]о дbспеp]атоpа как Пункрьь вр_м_нь 〃 Ipbмененbе роторних ]bдpомеxанbнескbx дbспеp]атоpов в ]оpнодо6uваxsеС пpомureенностb： т_орьу, пpактbка: С6. доке. Ме'д. наунно-практ. семbнаpа. Мьнск, 1998. С. 74 - 78.
Dj_izgh\ K. D., J'bpdbC <. I. Реzebзаpby математbнескоС модеeb т_н_ньу рабонес 'ьдкость в канаеах ротора b статора ]bдpомеxанbнеско]о дbспеp]атоpа 〃 Mатематbнескbе методи в механике преривьстих тененьс: Ме'вуз. сб. наун. ст. С16.: Технопанорама, 1999. С. 19 - 27.
J'bpdbC <. I. Mнbвеpсzevнаy модеev переменного гьдравеьнеского сопротьвееньу роторного гьдромеханьнеского диспергатора 〃 1рьмененье роторних гьдромеханьнескьх диспергаторов в ]оpнодо6uваxsеС промигеенность: теорьу, практика: С6. доке. Ме'д. наунно-практ. семинара. Минск, 1998. С. 52 - 56.
Xdz_\ <. N. = идромеханинеские проресси в роторних аппаратах с модуеуриеС проходного сенениу потока о6ра6ативаемоС среди 〃 Теорет. основи хим. техное. 1994. Т. 28. № 6. С. 581 -590.
Xdz_\ <. N. Методи раснета роторних аппаратов с модуеуриеС потока 〃 Разра6отка, иссеедование и раснет магин и аппаратов химинеских производств: Ме'вуз. с6.наун. тр. М.: MBOM, 1984. С. 139 - 143.
Jha_g[_j] E. >. Кавитарионнау о6eастv. В кн.: Mоsнuе уevтpазвуковuе поеу / 1од ред. E. >. Розен6ерга. М.: Gаука, 1968. Q. 6. С. 221 - 266.
3\_adbg :. D., Abfbg :. B. Воз6уждение импуevсноС акустинескос кавитарии // =идродинамика и акустика одно- и двухПазних потоков: С6. наун. тр. Gовоси6иpск: СН АН СССР, Вн-т тепеоПизики, 1983. С. 92 - 97.
Kypoqdbg :. D., СмороЬо\ ?. :. Wкспеpиментzevнuе иссеедованиу кавитарии в роторних гидродинаминеских изеунатееух // Акуст. 'урнае. 1987. Т. 33. № 4. С. 707 - 711.
；b]e_p <. B., A\_a0bg ：. D., Xdz_\ B. N. Вмпуевсное \ha[m'д_gb_ dz\bizpbb \ ]bдjhдbgzfbq_kdbo сьренах без ibizxs_]h насоса 〃 Акустька b yevijza\ydh\zy технька: P_ki. f_'\_д. HzyqHh-i_xH. сб. К.: Техника, 1984. С. 3-4.
；b]ep <. B., Xdz_\ <. N. Bfiyevснаy акустьнескау кавьтарьу \ аппаратах ibiz ]bдрhДbнаfbq_скhC сьрени 〃 Акуст. 'урнал. 1989. L. 35. № 3. С. 409 - 412.
H ]bdphf_ozgbq_kdbo а\токhл_бат_лvнux у\л_ньух / А. А. Еарам， H. А. Еогакова, B. ；. Коган, ；. А. Клорунг // Т_ор_т. основи хьм. технол. 1982. L. 16. № 1. С. 132 - 135.
Xdz_\ <. N., Dhdhp_\ >. L., Khibg :. B. К вопросу о расq_тy ]_оf_трbq_скbx параметров аппаратов тьпа ]bдроf_xанbq_скоC сьрени // Взв. вузов. Магьностроенье. 1972. № 6. С. 80 - 85.
H f_ozgbaf_ генерьрованьу пyлvсаpbC давленьу в роторно-пyлvсаpbоннux аппаратах / L. В. Евстигнеева, B. G. Колесньк, X. С. Кравq_нко, F. F. Ходикер // 1ром. теплотехника. 1997. L.13. № 2. С. 63 - 67.
Abfbg :. B., J'bpdbC <. I., Kizpp_\ <. G. Анальз резонансного ре'ьма работи роторного ]ьдромеxаньqеско]о дьспергатора // = орнау техника на пороге XXI века / Тез. докл. Fе'д. сем. F.: F=LM, 1996. С. 248-249.
Abfbg :. B., 3\_adbg :. D., Xdz_\ <. N. Hптьмалvнuе соотногеньу ]еометрьqeскьx ь кьнематьqескьx параметров аппарата тьпа ]ьдродьнамьqескоC сьрени // Совергенствованье конструкрьс магьн ь аппаратов xьмьqескьx проьзводств: Сб. наyq. тр. F.: FBXF, 1982. С. 47 -50.
Abfbg :. B., A\_a0bg :. D. Нптьмьзарьу конструктьвних параметров ь ре'ьмов работи роторно-пyлvсаpьоннux устросств // Hптьмалvное проектьрованье в задаqаx xьмьqеско]о магьностроеньу: Сб. наyq. тр. F.: FBXF, 1983. С. 31 - 34.
Rosenfeld К., Micrley <. Schtippen in der Modernen Stoflaufbereitung // Wochenlat fur Papierfabrikation. 1963. B. 91. № 11-12. S. 288 - 292.
；zez[mddbg M. ：. Fаrтабьрованье роторно-пyлvсаpьоннux аппаратов // Хьм.-Парм. 'урн. 1981. № 1. С. 100 - 105.
K\bgqzp E. B., HgzpdbC I. ：., =zp6yao\z =. E. Pоторно-пyлvсаpьоннuе смесьтель длу 'ьдкьх сред: Зкспресс-ьнПорм. PBGТBXBFGЕNТЕFАR. F., 1972. № 4. 20 с. (Сер. XF-1).
OZpzdi_pbkibdz дьсперсность двухПазнос сьстеми / =. Е. Колесньков, H. А. Трогкьн, X. В. Fакаров, А. B. Нрлов // Теорет. основ хьм. технол. 1989. Т. 23. № 4. С. 542 -545.
；zez6yddbg F. ：., =heh6hphddbg K. B., Rmez_\ G K. Об зППектьвность Р1А прь обработке wмyлvсьоннux сьстем // Теорет. основи хьм. технол. 1990. Т. 24. № 4. С. 502 - 508.
；zpzf :. ：., >jdh I. I., Deopyg] ；. ：. Pасqет моsность аппаратов роторно- пyлvсаpьонно]о тьпа // Хьм. ь неПтехьм. магьностроенье. 1978. № 4. С. 4 - 6.
Dhdyrdbg H. ：., ；zpzf :. ：., Iz\eyr_gdh B. K. H расqете моsность ротарьонних аппаратов // @урн. прькл. хьмьь. 1969. Т. 42. № 8. С. 1793 - 1798.
Bkke_0h\zgbe ]ьдродьнамьqескьx ь акyстьqескьx характерьстьк аппаратов с роторно-пyлvсаpьоннuмь устросствамь // А. А. ；арам, I. I. >ерко, B. ；. Коган ь др. // Хьм. ь неПтехьм. магьностроенье. 1969. № 11. С. 11 - 13.
H pzkq_i_ fhsghkib на перемегьванье 'ьдкость в роторних аппаратах / В.=. Павлов, B. I. Еьткьн, B. I. =лухов ь др. // @урн. прькл. хьмьь. 1972. Т. 45. № 8. С. 1782.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Ievkzpbhggu_ ziijziu jhihjgh]。ibiz ba\_kigu \ i_ogbd_ b i_ogoeo]bb m'_ [he__ khjhdz e_i. Gzb[hevr__ jbf_g_gb_ wib ziijziu gzreb \ obfbq_kdhC b kf_'guo k g_c i_ogheh]byo. Dhgkijydib\gzy ko_fz iyevczpbhgguo аппаратов poiopg。]。 ibiz j_a\uqzCgh iphkiz b p_0kiz\ey_i kh[hc kbf[bha 2bdph0bgzfbq_kdhC kp_gu b 0_abgi_pzipz. Dzazehkv 6u, az izdhc [oevroc pod b \ kbem phkihiu dhgkipydpbb wib ziizpziu Ooe'gu [uiv ooporo bkke_0o\zgu, azdoghf_pghkib bo pz[oiu bayq_gu b npfzebao\zgu \ fzi_fzibq_kdof \bd_. Ho dz'mszyky pokioiz pbgpbiz pz[oiu iyevkzpbogguo ziizpzio\ poipgozo ibiz g_k_i \ k_[_ ipocioiy \ f_ozgbq_kdof kfuke_ b keo'gokiv \ 2bpo0bgzfbqekdof b zdykibq_kdof oibkzgbb. <poyig_e \k_]o \ kbem fgozoopzaby b keo'gokib nbabq_kdbo b obfbq_kdbo pop_kko\, poi_dzxsbo \ 'bddoc p_0_ ipb o[pz[oid_ \ iyevkzpboggof ziizpzi_ poipgozo ibiz, iopfoabiky bo rpodo_ \g_dp_gb_ \ ipofure_ggokiv.
Ip_dez]z_fzy pz[oiz y\ey_iky o[o[s_gb_f p_amevizio\ bkke_0o\zgbC iyevkzpbogguo ziipzio\ poipgozo ibiz, doiopuf z\iop iok\yibe iyigzOpziv e_i gzyqgoC 0_yi_evgokib. ：\iop [zaposzecy gz nmg0zf_gizevguo b pbdezOguo bkce_0o\zgbyo, po\_0_gguzo \ Ozggof gzpz\e_gbb F. ：. ；zez6ybdbguf, <. N. Xdz_\uf, ：. M. ；zez[urdo, :. B. Abfbguf, <. I. Jm'bpdbf b fgo]bfb dpyabfb bkce_0o\zi_eyfb.
Hkgo\go_ gzagzq_gb_ OzggoC pz6oiu - wio oagzdofe_gb_ ki_pbzebkio\, pz6oizxsbo \ o6ezcib ipop_kco\ b ziipzio\ obfbq_kdoC i_ogoeo]bb, k \oafo'gokiyfb bkioevao\zgby iyevkzpbogguo ziipzio\ poipgozo ibiz \ ]bdpof_ozgbq_kdbo b i_ieofzkkoo6f_gguo pop_kkzo b ocgoszfb bg'_gpguo f_io0o\ pzcq_iz wibo ziizpzio\. H_o6oodbfo oif_ibiv, qio i_pci_dib\guf gzpz\e_gb_f bgi_gkbnbdzpbb obfbdo-i_ogoeo]bq_kdbo ipop_kko\ y\ey_icy pbf_g_gb_ ziizpzio\ k \ukodowgp]eibq_kdbf, fgozonzdipguf \oa0eCki\b_f, d doiopuf oigokyiky iyevkzpboggu_ ziizpziu poipgozo ibiz.
：\iop pbgokbi [ezzoOpgokiv :. B. Abfbgy, F. <. Mogzkiupkdofy b <. M. Q_p\ydo\y az ko\f_kigu_ bkke_0o\zgby \ Ozggof gzipz\e_gbb, o6qm'0_gb_ bo p_amevizio\, ko\_iu b azf_qzgby, z izd'_ <. <. Lbio\m az iofosv \ io0]oio\d_ fzipbzez d i_qzib.
ВВЕДЕНИЕ
Bgi_gkbnbdzpby xbMbdh-i_xHheh]bq_kdbx ijhp_kkh\ b ih\ur_Hb_ зППектьвность i_xHheh]bq_kdhrh h[hjmдh\zнby y\ey_iky hднhC ba прьорьтетних azдzq развьтьу наткь b i_xHbdb. HkHh\hC ih\ur_Hby dzq_ki\z продукрьь, увееьненьу проьзводьтееьность b кнь'_ньу wн_р]hзzlрzl hz про\_д_нь_ xbMbdh-i_xHheh]bq_kdbx прорессов cey'bi разработка \uchdhwnn_dib\Hux i_xHheh]bq_cdbx аппаратов с hiibfaevHhc mд_evнhC wн_р]h_fdhсlvx b faт_рbaло_fdостvx, високос ci_i_Hvx \озд_Сст\ьу на обрaбaтu\a_fu_ \_S_ci\a.
В нaстоys__ вр_fy i_рсi_dтbвнuf нamqно-т_xнbq_сdbf направееннем увеуетсу разработка вuсоdоwnnеdтbвнux аппаратов с многоПакторним воздеСствием на обрабативаемтх среду за сqет дьскр_тно]о ввода в рaбоqyx 30Hm масси b wнер]bb боevrоС пeотностb.
К аппаратам, реaebзуxsbм метод дьскрстного，многоПакторного знергетанеского возд_сствьу на xbмbко-теxноeо]bqескbе проресси относут пуevсapbоннuе аппарати роторного тbпa (IAPL), прьнрьп работи которux основан на нестapbонaрностb потоков веsествa, зн_ргьь ь bмпуevсa. Bнтенсbnbкapby xbмbко-теxноeо]bqескbx прорессов в IAPL обусеовеена многоПакторним воздеСствbем на обрабативаемух 'пдкух гетерогеннух среду, зaкexqaxsемсy в пуevсapbyx дaвeенby b скорость потока 'ьдкость, рaзвbтоС турбуeентностb, ьнтенсьвнос кавьтарьь, пуevсapbyx давееньу в eокaлvнux обtемax 'ьдкость прь пуevсapbyx ь сxeопuвaнbb кaвbтapbоннux пузuрvков, 'естком кумуеутьвном воздеСствьь, вuсокbx сдвb]овux ь срезuвaxsbx усbebyx，актьварьь 'ьдкость. IAPL позвоеухт достbqv боevrbx знаненьС пеотность ]ьдродьнамьнескос ь ]ьдроакустьнескос знергьь. В рaбоqbx обtемax аппарата за снет мaлux интервалов времени воздесствьу еокаеьзьруетсу знaqbтеevнay моsностv в потоке обрабативаемос 'ьдкость.
IAPL зарекомендоваеь себу как достатонно зППектьвние устросства деу проведеньу ь ьнтенсьПькарьь ]ьдромеxaньqескьx ь мaссообменнux прорессов в рaзeьqнux отрaсeyx промигеенность: в xьмьqескоC промигеенность онь ьспоevзуxтсy деу прьготовееньу рaзeьqнux дьсперсьс ь wмуevсьC, ьнтенсьПькарьь мaссообменнux прорессов; в Пармаревтьнескос ь косметьнескос - дея зкстрагьрования eекaрственнux веsеств ьз рaстьтеevно]о сuрvy, прьготовеенну вьтaмьннux препаратов, кремов, мазес ь т.п.; в метаееур]ьнескос ь ]орнодобuвaxsеC промигеенность - деу проведеньу прорессов вusеeaqьвaньy ь поеуненьу рaбоqьx 'ьдкостес меxaньзьровaннux raxтнux крепес; в топеьво-знер]етьнескос промигеенность - деу прьготовееньу водо-топeьвнux wмуevсьC; в магьностроеньь - деу прьготовееньу смaзоqно-оxea'дaxsьx 'ьдкостес, а так'е во мно]ьx другьx отрaсeyx промигеенность, спьсок которux мо'но продоe'ьтv с указаньем прьмеров конкретного практьнеского bx ьспоevзовaньy.
Вместе с тем IAPL достатонно прости в конструкрьь, bx ьзготовеенье не требует сeо'нux теxноeо]ьC, онь наде'ни ь зППектьвни в зкспеуатарьь. Ньзкау wнер]оемкостv IAPL обусеовеена тем, нто обрабативаемау 'ьдкостv увеуетсу одновременно ь ьстонньком ь обtектом ]ьдромеxaньqескьx коеебаньс. В IAPL отсутствухт проме'утонние трансПорматори знергьь, меxaньqескay знергьу непосредственно преобразуетсу в акустьнескух ь кавьтарьоннух знергьх, беагодару нему К1> десствьу аппарата достатонно
висок. <ukhdhwg_j]_ibq_kdh_ дbkdj_lgh_ \haд_Ckl\b_ hz h[jz[ziu\z_fu_ \_s_ki\z \ IAPL ьньрььрует ьх dzq_ci\_HHu_ преобразованьу, zdib\zpbx 'ьдкость.
В то '_ \р_му, в свузь со ceh'Hhcivx ь многообразьем всего компеекса многоПакторного воздеСствьу на обрабативаемух 'ьдкостv в IAPL, zктуалvнuмь увеухтсу такье пробееми: всестороннее ьссеедованье Пьзьнескьх，nьзько-хьмьqескьх ь хьмьqескьх увееньС, ьмеxsьх место в IAPL прь обработке 'ьдкьх гетерогенних сред под воздесствьем моsнuх iуevсаpьоннuх теqеньC, ьмiуevсноC акустьqескоC кавьтарьь, автокоeебатеevнuх ь резонансних зППектов, суsественно вeьyxsьх на ьнтенсьвностv техноeо]ьqескьх прорессов; науqное обоснованье ь разработка високозППектьвних техноeо]ьqескьх аппаратов с ьмпуevснuм воздесствьем на обрабативаемух 'ьдкух гетерогеннух среду; гьрокое внедренье в промureенностv ]ьдромеханьqескьх аппаратов с многоПакторним ьмпуevснuм вuсокоwнер]етьqескьм воздесствьем; ьссеедованье компеексного воздеСствьу на обрабативаемух гетерогеннух 'ьдкостv разeьqнuх nьзьqескьх Пакторов, ьнтенсьnьpьруxsьх хьмько-техноeо]ьqескье проресси.
Lакьм образом, необходьмо далvнеСrее теоретьqеское ь wксперьменталvное ьссеедованье всего компеекса зППектов ь прорессов протекаxsьх в IAPL. Регенье wтьх задаq опьсиваетсу в предеагаемоС монограПьь.
HKGH<GU? H;HAG:Q?GBY
:-работа, >'； z - гьрьна канала, м;
В - козППьрьент гьдравeьqескьх потерv;
E - расстоунье между двуму беь'аСгьмь стенкамь соседньх канаеов, м;
С - конрентрарьу, кг/м3; k - скоростv звука, м/с;
'-дьаметр кумуеутьвноС струскь, м; козППьрьент дьППузьь, м2/с;
G - размер qастьp, м;
(-wнергьy, >ж;
F - двьжуsаy сьеа проресса;
/ - qастота, =р;
G - крьтерьс Dохрена;
—-поток масси веsества, кг/м • с;
K - висота канаеа, м;
/ - сьеа тока, A;
L - коeьqество перенесенного веsества, кг; qьсeо рькеов;
К - ьндекс кавьтарьь;
d - козППьрьент;
/ - веeьqьна перемеsеньy qастьpu, м;
O - деьна, м;
М - момент, Н • м; р - масса;
1 - моsностv, Вт;
q - qастота враsенbя ротора, об/с; коeьqество пузuрvков; коeьqество гранес;
- дz\e_gb_, Iz;
- расход, f3/k；
- радьус, f;
и - pzccihygb_, f;
- iehszдv, f2;
W, 7 - \p_fy, с; сьеа ip_gby, G;
W - i_fi_pziypz, K;
- HZipy'_Hb_, B;
- cdhpociv, м/с;
:-[_apzaf_pgzy cdhpociv;
[-dhhpДbHZlZ, м;
\ - dhhpДbHZlZ, m;
]-qbceh каналов;
a - h[t_MHh_ ]аahсhд_p'анb_, угол;
E - козППьрьент doebq_ci\a д\ь'_нья, козППьрьент массоотдань, м/с; угол;
F - козППьрьент;
5 - aaaоp м_'ду pоlоpом ь сlaтоpом, м;
н - козППьрьент，уд_лvнay wн_pгьy, >'/кг;
j - козППьрьент, показатель iольlpоiu;
K - козППьрьент туp[ул_нтноC вузкость, Ia • с;
M - козППьрьент;
O - козППьрьент соipоть\л_ньy тp_ньx;
р - козППьрьент дьнамьнескос вузкость, Ia • с;
р - плотность ветества, кг/м3;
V - iов_pхностно_ нату'енье, G/m; ip_д_л ipоqность, Ia; квaдpaтьqно_ отклоненье;
w - [езpaзмеpное вpемy, нaipy'енье, G/m2;
x-о[tем;
-i z - угловау скоpостv, с ;
[-козППьрьент местного гьдpaвльqеского соipотьвленьy;
屮-Пункрьу ампльтуднау.
BG>?DKU
р-pотоp;
с -стaтоp;
к - кaмеpa;
w - зквьвалентниС;
о - нанальниС;
н - наситенниС nap;
кав - кавьтарьоннис;
min - мьньмальнис;
max - максьмальнис;
тпр - номеp моди коле[аньс;
т - твepдое;
т - ампльтуда;
d\ - d\zдjZlbqguC;
/ - 'bДdhklV；
]-газ;
H - HZkhk；
- _дbHbqнuC.
DJBL?JBB
Но = 9W/2O - ]hMhXphHHhklb；
Re = 9Gp / p - J_CнhevдkZ；
Sh = 2O/9W- Kipmxaey;
Ro = (dc /2Oj2 - phiapbhHHuc;
Pr = p/(p‘) - Ipaндley;
Cn = l/(Ho +1) - H_kiapbhHapHhkib；
Ko = (dp/ 5P У - Khpbhebca;
Ma = 9 / c - Faxa;
We = 2V/5 - <_[_pa；
Ta 二 5p0,5 G0,5 zp/p - L_cehpa;
Reoc = 290cGp / p - PeCHhevAka hk_\hc;
ReM =z5pGp/p - PecHhevAka fhA_pHb3h\aHHuc.
KHDJ:S?GBY
IAPL - iyevcapbhHHue aiiapaiu phihpHhrh ibia;
PBK： - phihpHuC bfiyevkHh-da\biapbhHHuc aiiapai;
PIA - phihpHh-iyevkapbhHHuc aiiapai;
PAFI - phihpHuC aiiapai k модуеурьеС ihihda;
OLA - xbfbdh-i_xHheh]bq_kday aiiapaiypa;
OLI - xbfbdh-i_xHheh]bq_kdbC ipopecc;
XLC - xbfbdh-i_xHheh]bq_kday kbkiefa;
NOW - nb3bdh-xbfbq_kdbC зППект.
L HEHKHHBAHB? WNNEKLBBHHKLBIMEVKAPBHHHUX AIIAJALHB PHLHPHH=H LBIA>EY BHL?HKBNBKAPBBXBFBKH-L?XHHEH=BQ?KKBX IJHP?KKHB
AHAEBA F?LH>HB BHL?HKBNBKApBBXBFBKH-L?XHHEH=BQ?KKBX IJHP?KKHB
В HZkihys__ \j_fy hдgbf ba i_jki_dib\guo f_lhдh\ bgi_gkbnbdzpbb obfbdh- i_xHhehrbq_kdbx ijhp_kkh\ (OLI) b ih\ur_Hby зППектьвность obfbdh-i_oHheh]bq_kdhc ziizjzimju (XLA) ijbaHZxicy методи, основанние hz прьмененьь разеьнних Пьзько- xbfbq_kdbx зППектов, bCihevamxsbx внугреннье ь внегнье ьстоннькь знергьь [1 - 10].
1од ьнтенсьПькарьеС xьмьdо-теxноeо]ьqесdьx прорессов в гьроком смисее iоньмzxт iоeуqенье прумого ьеь косвенного wdономьqесdо]о зППекта за сqет увеeьqеньy iроьзводьтеevность, DI>, уменvrеньy знерго- ь матерьалоемкость, дeьтеevность eьмьтьруxsьx стадьс, повигеньу dаqества продукта, wр]ономьqесdьx ь соpьалvнux показателеС.
Все переqьсленнuе параметри увлухтсу релевимь Пункрьумь ьнтенсьПькарьь. 1рь ьнтенсьПькарьь XLI предпрьньмахт реленаправленное ьзмененье какоС-льбо группи Пакторов, которие оказивахт вльунье на релевие Пункрьь. Jазльqаxт два вьда задаq ьнтенсьПькарьь:
совергенствованье суsествуxsьx xьмько-теxноло]ьqескьx сьстем (XLC);
разра[отка nрьнpьnьалvно новux XLC [3 - 11].
1од XLC поньмахт XLI, реальзуемиС в XLA.
>лу кольqественноС xарактерьстькь ьнтенсьвность XLI ьспользухт вира'енье l = о/(sw) , которое показивает кольqeство перенесенного веsества (знергьь) - F, к] (>') qерез едьньру плоsадь (о[tема) - 6, м2 (м3) за едьньру времень - W, с [9 - 11].
Виувлуу завьсьмостv L от основнux ]еометрьqескьx ь ре'ьмнux параметров XLC, Пьзьqескьx параметров о[ра[ативаемоС среди, определухт нео[xодьмостv увельненьу ьль уменвгеньу mказаннux параметров длу увельненьу L [9]. DрьтерьС L полуqeн на основе льнеСнux кьнетьqeскьx уравненье, которие в руде слуqаев не оxватuваxт всего многообразьу ь сло'ность увленьС тепло- ь массопереноса [12 - 14].
ЕьнеСние закони переноса тьпа G0/Gw = N6), где ) - двь'уsаy сьла проресса; N - козППьрьент скорость теxноло]ьqеско]о проресса, могут [uтv обосновани толvко в предполо'еньь о незнаqьтелvность отклоненьу рассматрьваемого проресса от состоуньу термодьнамьqеско]о равновесьу ь малость градьентов потенрьалов переноса. >лу анальза нельнеcнux соотногеньС ме'ду потоком переноса ь градьентом потенрьала ьспользухт прьнрьпи термодьнамькь нео[ратьмux прорессов [15, 16]. Dрьтерьc L анало]ьqен потоку G- = G0/(G6Gw) в термодьнамьке нео[ратьмux прорессов.
>лу [олvrьнства тепломассоо[меннux, руда ]ьдромеxаньqескьx прорессов прь ьн'енернux реrеньyx по ви[ору Пакторов, на которие нео[xодьмо воздеcствоватv длу mвельqеньy L, мо'но ьсполvзоватv пропорpьоналvностv F параметрам 6, ) ь N. H[uqно длу
bgi_gkbnbdzpbb i_iehfZkkhh[f_gguo ijhp_kkh\ прьменухт п_р_м_гь\ань_，дьскретно- bMiyevkHuC \\hд знергьь, ki_pbaevHu_ Пьзьнескье зППекти b органьзарьх потоков. >ey bHi_Hkbnbdzpbb м_oaнbq_kdbo b ]bдрhм_oaнbq_kdbo прорессов необходьмо активное \еьунь_ на двь'енье отд_evнuх we_м_нтов 'ьдкость, газа ь твердих т_е [3 - 9, 17, 18].
Методи ьнтенсьПькарьь OLI (рьс. 1.1.1) раздееухт на компеексние, прь которих XLC рассматрьвахт как единое рееое, ь декомпозьрьонние методи, вuyвeyxsbе ь кeaссbnbpbрyxsbе отдеevнuе стадьь XLI ьеь зеементи XL： [9]. >екомпозьрьонние методи мо'но рaздеebтv на две, тесно свузанние ме'ду с060c группи: ре'ьмно- техноeо]bqескbе ь аппаратурно-конструктьвние [9]. Видееухт так'е методи пассьвние, которие не требухт прумих затрат внегнес знергьь ь актьвние, которие требухт затрат внегнес знергьь [17]. Ме'ду ре'ьмнимь ь конструктьвнимь, актьвнимь ь пассьвнимь методами неevзy провесть qеткyx граньру. 1ассьвние методи так'е требухт затрат знергьь, но знергьу расходуетсу не в увном вьде. Bспоevзовaнbе нового деу XLI ре'ьмного метода, как правьео сопру'ено с опредеееннимь ьзмененьумь XL： с ьспоевзованьем конструктьвних методов. В зтом сeyqaе мо'но провесть анаеогьх ме'ду ре'ьмнимь ь конструктьвнимь методамь, конструктьвнимь ь пассьвнимь методамь. Многье ре'ьмние ь конструктьвние методи свузани ме'ду собос, ь здесv рееесообразно прьменyтv компеекснис подход в регеньь зaдaq ьнтенсьПькарьь XLI [3 - 11, 17, 20].
КеассьПькарьу методов XLI дана в табе. 1.1 ь показана на рьс. 1.1.1. Ка'диС ьз методов ьнтенсьПькарьь основиваетсу на опредееенних nьзько-хьмьqескьх зППектах (NXW). В табе. 1.1. указанни номера наьбоеее ьспоevзyемuх NXW, спьсок которих прьведен нь'е.
F_lhдu ьнтенсьПькарьь
J_`bfgu_
Dhgkljmdlb\gu_
Cовмеsенье
техноeогьqескьх прорессов:
NXW << 5, 8, 9, 12, 14, 20
Cовмеsенье аппаратов: NXW №№ 1, 2, 3, 10, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24
Bспоevзовaнье внутренньх ьстоqньков знергьь: NXW
№№ 1, 2, 3, 4, 6, 12
Bспоevзовaнье внегньх ьстоqньков знергьь. NXW №№ 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22
Оптьмьзарья ре'ьмних параметров: NXW №№ 1, 2, 5,13, 14
Нптьмьзарьу конструктьвних параметров: NXW №№ 1, 11, 24
Введенье допоeньтеevного веseствa в рaбоqyx зону: NXW №№ 5, 7, 9
Введеньеспеpьaлvнuх
зеементов в аппарат: NXW
№№ 6, 10, 11, 19, 20, 21, 22
>ьскретно-ьмпyevснuC ввод знергьь: NXW №№ 2, 3,4,19 Созданье нестарьонарностес (температури, давееньу, конрентрарьь, пеотность ь т.п.): NXW №№ 1, 2, 5, 6, 10 Нало'енье поеес (магньтного, weектрьqеского, aкyстьqеского, зеектромагньтного): NXW №№ 2, 6, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24
Nb3bdh-xbMbq_kdb_ зППекти:
Lmj6ye_HiHhkiv - bHi_Hkb\Hh_ п_р_м_гь\ань_ 'ьдкость, iyevczpbb скорость b дz\e_gby \ 'ьдкость прь __ i_q_Hbb.
Кавьтарьу - разрив спеогность 'ьдкость под д_Сствь_м pzciy]b\zxsbx HZipy'_HbC, ipb\hдysbx d o[pz3h\ZHbX imaupvdh\, напоененних газом b паром.
Ктмуеятьвнис зППект - усье_нно_ в опр_д_е_нном напра\е_ньь д_Сст\ь_ резкого ьзм_н_ния давеения (взрив, схеопиванье iузupvdо\ ь т.п.).
=ьдроудар - p_зуevтат резкого измененья давеенья в 'ьдкость, визваннис мгновенним измененьем скорость ее теqенbя в трубопроводе.
Внверсья Паз - переход веsества ьз одного агрегатного состоянья в другое.
ЗППект Кармана (вьхреобразованье) - пеpьодьqескьC срив вьхрес прь обтеканьь тееа потоком газа ьеь 'ьдкость.
ЗППект Jебьндеpа - снь'енье поверхностного натя'енья 'ьдкость под десствьем поверхностно актьвних вesеств.
Wnnект Соре (теpмьqеская дьППузья) - перенос веsества за сqет тепеопроводность.
Wnnект >хПура (дьППузьонная тепeопpоводностv) - перенос тепеа за сqет дьППузьь веsества.
Wnnект >'оуея - Lомсона - ьзмененье температури газа прь протеканьь его под десствьем постоянного перепада давеенья сквозv дpоссеev - местное препятствье потоку газа (капьееяр, вентьev, порьстая перегородка ь т.п.)
Капьееярнис зППект - пронькновенье 'ьдкость в узкье канали (капьееяри), обусеовеенное явееньямь смаqьванья ьеь несмаqьванья поверхность капьееяра.
ТрьбозППект - преобразованье меxаньqескоC wнеpгьь в тепеовух прь относьтеevном двь'еньь тее ь Паз.
ЗППект Кpаусоevда - завьсьмостv козППьрьента тепeоотдаqь (массоотдаqь) от тоesьнu пеенкь 'ьдкость.
ЗППект JеCноevдса - увееьненье тепeоотдаqь (массоотдаqь) за сqет увееьненья скорость потока.
ЗППект Jьгь-Eедxка - увееьненье тепеопроводность матерьаеов в магньтном поее.
Weeктpо- ь магньтосепарарья - раздееенье гетерогенное среди за сqет разность weектpо- ь магньтопроводность Паз.
ЗеектроПорез - перенос qастьp в weектpьqеском поее всеедствье нальqья разноьменних зарядов у твердос ь 'ьдкос Паз.
Зеектроосмос - пеpемеsенье 'ьдкость вдоev стенок капьееяра под десствьем прьео'еннос З>С.
ЗППект Хткьна (weектpогьдpавeьqескьc удар) - генерарья ударних воен в 'ьдкость прь ее weектpьqеском пробое.
Nото-, еазеро-, радьарьонно-, звуко-, weектpо-, пeазмоxьмьqескье wППектu - xьмьqeскье npевpаseнья веsества под десствьем соответствmxsего обeуqенья, а так'е пеазми под десствьем weектpьqеского тока (weектpоeьз).
Ivезоweектpьqескьc ь пvезомагньтнuc wППектu - вознькновенье поеярьзарьь дьweектpька ьеь намагньqенность веsества под десствьем внегнего давеенья ь наоборот.
Fагньто- ь weектpостpькpья - ьзмененье размеров тееа, визванние ьзмененьем его намагньqенность ьеь деПормарья дьweектpьков в weектpьqеском поее.
：втокоеебанья - вознькновенье коеебаньс в сьстеме за сqет преобразованья wнеpгьь постоянного двь'енья в коeебатeevнmx.
Jезонанс - возрастанье ампеьтуди винужденних коеебаньс прь совпаденьь qастотu винужденних коеебаньс с собственнос qастотоc коeебатеevноc сьстеми.
；оеее подробно с Пьзьqескоc сmsностvx ь пpактьqескьмь прьмененьямь NOW мо'но ознакомьтся в еьтературе [3 - 9, 17].
：наеьзьруя табе. 1.1. необходьмо отметьтv, нто посееднье трь метода ьнтенсьПькарьь предпоеагахт какье-еьбо пеpьодьqескье проресси, пpотекаxsье в ХТС. Наео'енье
Khee6zHbC возмо'но dZd hz we_f_giu XLA，izd b hz h6pz6ziu\z_Mmx среду Коеебаньу we_M_Hih\ XLA qzcih називахт вьбрарьумь [21], коеебаньу \ h6pz6ziu\z_MhC среде - zdycibq_kdbfb dhe_6zHbyfb ьеь военамь. Методи ьнтенсьПькарьь，основние на ]_н_рарьь dhe_6zHbc в о6ра6ативаемос среде увеухтсу наь6оеее перспектьвнимь [3 - 11, 22 - 57]. Вз deacca zdyстbqесdоC теoноeо]bqесdоC ziizpzтypu деу 'ьдкьх сред наь6оеее зППектьвнимь деу ipомureенно]о прьмененьу cqbтaxт ]bдpодbнaмbqеcdbе bзeyqaтеeb ь, в qacтноcтb, iyevcapbоннuе аппарати роторного ibia.
Adycтbqеcdbе коее6ания paзebqaxт на ьнПразвуковие (qacтотa / < 20 =p), звуковие (/ = 20 - 20-io3 =p), yevтpaзвyковuе (/ = 20-io3 - io8 =p), ]ьперзвуковие (/ >io8 =p). >еу прьмененьу в промигеенность наь6оеее qacто bciоevзyxтcy коее6аньу с qacтотaмb звукового ь yevтpaзвyково]о диапазонов. 1рь воздесствьь на XLI акустьнескье коее6аньу могут 6uтv bciоevзовaнu в ceедyxsbх ceyqayх [31]:
-стьмуеурьу (проресс оcysеcтвeyетcy с прьмененьем коее6аньС);
-ьнтенсьПькарьу (акустьнескье коее6аньу yвеebqbвaxт cкоpоcтv проресса);
-оптьмьзарьу (акустьнескье коее6аньу визивахт упорудоненье проресса).
Gab6оeее насто акустьнескье коее6аньу bcnоevзyxт деу ьнтенсьПькарьь XLI. В ]ьдромеханьнескьх прорессах акустьнескье коее6аньу ьнтенсьПьрьрухт такье проресси как: отстаиванье, Пеотарьу, оса'денье, дьспер]ьрованье, змуевгьрованье, перемегьванье, пеногагенье, дегазарьу. В тепеових прорессах - нагреванье, охеа'денье, випарьванье, ьспаренье, горенье. В массоо6менних прорессах - крьстаееьзарьх, сугку, растворенье, на6уханье, а6сор6рьх, адсор6рьх, wкcтpaкpьx, вusеeaqьвaнье. В механьнескьх прорессах -зкструдьрованье, eьтvе, Пормованье, дьспергьрованье [3].
Bнтенcьnьpьpyxsее десствье акустьнескьх коее6аньс о6усеовеено, в первух оqеpедv, зППектамь второго порудка (нееьнеснимь зППектамь) [3, 31]: кавьтарьу; пyevcapьь газових пyзupvков; акустьнескье тененьу; поверхностние зППекти; радьарьонное давеенье; пондеромоторние сьеи (；vеpкнеcca, Ктокса, Нссеена, акустьнеского давееньу). 1о степень ьнтенсьПькарьь механьнескьх прорессов акустьнескье спосо6и в неcкоevко раз превосходут зеектромагньтние [3].
В акустьке разеьнахт пеоскье, рьеьндрьнескье ь сПерьнескье воени в завьсьмость от вьда ьзeyqaxsеC поверхность. 1о вееьньне ампеьтуди коее6аньс усеовно дееут на воени 6есконенно малое ампеьтуди ь воени коненноС ампеьтуди. Красньм сеунаем воен коненноС ампеьтуди увлухтсу ударние воени.
=армоньнескау воена увеуетсу теоретьнескоС а6стракрьеС. На практьке pеaльзовaтv ьзеуненье однос настоти невозмо'но ь позтому спектр коее6аньс увеуетсу немонохроматьнескьм ь ее'ьт в узком ьеь гьроком дьапазоне настот.
В завьсьмость от заео'енного в прьнрьп ра6оти Пьзьнеского зППекта, разеьнахт ceедyxsье вьди акустьнескьх ьзеунатееес: пvезоweектpьнеcкье, магньтострькрьонние, зеектродьнамьнескье, гьдродьнамьнескье. Нпьсаньх такьх промигеенних ьзеунатееес, теорьь, раснету ь ьх зкспеуатарьь поcвysено 6оevrое коеьнество еьтератури [3, 22, 24 - 31]. Ка'дис вьд ьзеунатееес ьмеет своь пpeьмysеcтвa ь недостаткь.
Jaccмотpьм 6оеее подро6но гьдродьнамьнескье ьзеунатееь. Ннь cpaвньтеevно дегевие ь пpоьзводьтеevнuе по отногеньх к другьм вьдам ьзеунатееес [35]. В гьдродьнамьнескьх ьзеунатееух о6разованье акустьнескьх коее6аньс проьсходьт за снет знергьь потока 'ьдкость, нто не тре6ует cпеpьaлvнuх, сео'них ь знергоемкьх передатонних сьстем.
Cysеcтвyет мно'ество гьдродьнамьнескьх прео6разоватееес: от простесгьх зоеотнькових, до cпеpьaлvнuх, прьнрьп ра6оти которих основан на опредееенном Пьзьнеском зППекте. Наь6оеее простимь ь yньвеpcaлvнuмь увлухтсу зоеотньковие, кеапанние ь мем6ранние прериватееь потока. Кпектр коее6аньс такьх ьзеунатееес увеуетсу ньзконастотним. Ннь зППектьвни в крупнога6арьтнос коеоннос аппаратуре ь тру6опроводах [27, 32 - 35, 41, 58, 59].
В ]bдjhдbgzfbq_kdhf iezkibgqzihf baemqzi_e_ cipyy 'bдdhklb, \ui_dzy ba khiez k [hevrhc kdhphkivx， yдzpy_lky \ hkipyx кромку f_izeebq_kdhc nezcibHu, dhihpzy \ha[y'дz_lky b dhe_[e_iky hz одноС ьа собственних qzkihi [36，41]. Завьхреньу hz h6_bx сторонах iezcibHu \uau\zxi i_pbодbq_сdb_ bMiyevcu дz\e_нby, pzcipocipzHyxsbecy со cdopocivx звука. Ipb собехденьь оilbмалvнux соотногеньС в 'ьдкость создаетсу моsно_ zdyсlbq_сdо_ iоe_. Wib baeyqzieeb зППектьвно pz6отzxт ipb скоpость ьстененьу 6ое__ 25 м/с.
К qbсey i_pсi_ктbвнux ]bдpодbнzмbq_скbx b3eyqzi_e_c сеедует отн_сть baeyqzieeb ibiz ^^соieо - eyHKz" b с тоpоbдалvнuм потоком，pz3pz6ziu\z_Mu_ Gzзzp_нко A. N. Ннь xоpоrо зzp_ком_ндовалb с_6y ipb о6pz6отк_ сьст_м ibiz ^^'bдкостv - 'bдкостv" [49 - 51].
Bbxp_\ue ip_о6pzзовzт_eb pz6отzxт по ipbHpbiy о6pzзовzнby \bxp_c ipb вpzszт_evном двь'_ньь 'ьдкость в pbebндp_， кyдz онz вводьтсу тzн]_нpbалvно. =_н_pbpовzнb_ коe_6zнbС ipоbсxодbт az сq_т bмiyevсов дzвe_нby, вознbкzxsbx ipb о6pzзовzнbb вbxp_С.
В ]_H_pzTOp_ кzвbтzpbb [41] конyсоо6pzзнuС pотоp вpzsz_тсy в стzтоp_ тzкоС '_ nоpмu. Jz6оqb_ iов_pxностb pотоpz ь стzтоpz випоенени r_pоxовzтuмb. Ipb вpzs_нbb pотоpz в 3Z30pe М_'дУ pотоpом b стzтоpом B03HbKZXT Mbкpовbxpb b KZBbTZpbУ.
ВисокозППектьвнимь yстpоСствzмb деу о6pz6откb 'ьдкьх сpед iокzзаeb се6y сyпеpкzвbтbpyxsbе ziizpzтu. Bнтенсbвнzy кzвbтzpby вознbкzет ipb ipоxо'денbb qеpез кzналu сiepbалvноС nоpмu ь о6текzнbb сiеpbалvнux кzвbтzтоpов [22, 60].
Ндньм ьз iеpсiектbвнux тьпов ]bдpодbнzмbqескbx bзeyqzтеeеС увеухтсу iyevсzpbоннuе ziizpzтu pотоpно]о тbiz, котоpuе содеp'zт pотоp ь стzтоp с кzналzмb. Ipb вpzsенbb pотоpz, его кzналu iеpbодbqескb совizдzxт с кzналzмb стzтоpz. В pезyevтzте wто]о в о6pz6zтuвzемоС 'ьдкость ]eнеpbpyxтсy bмiyevсu дzвeенby ь pzзpе'енby, вознbкzет кzвbтzpby， меeкомzсrтz6нuе iyevсzpbb, ]bдpzвebqескbе yдzpu, pzзвbтzy тyp6yeентностv. В ebтеpzтypе тzкbм ziizpzтzм дzxтсy нескоevко нzзвzнbС. Gzb6оeее qzсто встpеqzxтсy тzкbе, кzк pотоpно-iyevсzpbоннuС ziizpzт (PIA) ь pотоpнuС ziizpzт с модуеурьеС iотокz (PAMI). В ]ezве 7 6удет сдеezнz деталvнzy кezссbnbкzpby подо6них ziizpzтов. ；оеее 06sbM нzзвzнbем мо'ет 6uтv IAPL - iyevсzpbоннuе ziizpzтu pотоpно]о тbiz. Ipb ссиеке hz конкpетнuе ipbмеpu ipbмененby IAPL в ipомureенностb ми 6удем нzзuвzтv ьх тzк, кzк онь нzзвzнu в ebтеpzтypнux bстоqнbкzx.
.2. BHLEHKBNBKAPBY XBMBKH“？XHHEH=BQ?KKBXIPHP?KKHB В IMEVKAPBHHHUX AIIAJALAXРОТОРНОГО LBIA
Iyevсzpbоннuе ziizpzтu pотоpно]о тbiz bсiоevзyxтсy деу о6pz6откb тzкbx сьстем, кzк ^''bдкостv - 'bдкостv", ^''bдкостv - твеpдое теео" ь ”]za - 'ьдкость”. >еу кz'до]о конкpетно]о теxноeо]bqеско]о ipоpессz существухт оipедеeеннuе ipедiоqтенby в тьпе констpyктbвно]о ь теxноeо]ьqеско]о оnоpмeеньy IAPL.
Iyevсzpьоннuе ziizpzтu pотоpно]о тьiz pzaeьqнux вьдов ь модьПькнрьС нzreь ipьмененье в ]ьдpомеxzньqескьx ь теieомzссоо6меннux ipоpессzx az сqет rьpоко]о сiектpz nzктоpов возд_Сствьу:
меxzньqеское возд_Сствь_ hz qzdbpu ]етеpо]енноС сpедu, azкexqzxщеесy в yдzpнux， сpезuвzxщьx ь ьстьpzxщьx нzгpyaкzx ь контzктzx с pz6оqьмь qzстyмь IAPL;
]ьдpодьнzмьqеское воздеСствье, вupz'zxщеесy в 6оеьгьх сдвьгових нzipy'еньyx в 'ьдкость, pzзвьтоС тyp6yeентность iyevсzpьyx дzвeеньy ь скоpость iотокz 'ьдкость;
]bДjhZdmklbq_kdh_ \haд_Ckl\b_ hz 'bдdhklv hcmseci\ey_iky az kq_i f_edhfzkriz[guo iyevczpbC дz\eeнbУ, ьнтенсьвноС кавьтарьь, ударних воен ь вторьнних н_еьн_Сних Zdycibq_kdbx wnn_dih\.
DpzidbC обзор, dhiopuc будет сдееан нь'_, ihdZ'_i основние обеасть прьмененьу IAPL ь ьх iот_нpьzevнu_ возмо'ность.
BHLEHCBNBDAPBY IPHpECCHB >BCIEP=BPHBAHBYB =OFO=EHB3APBB CMCIEGABC
IAPL тьiZ PIA хорого зzp_dOf_ндовze с_бу в ipоp_сс_ iоeyq_ньy дьсi_pсьC антьоксьдантов, ipьf_нy_fux деу стабьеьзарьь сьнт_тьq_сdьx dzyqyков pzзeьqно]о нzзнzq_ньy ь дьсi_pсьC нziоeньт_e_C dzyqyков [61]. 1о разработанное техноеогьь iоeyqzxт дьсi_pсьь антьоксьдантов неозона ">", ">NN>", ьоноеа с pазeьqнufь бьоразеагаемимь wfyev]атоpаfь. 1рь зтом ipоьзводьт_evностv проресса возрастает iоqть в 3 раза, в 4-5 раз yвеeьqьваетсy врему рассеаьваньу дьсперсьь по сравненьх с ранее прьменуемое техноеогьеС. Ipоqностv iоeyqаемux dаyqyков возрастет на 30 - 50 %. PIA прьменуетсу деу завергеньу роспуска воеокньстих материалов ь деу pасseieеньy iyqdов воеокон прь переработке грубих воеокньстих матерьаеов [62]. 1рьменуемау техноеогьу позвоеует yвеeьqьтv прорент ьспоevзованьy макуеатури в поeyqеньь картона, повuсьтv его каqество ь сньзьтv расход зеектрознергьь на размое с 95 кВт/q на тонну деу коньqескоc меevньpu до 25 кВт/q на тонну деу PIA.
>ьспергьрованье ь гомогеньзарьу ьсходное суспензьь пьтатеevноc среди PIA в проьзводстве оксьтетрарькеьна позвоеует yвеeьqьтv виход рееевого продукта ь поeyqьтv дьспеpсностv qастьp 15 - 20 мкм [63].
1рьмененье PIA позвоеьео сопоставьтv дeьтеevностv проьзводственного рькеа ь повuсьтv каqество випускаемих мугкьх еекарственних Порм суспензьонного тьпа. 06sbe затрати времень сньзьeьсv в 6 - 10 раз, 06sbe затрати wнepгьь - в 3 - 5 раз [64].
Рементно-воднау суспензьу, подвергнутау кавьтарьонное обработке в PAFI ь добавееннау в бетоннух смeсv, повигает пpоqностv на с'атье ь расту'енье ьздееье ьз бетона [65, 66].
На крупних кондьтерскьх Пабрьках сбьванье масси деу пастьеи проьзводьтсу на агрегате RA>, состоyseм ьз двухкорпусного смесьтееу роторное сбьватeevноc магьни тьпа PIA [67]. Насuseннаy воздухом масса посее обработкь в PIA, оказавrьсv прь атмосПерном давееньь, знаqьтeevно yвeeьqьваeтсy в обteмe за сqeт расгьрьвгьхсу пyзupvков воздуха внутрь масси. Мстановка проьзводьт 600 кг/q, потребеуемау моsностv - 11 кВт.
1роьзводство детергентов, ьспоevзyeмux деу составееньу композьрье сьнтeтьqeскьx моxsьx средств, требует тонкого помоеа ь високос степень гомогеньзарьь. Bспоevзованьe IAPL тьпа PAFI обeспeqьваeт сyseствeнноe yвeeьqeньe срока сеу'би Пьевтра тонкое оqьсткь ь уменвгает вузкоств детергентов [68, 69].
1ерспектьвним направееньем в wнepгeтькe увеуетсу ьспоевзованье дьсперсно- топеьвих сьстем. Вспоевзованье каqeствeннux угеемазутних суспензье позвоеует уменвгьтв расход мазута на 20 - 25 %. PAFI сеу'ат зППектьвним устроеством деу поeyqeньy угоевно-масеунних паст [70].
>ьспергьрованье сери в PAFI прьменуетсу деу поeyqeньy осерненного масеа, характерьзуемого боевгое масеуньстоствх, пpозpаqностvx ь отсутствьем запаха сери [70].
Вспоевзованье PAFI в поeyqeньь 'ееезооксьдного пьгмента позвоеует обоетьсв без об'ьга геама, а размое заменьтв дьспергьрованьем в PAFI [66, 71]. Взвестен поео'ьтеевние опит прьмененьу PIA в eакокpасоqноc промигеенность [72].
BHLEHCBNBDAPBY IPHpECCA WFMEV=BPHBAHBY
PIA ьнт_нсьПьрьру_1 ijhp_kk \ид_е_ньу kbHi_ibq_kdbx ihebf_jh\ ba растворов az kq_i змуеЕгьрованьу раствора ihebf_pz [61].
Ipbf_H_Hb_ PIA деу ipb]hтовe_нby дbCi_pсbC fzcez в производстве fZcehHZiheH_HHux dzуqуков позвоеует iоeуqbтv вuсоdоустоCqbвуx Wfyevcbx с qzcibpzfb размером m_h__ 70 mkm. Lz '_ змуевсьу，iоeyqz_fzy по bЗв_стноC т_xноeо]bb ьм__т qzcibpu размером 400 мкм [64].
1рьм_н_нь_ PIA в производстве еекарственних мазес (ьхтьоеовоС，скьпьдарнос, еьньмента аммbаqно]о ь т.п.) позвоеьео сysественно сократить затрати pyqно]о труда, iовuсbтv dаqeство готового продукта (средньс размер дьсперсноС Пази - 2,5 мкм) ь сократить врему прьготовееньу мазес в 4 раза [73 - 75].
Obмbqескbе добавки поеьПункрьонального деСствьу позвоеухт поeyqbтv [етони с високьмь теxноeо]bqескbмb и wкспeyтаpbоннuмb своСствами. Вспоеьзование PIA деу поeyqенby yстоСqbвux и високодисперсних wмyevсbС и паст, вводимих в бетон, позвоеиео yвеebqbтv пpоqностv бетона на 15 - 30 % [65].
В високовузких мазутах имеет место повигенное содер'ание води в виде отдееьних местних скопеенис, обусеовеенное прорессами перевозки, пеpекаqки, хранениу и подогрева топеива. Вспоеьзование в каqeстве топеива спериаеьно приготовеенних водомазутних wмyevсиС увеуетсу одним из зППективних методов, позвоeyxsиx регить wтy пробеему [76, 77].
НдноС из применуемих техноеогис для испоеьзования в котеах малое и среднее моsности увеуетсу техноеогиу с испоеьзованием PIA [78, 79]. >еу отопитееьних котеов маеоС моsности при с'игании водомазутнос wмyevсии поeyqаxт сysественнuc wкономиqескиc зППект, повигение DI> на 3 - 5 % и сни'ениу wмиссии загpyзнyxsиx веsеств (СО, са'и, окисеов азота) в атмосПеру [76]. Нбработка водо-мазутнос wмyevсии с добавеением каеьриу и ее посeедyxsее с'игание в промигеенних котееьних позвоеиео уменьгить в димових газах конрентрарих окисеов азота в 2-5 раз, а конрентрарих сернистого ангидрида в 2-3 раза [80 - 85].
>еу интенсиПикарии проресса поeyqениy раствора поеиакриеамида, испоеьзуемого деу повигениу пpоqности бумаги и удер'аниу напоенитееес, нагее применение PIA, изготовееннис на базе серисного рентробе'ного насоса [86]. Врему приготовеениу раствора по предеагаемос техноеогии сокpаsаетсy поqти в 1,5 раза. Mвеeиqиваетсy на 2 % показатееь удер'аниу коаеина. 1риготовеение wмyevсиc изоаминового спирта, конденсаторного масеа и тоеуоеа в воде с помоsvx насоса-диспергатора так'е даео хорогие резуеьтати [87].
Одними из ва'них звеньев техноеогии подземнос добuqи угеу увлухтсу гидроПирированние механизированние компеекси, деу wкспeyатаpии которих применухтсу водомасеуние wмyeьсии с 'есткими характеристиками: високос дисперсностьх, стабиеьностьх, отсутствием седементарии и коагуеурии. 1ри испоеьзовании PAFI деу приготовеениу pабоqиx 'идкостес на гахтах Pоссии и ；ееоруссии сократиесу виход из строу многих узеов гидрооборудованиу. Aнаqитеeьно сократиеись аварисние простои [88 - 98, 66, 70].
PIA испоеьзуетсу деу гомогенизарии и пастеризарии моеока. Dавитаpионное воздесствие не только способствует повигених дисперсности wмyeьсии, но и yниqто'ает вредние микроорганизми. 1ри гомогенизарии моеока 90 % 'ирових гариков имееи размер до 2 мкм [99]. >исперсность масонеза, поeyqаемого при помоsи PIA в два раза ни'е, qем при помоsи кеапанного гомогенизатора [100, 101].
Однос из обеастес применениу wмyeьсиc увеуетсу их испоеьзование в каqестве смазоqно-оxeа'даxsиx 'идкостес (СО@). Iоeyqение вuсококаqественнux СО@ требует разработки и применениу нового вuсокоwППективного оборудованиу. 1рименение PAFI деу nоeyqениy СО@ способствует повигених их каqества, а так'е сни'ает wнеpгозатpатu в прорессе их производства. >исперсность СО@ достигает 0,8 -1,2 мкм, нто yвеeиqивает
cihCdhciv j_'ms_]h bHkipmf_Hiz \ среднем hz 30 % b ih\urz_i qbkihiy обработки поверхность [66, 70, 102, 103].
123. BGL?GKBNBD：PBY MACCHHEMEHHUX IPOpECCOB
I_pci_dib\HUM направееньем ьспоевзованьу PIA у\еу_тсу зкстрагьрованье продтктов Mbdpo6boeo]bqecdh]o сьнтеза, напрьмер, каротьна ьз бьомасси. 1рь рьркуеурьонноС обработке среди, ipоходysеC по замкнутому контуру ьз PIA в емdостv ь обратно, удалось достьqv 100 % вихода каротьна после qетupех рьклов обработкь [63].
Многье лекарственние веsества полуqаxт методамь зкстрагьрованьу сирьу растьтельного ь 'ьвотного проьсхо'деньу. 1рьмененье PIA в прорессе зкстрагьрованьу ьнсульна подкьсленним спьртом ьз предварьтельно ьзмелvqенноC (до 3-5 мм) под'елудоqноC 'елези 'ьвотних позволует полуqьтv wкстpактu с високос актьвностьх в 3 раза бистрее [64].
1рьмененье PIA ьнтенсьПьрьрует проресс зкстрагьрованьу таньна (галлодубьльноС кьслоти) ьз ]аллових орегков (патоло]ьqескье новообразованьу на льстьух малоазьатского дуба). Степень ьзвлеqеньy возрастает с 49 до 77 %, а врему зкстрагьрованьу уменьгаетсу с 3 до 0,5 q [64].
Зкстрагьрованье релевих компонентов ьз кори кругьни в PIA увельqьваeт ьх виход на 20 % ь снь'ает трудоемкость операрьс за сqет совмеsеньy прорессов ьзмелvqеньy ь wкстpакpьь [64].
Aнало]ьqнuC зППект достьгаетсу прь ьспользованьь PIA в wкстpа]ьpованьь масла ьз плодов гьповнька, облепьхового масла ьз плодов облепьхь, каpотьносодеp'аsе]о комплекса ьз отходов проьзводства препаратов "Холосас", спьртовом зкстрагьрованьь календули, валерьани, водного зкстрагьрованьу таньна ьз льстьев сумкь, зкстрагьрованьу мьребальних антьбьотьков [64].
Busелаqьванье трьоксьда вольПрама ьз sеельтово]о конрентрата в PIA ьнтенсьПьрьрует проресс ь позволует уменьгьть врему дость'еньу заданное конрентрарьь в 2-3 раза [38].
ВнтенсьПькарьу проресса раствореньу wвкальмьна в wтьловом спьрте показала високух зППектьвность PAMI: врему прьготовленьу раствора уменьгаетсу более qем на два порудка; уменьгахтсу потерь спьрта; снь'ахтсу wнеp]етьqескье затрати; снь'аетсу себестоьмость проьзводства ренного лекарственного препарата [104, 105].
Wкспеpьментальнuе ьсследованьу [66, 106, 107] показаль високух зППектьвность прьмененьу PAMI длу проведеньу прорессов абсорбрьь дьоксьда углерода в воде ь дьспергьрованьу азота в воде.
Аа сqет развьтос кавьтарьь, генерьруемос в PAMI, возмо'но проведенье проресса разделеньу водно-спьртовос смесь на компоненти прь нормальное температуре ь давленьь [108, 109]. B прорессе разделеньу води ь спьрта ьзменуетсу ьх конрентрарьу в 'ьдкос ь газовое Пазах за сqет молекулурнос ь конвектьвнос дьППузьь qеpез ме'Пазнух поверхность ме'ду гомогенное водно-спьртовос смесьх ь паро-газовим пузирьком. Вспользованье кавьтарьь прьводьт к резкому увельqеньx ме'Пазнос поверхность за сqет поувленьу пульсьpуxsьх пузирьков, наполненних в основном парамь спьрта.
=ьдpоакустьqеское воздесствье в PAMI на обрабативаемух 'ьдкух среду знаqьтельно способствует увельqеньx скорость реакрьь дегьдрохлорьрованьу по сравненьх с механьqeскьм перемегьваньем ь ультразвуковос обработкос, а так'е позволует ьнтенсьПьрьровать реакрьх сьнтеза 8-пропьл-1-пентаметьлентьокарбаната за сqет более зППектьвного преобразованья гьдpоакустьqескоc wнеpгьь в кавьтарьонное воздесствье [110, 111].
AHAEB3 NAKLHPHB BH3>?CCLBBYHA @B>KMX =?L?PH=?HHMX KJ?>M BIMEVKAPBHHHUX AIIAJALAO PHLHPHH=H LBIA,=B>JHF?OAHBQ?KKBO B =B>JHAKMKLBQ?KKBX WNN?KLHB
Dzd m'_ hif_qzehkv \ ij_дuдmsbo параграПах，\ imevczpbhHHux аппаратах роторного ibiz о[ра[атu\а_fаy 'ьдкау г_т_рог_ннау среда под\_рга_тсу многоПакторному \озд_Сст\ьх. ；еагодару такому многообразьх \ьдо\ обработки， проьсходьт ьнтенсьПькарьу XLI. Многье ьссе_до\ат_еь bзmqzeb \ wкki_рbм_нтzevном ь т_ор_тbq_kком пеане Пактори воздеСствьу，bM_xsb_ место \ IAPL [112 - 130]. Вссе_до\ань_ ка'дого ьз Пакторов воздеСствьу в отдеevностb не представеует собоС сео'нух задану. Keо'ностv пробееми закехнаетсу в том，нто все Пактори воздеСствьу взаьмосвузани друг с другом ь ьх взаьмодеСствье создает новис канественниС зППект. <uдеeьтv ьз обsеС совокупность механьнескьх，гьдромеханьнескьх ь акустьнескьх увееньС ь взаьмодеСствьС отдеevнuС Пактор прьнpьпьzevно возмо'но, но wтот путь не увеуетсу методьнескь правьevнuм ь насто прьводьт к огьбонним резуevтатам. 1рь ьзуненьь ка'дого Пактора воздеСствьу в отдеevность обyзатеevно надо ьметv в вьду，нто даже прь ьспоevзованьь метода сьстемного анаеьза необходьмо уньтиватв взаьмосвyзv всех Пакторов，ьмеxsьx место в IAPL. Gьже ми попитаемсу сдеeатv анаеьз резуevтатов по ьссеедованьх ь опьсаньх Пакторов воздеСствьу в IAPL，поеуненних за нескоevко десутков еет ьх ьзуненьу ь прьмененьу.
Прежде нем переСть к анаеьзу ьссеедованьу Пакторов воздеСствьу，покажем прьнрьп работи IAPL на наьбоеее распространенном конструктьвном тьпе - радьzevном роторном аппарате. Ктандартнау схема IAPL показана на рьс. 1.3.1. Прьнрьп работи аппарата закехнаетсу в сeедmxsем. Нбрабативаемау жьдкостv подаетсу под давееньем ьеь самотеком нерез входноС патрубок 1 в поeостv ротора 2, проходьт нерез канаеи ротора 3, канаеи статора 4, рабонух камеру 5 ь виходьт ьз аппарата нерез виходноС патрубок 6. Прь враsеньь ротора его канаеи перьодьнескь совпадахт с канаеамь статора. <иходу ьз канаеа статора，жьдкостv собьраетсу в рабонеС камере ь продвьгаетсу к виходному патрубку. В перьод времень，когда канаеи ротора перекрити стенкоС статора，в поеость ротора давеенье возрастает，а прь совмеsеньь канаеа ротора с канаеом статора давеенье за короткьС промежуток времень сбрасиваетсу ь в резуevтате wтого в канае статора распространуетсу ьмпуevс давееньу. Kкоростv жьдкость в канаее статора увеуетсу переменноС вееьньноС. Прь распространеньь в канаее статора ьмпуevса ьзбитонного давееньу，всеед за ньм вознькает кратковременниС ьмпуevс поньженного ("отрьpатеevного") давееньу，так как совмеsенье канаеов ротора ь статора заверrьeосv ь подана жьдкость в канае статора проьсходьт тоevко за снет транзьтного тененьу ьз радьzevного зазора между ротором ь статором. Hбtем жьдкость，вогедгьС в канае статора，стремьтсу к виходу ьз канаеа，ь ьнеррьонние сьеи создахт растyгьваxsье напруженьу в жьдкость， нто визивает кавьтарьх. Dавьтаpьоннuе пузuрvкь растут прь воздеСствьь ьмпуevса поньженного давееньу ь схеопивахтсу ьеь пуевсьрухт прь увееьненьь давееньу в канаее статора. Qzctv кавьтарьонних пузuрvков виносьтсу в рабонух камеру.
16
44::KK55/с/с
4
4
:
:
K
K
5
5
/с
/с
Рьс. 1.3.1. Схема imevkzpbhggh]h аппарата роторного ibiz
В свузь к тем, qih скорость потока 'ьдкость \ канале статора вееька ь ьмеет Петктуарьь, поток у\лу_тсу турбулентним. 1рь \раs_ньь ротора \ зазоре м_'ду ротором ь статором вознькахт [ольгье сдвьговие напру'еньу. Рабонье поверхность ротора ь статора \оздесст\ухт на 'ьдкух гетерогеннух среду за снет механьнеского контакта, создавау високье срезuваxsье ь сдвьговие усьльу.
Пульсарьь давленьу ь скорость потока 'ьдкость, ьнтенсьвнау кавьтарьу, развьтау турбулентность, ударние волни ь кумулутьвние струскь от схлопиваньу кавьтарьонних пузирьков, високье сдвьговие ь срезuваxsье напру'еньу - зто Пактори воздеСствьу на 'ьдкух гетерогеннух среду, подле'аsье ьзуненьх, модельрованьх, оптьмьзарьь ь ьспользованьх длу повигеньу зППектьвность работи ПАРТ ь ьнтенсьПькарьь XLI.
Ндньм ьз первих ьсследователес прорессов ь увленьС, протекаxsьх в ПАРТ, бил I. Вьллемс. По его мненьх, основним Пактором, обеспеqьваxsьм ьнтенсьПькарьх XLI, увлуетсу вознькновенье в обрабативаемос 'ьдкость високонастотних колебанье, генерьруемих консольнозакрепленнимь, тонкостеннимь зубьумь ротора ь статора [131, 132]. ЗтоС 'е гьпотези прьдер'ьвахтсу автори работ [62, 133, 134]. Wта модель уньтивает только вознькаxsье в аппаратах ьмпульси дьнамьнеского давленьу. =радьенти давленьу, по Вьллемсу, достьгахт 108 Па.
(1.3.1)(1.3.1)Анальзьруу вельньну проходного сененьу перекриваемос прорезь, ПзС [135] полуньл Пормулу длу раснета настоти пульсарьс в обsем слунае, когда ньсло каналов статора не равно ньслу каналов ротора:
(1.3.1)
(1.3.1)
/ = Q]c]p/(]c ]р)，
]де (sc) - наьбольгьс 06sbe дельтель ньсел % ь 办； 办,% - ньсло каналов в роторе ь статоре соответственно; q - настота враsенbя ротора, об/с.
Wта Пормула согласуетсу с даннимь М. А. ；алабудкьна [136, 137].
Нсновнух настоту пульсарьс дьнамьнеского давленьу, ьзлунаемих в канал статора, следует рассньтивать по Пормуле [138 - 145]:
/э = Q]p-/э = Q]p-(132)
/э = Q]p-
/э = Q]p-
В g_dhihjuo kemqzyo hiM_qz_icy MadCHMf 3\mdh\hrh дz\e_gby hz qzkihi_ вдвое M_Hvr_C, hднzdh, \ 6hevrbHki\_ ьзмереньС hz доех основное qzkihiu прьходьтсу hl 70 до 80 % звуковое знергьь.
Hднbf ьз вz'нuх Пакторов воздеСствьу， ответственним 3Z основние Пьзько- xbfbq_kdb_ iроp_ссu в IAPL, увеухтсу iyevczpbb давееньу в канале статора ь рz6оq_е камере. Зтому аспекту iосвysено огромное кольqество работ, нто доказивает ва'ностv ь неоднознаqностv задаqь.
В работе [142] вельqьнy давленья в канале статора определяхт, ьсходу ьз тангенpьалvное 匕 ь радьалvное 忆，составляxsьx скорость потока,
3 = U 9 + 环). (1.3.3)
L ангенpьzлvная составeяxsая скорость сqьтается постоянное, так как угловая скоростv ротора - постоянная вельqьна. Pадьzлvная составляxsая скорость завьсьт от расхода ь представлена в вьде сьнусоьди. Kьнyсоьдzлvная завьсьмостv расхода позвольла полyqьтv представленье завьсьмость плоsадь проходного сеqенья в пьлообразное Порме.
Nормyла (1.3.3) льrv каqественно отра'ает деествьтелvнuе проресси по Плуктуарьям давленья в IAPL. Dроме того, автори [142] пренебрегаль вльяньем вязкость ь с'ьмаемость 'ьдкость, а размери прорезее ь проме'утков ме'ду ньмь на роторе биль равни ме'ду собое.
Aнzлогьqнuе подход бил сделан в работе [146], где пренебрегая с'ьмаемостvx 'ьдкость ь потерямь на тренье, для максьмzлvное ампльтуди переменного давленья полyqена Пормула
3P = NGQi(w)/Gw ,(1.3.4)
где 4i(w) - переменние расход qерез одно отверстье, м3/с; N - некоторая постоянная,
завьсяsая от плотность 'ьдкость ь размеров отверстья.
Aавьсьмостv ампльтуди пyлvсаpье давленья от расхода 'ьдкость зало'ена в Пормуле
(1.3.5)(1.3.5)3P=U4叱空修仔，]F D2KV]p5n
(1.3.5)
(1.3.5)
где p - плотностv 'ьдкость, кг/м3; 5P - радьус внегнее поверхность ротора, м; z - угловая скоростv ротора, с"; 4 ь 4T - полние расход ь транзьтние расход, м3/с; d , K - гьрьна ь
висота каналов, м; ]р, ]с - кольqество каналов в роторе ь статоре; 5口 - радьус pьльндрьqеское полость, вознькаxsее за сqет враsенья ротора, м, [147].
Не оqенv понятно, какьм образом в полость ротора, в которух 'ьдкостv постоянно нагнетается под давленьем, льбо поступает за сqет рентробе'ного зППекта, вознькает полостv. Зто утвер'денье наругает поло'енье о неразривность сплогность потока. 1одобное явленье на6лxдzeосv авторамь работ [148, 149], однако, в отсутствьь подвода ь отвода 'ьдкость ьз аппарата. Dроме того, прь полностvx заполненном 'ьдкостvx роторе (5 口 = 0), ампльтуда давленья возрастает до бесконеqность, нто Пьзьнескь невозмо'но.
Расход 'ьдкость qерез аппарат (ьль qерез одно отверстье статора)В. N. Хдаев
представляет в вьде [146]:
(4max - 4min ) W，° 工 W 工 ~； z5
4(W)= 4mm +Z5 ®
(4max - 4miJ ]~~ - W]， ~《W 工 ~D ； (1.3.6) ©z5丿 z・ 5z5
2d < w < 32.
z5z5
Здесь Qmax ь 4min - знаненьу расхода соответственно ijb kh\izдzxsbo b i_p_dpuiux KZHzezx. 1оздн__ Пормуеа (1.3.6) вьдоьзменьеась，но смисе __ не менуесу [70].
4(w) = 4P4(w) = 4PУ ；аez[удdbнz М. А. [142] завьсьмость расхода ьмеет вьд
4(w) = 4P
4(w) = 4P
(1.3.7)
где N = 4 /4P ; 4 - среднее знаqенbе расхода, м3/с; 4P - ампеьтуда ьзмененьС расхода, м3/с; t - iеpbод коеебаньу в IAJL, с.
<iеp\uе [иео отменено [64, 142], нто Пункрьу 4(w) опредееуетсу так'е тbiом насоса ь несет в себе дьскретнух составeyxsуx прь входе в аппарат.
Вееьньну ампеьтуди пуеьсарьонного давееньу ь расход 'ьдкость нерез канае статора опредееует скорость потока 'ьдкость в канаее ь закони ьзмененьу ieоsадb проходного сененьу канаеа статора ь гьдравеьнеского сопротьвееньу на входе в канае статора.
Скорость тененьу 'ьдкость нерез прериватееь (канае ротора - зазор - канае статора) в работе [150] опредееуетсу на основе закона сохраненьу обобsенно]о ьнтеграеа Еернуееь:
3 +U^ 912 =巴 + (1 + £[)券 9^-券 9з2，(1.3.8)
]де 3,2 - давеенье на входе ь виходе модуеутора, 1а; 9,2 - скорость 'ьдкость на входе ь виходе модуеутора, м/с; pi,2 - пеотность 'ьдкость на входе ь виходе модуеутора, кг/м3;匕 - еьнеснау скорость потока 'ьдкость на виходе канаеа ротора прь равномерном вpаsеньь ротора, м/с; £[• - сумма козППьрьентов местних сопротьвееньс модуеутора.
В wтом уравненьь не унтена временнау завьсьмость гьдравеьнеского сопротьвееньу модуеутора. КозППьрьенти местних сопротьвееньс просто суммьрухтсу в предпоео'еньь, нто онь постоунни в ехбос момент времень прь характерних поео'еньух канаеа ротора относьтееьно канаеа статора.
；оеее тонно, нем уравненье (1.3.8), тененье реаеьнос нес'ьмаемос 'ьдкость в модуеуторе опьсивает нестарьонарное уравненье ；ернуееь [151, 152]:
p/马 + [(W)4 = А3,(1.3.9)
GW2
]де O = Oр +G + 0с - деьна модуеутора, м.
Завьсьмость козППьрьента гьдравеьнеского сопротьвееньу от скорость представеуетсу в вьде [153]:
[(w) = [ kb(w) + %(w)/Re,(1.3.10)
]де [ kb(w ) - козППьрьент гьдравеьнеского сопротьвееньу в квадратьннос обеасть завьсьмость ]ьдравеьнескьх потерь от скорость потока; Re = v^d3p/p - крьтерьс JеCноeьдса;
%(w) - козППьрьент ]bдjz\ebq_kdbo ihiepv; 匕=J2A3/р - kdhjhkiv mkizgh\b\r_]hky i_q_Hby ijb [ = 1;Gэ - wd\b\ae_HiHuc ]bдpz\ebq_kdbC дьаметр，м.
Уравненье (1.3.9) деу удобства i_hp_ibq_kdh]h ьссеедованьу ь р_г_ньу ip_дkla\e_нh \ безразмерном вьде:
G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),(1.3.11)(1.3.11)
G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),
G(N：)/Gw = Но《-[(w)：2 ),
(1.3.11)
(1.3.11)
где N - козППьрьент усредненьу ьмпуеьса ih kеqеньx потока; Но =匕w°/2O - крьтерьС ]ОМООрОннОС1Ь； Wo = Dp/(z5)； : = 9/% ； W = w/w0 .
Уравненье (1.3.11) относьтсу к дьnnеpенpьaлvнuм уравненьум тьпа Рьккать ь в o6s_m вьде в квадратурао не регаетсу. Руд работ iосвysен методам регеньу зтого уравненьу [154 - 161]. Анальз wтьo работ показивает, нто методи еьнеарьзарьь, aнaльтьqескьo прьбеь'еньС, квазьльнеарьзарьь ipaктьqескь дахт одьн ь тот 'е pезулvтaт ь не позволухт тоqно оipедельтv ]ьдpодьнaмьqескье параметри в тоqном абсолхтном вира'еньь.
Уравненье (1.3.9) весvмa перспектьвно деу опьсаньу теqеньy вузкос 'ьдкость в канале статора. Wксiеpьментaлvнuе осрьееограмми ьмiуevсов давееньу в канале статора подтвер'дахт ipaвьevностv вибранного путь по мaтемaтьqескому модееьрованьх ьстеqеньy 'ьдкость qеpез пpеpuвaтеev аппарата. >aлvнеCrее усовергенствованье мaтемaтьqескоC модель тeqеньy потока pеaлvноC 'ьдкость в IAPL било випоенено Аьмьним A. B. [162 - 184]. Уравненье (1.3.9) преобразовано к вьду
7 G9 1「匕、〃2 %(w) 9 P) A3 12n 2/1210、
(丁 +7丨[(W) 9 + :|= 一 + э Z2 5P，(1312)
GW 2 ©G р 丿 р 2
где Оэ = O + (1 + Г) JSmax /兀- зППектьвнау дльна модулутора, уqьтuвaxsay вльунье генерьруемого переменного давленьу на нестарьонарние гьдромеханьнескье проресси в модулуторе аппарата, м; Г = ^6ВЫХ /6ВХ ; Smax = d K ； 6ВЫх - пeоsaдv виходного отверстьу модулутора (виходного отверстьу канала статора), м2; 6вХ - пeоsaдv входного отверстьу модулутора (входного отверстьу канала ротора), м2.
ВтороС qлен правое qaсть уравненьу (1.3.12.) отра'ает вльунье рентробе'них сьл давленьу. Gеобходьмо зaметьтv, нто вельqьну рентробе'ного давленьу по Пормуле Wcлеpa определует не радьус внегнее поверхность 5P, а средньС радьус канала ротора 5cp = 5P - О р/2 . Радьус ротора 5P мо'ет бuтv задеествован в уравненьь (1.3.12) толvко, есль в полость ротора ьмехтсу лопаткь. Хоту перепад давленьу входьт в уравненье как постоуннау вельqьнa, в реальность он так 'е ьмеет переменнух состaвлyxsуx, характер которое в нaстоysее врему пока не определен.
В безразмерном вьде уравненье (1.3.12) запьсиваетсу как
筝+:2H。 [⑴+:%(W)+!=1+но,
где Но = 90 Wo/(2Oэ) ； Re = 90GЭ р/р ； R。= (DF/(2Оэ))2 ； 90 = A3Wo/(р/э).
В wтом уравненьь % составлена ьз параметров, дaxsьх размерность скорость, но nьзьqеское обоснованье зтоС дробь пpоблемaтьqно. Eогьqнее ьспользовать в кaqестве % знaqенье среднее скорость 'ьдкость за перьод L (1.3.10). Столь 'е пpоблемaтьqeн nьзьqескьc смисл ротарьонного козППьрьента Ro. 1о замислу автора, ротарьонниС козППьрьент дол'ен отра'ать вльунье рентробе'них сьл, но он составлен ьз льнеСних параметров, нькак не свузанних с рентробе'ним давленьем.
>zevg_crzy модерньзарьу mjz\g_gby (1.3.12) [uez произведена Карепановим d вьду [185 - 188]:
厶3 = p OGF + © GT ] Z292 P O + 亭 [⑺'
С. К.С. К.(1.3.13)(1.3.13)в котором yqi_Hu не только рентробе'ние сьли, но ь сьла Корьльса，д_Ckl\уxszy на поток 'bдdhklb в канале ротора.
С. К.
С. К.
(1.3.13)
(1.3.13)
В [езразмерном вьде уравненье (1.3.13) запьсиваетсу с yqетом нових крьтерьев [188]:
■&^ = G: + §G:厂：2 Ko + b&Q [⑴：2,(1.3.14)
1 - CnGw © Gw 丿Cn' 丿
-ротарьонниС козППьрьент;-ротарьонниС козППьрьент;]де Ko = dp2 /5p2 - крьтерьС Корьольса;Ro = ^DS^
-ротарьонниС козППьрьент;
-ротарьонниС козППьрьент;
Cn = 1/(Ho +1) - козППьрьент нестарьонарность.
Несомненно, поло'ьтельним вкладом в математьqескyx модель (1.3.14) увлуетсу yqет нових qленов, хоту ь не ьмexsьх сysественно]о вльуньу на результати регеньу. Не совсем понутно введенье козППьрьента нестарьонарность Cn, вьдоьзменyxsе]о уравненье (1.3.13), но не даxsе]о канественного ьль кольqественно]о вклада.
Во всех уравненьух, опьсuваxsьх тененье реальное 'ьдкость нерез модулутор, прьсутствует параметр [«)- переменное гьдравльнеское сопротьвленье, которое завьсьт от плоsадь проходного сененьу модулутора [162]:
(1.3.15)
н - козППьрьент,н - козППьрьент,]де 6max - наьбольгау плоsадv проходного сененьу преривателу, м2;
н - козППьрьент,
н - козППьрьент,
определуемиС ьз та[льр Н. ?. @уковского [153].
ЕьнеСниС метод анальза нестарьонарних ]ьдромеханьнескьх прорессов позвольл A. B. Аьмьну [162] унесть вльунье кьнематьнескьх характерьстьк тененьу 'ьдкость в модулуторе на козППьрьент гьдравльнеского сопротьвленьу：
[m(т,Но) = (1 -G：/Gw)/(Ho :2). (1.3.16)
Нео[ходьмо отметьть, нто кроме скорость потока 'ьдкость, скорость враsеньy ротора ь геометрьнескьх параметров аппарата, на гьдравльнеское сопротьвленье оказивает вузкость 'ьдкость, толsьна прьстенонного ламьнарного слоу ь другье Пьзьнескье характерьстькь 'ьдкость.
Аавьсьмость ьзмененьу плоsадь проходного сененьу отдельного канала статора ь аппарата в релом увлуетсу основополагаxsеС, ь поwтомy многье ьсследователь наньналь ьзунать гьдромеханьнескье закономерность работи IAJL с регеньу зтоС задань. >лу опьсаньу состоуньу wтого вопроса мо'но удельть много места ь времень, но в данниС момент wта проблема разра[отана достатонно хорого с немного громоздкое, но основательное теоретьнескоС базоС. НсновноС вклад в регенье зтоС задань бил сделан F. A. ；алабудкьним, В. N. Хдаевим, A. B. Аьмьним ь др. [60, 66, 70, 136, 142, 154, 162, 189].
Ндньм ьз основних Пакторов воздеСствьу на гетерогеннух 'ьдкух среду, вльyxsьх на ьнтенсьвность OLI, увлуетсу кавьтарьу. Всследованьх кавьтарьь в IAJL посвysено много работ, но, несмотру на зто, мо'но говорьть о том, нто сделан только канественниС анальз проресса вознькновеньу ь развьтьу кавьтарьь как в теоретьнеском, так ь в wксперьментzльном плане.
Всследованьу ьмпульсноС акустьнескоС кавьтарьь проводьльсь в основном wксперьментzльнuмь методамь. Зто свузанно с тем, нто в настоysьС момент достатонно удовлетворьтельно разработана теорьу поведеньу только одьнонного кавьтарьонного пузирька в старьонарном акустьнеском поле. Aнzльтьнеское опьсанье дьнамькь
KZBbizpbhHHhC h6ezcib сПормьровано ebrv \ первом прьбеь'еньь. Ceh'Hhkiv опьсаньу dz\bizpbb azdexqzeiky в том, qih dz\bizpby вознькает \ д\b'ms_мky потоке 'ьдкость, b прь wihM 'bдdhklv подвергаетсу l_рмhдbнzмbq_kdhмy k'zibx b разр_'_ньх. В сьеу wioro, в IAPL генерьруетсу кавьтарьу особого ibiz, названнау В. N. Хдаевим как bмiуevkнzy zdycibqecdzy кавьтарьу.
1опи1кь аналblbq_скo]o опьсаньу дьнамькь oдbнoqнo]o кавьтарьонного iyзuрvка в IAPL в первие биеь предпрьнути В. N. Хдаевим [190, 191]. Уравненье дьнамькь кавьтарьонного пyзuрvка биео дано в аппроксьмарьь Херрьнга. Зто уравненье запьсuвалoсv с yqетoм ьзмененьу местного давееньу 3([, W)вдoev еьньь тока 'ьдкость, по которое двь'етсу пузирек, в вьде:
ЗаI +ЗаI +Р0(「20а)5礬 +1 [1 — |°а j：竽〔+ 3 — 品 —
За
I +
За
I +
- %ах/ ⑺一 3( [)+ ^-[3 + 5V j[,
G3
+ Ma(1-Ma) 5G5 = (1.3.17)
где Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =dгде Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =d[豈 Г + 3「A ^ ；[豈 Г + 3「A ^ ；k - скoрoстv звука вk - скoрoстv звука в
где Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =d
где Ma = (G5/Gw)/f ； 3(5)= =d
[豈 Г + 3「A ^ ；
[豈 Г + 3「A ^ ；
k - скoрoстv звука в
k - скoрoстv звука в
'ьдкость, м/с; d =尸口,。/ = - наqалvнoе газосодер'анье; = = 3-吊 + 2а/& ; 3nа[ /(w) - вoзмysаxsее
переменное давеенье в 'ьдкость, 1а; 3n - однородное давеенье пара в пyзuрvке прь температуре W, 1а; р0 - пeoтнoстv невoзмysеннoC 'ьдкость, кг/м3; j - пoказатеev поеьтропи; а - повероностное нату'енье, G/м; 5о - наqаevнuc радьус пyзuрvка, м; 5 - радьус пyзuрvка; Wo - температура невoзмysеннoc 'ьдкость, К.
В каqестве масгтаба времень прьньмаеь перьод собственнио радьаevнuo еьнеенио коеебанье, рассqьтаннuc по Пормуее Fьннерта:
В безразмернио переменнио уравненье (1.3.17) прьньмает вьд
G2 5' 3 厶 4 nG5]2
5( 2Ma)萨+2[ 3Maj[刷
=[1 + Ma (1 - Ma)] d(5'户(1 - Aw) + 31a + --1AW +
++в / G5'We - 4 I —— I dt'в / G5'We - 4 I —— I dt'1Re 5'1Re 5'[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)Re[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)ReG25 Gw'Gw'2 G5'G25 Gw'Gw'2 G5'
+
+
в / G5'
We - 4 I —— I dt'
в / G5'
We - 4 I —— I dt'
1
Re 5'
1
Re 5'
[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)Re
[1 - Ma(1 - Ma)] - 40a (1 - Ma)Re
G25 Gw'
Gw'2 G5'
G25 Gw'
Gw'2 G5'
(1.3.18)(1.3.18)-[J x(Wc)-[D1 /(W')-L
(1.3.18)
(1.3.18)
где 5 = 5'5o； w = w'Wm； wn - Wo =AWWo；
=b(W0)-Рn(Wo)].We = 2 V ；
O(Wo) Р n(W0 ) P(wo)'5o ='
Re = 5o (P / pV=7p ； [r = 2=(P9Pax)-1； [D = =/|3| max；
Pn(Wo) = =3.'； (9' )2(W) = 9max9 (Wc )； AW = Wn-Wo；
где 9 - скoрoстv, м/с; d- наqалvнoе газосодер'анье газа в паровом пyзuрvке; O- yдеevнаy тепеота парообразованьу, >'/кг; рП - пeoтнoстv пара в пyзuрvке, кг/м3; 9 (W') o o oтнoсьтеevнаy скoрoстv двь'еньу пyзuрvка вдoev еьньь тока 'ьдкость.
Foдеev (1.3.18) так'е учьтивает переменное, oбtемнoе газосодер'анье:
=Ах/ x，=Ах/ x，(1319)
=Ах/ x，
=Ах/ x，
]д_ Ах - п_р_м_нниС kmffZjguc h[t_f всех кавьтарьонних nmaupeC, f3; х - \ид_е_нниС pzcq_iHuC h6t_M в кавьтарьоннос обеасть, м3.
I_p_f_ннh_ о6t_мно_ газосодер'анье аналогьнно ьндексу кавьтарьь, введенному E. >. Розенбергом [68]. С iомоsvx ьндекса l автор модееь (1.3.18) iоказuва_т, нто ьмпуевс давееньу, генерьруемиС IAPT，pасipостpанyетсy в разре'еннос газо'ьдкостноС среде.
A. B. Аьмьн [162] рассматривал поведенье кавьтарьонного iузupvка с уqетом теieомассоо6мена на основе уравненьу Херрьнга-ТраСльнга под воздесствьем переменного
давленьу 3(w ):
(1.3.20)(1.3.20)(1 -2Ма) 5* +1 ©1 -g Maj 92 =
(1.3.20)
(1.3.20)
丄P丄P3 -品-3⑺-2V©1 -^j- 4 P 53 -品-3⑺-2V©1 -^j- 4 P 59=G5 -- ；(3)，=5=к - 2V
丄
P
丄
P
3 -品-3⑺-2V©1 -^j- 4 P 5
3 -品-3⑺-2V©1 -^j- 4 P 5
GW p5
O-口O-口Jr §1 -Рг0 © Ро,Jr §1 -Рг0 © Ро,- *:?S 53- *:?S 53pnpn14s 5214s 52G3- - уравненье баланса тепла.G3- - уравненье баланса тепла.где - - поток масси qеpез ме'Пазнух поверхность, кг/(м2с); р - козППьрьент дьнамьqескоC вузкость, Па・с ; pг - плотность парогазовое смесь в пузирьке, кг/м3;
O-口
O-口
Jr §1 -Рг0 © Ро,
Jr §1 -Рг0 © Ро,
- *:?S 53
- *:?S 53
pn
pn
1
4s 52
1
4s 52
G3- - уравненье баланса тепла.
G3- - уравненье баланса тепла.
Всходнау сьстема уравненье сведена к сьстеме уравненье в безразмерних переменних, которау регалась qьсленнuмь методамь. ；ил сделан вивод, нто прь воздеествьь на 'ьдкость отрьрательно]о ьмпульса давленьу, прь коллапсе кавьтарьонного парового пузирька генерьрухтсу уменvrаxsьесy прь последуxsьх захлопиваньух кавьтарьонние ьмпульси давленьу, а среднье радьус пузирька (вельqьна, возле которое проьсходут колебаньу радьуса) растет во времень.
Bзуqенье вльуньу давленьу ь температури на развьтье кавьтарьь показало, нто суsествует определенние оптьмум ампльтуди кавьтарьонних ьмпульсов по вельqьне давленьу в pабоqее камере ь температуре обрабативаемое 'ьдкость [162, 193].
1рь вьзуальних наблхденьух [194] проресса развьтьу кавьтарьь в канале статора установлено, нто кавьтарьонние пузирькь достьгахт вьдьмого размера qеpeз 100 мкс после момента полного совмеsеньy каналов ротора ь статора. Совокупность пузирьков образует своеобразнух трубку, витунутух параллельно каналу статора. Ааре]ьстрьрована двухкратнау пульсарьу кавьтарьонних пузирьков за врему перьода колебанье в аппарате.
Зксперьментальние ьсследованьу ьмпульсное акустьqеское кавьтарьь в основном проводьльсь прь помоsь регьстрарьь ьмпульсов давленьу на ]ьдpоакустьqескьх гьдроПонах прь схлопиваньь кавьтарьонних пузирьков.
В работах [146, 195] установлено, нто прь невисокое скорость потока 'ьдкость, кавьтарьонние пузирькь образухтсу ь схлопивахтсу в канале статора, а прь больгом расходе 'ьдкость - кавьтарьонние пузирькь виносутсу потоком в pабоqуx камеру ь захлопивахтсу там раньге, qем законqьтсy пеpвьqнuе ьмпульс давленьу.
Pазльqнuмь ьсследователумь обнару'ено, нто в перьод своего сmsествованьy кавьтарьонние пузирькь сьнПазно совергахт несколько пульсарье ь затем схлопивахтсу
[162, 193 - 196]. Однако \ работах [193, 196] отменено, qih ампеьтуда кавьтарьонних bMiyevkh\ ум_нvrа_тky прь увееьненьь скорость i_р_dрu\анby каналов статора. >анни_ р_ayevтатu обtyснbтv оq_нv трудно, так как yм_нvr_нb_ ампеьтуди наньнаетсу у'_ прь скорость 4 м/с. В далvн_Cr_м [162], паденье ампеьтуди кавьтарьонних ьмiyлvсо\ обtyснy_тсy тем, нто кавьтарьу не успевает раaвьтvсy прь малое дльтелvность ьмпyлvса давееньу, воaбy'даxsе]о кавьтарьх. Подобное обtyсненье справедльво деу високьх скоростее враsеньy ь укааивает на предел деу скорость враsеньy ротора, прь дость'еньь которого ьнтенсьвностv кавьтарьь не увееьньваетсу, а да'е снь'аетсу.
IAPL увеуетсу генератором коеебаньС в 'ьдкость, прьнем обtектом озвуньваньу ь носьтееем коеебаньС сеу'ьт обрабативаемау 'ьдкостv. В сьеу зтого в IAPL вознькахт акустьнескье поеу сео'ноС структури, нееьнеСние акустьнескье зППекти.
В работе [197] ьссеедовано увеенье сьнхроньзарьь настот вьхреобразованьу ь пyevсаpьc дьнамьнеского давееньу. Образованье вьхреС обусеовеено резкьм ьзмененьем скорость ь давееньу прь виходе 'ьдкость ьз зазора ме'ду ротором ь статором в канае. 1рь wтом проьсходьт отрив пограньнного сеоу с одновременним образованьем вьхреС, нто поро'дает ьмпyevсu давееньу. 1рь совпаденьь настот вьхреобразованьу ь дьнамьнеского давееньу набexдалосv yfенvrенье потребеуемоС моsность на 40 - 60 %. Gеобходьмо отметьтv, нто данние увееньу протекахт прь относьтеevно боevrьх зазорах, G = 1,35 -4,10 мм ь нагнетаньь 'ьдкость за снет рентробе'них сье прь враsеньь ротора.
1о нагему мненьх, увеенье yfенvreньy потребеуемоС моsность свузанно так'е с рентробе'нимь сьеамь, которим в данном сеунае "помогахт” транспортьровать 'ьдкость сьнхроньзьрованние сриви вьхреС.
Одьн ьз варьантов автокоеебатееьних зППектов зксперьментаеьно установеен авторамь работи [193]. Вссеедуу завьсьмость ампеьтуди кавьтарьонних ьмпуеьсов от статьнеского давееньу в рабонеС камере прь постоунном расходе 'ьдкость ь разеьнних температурах, виувьеь максьмум ампеьтуди ьмпуеьсов давееньу, ]енерьруемих коeeапсьрyxsьм ансамбеем кавьтарьонних пузирьков, нто обtyснyетсy размерамь образyxsеcсy кавьтарьонноС обеасть. Размер wтоc обеасть вееьк прь маеих статьнескьх давееньух. Попадау в обеасть повигенно]о давееньу она схеопиваетсу не сразу, а наньнает пуеьсьровать. Пузирькь сбрасивахт знергьх ь уменьгахтсу в размерах ступеннато.
К автокоеебатееьному ре'ьму работи IAPL мо'но отнесть обработку газо'ьдкостноС среди прь боеьгьх знаненьух газосодер'аньу [106]. =азо'ьдкостнау смесь, попадау в поеость ротора, настьнно сепарьруетсу, ь 'ьдкость протекает нерез канаеи аппарата поррьумь, пуеьсьруу с перьодом порудка нескоеькьх секунд, подобно увееньх захеебиваньу в распиеьтееьних коеоннах.
В пубеькарьь [198] видвьнута гьпотеза, нто спектр пуеьсарьС давееньу опредееуетсу увееньем гьдравеьнеского удара. Прь опредееенних соотногеньух 5к，5р, dc, z ь k вознькает прумоС ]ьдравеьнескьС удар, ь набехдахтсу резонансние коеебаньу в прьбеь'еньь пеоскьх воен как в рабонеС камере, так ь в поеость ротора. АнаеогьнниС подход сдееан в работе [199], где резонансние коеебаньу потока 'ьдкость вознькахт прь опредееенном соотногеньь времень пробега вдоеь канаеа статора ьмпуеьса давееньу ь времень перекритьу канаеа статора.
Регау совместно два уравненьу, опрeдеeyxsьх параметри собственних коеебаньС давееньу в поеость ротора ь рабонеС камере, поеуньеь соотногенье ]еометрьнескьх ь кьнематьнескьх параметров IAPL, прь которих будут випоенутьсу усеовьу работи аппарата в резонансном ре'ьме [200 - 202]. Прь виводе усеовьС резонансного ре'ьма работи прьньмаеь, нто висота поеость ротора равна висоте рабонеС камере, а поеу давееньС в wтьх обtемах увлухтсу рьеьндрьнескь сьмметрьннимь. Зто увеуетсу настним сеунаем обобsенно]о подхода, прь котором уньтивахтсу параметри трехмерного акустьнеского полу в техноеогьнескьх обtемах аппаратах.
M_xzHbq_kdh_ b ]bдjhf_ozgbq_kdh_ \azbfhд_Ckl\b_ рабоньх органов IAPL k потоком 'bдdhklb b k qzcibpzMb，\dexq_HHUMb \ wtot поток, рассмотрено в работах [64，143, 203, 204]. >_талvно bamq_H проресс дробееньу qacibp сn_рbq_сdоC Порми, опр_д_е_ни усеовьу， прь которих проьсходьт дробеенье ь iоeуq_на aа\bсbмостv деу расq_та вероутность разругеньу настьр.
Вссеедованьу взаьмодесствьу 'ьдкость с рабоньмь органамь IAPL проведено деу зони зазора ме'ду ротором ь статором. 1оеунени поеуэмпьрьнескье уравненьу деу раснета моsность, дьссьпьруемос в зазоре [64, 139, 205 - 211]. Wть модееь прьменьми, в основном, к PIA, деу которих характерна относьтеevно боevrаy вееьньна зазора ь боеее настое распоео'енье отверстье в роторе ь статоре. Поеунен боevrоC эксперьменталvнuC матерьае, подтвер'даxsьc основние теоретьнескье поео'еньу.
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =EA<? 1
Gh\bdh\ <. K. Bмпуevснuе проресси переноса в гетерогенних сьстемах: Нбзор 〃 1ром. тепеотехнька. 1990. Т. 12. № 2. C. 23 - 39.
Dhgh\zeh\ <. B., =Zizih\z G. р., Ту]оеуко\ ?. G. H возмо'ностух ьспоevзованьy рькеьнескьх тепеових ь взаьмосвузанних тепеодьППузьонних прорессов в хьмьнескьх ь другьх проьзводствах 〃 <естньк Т=ТУ. 1995. Т. 1. № 3-4. C. 273 - 288.
Dj0zr_\ = :. Nьзьqескье методи ьнтенсьПькарьь прорессов хьмьнескоС техноеогьь. F.: Хьмьу, 1990. 208 с.
Nbabq_kdb_ wnn_diu в магьностроеньь: Справонньк / 1од ред. В. А. Eукtyнpа. F.: Магьностроенье, 1993. 224 с.
N_0hidbg B. F., @jbd ；. G., Ih]hj'_evkdbC ；. B. ВнтенсьПькарьу техноеогьнескьх прорессов пьsевux проьзводств. К.: Технька, 1984. 176 с.
>hebgkdbc :. :. Bспоevзованье прьнрьпа дьскретно-ьмпуevсного ввода энергьь деу созданьу эППектьвних энергосберегаxsьx техноеогье // Вн'енерно-ПьзьнескьС 'урнае. 1996. Т. 69. № 6. С. 855 - 896.
>hebgkdbc :. ：., Gzdhjq_\kdbC :. B. 1рьнрьпи оптьмьзарьь массообменних техноеогье на основе метода дьскретно-ьмпуевсного ввода энергьь // 1ром. тепеотехнька. 1997. Т. 19. № 6. С. 5 -9.
Jh]h\ B. ：., =hj[zih\ :. <. Nьзьqескье методи обработкь пьsевux продуктов. F.: Iьsеваy промureенностv, 1974. 584 с.
AzOhjkdbC <. F. ВнтенсьПькарьу хьмько-техноеогьнескьх прорессов на основе сьстемного подхода. К.: Технька, 1989. 208 с.
>bkdp_iHh-bfiyevcHuC \\hd энергьь в тепеотехноеогьух / А. А.
>оеьнскье, ；. В. ；асок, С. В. =уеие ь др. К.: BТТN НАНУ, 1996. 206 с.
；_eh]ezah\ B. G., Mypz\v_\ :. B. ВнтенсьПькарьу ь повигенье
ьнтенсьвность хьмько-техноеогьнескьх прорессов. Е.: Хьмьу, 1988. 206 с.
Dhgh\zeh\ <. B. ；азовие кьнетьнескье характерьстькь массообменних
прорессов // @урнае прькеадное хьмьь. 1986. Т. 59. № 9. С. 2096 - 2107.
LZ]zgh\ B. G. Fодеeьрованье прорессов массо- ь энергопереноса.
Нееьнеение сьстеми. Е.: Хьмьу, 1979. 208 с.
：0bmihpb ?. N. Новие методи в тепеопередане: 1ер. с анге. под ред.
А. В. Eеонтvева. F.: Fьр, 1977. 230 с.
=e_gk0hpn I., Ipb]h'bg B. Термодьнамьнескау теорьу структури,
устоеньвость ь ПеуктуарьС. F.: Fьр, 1977. 230 с.
<_cgbd :. <. Термодьнамька реалvнux прорессов. Fьнск.: Наука ь
технька, 1991. 576 с.
Dbjibdh\ <. ：. H dezkkbnbdzpbb современних методов
bgi_gkbnbdzpbb конвективного тепеообмена прь винт'денном двь'еньь (без Пазових переходов) 〃 Теорет. основи хьм. техное. 1991. L. 25. № 1. С. 139 - 143.
Kfbjgh\ G. G.， ；_eh]ezah\ B. G. ВнтенсьПькарьу некатаеьнескьх
прорессов в системе твердое теео - 'bдdостv 〃 Хьм. пром. 1991. № 8. С. 8 - 12.
N_dhidbg B. F., Ebikfzg <. K. ВнтенсьПькарьу тепеообмена в
аппаратах пьsевuх проьзводств. М.: Iьsевzy пром-сть，1972. 240 с.
Dznjh\ <. <.，>hjhoh\ B. G. СьстемниС анальз прорессов хьмьqесdоC
техноеогьь: Нснови стратегьь. М.: Наука，1976. 500 с.
<ь[рацьодды_ массообменние аппарати / B. Y. =ородеркьС，А. А.
Васьн，В. М. НлевскьС，I. А. Еупанов // 1од ред. В. М. Олевского. М.: Хьмьу，1980. 192 с.
N_dhidbg B. F.， G_f qbg :. N. Вспользованье кавьтарьь в
техноло]ьqескьх прорессах. К.: Вьsа гк.，1984. 68 с.
Тепло- ь массообмен в звуковом поле / В. ?. Накоруков，А. I. Еурданов，
Н. М. Еолдирев，I. Н. Терлеев. Новосьбьрск: Вн-т теплоПьзькь СО АН СССР，1970. 254 с.
=bgkiebg] :. F.，；jZf :. :. Ультразвук в прорессах хьмьqескоC технологьь.
E.: =осхьмьздат，1960. 96 с.
Njbfzg <. F. Ультразвук. М.: Знанье，1960. 48 с.
；_j]fzg E. Ультразвук ь его прьмененье в науке ь техньке: 1ер. с англ.
М.: Вностр. льт., 1957. 726 с.
Djizq_\z K. F.， Jy[qbdh\ ；. ?. 1ульсарьоннау аппаратура в
хьмьqескоC технологьь. М.: Хьмьу，1983. 224 с.
=_jr]ze >. :.， Njbfzg <. F. Ультразвуковау аппаратура
промигленно]о назнаqеньy. М.: Знергьу，1967. 264 с.
=_jr]ze >. :.， Njbfzg <. F. Ультразвуковау техноло]ьqескаy
аппаратура. М.: Знергьу，1976. 320 с.
Hkgh\u Пьаькь ь технькь ультразвука: Уqебн. пособ. длу вузов / ；. А.
Агранат, М. М. >убровьн，Н. Н. Хавскьс ь др. М.: Висг. гк.，1987. 352 с.
Но\ьцкьС ；. =. 1рьмененье акустьнескьх колебанье в хьмько-
технологьqескьх прорессах. М.: Хьмьу，1983. 192 с.
=Zebp_CkdbC ；. F.， Ju'h\ X. :.， Ydyr ?. :. Тепловие ь
гьдродьнамьqескье проресси в колеблxsьхсy потоках. М.: Магьностроенье，1977. 256 с.
Bkihevah\zgb_ волнових зППектов длу ьнтенсьПькарьь хьмьqескьх ь
Пазових превраsеньc в многоПазних сьстемах / С. А. Exбартовьq, О. ；. Третьуков，Р. N. =аньев ь др. // Теорет. основи хьм. технологьь. 1988. Т. 22. № 4. С. 560 - 564.
Dhe_[zi_evgu_ увленьу в многоПазних средах ь ьх ьспользованье в
хьмьqескоc технологьь / Р. N. =аньев，Н. В. Кобаско, В. В. Кульн ь др. К.: Технька，1980. 220 с.
Hh\bdh\ <. K. =омогеньзарьу ь дьспергьрованье в современное
технологьь: Обзор // 1ром. теплотехнька. 1990. Т. 12. № 5. С. 40-59.
Njbdfzg <. F. Ультразвуковау хьмьqескаy аппаратура. М.:
Магьностроенье，1967. 212 с.
Воронов :. =. Вспользованье звукових колебанье длу ускореньу
проресса раствореньу каменное соль // Ультразвуковие методи ьнтенсьПькарьь технолог. прорессов: Сб. науq. тр. М.，1970. С. 186 - 189.
Bkke_do\zgb_ проресса автоклавно-содового вusелаqьваньy seельта в
поле упругьх колебанье / А. А. ；ергьтскьс ь др. // Ультразвуковие методи ьнтенсьПькарьь технологьqескbх прорессов: Сб. науq. тр. М.: Металлургья.，1970. С. 193 - 197.
； jSbpdbC :. :. Bgi_gkbnbdzpby ijhp_kkz аммьанного \us_ezqb\zgby fheb[д_gh\hC dbkehiu ijb \озд_Сст\ьь Zdycibq_kdbx коеебаньС 〃 1рьм_н_нь_ уевтразвтка \ металеург. прорессах: C6. Hzyq. ip. M., 1972. C. 80.
Njbfzg <. F. Вссл_до\ань_ ьнтенсьПькарьь nb3bdh-xbMbq_cdbx прорессов сьстем @-@ b @-L прь \озд_Сст\ьь акустьнескьх dhл_6анbC ь разработка adycibqecdhC xbMbdо-т_xноло]bq_сdоC аппаратури: АвтореП. дьс. ... докт. техн. наук. M., 1975. 31 с.
Kzpbzr_\ = ：., Fbozceh\ I. ?. Тепломассообменние акустьнескье проресси ь аппарати. M.: Магьностроенье, 1973. 223 с.
?jfZdh\ I. I. Вльунье воздеСствьу акyстьqескьx колебанье на проресс массопеpедаqь / Теорет. основи хьм. технологьь. 1991. L. 25. № 2. C. 198 - 203.
Rbrh\ ?. <., <_qdzgh\ K. ；., Захаров :. H. ВнтенсьПькарьу теплообмена в рерьркулурьоннос область теqеньy за обратним уступом за сqет органьзарьь когерентних вьхревих структур под десствьем акустьнеского полу / I Jос. нар. конП. по теплообмену. Т. 8. ВнтенсьПькарьу теплообмена. M.: Взд-во MWB, 1994. C. 227 - 232.
Kdjbigbd X. G., Q_oh\ H. K., 3_e_gpo\ <. E. ВнтенсьПькарьу тепломассообменних прорессов на пpотьвотоqнux таpелvqатux контактних устросствах // Теорет. основи хьм. технол. 1991. Т. 25. № 1. C. 117 - 121.
Y\e_gby аномального протеканьу тепломассообменних прорессов в многоПазних средах // J. N. =аньев, А. А. >ольнскьс, G. В. Кобаско, К. В. Npолов / >оклади АН CCCJ. 1987. Т. 294. № 3. C. 560 - 563.
Hkiph\kdbC =. F., ：dk_gh\z ?. =. 1севдоо'ь'енье порогкообразних матерьалов прь колебательном ьзмененьь давленьу газа // Теорет. основи хьм. технол. 1997. Т. 31. № 1. C. 5 - 10.
?\ezgh\ K. N., 3zcp_\ K. B. Вльунье pькльqескоc пульсарьь давленьу газовоС среди на массообмен слоу порьстих гранул // Хьм. пром-ть. 1996. № 1. C. 52 - 54.
Hzizeyoz B. :. Mатематьqеское модельрованье дьнамьqескьx ре'ьмов массовое крьсталльзарьь // Теорет. основи хьм. технол. 1996. Т. 3 0. № 4. C. 399 - 410.
Hzazp_gdh :. N. Нб одном механьзме гьдpодьнамьqеского звукообразованьу // Акуст. 'урнал. 1978. Т. 24. № 4. C. 573 - 576.
>ybabgkdbC X. F., Hzazp_gdh :. N. WППектьвностv работи осесьмметpьqнux гьдpодьнамьqескьx ьзлyqателеc в условьух ьзбuтоqного статьqеского давленьу // Акуст. 'урнал. 1996. Т. 42. № 4. C. 569 - 572.
Hzazp_gdh W. N. Wpозьоннаy актьвность осесьмметpьqнux гьдpадьнамьqескьx ьзлyqателеc с локальзованнос областьх кавьтарьоннос прьроди // Акуст. 'урнал. 1998. Т. 44. № 2. C. 251 - 255.
Jyiheo\ ；. K., :дрьПров :. :. Прьмененье кавьтарьь в гьдроструснос технологьь // Взв. вузов. Магьностроенье. 1993. № 6. C. 32 - 34.
3zijh'_p ?. I., :e_dkzgjh\ B. :. ВнтенсьПькарьу прорессов xьмьqескоc технологьь з'екрьоннимь струснимь теqеньyмь 'ьдкость ь газов // Хьм. пром-ть. 1991. № 8. C. 468 - 471.
；_ео\ H. ：., =Zfzxgh\ I. I. Mлyqrенье wкономьqность ь wкологьqность автотракторних двьгателес путем прьмененьу водотопльвного wмyлvгатоpа в сьстеме пьтаньу двьгателу // Проблеми wкономьqность ь wксплyатаpьь двьгателес внутреннего сгораньу в АПК CH=: Мат-ли Всесохзн. наyqн.-теxн. сем. Взд-во Cаpат. ун-та, 1992. Вип. 4. C. 37 -41.
；_ео\ H. ：., =Zfzxgh\ I. I. Прьнрьпьальнау схема ь конструкрьу ультразвукового wмyлvгатоpа // Проблеми wкономьqность двьгателес внутреннего сгораньу
\ AIK CH=: Fzi-eu Всесохзн. gzmqg.-i_og. с_м. Взд-\о Czpzi. mg-iz, 1992. Bui. 4. С. 41 - 45.
H6hpybh\zgb_ длу ihemq_Hby b обработки \ukhdh\yadbo дbki_pkнuo сред / ；.B. ；zkhd, A. I. =zpi\b], A. J. Коба и др. // Iphf. теплотехника. 1996. L. 18. № 1. C. 50 - 56.
>hebgkdbc :. ：., R_izggh\ H. D. Вспользование дискретноимпульсного ввода знергии для интенсиПикарии прорессов абсорбрии // Ipоf. теплотехника. 1985. L. 7. № 3. С. 41 - 46.
Xiongwei 1L, Colin С. Stevenson. On the eflect of gap size between baffle outer diameter tube inner diameter on the mixing characteristics in an oscillatory baffled column // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 1999. № 74. P. 587 - 593.
Rpqdh\z X. :. НовиС класс аппаратов для диспергирования 'идкостеС путем дискpетно-импулvсно]о ввода знергии // 1ром. теплотехника. 1998. L. 20. № 3. С. 14 - 18.
G_fqbg :. N. Новие техноло]иqеские зППекти тепломассопереноса при исполvзовании кавитарии // 1ром. теплотехника. 1997. L. 19. № 6. С. 39 - 47.
；h]0zgh\ <. <., Орьс1оПро\ ；. B., Deopyg] ；. :. ЗППективние малообtемнuе смесители. E.: Химия, 1989. 224 с.
；y]zC :. K. Ультразвук в реллхлозно-бума'ноС промигленности. 1ерм. изд-во, 1969. 66 с.
=bdphbaemqzi_eb роторно-пульсарионного типа в прорессах биотехнологии // Скиба B. B., ；алабудкин F. A., Sебатин B. =. >инамиqеские зППекти моsно]о ультразвука: Сб. науq. тр. В'евск. 1988. Вип. 3. С. 68 - 71.
；zez6ybdbg F. ：. Jотоpно-пулvсаpионнuе аппарати в химико- nаpмаpевтиqескоС промигленности. F.: Медирина, 1983. 160 с.
Wnn_di предварительного активирования добавок в транспортном строительстве / ；. A. Усов, A. A. >опокеев, ?. A. Усов, A. A. Kалvqин // ；етон и 'елезобетон. 1989. № 4. С. 15 - 17.
；zez[urdh :. F., Abfbg :. B., J'bpdbC <. I. = идpомеханиqеское диспергирование. М.: Наука, 1998. 331 с.
Fzprzedbg =. :. Lехноло]иqеское оборудование кондитерских Пабрик. М.: Еегкая и пиsевая промигленность, 1984. 448 с.
Abfbg :. B. Нбоснование параметров и разработка оборудования для техноло]иqескоС линии производства детергентов // 1олимерние материали: производство и зкология: Lез. докл. Всерос. науq.-техн. конП. Ypославль, 1995. С. 50 - 51.
Abfbg :. B. ВнтенсиПикария и оптимизария техноло]иqеско]о проресса производства детергентов // 1олимерние материали: производство и зкология: Lез. докл. Всерос. науqн.-техн. конП. Ypославль, 1995. С. 48 - 49.
；zez[urdh :. F., Xdz_\ <. N. Jотоpнuе аппарати с модуляриеС потока и их применение в промигленности. М.: Недра, 1992. 176 с.
Abfbg :. B. Технология переработки неСтрализованних серно-кислих гламов в 'елезооксидниС пигмент // 1ути и средства повигения wколо]иqескоС безопасности ]альваниqеских производств: Тез. докл. 4-го Всерос. науq.-техн. семинара. Ypославль, 1995. С. 7 - 39.
；h0gy М. >. НепреривниС проресс диспергирования пигментов при производстве змалеС путем озвуqивания излуqателями сиренного типа // Eакокpасоqн. материали и их применение. 1969. № 1. С. 24 - 26.
Abfbg :. B. ВнтенсиПикария приготовления дисперсних сред в роторно-импульсних аппаратах в химико-ПаpмаpевтиqескоС промигленности // Хим.-Парм. 'урн. 1997. № 8. С. 50 - 53.
E_dh\z L. F.，；zez6ybdbg M. :., lexrdbg K. :. Azdhghf_jghkib ijb]hih\e_gby WMyevcbhHHux kbki_f \ jhihjgh-imevkzpbhgghf аппарате 〃 Хьм.-Парм. 'mjgze. 1980. L. 14. № 5. K. 96 - 99.
=bdjhZdpkibq_kdzy обработка мазь Bbipocze \ роторно-пуевсарьонном аппарате / ；. В. Андреев ь др. // >ьнамьн_скь_ зППекти моsно]о уевтразвука: Кб. наmqн. тр. В'_\ск, 1988. Вип. 3. С. 68 - 71.
<hedh\ :. G. С'ьганье газов ь 'ьдкого топеьва в котеах маеос моsноkть. E.: Недра，1989. 160 с.
Iz\eh\ ；. I.，；ziy_\ K. B.，S_\_e_\ D. <. Подготовка водомазутних змуевсьС деу с'ьганьу в топоqнux устросствах. В кн.: Повигенье зППектьвность ьспоевзованьу газообразного ь 'ьдкого топеьва в пеqаx ь отопьтеевних котеах. E.: Недра, 1983. 216 с.
K_eb\_jkih\ <. F., ；pzcez\kdbC М. B. Wкономьy топеьва на pеqном Пеоте. F.: Транспорт，1983. 231 с.
Ampbeh\ K. I.，K_eb\pkih\ <. F.，；pzkez\kdbC M. B. Мевтразвуковау кавьтарьоннау обработка топеьв на судах. E.: Судостроенье，1988. 80 с.
Abfbg :. B. Веьунье состава топеьвних змуевсьС на конрентрарьх оксьдов азота ь сери в вибросах промигеенних котеевних // Wкоeо]ьqескаy заsьта городов: Тез. доке. наmqно-теxн. конП. М.，1996. С. 77 - 79.
Abfbg :. B.，Xdz_\ <. N. Прьмененье аппаратов с преривьстим ре'ьмом теqеньy в прорессе проьзводства топеьвних змуевсьС // Wкоeо]ьqескаy заsьта городов: Тез. доке. наmqно-теxн. конП. М.，1996. С. 80.
Abfbg :. B.， Kizpp_\ <. G.， ；zez6urdh :. F. H веьуньь стеxеометpьqеско]о соотногеньу Са/S в топеьвнос дьсперсьь на степенв оqьсткь димових газов // Повигенье зППектьвность тепeоnозьqескьx ьссеедованьс теxноeо]ьqескьx прорессов промигеенного проьзводства ь ьх метpоeо]ьqеско]о обеспеqеньy： Тез. доке. Второе Ме'унородн. тепеоПьз. гкоеи. Тамбов，1995. С. 110-111.
Abfbg :. B.，Kizpp_\ <. G. Iоemqенье топеьвних дьсперсьс на основе 'ьдкого топеьва， ьнгьбьтора ь погеотьтееу оксьдов // Повигенье зППектьвность тепeоnьзьqескьx ьссеедованьс теxноeо]ьqескьx прорессов промигеенного проьзводства ь ьх метpоeо]ьqеско]о обеспеqеньy： Тез. доке. Второе Ме'унородн. тепеоПьз. гкоеи. Тамбов，1995. С. 112.
Abfbg :. B.， Kizpp_\ <. G.， ；zez6urdh :. F. Веьунье стеxьометpьqесок]о соотногеньу Са/S в топеьвнос змуевсьь на степенв оqьсткь димових газов от оксьдов сери ь азота // Пробееми безопасность труда на предпрьутьух со взривопо'ароопасним проьзводством: Тез. доке. Ме'дународн. наmq.-теxн. семьнара. Мьнск，1995. С. 78 - 80.
Wdki_pbf_gizevgzy ь промигееннау практька прьмененьу роторних аппаратов с прериваньем потока в прорессах прьготовееньу топеьвно-дьсперсних смесес деу промигеенних котеевних / В. B. ；ь]еер，А. B. Зьмьн，А. B. Сопьн， В. N. Хдаев / Актуаевние пробееми теорьь，практькь ь созданьу роторних аппаратов // Мат-еи Ме'респ. наmqно-пpакт. совеsаньy (Москва，1999). СПб.: ВТВ -Центр，1999. С. 21-22.
Bkihevah\zgb_ насоса-дьспергатора деу поemqеньy раствора поеьакрьеамьда / А. H. НькьПоров，А. В. Коргаков，X. B. Аверхбух，?. X. Сергеев. // Хьм. ь неПтехьм. магьностроенье. 1990. № 11. С. 14-15.
Jzkq_i 0bki_pcghkib wfmevkbb，обpазmxsьxсy в роторно-статорном аппарате / X. B. Авербух，А. H. НькьПоров，Н. М. Костьн，А. В. Коргаков. // @урн. прьке. хьмьь. 1988. № 2. С. 433-434.
；zez[urdh :. F. ЗПП_кть\но_ прьм_н_нь_ роторних аппаратов деу
ihemq_gby pz[oqbx 'bДdhkl_C гьдросьстем iрhхhдq_kdhC технькь / Rzxiho_ kiphbi_evki\h. 1990. № 3. С. 41 -43.
；zez[urdh :. F. Техноеогьу производства pz[hqbx 'ьдкостеС деу
]bдphkbkl_f горноС i_xHbdb // =орн. 'урн. 1989. № 8. С. 39 - 42.
；zez[urdh :. F. Установка деу iоeуq_нby ь р_]_н_рарьь pа[оqbx
'bдdоkl_c // У]оev. 1989. № 4. С. 45 - 47.
；zez[urdh :. F. 1овиг_нь_ над_'ность работи ]ьдропрьвода
f_xанbЗbpованнux кр_п_С оqbстнux компонентов. М.: рНВВТЗВту'маг，1990. 20 с.
；zez[urdh :. F. Установка деу прьготовееньу ь р_]_н_рарьь pабоq_С
'ьдкость на добuqном уqастк_ // У]оev. 1990. № 4. С. 45 - 48.
；zez[urdh :. F. Jабоqь_ 'ьдкость гьдросьстем ь опит ьх
проьзводства в угоevноС промигеенность: (Обзор). М.: рНВВТЗВту'маг, 1992. 24 с.
；zez[urdh :. F. Сов_рг_нствовань_ установкь деу прьготовееньу ь
подаqь pабоq_С 'ьдкость в гьдросьстеми механьзьрованних компеексов с прьм_н_нь_м роторних аппаратов с модуеурьеС потока // У]оev. 1991. № 5. С. 57 - 60.
Abfbg :. B. 1рьготове_нь_ ь регенерарьу pабоqьx 'ьдкостеС деу
]ьдрооборудованьу механьзьрованних крепеС: ]ьдpом_xаньq_скьС аспект пробееми // =орн. 'урн. 1996. № 5. С. 42 - 44.
Abfbg :. B. >ьспергьрованье pабоqьx 'ьдкостеС деу
]ьдрооборудованьу с уqетом рентробе'ного зППекта // У]оev. 1996. № 10. С. 23-24.
Abfbg :. B.，；zez[urdh :. F.，Kijp_\ <. G. Прьготовеенье pабоqеС
'ьдкость деу гьдросьстем механьзьрованних крепеС в гьдромеханьнескьх дьспергаторах // 1рьмененье роторних гьдромеханьнескьх дьспергаторов в ]оpнодобuваxsеС промигеенность: Lез. доке. Ме'дународн. наунно-практьн. сем. Соеьгорск，1998. С. 9 - 13.
Abfbg :. B. Lеоpетьqеское опьсанье гьдромеханьнеского
дьспергьрованьу гахтних wмуevсьС: нестарьонарниС гьдравеьнескьС подход // = орнау технька на пороге XX века: Lез. доке. Ме'д. сем. М.: М==У，1996. С. 266-267.
>hebgkdbC :. :.， ；zkhd ；. B.， Rjqdh\z X. :. ТепеоПьзьнескье
ьссеедованьу техноеогьнеского проресса стерьеьзарьь ь гомогеньзарьь 'ьдкьх дьсперсних сьстем // 1овигенье зППектьвность тепеоПьзьнескьх ьссеедованьС техноеогьнескьх прорессов промигеенного проьзводства: Lез. доке. II Ме'дународн. тепеоПьзьн. гкоеи. Тамбов，1995. С. 37.
>hebgkdbC :. :.，；zkhd ；. B. Роторно-ьмпуевсниС аппарат. 3. >робеенье вкехненьС дьсперсноС Пази // 1ром. тепеотехнька. 1999. L. 21. № 2-3. С. 5-6.
>ebgkdbC :. :.， ；zkhd ；. B. Ротоpно-ьмпуevснuС аппарат. 2. EокалvнuС ьмпуevснuС нагрев 'ьдкость // 1ром. тепеотехнька. 1999. L. 21. № 1. С. 3 - 5.
；zez[urdh :. F. 1рогрессьвное оборудованье деу поеуненьу висококанественних смазоqно-оxeа'даxsьx 'ьдкостеС. М.: ВНВВТЗМР，1989. 40 с.
；zez[urdh :. F.，Abfbg :. B. РоторниС аппарат с модуеурьеС потока деу поеуненьу високовузкьх СО@ // <естн. магьностроеньу. 1990. № 5. С. 59-60.
Abfbg :. B. 1рьготовеенье раствора wвкальмьна в wтьeовом спьрте в роторном аппарате прь ьмпуevсном возбу'деньь кавьтарьь // Хьм.-Парм. 'урн. 1996. № 10. С. 46-47.
Abfbg :. B. Техноеогьу поеуненьу раствора wвкальмьна в ре'ьме ьмпуevсного возбу'деньу кавьтарьь // Gаукоемкье хьмьнескье техноеогьь: Тез. доке. 3 Ме'дународн. конП. Тверь，1995. С. 186.
Abfbg :. B.，Xdze\ <. N. Абсор6pby дьоксьда m]e_jhдz \hдhC \ роторном аппарате с модуеурьеС ihihdz 〃 Теорет. основи хьм. техноеогьь. 1989. L. 23. № 5. С. 673 - 676.
Mzpzyebk F. :.，=а\рьео\ <. :.，Rzyof_ih\ N. =. Сьнтез окьсеов азота в dz\blzpbонном пое_ гbдродbнамbq_сdого bзeуqат_ey 〃 @урнал Пьз. хьмьь. 1989. Bui. 11. С. 3088-3089.
；zaz0a_ E. =.，Abfbg :. B.，Xdz_\ <. N. ВоздеСствье кавьтарьь на проресс разделеньу водно-спьртовоС смесь 〃 @урн. iрьdл. хьмьь. 1989. № 5. С. 1166 - 1168.
Abfbg :. B. Кавьтарьоннау ректьПькарьу двухкомпонентних смесеС 〃 Теорет. основи хьм. технологьь. 1996. Т. 30. № 4. С. 392 - 398.
Obfbq_kdb_ ь nьзьdо-хьмьqесdье проресси в полух， создаваемих гьдроаdустьqесdьмь ьзлуqателyмь / J. ；. Вальтов ь др. // @урнал Пьз. хьмьь. 1986. № 4. С. 889 - 892.
Obfbq_kdb_ ь nьзьdо-хьмьqесdье проресси в полух， создаваемих гьдроаdустьqесdьмь ьзлуqателyмь / J. ；. Вальтов ь др. // @урнал Пьз. хьмьь. 1986. № 4. С. 893 - 897.
；zez[urdh :. М. Разработка роторного аппарата длу полуqеньy ста6ьлvнuх змулвсьС: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. М.，1985. 16 с.
；zez[urdh :. F. Обоснованье， разработка ь созданье оборудованьу по прьготовленьх ь регенерарьь рабоqьх 'ьдкостеС длу механьзьрованних крепеС оqьстнuх комплексов: АвтореП. дьс. ... докт. техн. наук. М.，1992. 31 с.
；zez[yddbg F. :. Всследованье дьспергьрованьу ь гьдромeханьqескьх увленьС в роторно-пулvсаpьоннuх аппаратах: АвтореП. дьс. ... канд. техн. наук. E.，1972.16 с.
；pzf :. ：. Всследованье проресса ьзвлеqеньy веsеств ьз порьстих тел в многоПазних сьстемах в поле механьqескьх колебанье: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. E.，1963. 16 с.
；b]ep <. B. Всследованье тeqеньc в аппарате тьпа дьнамьqескоc сьрени ь его прьмененье длу проресса раствореньу： >ьс. ... канд. техн. наук. М.，1979. 169 с.
；yidh =. X. Всследованье прорессов wмулvгьрованьy в роторно-пулvсаpьонном аппарате прьменьтелvно ь реллхлозно-бума'ному проьзводству: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. E.，1975. 16 с.
3\_adbg :. D. Bсполvзованье аппаратов тьпа РАМ1 длу полуqеньy високодьсперсних wмулvсьc в ре'ьме акустьqескоc кавьтарьь: АвтореП. дьс. ... канд. техн. наук. М.，1983. 16 с.
Abfbg :. B. ВнтенсьПькарьу прорессов дьспергьрованьу ь раствореньу в роторних аппаратах прь ьмпулvсном возбу'деньь кавьтарьь: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. М.，1984. 16 с.
Abfbg :. B. Gестаpьонарнuе гьдромеханьqeскье проресси в ьмпулvсно- кавьтарьонних аппаратах с прериваньем потока: АвтореП. дьс.…докт. техн. наук. М.， 1998. 32 с.
Dp_izgh\ K. D. Обоснованье параметров модулутора гьдромеханьqеского дьспергатора длу прьготовленьу рабоqеc 'ьдкость механьзьрованних крепеС: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. М.，1999. 20 с.
Dbez0a_ =. =. Всследованье гьдромеханьqескьх характерьстьк ь параметров проресса гомогеньзарьь пьsевuх дьсперсних сьстем в гьдромеханьqескьх роторно- пулvсаpьоннuх аппаратах: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. E.，1975. 16 с.
Dhe_kgbdh\ =. ?. Расqет роторно-пулvсаpьоннuх аппаратов длу прорессов wмулvгьрованьy： >ьс.… канд. техн. наук. М.，1983. 134 с.
Ehrzdh\z H. :. Bkke_дh\zgb_ ]bдjhf_ozgbq_kdbo azdhghf_jghki_C работи аппаратов phihpHh-iyevczpbhHHhrh ibiz: >bk.… канд. техн. наук. E.，1982. 169 k.
Fzgjudz ?. ：. Wdki_pbf_нталvнh_ ькке_до\ань_ кьнетькь проресса раствореньу в роторном аппарате с модуеурьеС потока: >ьс. ... канд. техн. наук. М.，1979. 166 с.
Iehigbdh\ <. :. Вссеедованье ь pасqет роторно-пуевсарьонного аппарата: >ьс.… канд. техн. наук. М.，1978. 228 с.
Khibg :. B. Вссеедованье параметров ]bдpодbнамbqескоC сьрени с реевх поeyqенby високодьсперсних гетерогенних сьстем: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. М.， 1975. 16 с.
Q_p\ydh\ <. F. Jаствоpенье твердого в 'ьдкость ь дьспергьрованье 'ьдкостес в деьноканаевном роторном аппарате с модуеурьеС потока: АвтореП. дьс. ... канд. техн. наук. М.，1982. 16 с.
Xdz_\ <. N. Вссеедованье ]ьдpодьнамьqеско]о аппарата сьренного тьпа ь его ьспоевзованье деу ьнтенсьПькарьь техноeо]ьqескьх прорессов в гетерогенних сьстемах: АвтореП. дьс.… канд. техн. наук. М.，1970. 16 с.
Xdz_\ <. N. Jотоpнuе аппарати с модуеурьеС потока ь ьмпуевсним возбужденьем кавьтарьь деу ьнтенсьПькарьь прорессов хьмьqескоС техноеогьь: АвтореП. дьс. ... докт. техн. наук. М.，1984. 32 с.
Willems 3. Kinematik High 一 Frequency and Ultrasonic Treatment of Palp 〃 Palp and Paper Magazine of Canada. 1952. V. 63. № 9. P. 19 - 25.
Willems 3. Application of Ultrasonic Techniques to Pulping and Refiring. //The Worlds
Paper Trade Review. 1961. № 19. P.155 - 159.
Fuch 2. Uberhochfrequente Stoffbehandlung // Chemiker Zeitung. 1960.№ 24. S.
809 - 814.
Jayme —., Gronert +.，Neuhaus W. Von zellstoff Fasern durch hochfrequente Behandlung // Das Papier. 1959, H23/24. S. 578 - 583.
3ay. J. Konstruchion neuer gerote // Zellstof und Papier. 1962. № 5. S. 181 -186.
；zez6ybdbg F. ：. H закономерностух ]ьдpомеханьqескьх увееньС в роторно- пуевсарьонних аппаратах // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1975. L. 9. № 5. С. 783 - 788.
；zez6ybdbg М. :.，；орьсо\ =. G. H путух повигеньу зППектьвность акyстьqeскьх ь ]ьдpодьнамьqескьх увееньС в роторно-пуевсарьонних аппаратах // Gовuе Пьз. методи ьнтенсьПькарьь техное. прорессов: Сб. наyq. тр. М.，1977.С. 98 - 102.
；pzf :. :.，Dhdyrdbg H. :. H характерьстьках одного тьпа акyстьqескоС сьрени // Акуст. журнал. 1962. L. 8. № 2. С. 23 8-239.
H ]bphf_ozgbqecdbo azdhghfpghkiyo pz6hiu роторно-пуевсарьонного аппарата / I.I. >ерко, А. А. ；арам，В. ；. Коган ь др. // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1973. L. 7. № 1. С. 123-124.
<heqbgkdbC <. :. Вссеедованье переменного поеу давееньС в зоне pабоqьх органов рентробежно-пуевсарьонних магьн: АвтореП. дьс … канд. техн. наук. E.，1972. 16 с.
Меьтразбук: Маеенвкау wнpькeопедьy / 1од ред. В. I. =оеумьноС. М.: Сов. wнpькeопедьy, 1979. 400 с.
；zez6ybdbg F. ：.，；pzf :. ：. Вссеедованье qастотно-ампeьтyдно]о спектра дьнамьqеско]о давееньу в роторно-пуевсарьонних аппаратах // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1968. L. 11. № 4. С. 609 - 614.
；zez6ybdbg М. :.，；pzf :. :. Вссеедованье проресса мокрого дьспергьрованьу твердих матерьаеов в роторно-пуевсарьонном аппарате // Lеоpет. основи хьм. техноеогьь. 1968. L. 11. № 4. С. 639 -642.
Dpgh\kdbC М. B. Lеоpьy ь pасqет сьрен // @урн. техн. Пьзькь. 1945. L. 15. № 6. С. 348 -364.
；zez6ybdbg F. :.，Ehrzdh\z H. :., ；jZf :. :. 3z\bkbMhkiv qzcihiHux xzpzdiepbkibd jhihjHh-imevkzpbhHHh]h аппарата hl qbkez ijhj_a_c 〃 C6. Hzmqg. ip. Е_ньнгр. i_xHhe. bH-т p_eexeh3.-6yf. iphf-ib. 1973. Bui. 31. C. 127 - 130.
；b]e_j <. B.，Ezj_gqbd <. G.，Xdz_\ <. N. Bha6y'A_Hb_ кавьтарьС \ аппаратах тьпа rbAphAbHZfbq_kdhc kbp_Hu 〃 Акуст. 'ypHHe. 1978. L. 24. № 1. C. 34 - 39.
Xdz_\ <. N.，Dhdhj_\ >. L. Bkke_дh\анb_ гbдphДbнаfbq_kdhC kbp_Hu 〃 Вз\. вузов. Fаrbнhkтph_нb_. 1969. № 10. C. 72 - 77.
Ljhrdbg H. :.，Iehigbdh\ <. :. Bkke_дh\анb_ устоСньвость \pаsаxs_гhky потока 'ьдкость 〃 L_оp_т. основu xbf. т_xноeогьь. 1980. L. 14. № 5. C. 745 - 749.
Ljhrdbg H. :. H пpоскалvзuваньь 'ьдкость в pотоp_ pаспueьт_ey 〃 L_оp_т. основu xьf. т_xноeогьь. 1980. L. 8. № 2. C. 303 - 305.
>ebgkdbC :. :.，；zkhd ；. B. Jотоpно-ьfпyevснuС аппаpат. 1. Bмпyevснu_ зППекти eокалvного адьа6атьн_ского вскьпаньy ь кавьтарьь 'ьдкость 〃 Ipоf. т_пeот_xнька. 1998. L. 20. № 6. C. 7 - 10.
；b]e_j <. B.，Xdz_\ <. N. H_стаpьонаpно_ ьст_q_нь_ p_алvноС 'ьдкость q_p_3 отв_pстьy гьдpодьнаfьq_скоС сьp_нu 〃 Акуст. 'ypHHe. 1978. L. 24. № 2. C. 289 - 291.
Xdz_\ <. N. Bст_q_нь_ газо'ьдкостноС смесь q_p_3 отв_pстьy pотоpа ь статоpа сьp_нu 〃 Взв. вузов. Mаrьностpо_нь_. 1985. № 12. C. 60 - 66.
:eviryev :. >. = ьдpавeьq_скь_ сопpотьвe_ньy. M.: G_дpа, 1982. 224 с.
Xdz_\ <. N.，Abfbg :. B.，；zazda_ E. =. Методи pасq_та гьдpовeьq_скьx ь дьнамьq_скьx xаpакт_pьстьк модyeyтоpа pотоpного аппаpата 〃 Взв. вузов. Mаrьностpо_нь_. 1985. № 1. C. 65 - 70.
Xdz_\ <. N.，Abfbg :. B.，；zazda_ E. =. К методам pасq_та гьдpавeьq_скьx ь дьнамьq_скьx xаpакт_pьстьк модyeyтоpа pотоpного аппаpата 〃 Взв. вузов. Mаrьностpо_нь_. 1987. № 11. C. 63 - 65.
Abfbg :. B. Hпp_д_e_нь_ оптьмалvного коwnnьpь_нта запоeн_ньy pотоpного аппаpата с модуеурьеС потока 〃 Jазpа6отка, ьссe_довань_ ь pасq_т маrьн ь аппаpатов хьмьнескьх пpоьзводств: Ме'вуз. с6. наyq. тp. М.: МВХМ，1984. C. 135 - 138.
Jy'bpdbC <. I. H вeьyньь ст_п_нь н_стаpьонаpность потока о6pа6атuва_моС сp_дu hz ьнт_нсьвностv гьдpом_xаньq_скьx пpоpeссов в гьдpом_xаньq_ском дьсп_pгатоp_ 〃 H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт，пpактьq_скь_ пpьeо'_ньy： C6. наун. тp. М.: CBC-L_xноeогьy, 1997. C. 5 - 9.
Jy'bpdbC <. I. H6 одном пpь6eь'_нном спосо6_ p_r_ньy н_стаpьонаpного ypавн_ньy ；_pнyeeь // H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт，пpактьq_скь_ пpьeо'_ньy： C6. наун. тp. М.: CB C -L_xноeогьy, 1997. C. 10 - 15.
KzpeiZHh\ K. D.，Xdz_\ <. N. H н_стаpьонаpнux гьдpом_xаньq_скьx пpоp_ссаx в аппаpатаx хьмьнескоС техноеогьь // H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт， пpактьq_скь_ пpьeо'_ньy： C6. наун. тp. М.: CBC-L_xноeогьy, 1997. C. 44 - 49.
Xdz_\ <. N. = ьдpом_xаньq_скьС анальз стpyктypu н_стаpьонаpнux п_p_xоднux пpоp_ссов тененьу о6pа6атuва_моС сp_дu в аппаpатаx хьмьнескоС технологьь // H_стаpьонаpнаy гьдpом_xанька: т_оpьy，wксп_pьм_нт，пpактьq_скь_ пpьло'_ньy： C6. наун. тp. М.: CBC-L_xнологьy, 1997. C. 50 - 54.
Dp_izgh\ K. D.，Xdz_\ <. N.，Abfbg :. B. = ьдpодьнамьq_скьС анальз стpyктypu тененьу в аппаpатаx с пp_puвань_м // Cоздань_ ь вн_дp_нь_ совp_м_ннux аппаpатов с актьвнимь гьдpодьнамьq_скьмь p_'ьмамь длу т_кстьлvноС пpомurл_нность ь пpоьзводства хьмьнескьх волокон: L_з. докл. 2 Всесохзн. наунно-техн. сов_s. М.，1981. C. 18.
Abfbg :. B. Ipькладнаy механька пpеpuвьстux тененьС. М.: Nольант, 1997. 308 с.
Abfbg :. B. = bдjz\ebq_kdbC гьстерезьс: теорьу ь wdki_jbf_gi. М.: СВС- Техноеогьу, 1997. 40 с.
Abfbg ：. B. BfbizpbhHHh_ fhд_ebрh\zнb_ нестарьонарних ]bдрhf_хzнbq_kdbх iphp_kkh\. М.: СВС-Т_хноеогьу, 1997. 24 с.
Abfbg ：. B. Dhfivxl_pнh_ fhд_ebph\zнb_ нестарьонарних ]bдphf_хzнbq_сdbх прорессов. М.: СВС-Техноеогьу, 1997. 43 с.
Abfbg ：. B. G_стаpbонаpнu_ ]bдpоf_ханbq_сdb_ проресси в роторном аппарате с модуеурьеС потока pа[оqeC среди - основние своСства, техноeо]bqесdое bсiоevзо\анbе. М., 1995. 34 с. (1репр. / МВОКУ; 1 - 95).
Abfbg ：. B. H парадоксах теорьь нестарьонарних ]bдpомеханbqесdbх прорессов. М., 1995. 15 с. (1репр. / МВОКУ; 2 - 95).
Abfbg :. B. ЕьнеСниС анальз пуevсьpуxsе]о теqеньy qеpез канал с dоeе[exsеСсy задвь'коС. М., 1995. 18 с. (1репр. / МВОКУ; 5 - 95).
Abfbg :. B. H ]ьдpавльqеском гьстерезьсе. М., 1995. 19 с. (1репр. / МВОКУ; 6 - 95).
Abfbg :. B. Математьqескаy моделv нестарьонарного тeqеньy 'ьдкость qеpез вpаsаxsьСсy ь неподвь'ниС канал. М., 1995. 33 с. (1репр. / МВОКУ; 7 - 95).
Abfbg :. B. H [ьПуркарьонних увленьух в нестарьонарних ]ьдpомеханьqескьх прорессах // Теорет. основи хьм. технологьь. 1997. L. 31. № 3. С. 23 8 - 242.
Abfbg :. B. ；ьПуркарьь ь аномальь в теорьь ь практьке ]ьдpомеханьqеско]о дьспергатора // Уголь. 1997. № 3. С. 29-30.
Abfbg :. B., ；zez[zrdh :. F., Kijp_\ <. G. / ：нальтьqескьС ь компьхтерниС pасqет ре'ьмов работи ]ьдpомеханьqеско]о дьспергатора // Уголь. 1996. № 6. С. 26.
Abfbg :. B., ；zez[urdh :. F., J'bpdbC <. I. ：нальз ]ьдpомеханьqескьх прорессов ь pасqет кавьтарьонного ре'ьма дьспергьрованьу в ]ьдpомеханьqеском дьспергаторе // Уголь. 1995. № 3. С. 46-47.
Abfbg :. B. КаqественнuС анальз нестарьонарних ]ьдpомеханьqескьх прорессов в роторно-ьмпульсном аппарате // Gестаpьонаpнаy гьдромеханька: теорьу, зксперьмент, пpактьqескье прьло'еньу. М.: СВС-Технологьу, 1997. С. 16 - 21.
Abfbg :. B. Wвpьстьqескье методи в регеньух дьППеренрьальних уравненье нестарьонарноС гьдромеханькь // Gестаpьонаpнаy гьдромеханька: теорьу, зксперьмент, пpактьqескье прьло'еньу / М.: СВС-Технологьу, 1997. С. 22 - 32.
Abfbg :. B. Iолуqенье вuсокоwнеp]етьqескьх ьмпульсов прь помоsь пеpьодьqеско]о прериваньу потока pа[оqеc среди // Военно-науqн. с[. № 2. М.: МВНКУ, 1994. С. 106 - 109.
Abfbg :. B. Созданье направленних wнеp]етьqескbх потоков прь помоsь ьстоqньков взривного тьпа // Военно-научн. с[. № 2. М.: МВНКУ, 1994. С. 110 -113.
Abfbg :. B. Gестаpьонаpнuе гьдромеханьческье проресси: основние своСства, технологьческое прьмененье // Rкола по модельрованьх автоматьзьрованних технологьческьх прорессов / Математьческье методи в хьмьь ь хьм. технологьь: Тез. >окл. Ме'дународн. конП. Новомосковск, 1997. С. 8 - 10.
Abfbg :. B. КомпьхтерниС анальз нестарьонарних гьдромеханьческьх прорессов в роторно-ьмпульсном аппарате // Rкола по модельрованьх автоматьзьрованних технологьческьх прорессов / Математьческье методи в хьмьь ь хьм. технологьь: Тез. докл. ме'дународн. конП. Новомосковск, 1997. С. 41-42.
Abfbg :. B., Kijpe\ <. G. К расчету характерьстьк нестарьонарного двь'еньу гетерогенних сред через переменное сопротьвленье: учет крьтерьу Jеcнолvдса // Nьзько-
xbMbq_kdb_ b механьнеккье ipopeccu \ композьрьонних fzi_jbzezo b dhHkipmdpbyx: Т_з. доке. HzmqHh-i_xH. конП. M., 1996. С. 89-91.
Abfbg :. B., Kijp_\ <. G. ：Hzebibq_kKh_ регенье уравненьу д\ь'_ньу ]_1_ро]_нноС среди нерез переменное сопротьвеенье 〃 Nb3bкh-xbмbqеkкbе ь механьнескье проресси в композьрьонних матерьаеах ь конструкрьух: Тез. доке. наунно-техн. конП. M., 1996. С. 92 -94.
Abfbg :. B. Gо\zy математьнескау модeev нестарьонарного гьдромеханьнеского проресса в роторном аппарате с перьодьнескос модуеурьеС ieоsадь проходного сененьу канаеов 〃1ро6ееми хьмьь ь хьмьнескоС техноеогьь: Тез. доке. Всерос. наунн.-техн. конП. Курск, 1995. С. 70 -73.
Abfbg :. B. >ве теореми теорьь преривьстих (разгоно-тормозних) тененьС 〃 1рьмененье роторних ]ьдромеханьнескьх дьспергаторов в ]оpноо6uваxsеC промигеенность: теорьу, практька: С6. доке. Ме'д. наунно-практ. семьнара. Мьнск, 1998. С. 14 - 19.
Dj_izgh\ K. D. Математьнескау модеev тененьу рабонеС 'ьдкость в канаеах ротора ь статора гьдромеханьнеского дьспергатора 〃 1рьмененье роторних гьдромеханьнескьх дьспергаторов в ]оpнодо6uваxsеС промигеенность: теорьу, практька: Мьнск, 1998. С. 57 -67.
Dj_izgh\ K. D. Раснет давееньу в зазоре роторного гьдромеханьнеского дьспергатора 〃 1рьмененье роторних гьдромеханьнескьх дьспергаторов в ]оpнодо6uваxsеС промигеенность: теорьу, практька: Мьнск, 1998. С. 68 - 73.
Dj_izgh\ K. D. Раснет пeоsадь проходного сененьу траперевьдних канаеов ротора ь статора гьдромеханьнеского дьспергатора как Пункрьь времень 〃 1рьмененье роторних гьдромеханьнескьх дьспергаторов в ]оpнодо6uваxsеС промигеенность: теорьу, практька: С6. доке. Ме'д. наунно-практ. семьнара. Мьнск, 1998. С. 74 - 78.
Dj_izgh\ K. D., J'bpdbC <. I. Реаеьзарьу математьнескоС модееь тененьу рабонеС 'ьдкость в канаеах ротора ь статора гьдромеханьнеского дьспергатора 〃 Математьнескье методи в механьке преривьстих тененьС: Ме'вуз. сб. наун. ст. С16.: Технопанорама, 1999. С. 19 - 27.
J'bpdbC <. I. Mньвеpсzevнаy модеev переменного гьдравеьнеского сопротьвееньу роторного гьдромеханьнеского дьспергатора 〃 1рьмененье роторних гьдромеханьнескьх дьспергаторов в ]оpнодо6uваxsеС промигеенность: теорьу, практька: С6. доке. Ме'д. наунно-практ. семьнара. Мьнск, 1998. С. 52 - 56.
X0z_\ <. N. = ьдромеханьнескье проресси в роторних аппаратах с модуеурьеС проходного сененьу потока о6ра6ативаемоС среди 〃 Теорет. основи хьм. техное. 1994. Т. 28. № 6. С. 581 -590.
X0z_\ <. N. Методи раснета роторних аппаратов с модуеурьеС потока 〃 Разра6отка, ьссеедованье ь раснет магьн ь аппаратов хьмьнескьх проьзводств: Ме'вуз. с6.наун. тр. М.: МВХМ, 1984. С. 139 - 143.
Jha_g[_j] E. >. Кавьтарьоннау о6eастv. В кн.: Mоsнuе уevтpазвуковuе поеу / 1од ред. E. >. Розен6ерга. М.: Gаука, 1968. Q. 6. С. 221 - 266.
3\_adbg :. D., Abfbg :. B. Воз6ужденье ьмпуevсноС акустьнескоС кавьтарьь // =ьдродьнамька ь акустька одно- ь двухПазних потоков: С6. наун. тр. Gовось6ьpск: СН АН СССР, Вн-т тепеоПьзькь, 1983. С. 92 - 97.
Kypoqdbg :. D., Cfhjh0h\ ?. :. Wкспеpьментzevнuе ьссеедованьу кавьтарьь в роторних гьдродьнамьнескьх ьзеунатееух // Акуст. 'урнае. 1987. Т. 33. № 4. С. 707 - 711.
；b]e_p <. B., A\_a0bg ：. D., Xdz_\ B. N. Вмпуевсное возб^денье кавьтарьь \ ]bдjhдbgzfbq_kdbo сьренах без ibizxs_]h насоса 〃 Акустька ь yevijZ3\yKh\zy технька: Респ. м_'\_д. наyqнh-т_хн. сб. К.: Технька, 1984. С. 3-4.
；b]ep <. B.，Xdz_\ <. N. Bfiyevснаy акyстьq_скаy кавьтарьу в аппаратах тьпа ]ьдрhдьнаfьq_скhC сьрени 〃 Акуст. 'урнал. 1989. L. 35. № 3. С. 409 - 412.
H ]bdphf_ozgbq_kdbo автокhл_бат_лvнuх увленьух / А. А. Еарам， H. А. Еогакова，B. ；. Коган，；. А. Клорунг // Теорет. основи хьм. технол. 1982. L. 16. № 1. С. 132 - 135.
Xdz_\ <. N.，Dhdhp_\ >. L.，Khibg :. B. К вопросу о расqетy ]еоfетрьqескьх параметров аппаратов тьпа ]ьдроfеханьqескоC сьрени // Взв. вузов. Fаrьностроенье. 1972. № 6. С. 80 - 85.
H f_ozgbaf_ генерьрованьу пyлvсаpьC давленьу в роторно-пyлvсаpьоннuх аппаратах / L. В. Евстигнеева，B. G. Колесньк，X. С. Кравqенко, F. F. Оодикер // 1ром. теплотехнька. 1997. L.13. № 2. С. 63 - 67.
Abfbg :. B.，J'bpdbC <. I.，Kizpp_\ <. G. Анальз резонансного режьма работи роторного ]ьдромеханьqеско]о дьспергатора // = орнау технька на пороге XXI века / Тез. докл. Ме'д. сем. F.: F=LM, 1996. С. 248-249.
Abfbg :. B.，3\_adbg :. D.，Xdz_\ <. N. Hптьмалvнuе соотногеньу ]еометрьqeскьх ь кьнематьqескьх параметров аппарата тьпа ]ьдродьнамьqескоC сьрени // Совергенствованье конструкрьс магьн ь аппаратов хьмьqескьх проьзводств: Сб. наyq. тр. F.: FBOF, 1982. С. 47 -50.
Abfbg :. B.，A\_a0bg :. D. Нптьмьзарьу конструктьвних параметров ь режьмов работи роторно-пулвсарьонних устросств // Hптьмалvное проектьрованье в задаqах хьмьqеско]о магьностроеньу: Сб. наyq. тр. F.: MBOM，1983. С. 31 - 34.
Rosenfeld К.，Micrley <. Schtippen in der Modernen Stoflaufbereitung // Wochenlat fur Papierfabrikation. 1963. B. 91. № 11-12. S. 288 - 292.
；zez[mddbg M. ：. Fаrтабьрованье роторно-пулвсарьонних аппаратов // Хьм.-Парм. 'урн. 1981. № 1. С. 100 - 105.
K\bgqzp E. B.，HgzpdbC I. ：.，=zp6yao\z =. E. Роторно-пулвсарьонние смесьтель длу жьдкьх сред: Зкспресс-ьнПорм. PBGТBХBFGЕNТЕFАR. F.，1972. № 4. 20 с. (Сер. ХМ-1).
OZpzdi_pbkibdz дьсперсность двухПазнос сьстеми / =. Е. Колесньков，H. А. Трогкьн，X. В. Макаров，А. B. Нрлов // Теорет. основ хьм. технол. 1989. Т. 23. № 4. С. 542 -545.
；zez6yddbg F. :.，=heh6hphddbg K. B.，Rmez_\ G K. Об зППектьвность Р1А прь обработке wмyлvсьоннuх сьстем // Теорет. основи хьм. технол. 1990. Т. 24. № 4. С. 502 - 508.
；zpzf :. ：.，>jdh I. I.，Deopyg] ；. ：. Расqет моsность аппаратов роторно- пулвсарьонного тьпа // Хьм. ь неПтехьм. магьностроенье. 1978. № 4. С. 4 - 6.
Dhdyrdbg H. :.，；zpzf :. :.，Iz\eyr_gdh B. K. О расqете моsность ротарьонних аппаратов // @урн. прькл. хьмьь. 1969. Т. 42. № 8. С. 1793 - 1798.
Bkke_0h\zgbe ]ьдродьнамьqескьх ь акyстьqескьх характерьстьк аппаратов с роторно-пулвсарьоннимь устросствамь // А. А. ；арам, I. I. >ерко, B. ；. Коган ь др. // Хьм. ь неПтехьм. магьностроенье. 1969. № 11. С. 11 - 13.
H pzkq_i_ fhsghkib на перемегьванье 'ьдкость в роторних аппаратах / В.=. Павлов，B. I. Еьткьн，B. I. =лухов ь др. // @урн. прькл. хьмьь. 1972. Т. 45. № 8. С. 1782.
3・ AHAEB3 =B>PHAKMKLBQ?KKBX WNNEKLHB ВIMEVKAPBHHHUX AIIAJALAX РОТОРНОГО LBIA
lyevczpbhHHuie ZiiZjziu роторного ibiz увпухтсу ]bдjhдbgzfbq_kdbfb baemqzi_eyfb. В ньо нz[exдzxlky \k_ зППектиь ijbkysb_ zdykibq_kdbf baeyqzi_eyf: dz\bizpby, peahHZHkHu_ b z\ihdhe_[zi_evHu_ увееньу, b khiyiki\yxsb_ ьм \iopbqgu_ проувееньу wibx wnn_dih\. Bayq_Hb_ hlд_evнh]h y\e_Hby h_ ip_дklz\ey_l особих lpyднhkl_C. Lpyднhklb azdexqzxiky \ том, qi。zdycibq_kdb_ зППекти \azbмоk\yazнu м_'ду со60c. ：Hzebay b bkke_до\zнbx wibx зППектов iос\ys_нz дzннzy rez\z.
BFIMEVKG：Y ：DMKLBQ?KD：Y KABBLApBYВ IMEVKAPBHHHHM AIIAJAL? РОТОРНОГО LBIA
NB3BQECKBC AHAEB3 YBEEHBY KABBTApBB
BHi_HCbnbdzpby xbмbdо-l_xноeо]bq_сdbx ipоp_ссо\ \ IAJT \о многом о6yсeо\e_нz dz\bizpb_C, \оaнbdzxs_C \ о6pz6zlu\z_моC 'идкость [1, 2]. Kz\bizpby \ 'ьдкость ipb работе ziizpziz \uau\z_icy н_сdоevdbмb Пакторамь: pza\bizy lyp6ye_нlносlv потока жидкость, н_сlzpbонzpносlv потока жидкость, отри\ни_ i_q_Hby на входном ^астке \ канал статора. Кавьтарьх в IAJT H_evay отнести к акyстbq_скоC, визиваемоС i_pbодbq_скbм сжатьем ь растуженьем жидкость, ь нелvзy отнести к гьдродьнамьнескоС, визиваемоС местним пониженьем давленьу прь отривних теqеньyx. Nактоpu, вuзuваxsье кавьтарьх в IAJT взаьмосвузани ь взаимно дополнухт друг друга. Gаь6олее iодxодysьм термином длу о6ознаqеньy такого вида кавьтарьь служит определенье кавьтарьь В. N. Хдаевим, как ьмiyлvсноС акyстьqескоС.
Bмпyлvснаy акyстьqескаy кавитариу визиваетсу за сqет ьнеррьь о6tема жидкость, вpuваxsегосy под давленьем ьз канала ротора в канал статора в момент совмеsеньy канала ротора с каналом статора. 1рь закритом канале статора жидкость, пpодвьгаxsаyсy вперед вдолv канала статора за сqeт ьнеррьонних сьл, создает локальное разреженье на входном yqастке канала статора. Кратковременнис ьмпульс pастyгьваxsего ("отрьрательного" относительно равновесного) давленьу визивает рост парогазових зародигес ь ьнирьирует кавьтарьх. Gезавьсьмо от наqалvного размера, кавьтарьонние пузирьки достигахт своего максимального размера пpактьqескь одновременно. 1рь росте кавьтарьонние пузирек заполнуетсу насusеннuм паром данное жидкость ь растворенним в жидкость газом. Как только давленье в жидкости наqьнает возрастать, кавьтарьонние пузирек под десствьем повигенного давленьу ь сьл поверхностного натуженьу захлопиваетсу, пар конденсьруетсу на граньре раздела Паз, а газ подвергаетсу сильному адьа6атьqескомy сжатьх. После схлопиваньу пузирька в окpyжаxsеc жидкость распространуетсу сПеринескау ударнау волна, бистро затyxаxsаy в пространстве.
1од кавьтарьес в жидкости поньмахт образованье заполненних паром ь газом полостес ьль пузирьков прь локальном понижении давленьу в жидкости до давленьу насusеннux паров. Соотногенье содержаньу газа ь пара в полость может бить разльнним (теоретьнескь от нулу до едьньри). В зависимости от конрентрарии пара ьль газа в полость ьх називахт паровимь ьль газовимь.
Gеобxодьмо отметить, нто пониженье давленьу в жидкости до давленьу насusеннux паров возможно также прь кьпеньь ьль вакуумировании жидкости. Gо wib проресси распространухтсу по всему обtемy жидкости в отльнье от кавьтарьь, которау имеет ограньненнух область. Разльнахт гидродинаминескух кавьтарьх, вознькаxsyx за снет местного поньженьу давленьу в потоке жидкости прь обтекании твердого тела, ь акустинескух кавьтарьх, вознькаxsyx прь прохождении нерез жидкость акустинеских колебаньс. Gас будет интересовать акустинескау кавитариу как наиболее бльзкау по своес Пьзьнескос сysность к ьмпульснос акустинескос кавьтарьь, вознькаxsеc в IAPT. Ссилкь будут делатьсу на основние обзори ь монограПьь, посвysеннuе wтоc проблеме, нтоби
ba[_'ziv нент'ного gzгjhfh'д_gby ebi_jzimjguo ьстонньков. =bдjhдbнzмbq_kdzy кавьтарьу ihдjh[нh hibkZHZ \ [3 - 12]. Кавьтарьоннау каверна, запоененнау iZjhf b газом \ jzaebqguo ьстонньках，називаетсу ihehkivx, пузирем，imaupvdhf, кПерос ь т.п. ；уд_м mihip_[eyiv wib термьни в завьсьмость от рассматрьваемос сьтуарьь, так как онь впоене прьменьми ь адекватни ПьзьнескоС сmsность кавьтарьь. Акустьнескау кавьтарьу представеует собоС зППектьвное средство конрентрарьь знергьь звуковое воени ньзкос пеотность в високух пeотностv знергьь， свузаннух с пуevсаpьyмь ь захеопиваньем кавьтарьонних пузupvков [13 - 21].
Qto[u в 'ьдкость образовалась поeостv, необходьмо раздвьнутв ее соседнье моеекуеи на расстоунье не менее удвоенное деьни проме'утка ме'ду ньмь. @ьдкость мо'ет видер'ьвать максьмаеьное pастy]ьваxsее напру'енье, pассqьтuваемое по Пормуее
3 = 2V/5， （3.1.1）
]де 5 - радьус пузирька, м; 3 - давеенье, необходьмое деу разрива спеогность 'ьдкость, 1а; V - поверхностное нату'енье, Н/м.
>еу води прь R = 2 • 10-8 см，J = 10 000 атм [18]. Кавьтарьоннау пpоqностv необработанное води не превигает нескоеькьх сот атмосПер. Kmsествует нееьнеснау завьсьмость в вьде предееьних крьвих Wrе [13] ме'ду qастотоc акустьqескоc воени ь поро]овим давееньем, прь котором вознькает кавьтарьу. 1оро]овим давееньем називаетсу знаqенье ампеьтуди акустьнеского давееньу, вuзuваxsе]о расгьренье зародига до кpьтьqеско]о размера, посее которого он наньнает расть взривообразно [13]. Qем нь'е настота акустьнескос воени, тем нь'е пороговое давеенье. Напрьмер, дея настоти 1 к=р пороговое давеенье не превигает 1 атм прь нормаеьном статьнеском давееньь ь температуре （J 11 атм, L। 20 © [13, 18].
Jасхо'денье ме'ду зксперьментаеьнос ь теоретьнескоС пронностьх обtyснyетсy наеьньем в реаеьних 'ьдкостух разеьнних прьмесес ь вкехненьС, которие увлухтсу зародигамь кавьтарьь ь сьеьно понь'ахт ее пронность. Согеасно теоретьнескьм представееньум маеенькье пузирькь дое'ни растворутьсу в 'ьдкость, а боеьгье - вспеивать. Lем не менее, в 'ьдкость постоунно прьсутствухт пузирькь разеьнного радьуса. Ннень маеенькье пузирькь стабьеьзьрухтсу на поверхностух ь в тpеsьнах маеих твердих настьр, взвегенних в 'ьдкость. В ехбос 'ьдкость зародигь кавьтарьь могут образовиватьсу так'е за снет зару'енних настьр високьх знергьС, прьсутствухтьх в космьнескьх еунах [18]. ；оеее 2/3 настьр, поро'денних космьнескьмь еунамь, составеухт р-мезони, а остаеьние, в основном, - зеектрони. Weектpонu хорого по]eоsаxтсy в 'ьдкостух, а р-мезони по]eоsаxтсy сеабо, но обеадахт боеьгос пpонькаxsеc способностьх. 1роходу нерез веsества, зеектрони ь р-мезони взаьмодесствухт с зеектронамь атомов веsества ь вибьвахт ьх, затраньвау на ьоньзарьх опредеееннух знергьх. Всеедствье еокаеьного видеееньу тепеа, в которое переходьт теруемау зеектронамь знергьу, в 'ьдкость образухтсу паровие пузирькь.
В 'ьдкость всеедствье броуновского двь'еньу ьмехт место Пеуктуарьь внутреннее структури - обеасть пространства с моеекуеамь ньзкос знергьь ь моеекуеамь високос знергьь. В обеастух с моеекуеамь високос знергьь, которие називахт мькрообеастумь повигенное температури, звуковие воени могут обеспеньть знаненьу напру'еньс, достатонних деу разрива 'ьдкостес [24].
Стабьеьное сmsествованье паро]азових пузирьков обtyснyeтсy тем, нто на поверхность пузирька ьмехтсу равномерно распредееенние одноьменние заруди, обусеовеенние находysьмьсy в 'ьдкость ьонамь. Нттаекьванье зтьх зарудов пpедотвpаsает смиканье пузирька [13, 18].
G_ebg_cgh_ дbnn_p_нpbzevнh_ mjz\g_gb_, hibku\zxs__ ijhkimx fhд_ev сПерьнескь- kbffeijbqghc iyevczpbb газовоС ihehkib радьусом и = 5(W)\ ihe_ iehkdhc звтковоС воени, ьм__1 \ьд
5 包 + 3 § GR y G/22 © GW 丿5 包 + 3 § GR y G/22 © GW 丿1+——Po1+——Po>3f - 3(5)] = o,>3f - 3(5)] = o,(3.1.2)(3.1.2)
5 包 + 3 § GR y G/22 © GW 丿
5 包 + 3 § GR y G/22 © GW 丿
1
+——Po
1
+——Po
>3f - 3(5)] = o,
>3f - 3(5)] = o,
(3.1.2)
(3.1.2)
р_г_нь_ которого hiр_д_ey_lky законом ьзм_н_ньу да\е_ньу 3(5) на поверхность ihehkib ь Jv на [_kdон_qноkтb. Aд_kv ро - ieотноkтv н_возмms_нноС 'ьдкость, кг/м3.
92 二 2 3f3 P92 二 2 3f3 P：нzлbтbq_kdо_ регенье зтого уравненьу iоeyq_но Рзе__м прь простеСгьх усеовьух: J = Jv； 3(5) = 0. В зтом ceyqze уравненье (3.1.2) переходьт в уравненье захеопиваньу пустоС поеость под деСствьем ]ьдростатьqеско]о давееньу：
92 二 2 3f
3 P
92 二 2 3f
3 P
(3.1.3)
где 5тах - максьмzevнuС размер поеость, м.
(3.1.4)(3.1.4)Врему захеопиваньу пустоС поеость опредееуетсу ьз Пормуеи Рweеy：
(3.1.4)
(3.1.4)
W3 = 0,9155тах JP / 3 ■
Уравненье, опьсuваxsее ьзмененьу радьуса кавьтарьонное поеость в поее уевтразвуковоС воени, ьзвестно как уравненье Ноетьнга- НеппаСреса:
5也+9 §包]2Gw22 © Gw 丿5也+9 §包]2Gw22 © Gw 丿1+—P1+—P3f-3i-3PsinzW+^V-©3f + R0j©50j= o. (3.L5)3f-3i-3PsinzW+^V-©3f + R0j©50j= o. (3.L5)
5也+9 §包]2
Gw22 © Gw 丿
5也+9 §包]2
Gw22 © Gw 丿
1
+—
P
1
+—
P
3f-3i-3PsinzW+^V-©3f + R0j©50j= o. (3.L5)
3f-3i-3PsinzW+^V-©3f + R0j©50j= o. (3.L5)
Уравненье (3.1.5) достатоqно хорого опьсивает поведенье кавьтарьонного пузирвка в поее уевтразвуковоС воени, но допysеньy о нес'ьмаемость 'ьдкость не позвоеухт правьевно ореньтв коненнух стадьх захеопиваньу кавьтарьонного пузирвка.
>ьнамьку кавьтарьонного пузирвка с унетом с'ьмаемость опьсивает уравненье Oеррьн]а-Neьнна:
1+--Po1+--Po3c - 3 - 3, sin ZW ++'fIIP,^R3c - 3 - 3, sin ZW ++'fIIP,^R*© 3f+20 j*© 3f+20 j++
1
+--Po
1
+--Po
3c - 3 - 3, sin ZW ++
'fIIP,^R
3c - 3 - 3, sin ZW ++
'fIIP,^R
*© 3f+20 j
*© 3f+20 j
+
+
(3.1.6)(3.1.6)
(3.1.6)
(3.1.6)
+ 三匕(1-91 也& = 0, Po Fo © Fo 丿 GR
где p - козППьрьент дьнамьнескоС вузкость, 1а・с; fo - скороств звука в невозмmsенноС 'ьдкость, м/с.
Уравненье (3.1.6) [оеее тонно опьсивает дьнамьку кавьтарьонного пузирвка с унетом с'ьмаемость, но неадекватно прь скоростух двь'еньу, сравньмих со скороствх звука, нто характерно деу коненноС стадьь захеопиваньу пузирвка.
В [hevrbgki\_ bkke_дh\zgbC dz\bizpbb, особенно i_hp_ibq_kdbx，pzccMZipb\zxi ih\_д_gb_ hдbнhqнh]h imaupvdz. В peaevHux усеовьух необходьм p_euc компеекс м_р， qih[u добblvсy суs_сl\о\aнby одbноqно]о iyaupvda. >a'_ ipb давееньь не намного ip_\uraxs_M iоpо] кавьтарьь cpaay поувеуетсу мно'ество кавьтарьонних iyзupvdо\， зaнbмaxsbx оipедеeеннyx qaciv ipосlpaнсl\a, котоpyx називахт кавьтарьоннос обeaсlvx [22].
В paaBbTOc кавьтарьоннос обеасть коebqество кавьтарьонних iyзupvков npeBuraei коebqество зapодureC ipьмеpно в 105 paa. Зто обtyснyетсy тем, нто ipоpесс вознькновеньу кавьтарьонних iyзupvков увеуетсу репное pеaкpьеC [13]. Кавьтарьу, вознькгау на едьньqном зapодurе, за вpемy в нескоevко десутков iеpьодов yevтpaзвyковux коеебаньс paзвьвaетсy в стaбьevнyx обeaстv, состоysyx ьз мно'ества кавьтарьонних iyзupvков. Ipоpесс paзвьтьy кавьтарьоннос обеасть ipедстaвeyетсy сeедyxsьм обpaзом. Ipь захеопиваньь кавьтарьоннис iyзupек мо'ет теpyтv yстоcqьвостv ь paсiaдaтvсy на qaсть, а так как давеенье ь темiеpaтypa в wтот момент в iyaupvке мaксьмaлvнu, то давеенье ь темiеpaтypa iapо]aзовоc смесь в о6paзовaвrьxсy "оскоеках" то'е повигени. В Пазе paстy'еньy онь еегко paсrьpyxтсy ь становутсу новимь зapодuraмь кавьтарьь, менее ipоqнuмь, qем постоунно ьмеxsьесy в 'ьдкость. Кавьтарьонние поеость, вознькгье на wтьx зapодurax, nоpо'дaxт новие. Внyтpь кавьтарьоннос обеасть ьдет неnpеpuвнuc npоpесс paзмно'еньy ь коагуеурьь кавьтарьонних nyaupvков, npьqем кавьтарьоннис nоpо] нескоevко yfенvraетсy, так как в установьвгемсу pе'ьме pоev кавьтарьонних зapодurеc нaqьнaxт вunоeнyтv paвновеснuе nyзupvкь, обtем ь ]aзосодеp'aнье у котоpux боevrе, qем у зapодurеc [22].
В кaqестве веeьqьнu, xapaктеpьзyxsеC стеnенv paзвьтость кавьтарьь, E. >. Jозенбеp] npедeо'ьe ьсnоevзовaтv ьндекс кавьтарьь
.=Ax/x, (3.1.7)
]де Ax - обtем кавьтарьонних nyaupvков в Пазе ьх наьбоевгего paсrьpеньy, м3; х - обtем, видеееннис в кавьтарьоннос обеасть, м3.
Видеееннис обtем х дое'ен yдовeетвоpyтv сeедyxsьм двум тpебовaньyм: еьнесние paзмеpu wто]о обtемa дое'ни битв: 1) мали по сpaвненьx с деьнос воени, qтобu пеpвьqное возбyждaxsее кавьтарьх звуковое давеенье мо'но биео сqьтaтv внyтpь зтого обtемa постоунним по веeьqьне ь сьнПазним; 2) намного боевге paзмеpов кавьтарьонного пyaupvкa [22].
Вндекс кавьтарьь есть меpa пpостpaнственноc плотность wнep]ьь, а веeьqьнa Ах пpопоppьонaлvнa потенрьаевнос wнеp]ьь, запасеннос всемь содеp'asьмьсy в обtеме х пyaupvкaмь. Jaботa, совеpraемay q пyaupvкaмь с одьнаковимь максьмаевнимь paзмеpaмь, запьсиваетсу в вьде
$N | у S5Pax3Q = 3Ах・ (3.L8)
В установьвгемсу pе'ьме, пpь неьзменних внегньх усеовьух (стaтьqеское давеенье, темпepaтypa, ]aзосодеp'aньe ь т.п.) ьндекс кавьтарьь еств Пункрьу кооpдьнaт поеу. Jaссмaтpьвay D в пpедеevном сeyqaе как Пункрьх тоqкь, мо'но ввесть понутье сpедне]о (по обtемy кавьтарьоннос обеасть) ьндекса кавьтарьь <D> в вьде
XX(.=TJ.GX. (3.1.9)
X
X
BeebqbHZ D e_'bi \ ij_д_ezo 0 < D < 1. Нь'ньС ij_д_e соответствует hikmiki\bx KZBbizpbb, верхньС ij_д_e дость'ьм ihevdh \ ehdaevHhf h[t_f_. Mсj_днyтv bнд_dс dz\bizpbb Mh'Hh н_ ihevdh ih обеасть，но b ih какому-еьбо c_q_HbX.
В Hacihys__ \p_fy н_т удh\e_т\hрbт_evнhC fhд_eb da\biapbhHHhc h[eacib, aд_d\aтнh hibcu\axs_c __ ih\_д_нb_ b ih\_д_нb_ ipbнaдe_'as_]h d нес hтд_evнh]h da\biapbhHHh]h iyaupvda. 1о\_д_нь_ da\biapbhHHhc h[eacib 3a\bCbi hi многьх у\е_ньс b nadihph\: pa3MHh'_Hb_ b dharyeypby (dhae_cp_Hpby) iyaupvdh\; ьх \зabfhд_Cсl\b_; ьзм_н_нь_ xapadi_pa iyevcapbC iyaupvda 3a cq_i yдapнuх \heH b 3\ydh\h]h b3eyq_Hby сос_дньх iyaupvdh\; b3f_H_Hb_ сp_днbx adycibq_cdbx cbocctb сp_дu; fbdphihihdb \Hyipb da\biapbhHHhc h[eacib b hz rpaHbpe iy3upvda; paсip_д_e_нb_ зaphдur_C da\biapbb； ]aзhсhд_p'aнb_ b т.д.
Ladbf h6pa3hM， dZBbiapbhHHay h[eaciv ip_дстa\ey_т ch[hc c\h_h[pa3Huc TpaHcnhpfaihp WH_p]bb, \ dhihphf cpa\Hbi_evHh f_дe_ннh накапенваемау WH_prby hс\h6h'дa_тсy в i_q_Hb_ hq_Hv dhphidhrh \p_M_Hb，в p_3yeviai_ q_]h f]Hh\_HHay moshoctv во много pa3 ip_вhсxhдbт сp_днxx, вводьмух b3eyqai_e_M в daвbтapbhннyx h6eaciv [22]. Ha paзвbтb_ b bнт_нсbвнhстv daвbтapbb 6hevrh_ вebyнb_ ока3ивахт вн_гнь_ yсehвby b свосства 'ьдкость.
Ipb кавьтарьь в д_]aзbphвaннhC 'ьдкость в кавьтарьонние iy3upvdb ihстyпa_т M_Hvr_ кhebq_ствa вhздyxa， q_M в отстоувгессу, qih ipbвhдbт к yf_Hvr_HbX д_мinbpyxs_]h wnn_ктa iaph]aзhвhC смесь в iyзupvк_ ipb его смиканьь ь вhзpaстaнbb давееньу в yдapнhC воене. >ега3арьу 'ьдкость ipbвhдbт к меньгеньх обеасть кавьтарьь с hднhвpеменнuм yвеeьqеньем ьнтенсьвность yдapнhC воени，со3даваемос кавьтарьоннимь iyзupvкaмь [13].
Ipb ihвurеньь темiеpaтypu давеенье внyтpь iyзupvкa, hipедеeеннhе давееньем iapa ь га3а，yвеeьqьвaетсy, ь yдapнay воена осеабеуетсу， но wih так'е ipьвhдьт к phстy кавьтарьоннос обеасть.
B3 теhpетьqескьx ipедihсuehк сeедyет，qih yвеeьqенье ]ьдphстaтьqескh]h давееньу ipьвhдьт к yменvrеньx вpемень зaxehiuвaньy iyзupvкa ь yвеeьqеньx ьнтенсьвность yдapнux воен. Wксiеpьментu，iphведеннuе ih ьссеедованьх кавьтарьоннос wph3bb， соноехмьнесренрьь ь ьзмеpеньx aмieьтyдu давееньу в момент зaxehiuвaньy кавьтарьонного iyзupvкa ihкaзuвaxт， qih yвеeьqенье ]ьдphстaтьqескh]h давееньу ipьвhдьт к зaметнhмy yвеeьqеньx wibx увееньС， а 3атем некhтhphмy yfенvrеньx с вupa'еннuм оптьмумом. Все wib 3авьсьмость iheyqьeь мнh]hqьсeеннhе wксiеpьментaлvнhе ihдтвеp'денье в paзeьqнux ьссеедованьух [18 - 25].
：кyстьqескay кавьтарьу в 'ьдкостух ьньpььpyет paзeьqнuе nьзькh-xьмьqескьe увееньу： соноехмьнесренрьх (свеqенье 'ьдкостес); xьмьqескье зППекти (звyкhxьмьqескье pеaкpьь); wph3bx твеpдh]h тееа (paзpyrенье ihвеpxнhсть); дьсiеp]ьphвaнье ь wмyev]ьphвaнье.
Коноехмьнесренрьу ь кавьтарьонние xьмьqескье pеaкpьь увеухтсу в3аьмно сву3аннимь iphpессaмь，могут hкaзuвaтv в3аьмное веьунье，но в ipьнpьiе онь могут hсysествeyтvсy не3авьсьмо одьн от дpyгhгh [24, 25].
Уevтpaзвyкhвay ехмьнесренрьу ь свеqенье, вhзнькaxsее ipb гьдphдьнaмьqескhC кавьтарьь, увеухтсу 6еь3кьмь ih своес ipьphде iphpессaмь. Ipb wксiеpьментaлvнhм ьссеедованьь кавьтарьь в ньзкhqaстhтнux 3вукових iheyx биеа виувеена анаеогьу ih nьзькh-xьмьqескьм зППектам ме'ду ньзкhqaстhтнhC ь yevтpaзвyкhвhC кавьтарьес [24, 25].
Fhдеev nьзькh-xьмьqескьx iphpессhв, iphьсxhдysьx в кавьтарьонном iyзupvке ь ipьeегaxsем к нему h6tеме 'ьдкость, ipедстaвeyxт в сeедyxsем вьде [24]: в кавьтарьоннух ihehстv могут iphнькaтv iapu води, paствhpеннue га3и, а так'е веsествa с високос yпpyгhстvx iapa ь не могут iphнькaтv ьони ьеь моеекуеи неeетyqьx paствhpеннux веsеств. ВuдеeyxsеCсy в iphpессе сxehiuвaньy iyзupvкa wнеpгьь дhстaтhqнh деу
возбт'деньу， ьоньзарьь ь дьссорьарьь моеекуе води, газов ь \_s_ki\ к \ukhdhc mijm]hkivx iZjz внутрь dZBbizpbhHHhC ihehkib. Gz wihc стадьь ex[hc ьз ipbkyrci\mxsbx газов увеу_1ку zdibBHUf компонентом, yqzciByy в i_p_дzq_ знергьь возбу'деньу， i_p_зzpyдd_ ь дру]ьх прорессах. >_Сктвь_ звукового поеу на в_s_klвz, ipоньdzxsь_ в iоeоklv, увеуетсу непосредственним, прумим, прьнем деСствье актьвних газов, такьх как кьсеород, водород ь азот, в кавьтарьонноС поеость двоСственное:
во-первих, кьсеород ь водород mqаствmxт в реакрьух трансПормьрованьу радькаеов:
н$ + о2 о НО2, он$ + н2 о н$ + н2о,
а азот - в ]азових звукохьмьнескьх реакрьух, конеqнuм резуевтатом которих увеуетсу Пьксарьу азота:
№ + О2 о)))Ю2, № + Н2 о))АНз ；
во-вторих, xьмьqескь актьвние гази, пронькау в кавьтарьоннух поеоств, уqаствmxт, так 'е как ь беагородние гази, в пеpедаqе знергьь зеектронного возбу'деньу моеекуеам води, а также в прорессе перезарудкь.
Здесь сьмвоеом ))) о[ознаqено xьмьqеское деСствье звука.
1рь схеопиваньь кавьтарьонного пузирька в раствор переходут радькаеи Н°, ОН°, ьони ь зеектрони малое знергьь, о[разовавгьесу в газовоС Пазе прь pасsепeеньь моеекуеи G2H ь веsеств с високоС упру]оствх пара, продукти ьх взаьмодеСствьу ь qастьqнuе реком[ьнарьь, а также метаста[ьевние возбужденние моеекуеи Н2H.
Куммарнух схему кавьтарьонного pасsепeеньy моеекуе води представеухт в сeедуxsем вьде Н2О о)))Н$,он$,Н2，Н2О2・
Wть вознькаxsье в сьстеме актьвние qастьpu посее перехода в раствор соевватьрухтсу ь реагьрухт с раствореннимь веsествамь. На зтоС стадьь, когда осmsествeyxтсy косвенние деСствьу акустьqескьx коеебаньС, на ход проресса могут оказиватв веьунье пpактьqескь только xьмьqескь актьвние гази - H2 ь Н2.
В конеqном сqете, воздеСствье кавьтарьь на водние раствори сводьтсу к едьнственному прорессу - pасsепeеньx моеекуе води в кавьтарьонних пузирвках. Незавьсьмо от прьроди растворенних веsеств звук деСствует на одно веsество - на воду [24, 25].
Wpозьy твердого тееа (разругенье поверхность), оqьстка поверхностеС, удаеенье заусенрев ь мькронеровностеС, дьспергьрованье твердих qастьp ь змуевгьрованье осmsествeyxтсy, в основном, двуму характернимь проувееньумь кавьтарьь: ударнимь военамь ь кумуеутьвнимь струСкамь, о[pазуxsьмьсy прь схеопиваньь кавьтарьонних пузирвков.
На поверхностух qастьp ь твердих тее ьмехтсу конрентратори напруженьС в вьде мькpотpеsьн, неровностеС поверхность ь т.п., на которих образухтсу зародигь кавьтарьь. 1од деСствьем звукокапьееурного зППекта ь ьнтенсьвних мькропотоков, жьдкоств пронькает в пори ь тpеsьнu, где прь захеопиваньь кавьтарьонних пузирвков вознькает моsнаy ударнау воена, спосо[ствуxsаy разругеньх матерьаеов. Dуfуeyтьвнuе струСкь разругахт поверхность твердого тееа за сqет кьнетьqескоС знергьь жьдкость. Fеeкье qастьpu твердого тееа, размери которих соьзмерьми с попеpеqнuм сеqеньем кумуеутьвних струС, увеекахтсу ьмь ь дахт допоеньтееьниС вкеад в проресс разругеньу твердого тееа ьеь твердих qастьp, наxодysьxсy в жьдкость. ；оеее подробно ознакомьтьсу с кьнетькоС дьспергьрованьу, оqьсткь, зрозьь ь змуеьгьрованьу в поее уеьтразвуковоС кавьтарьь можно в работах [12, 13, 18, 20 - 29].
3.12 >BH：FBD： D：BBL：PBHHHH=H IM3UJVD：
>ey bMiyevcz дz\e_gby, KhiopuC г_н_рьруетсу \ IAPL，fZdkbfzevgzy скорость стенкь imaujvdz н_ ip_\urz_i 100 м/с. Qbce_HHu_ р_г_ньу уравненьу O_ppbH]z-NebHHZ (3.1.6), yqbiu\zxs_]h c'bMZ_Mhciv 'ьдкость, b GheibH]Z-G_iizCpzcz (3.1.5), н_ yqbiu\zxs_]h C'bMZ_MhCiv 'ьдкость, oiebqzxicy дpmг от дpmгz м_н__ q_M hz 10 %.
Mpz\H_Hb_ Hоeтьн]Z-H_iizCpzсz дey нzr_]о ©eyqzy зziьсu\z_тсy \ сe_дmxs_м \ьд_:
D D D 2V 4P G5 Q 2V "-3Q + 3P +五+五区- ©3+耳D D D 2V 4P G5 Q 2V "-3Q + 3P +五+五区- ©3+耳=0, (3.1.11)=0, (3.1.11)
D D D 2V 4P G5 Q 2V "-3Q + 3P +五+五区- ©3+耳
D D D 2V 4P G5 Q 2V "-3Q + 3P +五+五区- ©3+耳
=0, (3.1.11)
=0, (3.1.11)
]д_ 3d - дz\e_нь_ \ KZHze_ стzтоpz, Iz.
Ipь pzз\ьтоC кz\ьтzpьь, \ KZHze_ стzтоpz IAPL о6pzзyетсy кz\ьтzpьоннuC KezCTep (о[ezко) - о[t_м, iоqть iоeностvx занутиС кz\ьтzpьоннuмь iyзupvкzмь. Ipь ьмiyevснux pzстy]ь\zxsьo нzipy'_ньyo \ 'ьдкость, зzpодurь кz\ьтzpьь нzqьнzxт pzсть, о[pzзmy кz\ьтzpьоннuС кezст_p, nоpмz ь дeьнz котоpо]о оip_д_ey_тсy HzqzevHUM сi_ктpом pzзм_pо\ кz\ьтzpьоннuo зzpодur_С, ozpzкт_pом ipькezдu\z_мо]о нzipy'eньy ь гpzньqнuмь yсeо\ьyмь. <с_ зzpодurь дость]zxт мzксьмаevно]о pz3M_pz одно\p_м_нно, ь сp_дz мо'ет сqьтzтvсy монодьсi_pсноС, сод_p'zs_С imзupvкь тоevко одного pz3M_pz [30].
Ipь Mzeuo pzсстоyньyx м_'ду iyзupvкzмь \ ieотном кz\ьтzpьонном KezCT_p_, кz\ьтzpьоннu_ iyзupvкь \зzьмод_Сст\mxт дpmг с дpmгом \ ipоp_сс_ iyevсzpьС. В зтом сemqz_ \ mpz\н_ньь (3.1.11) необходьмо \\_сть сez]z_мо_, \upz'zxs__ дz\e_нь_, ]_н_pьpy_мо_ соседньмь imзupvкzмь. Знпьгем mpz\н_нь_ (3.1.11) mqьтu\zy дz\e_нь_, ]_н_pьpy_мо_ \с_мь кz\ьтzpьоннuмь im3upvкzмь 3kzb：
n G25 2 § G5 Y
5+ I I +
Gw23〔 GW 丿
1 +р1 +р© 3-T - 3q + 3P + 3кав + ^ + 4P 嘗-[3 + 51 :牛© 3-T - 3q + 3P + 3кав + ^ + 4P 嘗-[3 + 51 :牛3j'I二 0.(3.1.12)3j'I二 0.(3.1.12)丿丿
1 +
р
1 +
р
© 3-T - 3q + 3P + 3кав + ^ + 4P 嘗-[3 + 51 :牛
© 3-T - 3q + 3P + 3кав + ^ + 4P 嘗-[3 + 51 :牛
3j'
I二 0.(3.1.12)
3j'
I二 0.(3.1.12)
丿
丿
Pzссмотpьм отд_evнmx о[ezстv кz\ьтzpьоннuo imaupvко\, pz\ном_pно pzсip_д_e_ннux \ ipостpzнст\_ с iостоyнноC ieотностvx「口 [31]. Dz'до_ сoeоiu\zнь_ iyaupvKZ ipоьз\одьт \оeнm дz\e_ньy ь вносьт с\ос \кezд \о \тоpьqно_ дz\e_нь_ 3皿\ \ ypz\H_Hbb (3.1.12). Lоqно_ p_r_Hb_ mpz\н_ньy (3.1.12) ip_[y_i p_r_ньy отд_evно]о mpz\н_ньy дey ка'дого
кzвьтzpьонно]о iyaupvdz.
IPHB3BE>EM HEKHLHPUE MIPHS?GBY. IPBMEM, QLH ВСЕ IMAUPVDB BFEXT O>BHAKOBUC PAAFEP B BGERGBE MCEHBBY O>BHAKOBU >EY BCEO IMAUPVKHB. CEE>HBATEEVGH, KA@>UC BA IMAUPVKHB KABBTApBHGGH=H KEACTEPA COEHIUBAETCY В FHFEGT BPEFEGB 7C B BAEMQAET ВОЕНУ >ABEEGBY 3KAB1, H>BGAKHBMX >EY BCEO IMAUPVKHB. H；SEE BTHPBQGHE >ABEEHBE 3KAB HAXO>BTCY KAK CMIEPIHABPBY BCEO BHEG >ABEEGBY, BAYTUO В KHEBQECTBE, O=PAHBQEHHOF BPEFEGEF PACIPHCTPAGEGBY BHEGU. BU>EEBF B KABBTApBOHHOF KEACTEPE CNEPM PA>BMCHF 5, BKEXQAXSMX FHO@ECTBO KABBTApBHGGUX IMAUPVKHB. B PEGTPE CNEPU GAXH>BTCY PACCFATPBBAEFUC IMAUPEK. B IPE>EEAX O=PAHBQEHHO=O H；TEFA BKEA> BCEX IMAUPVKHB ；M>ET CHCTABEYTV рпз,(/ - wc - и/c) 5min 生 IPB U
GX = 4su2GU. BGTE=PBPMY IH BCEFM H；TEFM, IHEMQAEF
3кав(/) = Рп RminJJJ 3n(w-Wc-U / c)宇BEB
W-Wc
3кав") = 4昨5minC2 J3n(W)(t -Wc -T)GT,(3.1.13)
-f
=>? T = W - Wc - U / F.
IPB T = О УРАВНЕНВЕ (3.1.13) IPBHBMAEL <B>
W -Wc
%B(W) = 4SC2P口5miii(W-Wc) J31 (T)GT=4SpnC2%52(W - Wc) J2P3PDX，>EY 7 ! 7C・
-f
(3.1.14) 3>ECV 5min - FBHBFAEVHUC РА>ВУС IMAUPVDA IPB CXEOIUBAHBB, F; & - СКОРОСТЬ ЗВУКА В @B>KOCTB, F/C; PMax - >ABEEHBE =AAA В IM3UPVKE IPB CXEOIUIBAHBB, IA; pi - IEHTGHCTV IM3UPVKOB, F-3. QBCEEGGAY KHGCTAGTA % = r(1/2)r(3N - l/2)/r(3N). >EY A>BA；ATBQECKHC WKCIHGEGTU К = 1,4 (ВОЗ>УХ) WTA BEEBQBHA PABGA % = 0,953, = - =AFFA-NMGKpBY. >EY 7 < 7C BTHPBQGHE KABBTAPBHGGHE >ABEEHBE PABGH НУЕХ.
MPABGEGBE (3.1.12) HE BFEET AGAEBTBQECKH=H PEREGBY, B IОWTОFУ >EY E=H PEREHBY IPBFEHYEHCV QBCEEHHHE BHTE=PBPHBAHBE IO FETО>У PУH=E-KУTTA C IOCTOYHHUF RA=OF. В PEЗУEVTATE QBCEEHHO=O BHTE=PBPOBAHBY IOEУQEHU 3ABBCBFOCTB PA>BУCA IУЗUPVKA B УCKOPEHBY CTEHKB IУЗUPVKA OT BPEFEHB (PBC. 3.1.1). KAK BB>HO B3 PBCУHKA, KABBTAPBY IOYBEYETCY CPAЗУ KAK TOEVKO IPOC>ET IBK PA3PE@EHBY AKУCTBQECKO=O >ABEEHBY, =EHEPBPУEFO=O IAPT.
HEIOCPE>CTBEHHO KABBTApBOHHOE >ABEEHBE, =EHEPBPУEFOE KABBTAPBOHHUFB IУЗUPVKAFB, >AET FAEO BHNOPFApBB O； WNNEKTBBHOCTB BЗEУQATEEY. WNNEKTBBHOCTV IAPT ；У>EF XAPAKTEPB3OBATV OTHOCBTEEVHUF KABBTApBOHHUF >ABEEHBEF Pka</Pm. IOCTPOBF 3ABBCBFOCTV Pkab/P0 OT KPBTEPBY CTPУXAEY SH, XAPAKTEPBЗУXSE=O WHEP=OEFKOCTV HECTApBOHAPHO=O IPOpECCA. KPBTEPBC CTPУXAEY 3AIBREF В BB>E
Sh = 0385P/(dc 9 ),
=>E Й = 72Д3/p - CPE>HYY CKOPOCTV @B>KOCTB В KAHAEE CTATOPA ЗА IEPBO>, F/C; a3 - O；SBC IEPEIA> >AВEEHBY FE@>У IOEOCTVX POTOPA B PA；OQEC KAFEPOC, IA.
R, м/с2 [)R, м/с2 [)
R, м/с2 [)
R, м/с2 [)
■ 10
,5 ■ 107
■ 107
■ 10
0
-5 ■ 106
-1 ■ 106 07,5■10-51,5■ 10-42,25■10-43 ■ 10-42.25-io" 3-io"4
Рьс. 3.1.2. Az\bkbfhkib oiHor_Hby генерьруемого кавьтарьонного дz\e_gbyimaujvdz к ампеьтуде зzдzxs_]O ьмпуевса от знаненьу крьтерьу Струоалу：z - нzqалvнuC радьус imзuрvdz 5。= 10"4 м; 6 - нzqалvнuC радьус imзuрvdz 5。=5 • 10-5 м;
\ - наqалvнuC радьус пузирвка 5о = 3 • 10-5 м.
1 - i_р\аy пуевсарьу пузи1рька, 2 - вторау пуевсарьу пузи1рька,
3 - тр_тvy пуевсарьу imзuрvdа
3・2・ ：<LHDHE?；：L?EVGU? WNNEKLU IJB PAEOLEIMEVKAPBOHHUX АППАРАТОВ РОТОРНОГО LBIA
IAPL увеухтсу моsнuм средством деу ьнтенсьПькарьь хьмько-техноеогьнескьх прорессов. Ндньм ьз Пакторов воздесствьу на обрабативаемух среду сеу'ат гьдроакустьнескье зППектиь о[усеовеенние пуевсарьумь давееньу ь скорость потока 'ьдкость. >еу повигеньу зППектьвность ра[оти IAPL ьспоевзухтсу доiоeньтеevнuе ьстоннькь гьдроакустьнескьх коее[аньс. >оiоeньтеevнuе ьстоннькь гьдроакустьнескьх коеебаньС можно раздеeьтv на актьвние, которие требухт автономного ьстоннька знергьь деу генерарьь коеебаньС, ь пассьвние, которие прьводутсу в коeе[атеevное двьженье за сqет знергьь обрабативаемоС жьдкость.
Техноеогьнескье сьстеми, вкexqаxsье в себу IAPL, содержат также техноеогьнеское оборудованье ь трубопроводи, свyзuваxsье сьстему в едьниС компеекс. С тонкь зреньу гьдроакустькь, зто оборудованье ь трубопровод ьмехт своь собственние резонансние qастотu ь могут содержатv допоeньтеevнuе ьстоннькь гьдроакустьнескьх коеебаньС. В IAPL, как генераторе гьдроакустьнескьх ьмпуевсов, акустьнескье поеу вспомогатеевного техноеогьнеского оборудованьу в совокупность Пормьрухт сеожнух картьну ь тем самим оказивахт опредееенное веьунье на ьнтенсьвноств проводьмих прорессов. Зто веьунье
Mh'_i дzlv dZd iheh'bieevHuC，izd b hipbpzieevHuC зППект b _]h необходьмо mqbiu\ziv. Сьнхроньзарьу собственних ]bдphZdyklbq_kdbC wnn_dih\ i_xHheo]bq_kdh]h оборудованьу b дhiheнbl_evнux bстоqнbdо\ ]bдpоzdусlbq_сdbx dоe_[zнbC с основним генератором ]bдpоzdусlbq_сdbx bмiуevсо\ - IAPL, будет беагопрьутно cdZ3u\zivcy на ьнтенеьПькарьь xbмbdо-теxноeо]bqесdbx прорессов. В зтом сeуqzе могут ьметv место z\тоdоeебzтеevнuе ь резонансние ре'ьми работи IAPL ь теxноeо]ьqесdоC сьстеми, отдzqz знергьь ]ьдpоzdустьqесdьx ьмiуevсов прь такьх ре'ьмах знаqьтеevно виге.
AвтоdоeебатеevноC сьстемос називахт устросство, ipеобpазуxsее двь'енье постоунного направееньу в dоeебатеevное двь'енье. 1од термьном "двь'енье" сеедует iоньматv не меxаньqесdое двь'енье, а двь'енье в обsем смисее [32]. Aвтоdоeебатеevнаy сьстема содер'ьт ьстоqньd знергьь, кеапан ь dоeебатеevнуx сьстему. Кеапан - зто устросство, рe]уeьpуxsее поступеенье знергьь в dоeебатеevнуx сьстему. Все зть зеементи находутсу ме'ду собос во взаьмодесствьь. С однос сторони кеапан управеует поведеньем dоeебатеevноC сьстеми, а с другое сторони, двь'енье сьстеми управеует работос кеапана (рьс. 321).
Рьс. 3.2.1. Схема автокоeебатеevноc сьстеми
Fногье ьссеедоватееь находьеь pазeьqнuе автокоeебатеevнuе зППекти, вознькаxsье прь обработке 'ьдкость в IAPL. Так, в работе [33] ьссеедовано увеенье сьнхроньзарьь qастот вьхреобразованьу ь пуevсаpьc давееньу в потоке обрабативаемос 'ьдкость. Нбразованье вьхрес обусеовеено резкьм ьзмененьем скорость ь, соответственно, давееньу прь виходе 'ьдкость ьз зазора ме'ду ротором ь статором в канали. 1рь зтом проьсходьт отрив погpаньqного сеоу с одновременним образованьем вьхрес, нто поро'дает ьмпуevсu давееньу. 1рь зкспеpьменталvнux ьссеедованьух завьсьмость ампеьтуди кавьтарьонних ьмпуevсов от статьqеского давееньу прь постоунном расходе 'ьдкость бие виувеен максьмум ампеьтуди ьмпуevсов давееньу, генерьруемих коeeапсьpуxsьм ансамбеем кавьтарьонних пузupvков, нто обtyснyетсy размерамь обpазуxsecсy кавьтарьоннос обеасть [34]. Lеоpетьqескь такое поведенье кавьтарьонного кеастера биео опьсано в работе [35]. 1опадау в обeастv повигенного давееньу, пузupvки схеопивахтсу не сразу, а продое'ахт пуevсьpоватv, сбрасивау знергьх ь уfенvrаyсv в размерах ступеннато. 1рь обработке газо'идкостних смесес проьсходьт настьннау сепарария ь 'идкостv протекает нерез канаеи ПАРТ поррьямь, пуevсьpуy с опредееенним перьодом [36].
1о способу органьзарьь нагнетанья обрабативаемос 'ьдкость, ПАРТ мо'но pаздеeьтv на аппарати, ьмеxsье еопаткь ьеь другого вьда подаxsье зеементи на роторе, ь аппарати с внегнес поданес обрабативаемос 'ьдкость. Внегняя подана 'ьдкость возмо'на самотеком ьз резервуара ьеь прь помоsь насоса. Ехбие насоси: рентробе'ние, вьхревие, ротарьонние, гестереннатие, мембранние, гнековие ь другье осуsествeyxт подану 'ьдкость дьскретно. >ьскpетностv подань 'ьдкость в насосах обусеовеена коненним ньсеом рабоньх зеементов. В зтом сеунае насос увеяется допоeньтеevнuм ьстонньком гьдроакустьнескьх коеебаньс. Прь работе ПАРТ с допоeньтеevнuм ьстонньком гьдроакустьнескьх коеебаньс ьмеет место взаьмодесствье двух взаьмосвязанних генераторов коеебаньс, нто создает беагопрьятние усеовья дея вознькновенья автокоeебатеevнux явееньс ь возмо'ностv управеятв зтьмь явееньямь. В зтос сьстеме ьстонньком гьдроакустьнескос знергьь явеяется двь'уsьcсy поток 'ьдкость. Суммарное акустьнеское поее, создаваемое прь вторьннос модуеярьь потока в ПАРТ, явеяется
dhe_[zi_evghC kbki_MhC， z регуеутором — Zdycibq_kdh_ ihe_， создаваемое i_j\bqguf модуеутором，в роеь которого \uciyiz_i дhihegbl_evguC bkihqgbd коеебаньС (насос). В k\hx оq_р_дv, IAPL \се_дс1\ь_ обратное свузь 一 yiрyгbo коеебаньС в 'ьдкость， воздеСствует на вееьньну амieьтyдu коеебанье в 'ьдкость на виходе ьз насоса (рьс. 3.2.2).
(321)(321)Ki_dтр акyстьq_ско]о iоey доiоeньт_evно]о ьстоqнька коеебаньС увеуетсу спеогним， с урко вира'еннимь дьскретнимь составeyxsьмь [37]. Gаьбоevrьмь дьскретнимь составeyxsьмь спектра акyстьqеско]о поеу доiоeньтеevно]о ьстоqнька увеухтсу коеебаньу на eоiатоqноc qастоте:
(321)
(321)
/л =ZH ]н/(2S),
где zh - угеовау скоростv рабонего коееса насоса，с"; ]н - qьсeо еопаток на рабоqем коеесе насоса.
Акустьнеское поее， создаваемое ПАРТАкустьнеское поее， создаваемое ПАРТ>вbжysbcсy потокжьдкость(ьстонньк знергьь)>вbжysbcсy потокжьдкость(ьстонньк знергьь)Суммарное акустьнеское поеев канале статораПАРТ(колебательнау сьстема)
Акустьнеское поее， создаваемое ПАРТ
Акустьнеское поее， создаваемое ПАРТ
>вbжysbcсy потокжьдкость(ьстонньк знергьь)
>вbжysbcсy потокжьдкость(ьстонньк знергьь)
Акустьнеское поле，создаваемоедополньтельним ьстонньком(регулятор)
Рьс. 3.2.2. Схема автоколебательное сьстеми ПАРТ
；олее подробно проресс звукообразованьу в лопатонних рентробежних нагнетательних магьнах опьсан в работе [38]. Так как ньсло лопаток на рабонем колесе ьмеет конкретное релое знаненье， то в транспортьруемое жьдкое ьль газообразное среде вознькахт колебаньу давленьу. ^^Yзuк" корпуса рентробежного устроества (виходное патрубок), бльзко расположенние к наружному радьусу колеса，подвергаетсу в сьлу коненного ньсла лопаток перьодьнескому сьловому воздеествьх со сторони среди， вuтекаxsее ьз межлопатонних каналов. Акустьнескье колебаньу， вознькаxsье в результате такого взаьмодеествьу，увлухтсу дьскретнимь по своему спектральному составу ь настоти f^ этьх дьскретних составлyxsьх свузани с параметрамь рентробежное нагнетательное магьни соотногеньем
fHk =zh]h/(2s)N,
где N = 1, 2, з,…
У свободного лопатонного колеса также можно обнаружьть дьскретнух составлyxsyx акустьнескьх колебанье на настоте 九 [38]. Параметри виходного патрубка ь зазор между корпусом ь рабоньм колесом насоса вльухт на ьнтенсьвность генерьруемих акустьнескьх колебанье，т.е. на глубьну модулурьь. ПАРТ генерьрует гьдроакустьнескье колебаньу в жьдкость в канале статора с основное настотое，равное
/ = Z2p/(2s),(3.2.2)
-1
где z- угловау скорость ротора，с ; zp - ньсло каналов в роторе.
Кроме основное qzkihiu \ dzgze статора г_н_рьруетсу гьрокьС спектр коеебаньС k урко \ира'_ннимь дьскретнимь состz\eyxsbмb, кратнимь основное настоте.
>\b'ysbccy поток 'ьдкость увеуетсу ьстонньком ]ьдроакустьн_ское знергьь. Нн сеу'ьт генератором ь носьтееем ]ьдроакустьнескьо коеебаньС прь генерьрованьь коеебаньС ь в доiоeньтеevном ьстонньке ь в IAPL. 1рь прохо'деньь 'ьдкость нерез доiоeньтеevнuе ьстонньк коеебаньС поток подвергаетсу первьнное модуеурьь. Акустьнеское поее， создаваемое допоeньтеevнuм ьстонньком коеебаньС, увеуетсу регуеутором прь вторьнноС модуеурьь в IAPL. Нсновнау модуеурьу потока 'ьдкость проьсходьт в IAPL, которие ь предназнанен деу созданьу гьдроакустьнескьх коеебаньС в обрабативаемое 'ьдкость. >опоeньтеevнuе ьстонньк коеебаньС создает модуеурьх потока 'ьдкость знаqьтеevно менее ьнтенсьвнух, нем IAPL.
В то 'е врему, прь совпаденьь настот гьдроакустьнескьх коеебаньС, создаваемих допоeньтеevнuм ьстонньком, сеедует о'ьдатv увееьненьу ампеьтуди пyevсаpьС давееньу в канаее статора ь рабонеС камере IAPL. Аппарат всеедствье обратноС свузь, в свох оqередv, воздеСствует на вееьньну ампеьтуди пyevсаpьС в 'ьдкость на виходе ьз допоeньтеevно]о ьстоннька коеебаньС. 1рь совпаденьь основноС настоти коеебаньС в IAPL ьеь ее гармоньк с еопатонноС настотоС допоeньтеevно]о ьстоннька коеебаньС ампеьтуда коеебаньС, создаваемих допоeньтеevнuм ьстонньком, дое'на yвеeьньтvсy.
Pассмотрьм модеev, опьсuваxsyx генерарьх ьмпyevсов давееньу в IAPL с унетом внегнего ьстоннька допоeньтеevнuх коеебаньС. Nygкpьx ьзмененьу давееньу в канаее статора IAPL с унетом нестарьонарность расхода 'ьдкость в подаxsем насосе мо'но представьтv в вьде
3(W)=号.(3.2.3)
2]с [6(w)]2
6min + WKZ5P，6max，(De + Dp) K - WK"6min，6min + WKZ5P，6max，(De + Dp) K - WK"6min，Aдесv Пункрьу ьзмененьу проходного сененьу канаеа статора согеасно уравненьх (2.3.1) ьмеет вьд
6min + WKZ5P，
6max，
(De + Dp) K - WK"
6min，
6min + WKZ5P，
6max，
(De + Dp) K - WK"
6min，
Nygкpьy ьзмененьу расхода в подаxsем насосе завьсьт от геометрьь ь конструкрьь на]нетатеevнuх weементов насоса. В канестве прьмера рассмотрьм 6(w) = ® рентробе'ниС насос, как одьн ьз наьбоеее распространенних тьпов устроСств дея нагнетаньу ь транспортьровкь маеовузкьх 'ьдкостеС.
Nygкpьx ьзмененьу проходного сененьу рентробе'ного насоса мо'но представьтv анаеогьнноС Пункрьь ьзмененьу проходного сененьу IAPL, ьсходу ьз того, нто рентробе'ниС насос мо'ет бuтv представеен как IAPL с одньм канаеом в статоре - виходним патрубком ь канаеамь в роторе, гьрьна которих боevrе, нем расстоунье ме'ду ньмь. Pазвертка сененьу виходного патрубка ь рабонего коееса рентробе'ного насоса показана на рьс. 3.2.3.
Рьс. 323. Развертка сененьу pz6oq_「o doeecz b виходного nzipm[dzрентробе'ного насоса в разеьнние проме'уткь времень ь граПькь Птнкрьь 6Н(тн) ь 4HС
прь Zн = 2; Ен = 0,2; Ан = 0,1
\uoh^gh]h\uoh^gh]hiZljm[dZiZljm[dZ6H(W)=6H(W)=6minH +(dq - Ерн) Kh，6minH +WKHZH5PH，6minH +6maxH，6minH +(dq - Ерн) Kh，6minH +WKHZH5PH，6minH +6maxH，。< W — (Dn -Ерн)/(^н5рн)；(Dn -Ерн)/(®н5рн) < W — Dn/Ьн5рн)； Dn/(®н5рн) < W — арн/(®н5рн)；。< W — (Dn -Ерн)/(^н5рн)；(Dn -Ерн)/(®н5рн) < W — Dn/Ьн5рн)； Dn/(®н5рн) < W — арн/(®н5рн)；(3.2.4)(3.2.4)6minH6minH+6maxH + DрнKн -WKHZH^H’+6maxH + DрнKн -WKHZH^H’Dрн/Ьн5рн)< W — (Dрн + Ерн)/(®н5рн)-Dрн/Ьн5рн)< W — (Dрн + Ерн)/(®н5рн)-В wihM сетнае Птнкрьу ьзмененьу проходного сененьу рентробе'ного насоса ьмеет вьд:
\uoh^gh]h
\uoh^gh]h
iZljm[dZ
iZljm[dZ
6H(W)=
6H(W)=
6minH +(dq - Ерн) Kh，
6minH +WKHZH5PH，
6minH +6maxH，
6minH +(dq - Ерн) Kh，
6minH +WKHZH5PH，
6minH +6maxH，
。< W — (Dn -Ерн)/(^н5рн)；
(Dn -Ерн)/(®н5рн) < W — Dn/Ьн5рн)； Dn/(®н5рн) < W — арн/(®н5рн)；
。< W — (Dn -Ерн)/(^н5рн)；
(Dn -Ерн)/(®н5рн) < W — Dn/Ьн5рн)； Dn/(®н5рн) < W — арн/(®н5рн)；
(3.2.4)
(3.2.4)
6minH
6minH
+6maxH + DрнKн -WKHZH^H’
+6maxH + DрнKн -WKHZH^H’
Dрн/Ьн5рн)< W — (Dрн + Ерн)/(®н5рн)-
Dрн/Ьн5рн)< W — (Dрн + Ерн)/(®н5рн)-
где 6minH = GhKh - ieоsадv проходного сененьу зазора ме'ду виходним патрубком ь рабоньм коеесом, м2; Gн - вееьньна зазора ме'ду виходним патрубком ь рабоньм коеесом насоса, м; 5рН，zh - радьус ь угеовау скоpостv рабонего коееса насоса, м, с"; ЕрН, DрH - гьрьна еопаткь ь расстоунье ме'ду соседньмь еопаткамь на рабонем коеесе насоса, м; Dn - гьрьна (дьаметр) виходного патрубка насоса, м; 幻-висота еопаткь рабонего коееса, м;
6Hmax = DnKH - iehszдv проходного c_q_Hby ijb kh\f_s_gbb ihehkib м_'ду ehiZkiyfb pz6hq_rh dhe_kz b \uходнuf патрубком, f2.
Введем о6оaнzq_нby：
$H = DPH /Dn ； %h =丄H ； WHO = Dn/(ZH5рн)；Dn
WH = W/WHO，6H = 6H(W)/6Hmax，M = Gн/Dn •
1_р_пьг_м уравненье (3.2.4) в безразмерном \ьд_
6н( *)= <6н( *)= <А н +1 - %，AH +TH，A н + LА н +1 - %，AH +TH，A н + LO <Wh < 1 - %H ； HH1 - %H <Wh < 1；1 < WH < $H；O <Wh < 1 - %H ； HH1 - %H <Wh < 1；1 < WH < $H；(325)(325)
6н( *)= <
6н( *)= <
А н +1 - %，
AH +TH，
A н + L
А н +1 - %，
AH +TH，
A н + L
O <Wh < 1 - %H ； HH
1 - %H <Wh < 1；
1 < WH < $H；
O <Wh < 1 - %H ； HH
1 - %H <Wh < 1；
1 < WH < $H；
(325)
(325)
AH + 1 + bH -TH，$H < TH < $H + %H-
=раПьк Пункрьь sH(th) прь A = 2, В = 0,2, A = 0,1 показан на рьс. 3.2.3, [. Здесь 'е показан граПьк Пункрьь 4H(*), которис ьмеет анало]ьqнуx завьсьмость как ь раПьк Пункрьь6h(Th) , но со сгеа'еннимь уqаkткамь крьвос в местах перееома граПька Пункрьь 6h( Th) . Сгеа'енниС характер Пункрьь 4H(th) обусеовеен веьуньем рееаксарьонних своСств реальное 'ьдкость. Сеедует ьметь в вьду, нто реальнис граПьк Пункрьь 4H(*) нескоеько сдвьнут вправо относьтееьно граПька Пункрьь бн(*), нто не веьует на Порму крьвос. Сгеа'ьванье Пункрьь 4H(th) мо'ет бить проьзведено qастyмь сьнусоьди.
；езразмернау Пункрьу пуеьсарьС давееньу в канаее статора прьмет сeедуxsьС вьд:
N ,
где N - козППьрьент пропоррьонаеьность.
3皿 u N+ 幅@~ Gth-3皿 u N+ 幅@~ Gth-(326)(326)Рассмотрьм Пункрьх 3(т)как ьнтеграеьнух Пункрьх за весь перьод коеебаньс расхода обрабативаемос 'ьдкость в допоеньтееьном ьстоqньке коеебаньс:
3皿 u N+ 幅@~ Gth-
3皿 u N+ 幅@~ Gth-
(326)
(326)
Wта Пункрьу показивает, прь какьх qастотах коеебаньу расхода 'ьдкость в допоеньтееьном ьстоqньке коеебаньс ь пeоsадь проходного сеqеньy канаеа статора IAPL сеедует о'ьдать увеeьqеньy ампеьтуди пуеьсарьс давееньу.
Рьс. 3.2.4. 3z\bkbMhkiv ампеьтуди давееньу a\mdh\hc воени \ dzgze_ статораhl основное qzcihiu baeyq_Hby 7H = 280 Гц
=раПьк Пункрьь in品нт показан на рьс. 324，откуда вьдно, qio ув_еьн_нь_ \_ebqbHu 月нт набехдаетсу прь p_euo соотног_ньух 工』工 ьеь, соответственно，/// .
3.3. PE3HHAHCHUC PE@BM PAEHLUIMEVCAPBHHHUX АППАРАТОВ РОТОРНОГО LBIA
Ндньм ьз наь[ое__ простих ь доступних способов iовuсьтv зППектьвноств работи какого-еьбо ьзeyqатeey увеуетсу ьспоevзовань_ резонансних зППектов [40]. Lакоc подход прьменуеь ь к IAPL. Так，в работах [39, 41] предеагаетсу рассqьтuватv ]_ом_трьq_скь_ ь кьн_матьq_скь_ параметри такьм образом, qтобu прь совмеsеньь канаеов ротора ь канаеов статора проьсходье прумое гьдроудар. В зтом сeyqае проьсходут резонансние коеебаньу в прьбеь'еньь пеоскьх воен, как в рабоqее камере, так ь в поеость ротора. Aнzeо]ьqнuе подход бие сдееан в работах [42, 43], где резонансние коеебаньу потока 'ьдкость устанавеьвахтсу прь опредееенном соотногеньь времень пробега вдоev канаеа статора, ьмпyevса давееньу ь времень перекритьу канаеа статора.
Аамкнутие теxноeо]ьqескье обtемu аппаратов, запоененние опредееенное 'ьдкостvx ьеь газом, ьмехт собственние резонансние qастотu. Распространенье коеебаньс в такьх замкнутих обtемаx мо'но опьсатv военовим уравненьем. Аьмьн A. B. [44 - 46] разработае метод совместного регеньу уравненье, опредеeyxsьx параметри собственних qастот поеость ротора ь рабоqее камери. 1рь совпаденьь собственних qастот поеость ротора ь рабоqее камери с qастотое ьзeyqаемux пyevсаpье давееньу вознькает увеенье акyстьqеско]о резонанса, нто способствует ьнтенсьПькарьь xьмько-теxноeо]ьqескьx прорессов. Кобственние qастотu опредеeyeьсv прь усеовьь, нто висота рабоqее камери равна висоте поеость ротора, нто не всегда випоенуетсу.
Рассмотрьм задаqy опредеееньу собственних qастот ь Порм коеебаньс рабоqее камери ь поеость ротора по обsемy военовому уравненьх
1 w § w<• 102 %02 <102 % _
U Wu F Wu 丿+ U2 。屮2 + W]2F2 WW2♦
(331)(331)W<(u，M，]J)|W<(u，m，],W )wu卜=(5p -Op 卜W]W<(u，M，]J)|W<(u，m，],W )wu卜=(5p -Op 卜W]]=0]=Kp]=0]=Kp=0,=0,(332)(332)>ey замкнтгого pbebgдjbq_kdh]h h[t_fZ ihehkib ротора kh6ci\_HHui_ qzkihiu находу1， j_rzy \оено\о_ тра\н_нь_ \ pbebндрbq_kdbх dhhрдbнzlzх ijb ke_дmxsbх граньнних усеовьух:
(331)
(331)
W<(u，M，]J)|W<(u，m，],W )
wu卜=(5p -Op 卜W]
W<(u，M，]J)|W<(u，m，],W )
wu卜=(5p -Op 卜W]
]=0
]=Kp
]=0
]=Kp
=0,
=0,
(332)
(332)
]д_ Op - деьна канала ротора, м; Kp - \ukhiz ihehkib ротора, м. Ко6к1\_ннау qаklhlа ihehkib ротора [47]:
IPQSIPQS(3.3.3)(3.3.3)
IPQS
IPQS
(3.3.3)
(3.3.3)
]д_ apq - ксрнь ура\н_ньу ,р([) = 0 ; ,р([) - iрhbЗ\hднаy hi Пункрьь ；_kk_ey ihрyдdа p;
]-dhhрдbна1а ih \ukhi_ ihehkib ротора, м; и,屮，w - радbаevнаy, угeh\аy ь \р_м_ннау dhhрдbна1u, м, рад, к；
p = 0,1,2,…；q= 1,2,3,…；s =1,2,3;
p, q,夕-моди dhe_6анbC; k - скорость з\ука \ среде, м/с.
>ey замкнутого h6t_ма ра6hq_C камери \ \ьд_ iрyмhугhevнh]h тора ]ранbqнu_ yceh\by ьм_хт \ьд [48]:
w<Wuw<Wuu=5K= 0 ；U = 5p + OFu=5K= 0 ；U = 5p + OFw<W]w<W]]=0] = KK]=0] = KK=0;=0;(3.3.4)(3.3.4)
w<
Wu
w<
Wu
u=5K= 0 ；
U = 5p + OF
u=5K= 0 ；
U = 5p + OF
w<
W]
w<
W]
]=0
] = KK
]=0
] = KK
=0;
=0;
(3.3.4)
(3.3.4)
]д_ 5K - внегньС радьус ра6hq_C камери, м.
(3.3.5)(3.3.5)>ey yс1анh\b\rbхсy кheе6анbC представим ih1енpbаe скорость \ \ьде
(3.3.5)
(3.3.5)
< = \(u,M,] )hL(zW+E).
(3.3.6)(3.3.6)1осл_ iодс1ано\кb (3.3.5) в (3.3.1) iоeyqbм уравненье = еevм]оevpа в pbebндрbqескbх коордbна1ах:
(3.3.6)
(3.3.6)
丄牙и吗+； 空+砲+z2\=0
U Wu © Wu 丿 и2 0屮2W]2f2
(3.3.7)(3.3.7)Вспользуу метод Nyрvе, iредс1авьм амieь1yднyx Пункрьх в вьде ироьзведеньу тр_х ПункрьС разних iеременнuх, но у ка'дос Пункрьь - однос:
(3.3.7)
(3.3.7)
屮=5(u) )(m) =(]).
Ihдklz\bf (3.3.7) \ (3.3.6) ь ijhba\_д_f g_dhihju_ преобразованьу mjz\g_gby =_evf]hevpz деу ампеьтудноС Птнкрьь \(и,屮，z), заменуу его тр_му обикновеннимь дbnn_р_нpbaлvнufb урz\н_нbyмb：
G2)2吊 с
—-+ m2) = о ； Gm2
(3.3.8)
冬 + J2= = о ；
G]2
(3.3.9)
G2 5 1 G5 § 2 m • „ c —Г + —- + l К2--7 1 5 = О, Gu2 и Gu © и2 丿
К = zK/F2 -J2,
(3.3.10)
(3.3.11)
-1
]д_ р, j- iрhbЗ\hevнu_, p_eu_ qbkez; zk - круговау qzcihiz, k .
Jerzy уравненьу (3.3.8) - (3.3.10), находьм резонансние qzkioiu как
fmns = ^FS j .P q + © 沪 j，(3-3-12)
гдеm = o,1,2,…；q = 1,2,3,…；夕=1, 2,3,…；.pQ - корньkооl\еlkl\уxsегодьсперсьонного
уравненьу;儿-висота ра[оqеC камери.
Hiредеebм ньзгье собственние qастоlu поеость ра[оqеC камери прь m = о как
fonp = 2FS j .О” + © S^P,(3.3.13)
где . oq - корнь уравненьу
,1(.oq5k)<1(.0q(5p + Oc))-<i (.oq5,),1(.о”(5p + ?с))=。・(3.3.14)
Уравненье (3.3.14) совпадает с уравненьем A. B. Аьмьна [44 - 46] деу расqета собственних qьсеe ра[оqеC камери. >анное уравненье ьсiоevзовалосv не деу расqета собственное qастотu ра[оqеC камери, а деу нахо'деньу внегнего ь внутреннего радьусов ра[оqеC камери, знаqеньy которих, прь подстановке в уравненье (3.3.14), опредееуеь собственное qьсeо рабоqеc камери, равное собственному qьсeу поеость ротора в прьбеь'еньь pьeьндрьqескьх воен (непоение резонанс). <торое qeен подкорневое сумми в уравненьух (3.3.3) ь (3.3.13) уqьтuвает коеебаньу по висоте рабоqее камери ь поеость ротора, ь зто увеуетсу основним отeьqьем данного метода расqета собственних qьсеe (собственних qастот) рабоqее камери ь поеость ротора. В обsем сeуqае, висота рабоqее камери мо'ет бuтv не равна висоте поеость ротора. Зто два незавьсьмих размера.
1ерепьгем уравненье (3.3.14) в вьде
<1([Q ) ,1 (O[Q ) — <1(O[Q ) ,1([Q )= 0,(ЗЗ^)
где [Q = к。”(5р + /J； o = 5K/(5р + /J； <1 - Пункрьу Gеемана.
Bспоevзуy табеьри корнее некоторих вира'енье, содер'аsьх Пункрьь ；ессееу ь Gеемана [49], находьм п-ие поeо'ьтеevнuе коренv х〃，отсхда
Ко” = [”/(5р + Ос).
(3316)(3316)Kpq hij_д_ey_lky ba mjz\g_gby
(3316)
(3316)
,P (O[mn)<m ([mn)- ,m ([mn)<m (O [mn)=。・
IheguC резонанкниС р_'ьм работи IAPL бтдет gz[exдzlvky ijb вишоененьь mceh\bC
]^_]^_]p, zc - qbkez каналов]p, zc - qbkez каналов\\jhlhj_jhlhj_ZZnZp p c'cZZnZp p c'c©J©J(3.3.17)(3.3.17)-1b статоре;z- тгаовау скорость ротора, k ;-1b статоре;z- тгаовау скорость ротора, k ;
]^_
]^_
]p, zc - qbkez каналов
]p, zc - qbkez каналов
\
\
jhlhj_
jhlhj_
ZZnZp p c
'c
ZZnZp p c
'c
©J
©J
(3.3.17)
(3.3.17)
-1
b статоре;z- тгаовау скорость ротора, k ;
-1
b статоре;z- тгаовау скорость ротора, k ;
'-наьбольгьС обsbС дельтель 百,％ .
G_iOлнuС резонанс будет \uiолнyтvсy прь соблхденьь первого равенства в травненьь (3.3.17).
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =EA<? 3
；zez[urdh :. F., Abfbg :. B., J'bpdbC <. I. = bдроfеoанbqесdое дьспергьрованье. M.: Наука, 1998. C. 331.
H6hpy3h\zgb_ длу iолmqениy ь обработкь високовузкьо дьсперснио сред /；. В.
；асок, А. I. =артвьq, А. Р. Коба ь др. // Iроf. теплотехника, 1996. Т. 18. № 1.C. 50 - 56.
Ijgbd ：. >. Проблеми кавьтарьь. Е.: Судостроенье, 1966. 439 с.
Ibjkhe B. Кавьтарьу. M.: Мьр, 1975. 95 с.
Jh'd_ki\_gkdbC <. <. Кавьтарьу. Е.: Судостроенье, 1977. 248 с.
E_\dh\kdbc X. E. Структура кавьтарьонних теqеньС. Е.: Судостроенье, 1977. 248 с.
:jayfzghs A. K. Кавьтарьу в местних гьдравльqескьх сопротьвленьух. M.: Wнергьy, 1978. 303 с.
；yC\oe <. G. Тонкье каверни в теqеньyх с возмmsеньyмь. К.: Наукова думка, 1980. 296 с.
L_j_giv_\ :. =. Mатематьqескье вопроси кавьтарьь: Уqебное пособье. Qебоксарu: Взд-во Qmваrского гос. ун-та, 1981. 132 с.
Bkke_dh\zgby по развьтоС кавьтарьь: Сб. наmq. тр. Новосьбьрск: Вн-т теплоПьзькь СН АН СССР, 1976. 144 с.
Dgwii J., >_ceb >'., Offbi N. Кавьтарьу. M.: Мьр, 1974. 668 с.
N_dhidbg B. F., G_fqbg :. N. Вспользованье кавьтарьь в технологьqескьх прорессах. Кьев: <ьsа гк., 1984. 68 с.
Nebgg =. Nьзька акустьнескоС кавьтарьь в 'ьдкостух. В кн.: Nьзьqескаy акустька / 1од ред. У. Мезона. М.: Мьр, 1967. Т. 1. Q.；. С. 7 - 138.
Rmibeh\ <. :. Нснови Пьзькь ультразвука: Уqебное пособье. Е.: Взд-во Ееньнгр. ун-та, 1980. 280 с.
YoungF. 5. Cavitation. London: McGraw-Hill, 1989.
Leighton 7. G The Acoustic bubble. - London: Academic, 1994.
$pfel 5.(. Sonic eflervescence: A tutorial on acoustic cavitation // J. Acoust. Soc.
Am.. 1997. V.101. № 3. P. 1227 - 1237.
Kbjhixd F. =. Wdki_jbf_gizevgu_ ьссеедованьу yevipz3\mdh\hC кавьтарьь.
В кн.: FhSHu_ yevipa3\yKh\u_ ihey / Ihд р_д. E. >. Розенберга. M.: Наука, 1968. Q. 5. С. 168 -220.
:dyebq_\ <. :. Кавьтарьу в крьо]_ннио ь Kbiysbo 'ьдкоктуо. M.: Наука, 1978.
220 k.
Hkgh\u Пьаькь ь технькь ультразвука: Mq_бнh_ пособье длу вузов /；. А.
Агранат, M. Н. >убровьн, Н. Н. ХавскьС ь др. M.: Висг. гк., 1987. 352 с.
Xdz_\ <. N. = ьдpоf_хaньq_скь_ проресси в роторних аппаратах с модулурьеС проходного сеqеньy потока обрабативаемоС среди // Lеоp. основи хьм. технол. 1994. L. 28. № 6. С. 581 -590.
Jha_g[_j] E. >. Кавьтарьоннау область. В кн.: Mоsнuе ультразвуковие полу /
1од ред. E. >. Розенберга. M.: Наука, 1968. Q. 6. С. 221 - 266.
；_j]fzg E. Ультразвук ь его прьмененье в науке ь техньке. M.: Вностр. льт- ра, 1957. 726 с.
Fzpayebk F. ：. Нснови звукохьмьь (хьмьqескье реакрьь в aкyстьqескьх полух): Уqебное пособье для хьм. ь хьм.-технол. спер. вузов. M.: Висг. гк., 1984. 272 с.
Fzpayebk F. :. Aвyкохьмьqескье реакрьь ь сонолхмьньсренрьу. M.: Хьмьу,
1986. 288 с.
The acoustic emission from single-bubble sonolumiscence / T. J. Matula, I. M. Hallaj, R. O. Cleveland et al. // J. Acoust. Soc. Am., 1998. V. 103. № 3. P. 1377 - 1382.
Gh\bpdbC ；. =. 1рьмененье aкyстьqескьх колебанье в хьмько-техно- логьqескьх прорессах. M.: Хьмьу, 1983. 192 с.
；phgbg N. ：., Q_pgh\ :. I. Удаленье заусенрев ь дьспергьрованье порогкових матерьалов прь воздеСствьь ультразвука. M.: Магьностроенье, 1978. 55 с.
Dhaup_\ K. I. = ьдроабразьвниС ьзнос металлов прь кавьтарьь. M.: Магьностроенье, 1971. 240 с.
DedpbgkdbC <. D., ；_kh\ :. K., =yigbd B. W. Внверсьу двухПазного состоуньу 'ьдкость прь ьмпульсном нагру'еньь // >оклади АН PN. 1997. L. 352. № 4.С. 477 - 479.
К. Heinrich Kuttruff. Pressure-induced interaction between bubbles in cavitation
field // J. Acoust. Soc. Am. 1999. V. 106. № 1. P. 190 - 194.
OZpd_\bq :. :. Взбранние труди. ЕьнеСние ь нельнеСние сьстеми. М.: Наука, 1973. L. 2. 566 с.
H ]bphf_ozgbqekdbo автоколебательних увленьух / А. А. ；арам,H. А.
Еогакова, В. ；. Коган, ；. А. Клорунг // Lеоp. основи хьм. технол. 1982. L. 16. № 1. С. 132 - 135.
A\_a0bg :. D. Вспользованье аппаратов тьпа РАМ1 длу полyqеньy високодьсперсних wмyльсьc в ре'ьме aкyстьqескоc кавьтарьь: АвтореП. дьс. ... канд. техн. наук. М.: МВХМ, 1983. 16 с.
Abfbg :. B. Нестарьонарнау гьдромеханька преривьстих теqеньc. М.: Nольaнт, 1997. 308 с.
Abfbg :. B., Xdz_\ <. N. Абсорбрьу дьоксьда углерода водоС в роторном аппарате с модулурьеС потока // Lеоp. основи хьм. технол. 1989, L. 23. № 5. С. 673 - 676.
Ahih\ ；. G. Вьбрарьу на лопaтоqнuх qaстотaх в рентробе'них насосах с одьнаковим qьслом лопастеС колеса ь лопаток отвода // Еопастние насоси:Сб. нayq.
тр. E., 1975. С. 267 -271.
JbfkdbC-DhjkZdh\ ：. <.，；z'_gh\ >. <.，；z'_gh\z E. 4 Nbabq_kdb_ основи h[jzah\zgby звтка в воздуоодтвних магьнах. M.: Наука, 1988. 173 с.
Xdz_\ <. N., Dhdhj_\ >. L., Khibg :. B. К вопросу о pzcq_i_ г_ом_трьн_скьх параметров аппаратов ibiz ]bдpоf_хzнbq_сdоC сьр_ни 〃 Взв. вузов. Магьностроенье. 1972. № 6. С. 80 - 85.
Hkijh\kdbc =. F., Fzeur_\ I. ：., :dk_gh\z ?. =. H работе iуevсаpьоннuх аппаратов в резонансном ре'ьме 〃 Lеоp. основи хьм. техное. 1990. L. 24. № 6. С. 835 - 839.
Khibg :. B. Вссеедованье параметров ]ьдpодьнамьqесdоC сьрени с pеevx поeуqеньy високодьсперсних гетерогенних сьстем: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. М.: MBOM, 1975. 16 с.
Q_j\ydh\ <. М. Растворенье твердого в 'ьдкость ь дьспергьрованье 'ьдкостес в дeьнноканалvном роторном аппарате с модуеурьеС потока: >ьс. ... канд. техн. наук. М.: MBOM, 1982. 169 с.
H f_ozgbaf_ генерьрованьу пуevсаpьC давееньу в pотоpно-пуevсаpьоннuх аппаратах / L. В. Евстигнеева, В. Н. Коеесньк, X. С. Кpавqенко, М. М. Оодикер 〃 1ром. тепеотехнька. 1991. L. 13. № 2. С. 63 - 67.
Abfbg :. B., 3\_adbg :. D., Xdz_\ <. N. Hптьмалvнuе соотногеньу ]еометpьqескьх ь кьнематьqескьх параметров аппаратов тьпа ]ьдpомеханьqескоC сьрени // Совергенствованье конструкрьс магьн ь аппаратов хьмьqескьх проьзводств: Ме'вуз. сб. науq. тр. М.: МВХМ, 1982. С. 47 - 50.
Abfbg :. B., 3\_здьн :. D. Нптьмьзарьу конструктьвних параметров ь ре'ьмов работи pотоpно-пуevсаpьоннuх устросств // Hптьмалvное проектьрованье в задаqах хьмьqеско]о магьностроеньу: Ме'вуз. сб. науq. тр. М.: МВХМ, 1983. С. 31 - 34.
Abfbg :. B., J'bpdbC <. I., Kijp_\ <. G. Анаеьз резонансного ре'ьма работи роторного ]ьдpомеханьqеско]о дьспергатора // = орнау технька на пороге XXI века / Lез. доке. ме'д. сьмп. М.: М==М, 1996. С. 248-249.
E_i_gdbg :. N. Акустька: Mqеб. пособ. деу вузов. М.: Висгау гкоеа, 1978. 448 с.
Promtov М. $., Kuleshov Yu.V. The use of resonant phenomena for effectivenss of acoustic technological apparatuses // Transactions TSTU. 1999. V. 5. № 1. P. 90 - 94.
Kjz\hqgbd по спеpьалvнuм Пункрьум / 1од ред. М. Абрамовьра ь В. М. Стьгана. М.: Наука, 1978. 832 с.
4・ BKKE?>HBAHB? KBHELBKB =B>PHM?O：HBQ?KKBO B F：KKHH；M?HHUO IPHP?KKHB
B IMEVKAPBHHHUX AIIAJALAO PHLHPHH=H LBIA
IAPL пpедназнаqенu деу ьнтенсьПькарьь XLI, но, естественно, не деу всех, а тоevко деу опредеееннос группи прорессов. Mqьтuваy то, нто основное воздесствье на обрабативаемух среду проьсходьт за сqeт гьдpоакустьqескьх ь гьдpомеханьqескьх Пакторов, основное Пазос дое'на бuтv 'ьдкостv. Сeедоватеevно, XLI реальзуемие в IAPL относутсу к кеассу гетерогенних прорессов ь подраздееяхтсу на группи: "'ьдкость - жидкость”； "жидкость - твердое теео"; "'ьдкость - газ". IAPL наьбоеее зППектьвен деу такьх
ijhp_kkh\, dZd WMyevrbphBZHbe，wdkijZdpby, растворенье, дbki_j]bjh\zgb_ b гомогеньзарьу. В wihc ]ez\_ pz3pz[ziu\z_icy метод pzcqeiz указанних прорессов на основе знергегьнеско]。 подхода.
4・L BGL?GKBNBD：PBY XBMBKH-L?XHHEH=BQ?KKBOIPHP?KKHB В IMEVK：PBHHHUX AIIAPALAXPHLHPHH=H LBIA HA HKHHB? WH?P=?LBQ?KKH=H IH>XH>A
ВнтенсьПькарьу прорессов переноса о[uqно сводьтсу к yв_ebq_нbx одного ьеь н_сdоevdbх параметров, о[ознаqеннuх в еьнесном дьППеренрьалвном уравненьь: G0 = N6)Gw , где 尸 -двь'ysаy сьеа проресса; 6 - едьньра пeоsадь ьеь обьема; N - козППьрьент скорость техноeо]ьqесdо]о проресса; w - врему; F - коеьнество перенесенного веsества ьеь знергьь. Нднознанно мо'но сказать，нто увееьненье времень проресса, пeоsадь поверхность переноса увеуетсу зкстенсьвним методом. >еу повигеньу ьнтенсьвность за снет рарьонального распредеееньу знергьь на органьзарьх проресса необходьмо увееьньвать параметри N ь 尸.Тем не менее, увееьненье пeоsадь поверхность 6 деу руда прорессов мо'ет сеужьть основним крьтерьем, хаpактеpьзyxsьм ьнтенсьвность проресса. Зто характерно деу такьх прорессов, как змуеьгьрованье ь дьспергьрованье. Увееьненье параметров N ь 尸 требует увееьненьу кьнетьнескоС знергьь деу созданьу боеьгьх скоростес относьтееьно]о двьженьу Паз ь уменьгеньу времень обновееньу ме'Пазнос поверхность. Зто подтверждаетсу разеьннимь гьпотезамь ь модееумь тепеомассопереноса: ме'Пазнос турбуеентность КаПарова; многосеоСноС Еевьна; пеенонноС Gеpста ь Ехнгмхра; пенетрарьоннос Хьгбь, >анкверста ь Кьгьневского; пеенонно-пенетрарьонноС Тура-Марнееео ь РукенгтеСна [1 - 3].
Увееьненье кьнетьнескоС знергьь потока жьдкость возможно за снет увееьненьу разность скоростних напоров на характерних унастках аппарата, созданьу ьнтенсьвноС турбуеентность ь т.п. Wтот способ требует боеьгьх затрат знергьь, нто повигает знергоемкость аппарата ь сньжает его К.1.>. >ругоС способ закехнаетсу в увееьненьь моsность за снет уменьгеньу времень трансПормарьь знергьь в аппарате. Qем меньге врему воздеСствьу на жьдкух гетерогеннух среду опредееенного коеьнества знергьь, тем боеьге моsность вкеадиваетсу в опредееенниС обtем жьдкость, т.е., повигаетсу удееьнау моsностv аппарата. Gаьбоeее зППектьвен ввод знергьь в вьде короткого, моsного ьмпуеьса. ВмпуеьсниС ввод знергьь сysественно ьнтенсьПьрьрует проресси дьспергьрованьу ь змуеьгьрованьу, так как проресс дробееньу настьр увеуетсу едьньнним актом, деу которого требуетсу моsноe воздеСствье за маеиС промежуток времень.
>еу увееьненьу степень ьнтенсьПькарьь, проресс трансПормарьь знергьь необходьмо реаеьзовать не только во времень, но ь в опредееенном обtеме. Gаьбоeее зППектьвно ьмпуеьсное воздеСствье непосредственно в ограньненном пространстве окоео настьри гетерогенноС жьдкость. >еу зтого необходьмо создавать боеьгое ньсео актьвних зон, в которих проьсходьт ьмпуеьсное воздеСствье на настьру. Такау органьзария проресса мьньмьзьрует непродуктьвние затраты знергьь на весь обtем аппарата.
Кпособ повигеньу ьнтенсьвность хьмько-техноеогьнескьх прорессов ь повигенье зППектьвность аппаратов за снет дьскретьзарьь знергьь во времень ь в пространстве назван прьнрьпом дьскретно-ьмпуеьсного ввода знергьь (>BBW) [3 - 6]. ТакоС подход предпоеагает, нто дьссьпарьу вводьмоС знергьь доежна проьсходьть пpеьмysественно в окрестность дьсперсноС настьри за короткьС промежуток времень, а Пактори, способствyxsье потерум знергьь вне зтьх зон, доежни бить по возможность устранени.
Разработнькь прьнрьпа >BBW в канестве основного pеальзьpyxsего Пактора рассматрьвахт механьзми трансПормарьь знергьь боеьгьм коеьнеством парогазових пузирьков [7, 8]. 1арогазовие пузирькь вознькахт за снет разеьнних механьзмов: кавьтарьь, взривного вскьпаньу жьдкость, барботьрованьу острого пара нерез хоеоднух
'bдdhklv. Izphrz3h\u_ iyaupvdb kem'zi ijzgknhjfzihjzfb Zddmfmebjh\zgghc \ сьстеме ihi_gpbzevghc знергьь \ dbg_ibq_cdyx знергьх радьального двь'еньу 'ьдкость \ зоне dz'дh]h iyaupvdz. Az короткьС проме'уток \р_м_нь проьсходьт \ид_е_нь_ мhsнh]h bMiyevcz знергьь, коториС p_zeьзyетсy \ Порме ударноС сn_pьq_сdhC воени, ]_н_рьру_мос imзupvdhм, в вьде кумуеутьвноС струСкь, \озньdzxsеС ipь схeоiu\zньь пузирвка, високьх градьентов скорость мькропотоков 'ьдкость окоео пуеьсьрухтьх пузирвков.
Автори рассматриваемого ipьнpьiz сqьтzxт, нто >B<W реаеьзуетсу в IAPL в вьде кавьтарьонних зППектов ь за сqет [оevrьх сдвьгових напру'еньС в зазоре ме'ду ротором ь статором [5, 6]. Пуевсарьь давееньу ь скорость потока рассматрьвахтсу как ьзвестниС, тpьвьzevнuС метод ьнтенсьПькарьь прорессов в рамках теорьь eокzevно-ьзотpоiноС тур[уеентность.
LакоС подход не мо'ет сqьтатvсy iоeностvx обоснованним, так как в самом прьнрьпе >B<W заео'ен механьзм неоднократно iовтоpyxsе]осy раз]онно-тормозно]о двь'еньу, т.е. iеpьодьqескь пуевсарьонного [3, 9]. Необходьмо pасrьpьтv обеаств реаеьзарьь прьнрьпа >BBW, так как возмо'но ьнтенсьвное направеенное пуевсарьонное воздеСствье в еокаевних обtемах 'ьдкость ьеь газа ь в боеее крупних масгтабах, не'ееь пузирвковие механьзми.
ВмпуевсниС подвод знергьь в огpаньqенном обtеме так'е ьнтенсьПьрьрует многье хьмько-техноeо]ьqескье проресси ь в отсутствье кавьтарьь. Кавьтарьонние зППекти характерьзухт боеее високьС каqественнuС уровень пуевсарьонноС органьзарьь проресса двь'еньу 'ьдкость. ВнтенсьПькарьу техноeо]ьqeскьх прорессов обусеовеена не тоеько пpеобeадаxsьм ьнтенсьnьpьpmxsьм Пактором, а всеС совокупностьх Пакторов воздеСствьу на 'ьдкух гетерогеннух среду.
IAPL представеует собоС простух механьнескух конструкрьх, но прь его работе набехдахтсу сео'ние многокомпонентние ]ьдродьнамьнескье ь акустьнескье зППекти. @ьдкау гетерогеннау среда подвергаетсу многоПакторному воздеСствьх, закexqаxsемmсy в пуеьсарьух давееньу ь скорость потока, мькропуеьсарьух кавьтарьонних пузирьков с ьзеуненьем сПерьнескьх ударних воен, 'естком кумуеутьвном воздеСствьь за снет схеопиваньу кавьтарьонних пузирьков, боеьгьх сдвьгових напру'еньух в зазоре ме'ду ротором ь статором. Рассмотрьм ка'диС ьз зтьх механьзмов ьнтенсьПькарьь техноео]ьнескьх прорессов в IAPL по отдееьность.
В отсутствье кавьтарьь основное воздеСствье на 'ьдкух гетерогеннух среду проьсходьт за снет турбуеентних пуеьсарьС скорость в потоке 'ьдкость прь ее ьмпуеьсном вводе в канае статора. Вееьньну зеементарного обtема 'ьдкость, введенного в канае статора за врему совмеsеньy канаеа ротора с канаеом статора, мо'но рассньтать, как
Wi
хо = 6」9(W)dt, (4.1.1)
О
]де 6С = DcKc ； ti =(Dp + Dc У z5p .
Wнеp]ьy ьмпуеьса давееньу, генерьруемого в канае статора, опредееуетсу по Пормуее
(И =丄 jj32(t)d6dt, (4.1.2)
]де k - скорость звука в 'ьдкость, м/с; р - пеотность 'ьдкость, кг/м3; 3(t) - мгновенное знаненье давееньу, генерьруемого прериватееем аппарата с пeоsадьx сененьу канаеа статора 6c.
C mq_ihf того, qih 6С y\ey_iky постоунноС вееьньноС, mjz\g_gb_ (4.1.2) мо'но azibkziv dZd
(4.1.3)
Мгновенное знаненье ьмпуеьсного дz\e_ньy оip_д_ey_lky ьз \ира'_ньу
3(W)= Р ¥ ^9，(4.1.4)
V 2s GW
где 9(w) - среднерасооднау скорость 'ьдкость нерез канал статора, м/с. 1одета\еуу правух насть Пормули (4.1.4) в вира'енье (4.1.3), полуньм
(4.1.5)
Моsноcтv ьмпульса давееньу, генерируемого в канал статора, запьгем в вьде
(4.1.6)(4.1.6)
(4.1.6)
(4.1.6)
Удееьнух знергьх ьмпуеьса давееньу рассньтаем по Пормуее
HHииXoPXoP2sfW°xo2sfW°xo(4.1.7)(4.1.7)
H
H
и
и
XoP
XoP
2sfW°xo
2sfW°xo
(4.1.7)
(4.1.7)
1рь вознькновеньь кавьтарьь в канале статора, ьнтенсьПькарьу техноеогьнескьх прорессов оcmsеcтвeyетcy так'е за снет пуеьсарьС ь схеопиваньу кавьтарьонних пузирьков. 1рь пуеьсарьух кавьтарьонних пузирьков образухтсу ударние сПерьнескье воени.
Wнер]ьy, cоо[sеннаy окру'аxsеC 'ьдкость кавьтарьонним пузирьком, опредееуетсу в \b^_
(щ = 4s3K(5^ах -届)з .(4.1.8)
Суммарнаузнергьу,cоо[sеннаy зеементарному о[tему 'ьдкость всемь
(4.1.9)(4.1.9)кавьтарьоннимь пузирькамь, есть
(4.1.9)
(4.1.9)
(П = Qk (山,
]де Qk - коеьнество кавьтарьонних пузирьков.
(4.1.10)(4.1.10)Qьceо кавьтарьонних пузирьков опредееуем как отногенье о[tема кавьтарьонного кеастера к о[tему кавьтарьонного пузирька:
(4.1.10)
(4.1.10)
QK = 3хк/4п5Рах)・
(4.1.11)(4.1.11)Врему захеопиваньу кавьтарьонного пузирька опредееьм по Пормуее Jweеy [ез унета вузкость ь с'ьмаемость пара ь газа в пузирьке:
(4.1.11)
(4.1.11)
W3 = °，9155тах
]де Рк - давеенье в канаее статора, прьньмаемое равним давееньх в рабонеС камере, 1а.
KmffZjgzy знергьу，khh6s_HHzy 'ьдкость \с_мь dz\bizpbhggufb imaujvdZfb k mq_ihf dhebq_ki\z iyevczpbC，hiр_д_ey_lky \ \ьд_
(L QK(山・
Переходу к f hSHhcib, запьгем:
1П = QK (H1/W3 •(4.1.12)
>bkkbizpbx MhSHhkib \ зеементарном h6t_M_ hiр_д_eьм kzk
Hn = 1п/XOP=(^ = 3”•(4.1.13)
W3 Xop 4w3ps5max Xo
MqbiuBzy, qih отногенье h6t_MZ кавьтарьонного кеастера Xk к обьему, введенному \ канал статора х°, есть ьндекс кавьтарьь ., заiьrем:
нп = 3(П1. •(4.1.14)
4W3ps5max
(4.1.15)(4.1.15)(4.1.16)(4.1.16)Вль, с yqетом ранее iолyqеннuх соотногеньС
(4.1.15)
(4.1.15)
(4.1.16)
(4.1.16)
=％-]
imзuрvком, бистро затухает iрь волне в завьсьмость от расстоуньу,imзuрvком, бистро затухает iрь волне в завьсьмость от расстоуньу,W3P ©5Pax 丿
imзuрvком, бистро затухает iрь волне в завьсьмость от расстоуньу,
imзuрvком, бистро затухает iрь волне в завьсьмость от расстоуньу,
Knерьqескаy ударнау волна, генерьруемау расiространеньь в 'ьдкость. >авленье в ударное iодqьнyетсy завьсьмость вьда
3 = 3・5/и ,
]де 3・-ударное давленье на поверхность imзuрvка, 1а; и - расстоунье, на которое расiространyетсy волна, м; 5 - текysьc радьус iyзuрvка•
<озvмем за текysьc радьус iyзuрvка вельqьнy 5о, когда ударное давленье максьмалvно, ь будем сqьтатv, нто давленье ударное волни сyseственно yменvrьтсy на расстоуньь и = 5max. Тогда козППьрьент затуханьу ударное волни будет ьметv вельqьнy (飞/5max). С yqетом того, нто знергьу iроiорpьонаevна квадрату давленьу, козППьрьент ослабленьу знергьь будет ьметv вельqьнy (飞/5maxF. С yqетом зтого предполо'еньу Пормула (4.1.15) прьмет вьд
н = 3.ПW3Pн = 3.ПW3P1-乎『反f © 5max 丿© 5max 丿1-乎『反f © 5max 丿© 5max 丿(4.1.17)(4.1.17)
н = 3.
ПW3P
н = 3.
ПW3P
1-乎『反f © 5max 丿© 5max 丿
1-乎『反f © 5max 丿© 5max 丿
(4.1.17)
(4.1.17)
За врему своего 'ьзненного рькла кавьтарьоннис пузирек мо'ет соверrьтv несколvко iyлvсаpьc• Последнуу iyлvсаpьy заканqьваетсy схлопиваньем кавьтарьонного пузирька. Зто проьсходьт потому, qTO в наqаeе нового рькла генерьрованьу ьмпyлvса давленьу в канал статора, давленье в канале возрастает ь визивает схлопиванье пузирька. 1рь схлопиваньь кавьтарьонного пmauрvка образуетсу високоскоростнау кумулутьвнау струска, которау десствует на окрy'аxsье qастьpu 'ьдкость как твердое тело. Dьнетьqескyx знергьх едьньqноc кумулутьвнос струскь мо'но запьсатv в вьде
(K1 = PkM/2 , (4.1.18)
]д_ pk1 =рхк1 - fZkkz dmfmeyib\HhC cipmCdb，кг; 9Kl - скорость dmfmeyib\HhC cijmCdb，м/с. H[t_f ктмуеутьвноС cipmCdb hip_д_ebм kzk
Xk1 = Ok1 s'k1/4 ,(4.1.19)
]д_ 'ki，OKi - дbzм_lp b дebнz кумуеуть\ноС струскь, м.
>bZM_ip b деьну кумуеуть\ноС струскь запьгем, согеасно p_dhм_ндzpbyм [10, 11]:
'k1 = 0，。92 5max;OKi = 0,ll6 5max
LzdbM образом, \ира'_нь_ деу оip_д_e_нby моsносlb _дbHbqноC кумуеуть\ноС струскь ЗZibCU\Z_lCУ \ \ьд_:
1k1 =乎W31k1 =乎W3PKi*2 ■ 0,9l55max 7Pz3rPKi*2 ■ 0,9l55max 7Pz3r(4.1.20)(4.1.20)Qbсeо кумуеутьвних стру_к \ кавьтарьонноС обеасть прьньмаем равним ньсеу ка\ьтарьоннио пузирьков. Fоsностv \с_х кумуеутьвних стру_к в кавьтарьонном кеаст_р_ оip_д_eьм как:Qbсeо кумуеутьвних стру_к \ кавьтарьонноС обеасть прьньмаем равним ньсеу ка\ьтарьоннио пузирьков. Fоsностv \с_х кумуеутьвних стру_к в кавьтарьонном кеаст_р_ оip_д_eьм как:1K = 1KlQ =1K = 1KlQ =10-4 P92 'Kxk5max V р/3K10-4 P92 'Kxk5max V р/3K(4.1.21)(4.1.21)>ьссьпарьх моsность кумуеутьвних стру_к во введенном обt_м_ х0 Пормуе_:>ьссьпарьх моsность кумуеутьвних стру_к во введенном обt_м_ х0 Пормуе_:опр_д_еьм поопр_д_еьм поH KH K1к _ 10-4 霓'Kxk -:，.PX05max Jр/3X01к _ 10-4 霓'Kxk -:，.PX05max Jр/3X0(4.1.22)(4.1.22)
1k1 =乎
W3
1k1 =乎
W3
PKi*
2 ■ 0,9l55max 7Pz3r
PKi*
2 ■ 0,9l55max 7Pz3r
(4.1.20)
(4.1.20)
Qbсeо кумуеутьвних стру_к \ кавьтарьонноС обеасть прьньмаем равним ньсеу ка\ьтарьоннио пузирьков. Fоsностv \с_х кумуеутьвних стру_к в кавьтарьонном кеаст_р_ оip_д_eьм как:
Qbсeо кумуеутьвних стру_к \ кавьтарьонноС обеасть прьньмаем равним ньсеу ка\ьтарьоннио пузирьков. Fоsностv \с_х кумуеутьвних стру_к в кавьтарьонном кеаст_р_ оip_д_eьм как:
1K = 1KlQ =
1K = 1KlQ =
10-4 P92 'Kxk5max V р/3K
10-4 P92 'Kxk5max V р/3K
(4.1.21)
(4.1.21)
>ьссьпарьх моsность кумуеутьвних стру_к во введенном обt_м_ х0 Пормуе_:
>ьссьпарьх моsность кумуеутьвних стру_к во введенном обt_м_ х0 Пормуе_:
опр_д_еьм по
опр_д_еьм по
H K
H K
1к _ 10-4 霓'Kxk -:，.
PX05max Jр/3X0
1к _ 10-4 霓'Kxk -:，.
PX05max Jр/3X0
(4.1.22)
(4.1.22)
Скорость кумуеутьвнос струскь наедем как
9K = N93,(4.1.23)
]^_]^_2323§/\3 •5^ I -l§/\3 •5^ I -l© 5©© 5©丿丿纭P纭Pскорость захеопиваньу кавьтарьонное поеость, м/с;скорость захеопиваньу кавьтарьонное поеость, м/с;N -N -
]^_
]^_
2
3
2
3
§/\3 •
5^ I -l
§/\3 •
5^ I -l
© 5
©
© 5
©
丿
丿
纭
P
纭
P
скорость захеопиваньу кавьтарьонное поеость, м/с;
скорость захеопиваньу кавьтарьонное поеость, м/с;
N -
N -
wн_p]_тьq_скьc козППьрьент，N14 , [10].
НаьбоеьгьС трудностьх увеуетсу опредееенье максьмального ь наqалvно]о радьуса кавьтарьонного пузирька в момент наьбоеьгего расгьреньу ь захеопиваньу. Согеасно [12], прь ьмпуеьсних pастy]ьваxsьх напру'еньух в 'ьдкость зародигь кавьтарьь наqьнаxт расть, образуу кавьтарьоннис кеастер, Порма ь деьна которого опредееуетсу наqальнuм спектром размеров кавьтарьонних зародигеС, характером прькеадиваемого напру'еньу ь ]pаньqнuмь усеовьумь. Все зародигь достьгахт максьмаеьного размера одновременно, ь среда мо'ет сqьтатьсy монодьсперснос, содеp'аsеc пузирькь только одного размера.
МаксьмаеьниС ь мьньмаеьнис радьуси кавьтарьонного пузирька опредееухтсу по уравненьх (3.1.12 ). ：наеьз регеньу уравненьу показивает, нто отногенье (5max/5o)
gzohдblky \ предееах 3-6, qih ihдl\_j'дz_lky wdki_jbf_gizevgufb даннимь [13 - 15], ChrezkHh dhihpuM dhH_qguC радьус dz\bizpbhHHh]h пузирька \c_rh \ 3 - 5 pza M_Hvr_ bkхhднh]h. C yq_ihM wih]h b другьх дhiуs_нbC, b yqbiu\zy, qih . = xk/х0, запьг_м:
h К = 0,028h К = 0,0283Д3Д(4.1.24)(4.1.24)
h К = 0,028
h К = 0,028
3Д
3Д
(4.1.24)
(4.1.24)
Ipb Mzehc \_ebqbH_ azahpz, ipzH3biHuC pzkхhд 'ьдкость q_p_3 azahp H_\_ebd, b ьм Mh'Hh ip_H_[p_qv. Ipb [hevrhc \_ebqbH_ azaopz м_'ду phihphM b kizihphM i_p_izд дz\e_нby H_[hevrhc, ipzH3biHuC pzkхhд 'ьдкость cys_ki\_H_H, z bHi_Hkb\Hhkiv dz\bizpbb Mzez. В wihM ceyqz_ hip_д_e_ннzy qzciv 'ьдкость ihд\_pгz_тсy h[pz[hiK_ \ 3z3hp_ м_'ду poiopoM b CTziopoM 3z cq_i [oevrbx сдвьгових Hzipy'_Hbc. Foshoctv, кhтоpаy
pzсxhдy_тсy hz ipehдhe_нb_ \У3Кьх Cbe ip_Hby ipb \pzs_Hbb phiopz, hip_д_ey_lсy \ chhi\_ici\bb с nopMyeoC (2.1.38)
a = S ii+E-D(i,+in+iin+iIV),
d + E D + E
гд_ 11 = (E - D) zKPjl^WZ5 ] G\ ；9zR =Z5p ©0,5 -0,383J/：§]；
6=2- (Ep- DpLp K;6=2- (Ep- DpLp K;1I +1III = 2 P9DKZ25P；9II= 9zR -9^3；9IV = %5+9A3；
6=2- (Ep- DpLp K;
6=2- (Ep- DpLp K;
•
G\ ；
丿
9 =m•
V P[ max
>bccbizpby MhSHhcib \ 3z3hp_ hip_д_ey_lсy ih nopMye_
H 3 = 1з/(Рхз)，(4.L25)
гд_ X3 = 2SR3K3G - h6t_M 3z3hpz м_'ду phlhphM b CizihphM, M3； R3 = 5p +5/2 - сp_днbC pzдbyс 3z3hpz, M； K3 - \UChiz ih\_pXHhCl_C, h6pz3yxsbx 3z3hp, M.
Cyммzpнu_ yд_evнu_ WH_prh3zipziu ipb o6pz6hiK_ 'ьдкость \ zdib\Hux 3hHzx IAPT hip_д_eyxlсy ih nоpмye_
H =H口 +£к +£И +JH3 ,(4.1.26)
гд_ j- козППьрьент，yqbтu\zxsbC соотног_нь_ ipzH3bTHoro pzсxодz 'ьдкость q_p_3 3z3op b pzсxодz 'ьдкость qep_3 кzналu pотоpz b стzтоpz н_iосp_дст\_нно.
КозППьрьент j мо'но pzссqbтzтv сe_дyxsbм о6pzзом. Pzсxод 'ьдкость, ipоxодys_C тоevко q_p_3 кzналu pотоpz b стzтоpz, оip_д_ey_м кzк
40 = X0]c /,(4.L27)
-1 гд_ f - qzстотz со\м_s_нby кzнало\ pотоpz с кzналом стzтоpz, с .
Тогда расход 'ьдкость, ijhi_dzxs_C q_p_3 зазор м_'ду ротором ь статором, наСдем
dZd
Q= 4 - бо,(4.1.28)
]д_ б - о[sьС расход q_p_з аппарат, м3/с.
КозППьрьент j опредееьм \ \ьд_
j =生=4-40 = 2 -1 = -4--1.(4.1.29)
404040х0]с/
В рассматриваемое модееь прьньмаетсу, нто осно\ни_ механьзми дьссьпарьь знергьь \ о[t_м_ 'ьдкость трансПормьрухт __ на ьнтенсьПькарьх т_хноeо]ьq_сdо]о проресса. В д_cст\ьтeevность, qастv знергьь переходы в тепео ь другье вьди потерь знергьь. В свузь с зтьм в Пормуее (4.1.26) необходьмо перед ка'дим сеагаемим ввесть козППьрьенти, уqьтu\аxsье зППектьвние затрати ка'дого вьда удееьноС знергьь на ьнтенсьПькарьх техноeогьqесdого проресса:
H= N口Hn + NKeK + NHеи + NiH3J . (4.1.30)
Веeьqьна ка'дого козППьрьента завьсьт как от тьпа хьмько-техноeогьqеского проресса, так ь от степень зППектьвность трансПормарьь знергьь в поеезнух работу. ：наeьтьqеское опредееенье веeьqьн козППьрьентов 左口，N© Nи ь N^ npобeематьqно, ь наьбоеее правьеьним методом опредеееньу зтьх козППьрьентов будут зксперьментальние ьссеедованьу.
Всходу ьз ьх Пьзьqеского смисла, мо'но заклxqьтv, нто граньри ьзмененьу зтьх козППьрьентов ле'ат в пределах от 0 до 1. Соотногеньу козППьрьентов ме'ду собое дол'ни ьметь вьд Nи > N^ > N口 > NK .
Соотногеньу козППьрьентов установлени ьз следуxsьх сообра'енье. Iеpвьqнuм ьнтенсьПьpьpуxsьм Пактором технологьqескьх прорессов в IAPL увлуетсу дьскретно- ьмпульсниС ввод потока 'ьдкость в канал статора. Вмпульснау (разгонно-тормознау) органьзарьу теqеньy потока 'ьдкость увлуетсу базовое ПормоС длу развьтьу в последуxsем кавьтарьонних зППектов. Нт ампльтуди, Порми колебанье, скорость ь давленьу в потоке 'ьдкость завьсьт степень развьтость кавьтарьь ь турбулентность. Кавьтарьонних образованье мо'ет ь не бить ьль онь будут слабо развьти ь не смогут внесть суsественнuе вклад в усьленье ьнтенсьПьpьpуxsьх Пакторов - увельqенье относьтельное скорость двь'еньу Паз, развьтье ме'Пазное поверхность.
1рь малом зазоре ме'ду ротором ь статором вльунье больгьх сдвьгових напру'енье ь касательних градьентов скорость оказивает не меньгее вльунье на ьнтенсьПькарьх хьмько-технологьнескьх прорессов, qем пульсарьь давленьу ь скорость потока ь кавьтарьонние зППекти в канале статора, а мо'ет бить ь да'е в больгее степень. Вльунье козППьрьента N^ ослабевает в свузь с тем, нто поток 'ьдкость qеpез зазор мал ь qем меньге зазор, тем слабее в нем турбулентность потока. С другое сторони уменьгенье зазора прьводьт к резкому возрастаньх ампльтуди пульсарье в преривателе аппарата ь, соответственно, каqественному переходу в Пакторах воздеествьу - к развьтое кавьтарьь.
В то 'е врему, несмотру на суsественнуx знеpгетьqескуx со ставлyxsуx кавьтарьонних зППектов, ьх вльунье строго локальзовано бль'аегьмь к пузирьку слоумь 'ьдкость. 1рь удаленьь от поверхность пузирька пульсарьонние зППекти резко ослабевахт, ударнау волна бистро затухает. Кумулутьвние струекь прь схлопиваньь
imaujvdz \haHbdzxi н_ всегда, z _сеь воанькахт， ih ьх gzijz\e_gghkiv ь kdhgp_gijbjh\zgghkiv hjb_Hibjh\ZHu xzhibqgh, козППьрьент поеезного д_Сст\ьу невисок. >ey того，qih[u кавьтарьоннис Пактор сms_сlв_ннh воздесствовал на ьнтенсьПькарьх xbfbdh-l_xнheh]bq_сdbx прорессов，необходима обгьрнау кавьтарьоннау область，q_p_a которух будет проходьть весь поток обрабативаемоС 'ьдкость.
На суммарное знаqенье дьссьпарьь знергьь в канале статора ь в зазоре ме'ду ротором ь статором будут вльуть не только козППьрьенти NH, Ni, Nn, NK, но ь характер аавьсьмостес ка'дого вьда удельное знергьь от ]еометpьqeскьx ь ре'ьмних параметров IAPL. =раПькь аавьсьмостес удельних знергьС от ка'дого Пактора воздеСствьу прь ьамененьь основного управлyxsе]о параметра ьнтенсьвностьх воздеСствьу - относьтельнос скоростьх двь'еньу pабоqьx поверхностес ротора ь статора z5P ь, соответственно, каналов ротора относьтельно каналов статора показани на рьс. 4.1.1. -4.1.4.. Еьнеснау скорость относьтельно]о двь'еньу ротора ь статора увлуетсу тем параметром, ьзмененье которого суsественнuм образом сказиваетсу на ка'дом Пакторе воздесствьу ь дьссьпарьь знергьь. Dpоме льнеснос скорость относьтельно]о двь'еньу поверхностес z5P прь pасqете ьзменульсь параметри, которие так'е суsественно вльухт на вельqьну удельнос знергьь в pабоqем обtеме.
К такьм параметрам относутсу: аг - статьqескьС перепад давленьу; rK - давленье в камере; 5тах - максьмальнис радьус кавьтарьонних пузирьков; G - зазор ме'ду ротором ь статором. Мдельнау знергьу ьмпульсного воздесствьу потока 'ьдкость нИ ьзменуетсу по паpабольqескоС завьсьмость прь ьзмененьь z5P, вьд wтоС завьсьмость не менуетсу от mвельqеньy статьqеско]о перепада давленьу аз. 1рь увельненьь параметра аз проьсходьт mвельqенье степень q >1 в уравненьь ни=/ (z5p)Q, но не сmsественнuм образом. Зто проьсходьт потому, qTO суsественное вльунье на ампльтуду ьмпульса давленьу оказивает рентробе'ное давленье, которое возрастает квадpатьqно прь увельненьь угловос скорость ь радьуса ротора.
8u-10'4, Вт/кг8u-10'4, Вт/кг
8u-10'4, Вт/кг
8u-10'4, Вт/кг
Рьс. 4.1.1. ГраПьк 3Z\bkbMhkib удеевноС знергьь bMiyevcz h[t_fz 'ьдкость,введенного \ канал статора 3Z \р_му co\f_s_Hby его с каналом ротораот скорость со\меsеньy： 1 一 А3Ст = 20 к1а; 2 — А3Ст = 40 к1а; 3 — А3Ст = 60 к1а
Плотность кавьтарьонноС знергьь в канале статора характерьзует ьндекс кавьтарьь D. Iоwтомy удельнау iyлvсаpьоннаy знергьу ь удельнау кумулутьвнау знергьу ьзменухтсу в соответствьь с характером завьсьмость ьндекса кавьтарьь от льнеСноС скорость совмеsеньy каналов ротора с каналом статора. =раПькь завьсьмостеС н口 ь н к от z5P iоказuваxт резкое iрьраsенье удельное знергьь в канале статора, когда параметр z5P прьньмает некоторое крьтьqеское знаqенье, после которого проьсходут каqественнuе ьзмененьу в потоке 'ьдкость, т.е. проьсходьт резкое yвельqенье qьсла кавьтарьонних пузирьков. =раПькь на рьс. 4.1.2. ь 4.1.3 показивахт, нто кавьтарьоннау знергьу проувлуетсу только прь z5P 110 м/с ь [олее. В реальность, кавьтарьонние о[разованьу ь знергьу, которух онь соо[sаxт окрyжаxsеc 'ьдкость сysествyxт прь z5P < 10 м/с.
1411,79,3374,672,331411,79,3374,672,33Bl/кг3Bl/кг322//PBC. 4.1.2. =PANBKB 3ABBCBF0CTB M>?EVGHC WHEP=BB,РАСХО>УЕМОС KABBTAPBHGGUF KEACTEPHF B WEEFEGTAPGHF H；TEFE@B>KHCTB
14
11,7
9,33
7
4,67
2,33
14
11,7
9,33
7
4,67
2,33
Bl/кг
3
Bl/кг
3
2
2
/
/
B KAGAEE CTATHPA HT CKHPHCTB CHBFESEGBY KAGAEHB PHTHPA CKAHAEAFB CTATOPA:
1 -3t = 0,5-105 Па ； 2-3t = 0,75-IO5 Па ； 3-3t = 1-105 Па .A3 = 0,5 -105 Па, O = 20 -10-3 м, 5max = 5 -10-4
h - 10'4 Bl/кг
3,5
2,92
2,33
1,75
1,17
0,58
ZRS, м/сZRS, м/сPbk. 4.1.3. ГраПькь аавьсьмость удеевноС знергьь, khh6sz_MhC KmfyeyibBHUMb стртСкамькавьтарьонного кеастера зеементарному h6t_My 'ьдкость в канале статора от скорость
ZRS, м/с
ZRS, м/с
kh\f_s_gby KZHZehB jhlhjZ k dzgzezfb ClZlhpz： 1 - & = 0,5-105 Па ； 2 -纭=0,75-Ю5 Па ;
3 - А = 1-105 Па .
АР = 0,5 -105 Па, /с = 20 -10 ^ м, 5тах = 5 -10 ^
Ihp_rHhkib pzkq_iz ipb wibx знаненьух просто ip_\urzxi agzq_Hby dz\bizpbhHHuo khkiz\eyxsbx yд_evнhC WH_prbb b позтому граПькь ceb\zxicy с hkvx абсрьсс (рьс. 4.1.4). BcibHHuC \ьд dpb\ux ьм__1 S-h6pz3Hyx nopMy.
I_p_izд дz\e_нby cez6h \еьу_1 hz wiy завьсьмость，hCHh\Hh_ \ebyHbe зд_сv hdzau\z_i \eebqbHz azaopz м_'ду poiopoM ь сlzтоphм. В то '_ \p_fy н_о6ходьмо отметьть，qih ум_ньг_нь_ ьеь y\_ebq_Hb_ \_ebqbHu azaopz соот\_тст\yxsьм o6pz3hM ьзмену_т вееьньну ]ьдpz\eьq_сdo]o сoipoть\e_ньy ip_pu\zi_ey ziizpziz ь，соответственно, ьзм_ну_т i_p_izд дz\e_ньy. Но i_p_izд дzвe_ньy мо'но ioдд_p'ьвzтv постоунним, ьзм_нуу дpy]ь_ p_'ьмнu_ ь doнстpyктьвнu_ izpzм_тpu IAPL.
Ipь ipь6eь'_ньь еьн_Снос сdopoсть двь'_ньу ioв_pxнoсть poтopz d знzq_ньx z5P 130 м/с，ipoьсxoдьт ^^нzсus_нь_" dzвьтzpьoннoC wн_pгь_C o6t_мz 'ьдкость в dzgze_ стzтopz. Wto ipoьсxoдьт в свузь с т_м, qTO o6t_м dzвьтzpьoннo]o dezCT_pz ipь боеьгьх z5P pzст_т сez6o, qTO ь вuзuвz_т сooтв_тствyxsь_ ум_ньг_нь_ ipьpzs_ньy ьнд_dсz dzвьтzpьь D ь уд_еьноС dzвьтzpьoннoC (iyevсzpьoннoC ь кумуеутьвнос) wн_pгьь.
Ozpzdт_p ьзм_н_ньу дьссьizpьь wн_pгьь в зzзop_ м_'ду poтopoм ь стzтopoм в зависимости от параметра ①尺卩,обусловлен потерями на трение при относительном движении слоев жидкости в соответствии с моделью, рассмотренной в параграфе 2.1.
£K 10" Вт/кг3,63,22,82,42,01，6/1，20,80,4Рьс. 4.1.4.£K 10" Вт/кг3,63,22,82,42,01，6/1，20,80,4Рьс. 4.1.4.=pznьd зzвьсьмoсть уд_еьноС wн_pгьь в зzзope м_'ду poтopoм ьстzтopoм PBDA, 1 -G = 10-5 м，2-5 = 10-4 м，з-g = 10-3 м，АР = 0,5-105 Iz
£K 10" Вт/кг
3,6
3,2
2,8
2,4
2,0
1，6
/
1，2
0,8
0,4
Рьс. 4.1.4.
£K 10" Вт/кг
3,6
3,2
2,8
2,4
2,0
1，6
/
1，2
0,8
0,4
Рьс. 4.1.4.
42 WFMEV=BPHBAHB? В IMEVKApBHHHHM AIIAPAL?РОТОРНОГО LBIA
WFMEV=BPHBAHB? HECMERBBAXSBXCY @B>KHCLEC
Ijb wfmev]bjh\zgbb д\_ g_kf_rb\zxsb_ky 'ьдкость дое'ни [uiv опр_д_е_нним образом рzkiр_д_e_нu hднz \ дртгос \ \ьд_ dZi_e_d, устоСньвих ih отног_ньх к коал_ср_нрьь [16].
На одьноннух dZiex д_Сст\ухт два iрhlь\hihлh'нuх Пактора [17]:
разность дьнамьн_скьх напоров, д_nормьруxsьх каплх;
поверхностное нату'_нь_, которое проувлу_тсу в вознькнов_ньь капьллурного давленьу Jdan, iр_iyтствуxs_го деПормарьь:
Гкап=4©/G ,(4.2.1)
где V - поверхностное нату'енье, Н/м; G - дьаметр капль, м.
Разность дьнамьнескьх напоров 3°ИН обусловльваетсу [18, 19]:
-градьентом скорость сплогноС Пази в окрестностух капль,
АГДИН=Р М2/2)；(4.2.2)
-колебаньем самое капль,
А3дин=Рд М2/2).(4.2.3)
Здесь р ь р° - плотность сплогноС ь дьсперсноС Паз, кг/м3; А9 - разность в скорость ме'ду каплеС ь сплогноС ПазоС, м/с.
?сль 纭@口 2 А3°ин, то каплу сохранует сПерьнескух Порму, есль 纭@口 < А3°ин, то каплу деПормьруетсу ь прьобретает Порму wлльпсоьда враsеньy [17].
1о Lеcлору [16], механьзм распада капль состоьт в витугьваньь капль ь прьданьь еС ньтевьдноС Порми. Dогда wта ньть разриваетсу, она образует руд капель размером около 0,01 дьаметра ьсходноС капль. 1о данним авторов [17] соотногенье дьаметра ьсходноС ь проьзвольноС капль ьль капель составлует от 10 : 1 до 2 : 1.
Разность дьнамьнескьх напоров, деПормьруxsьх каплх, сообsает капле кьнетьнескух wg_j]bx
Ек = (А92 /2) psG3/6 ,(4.2.4)
котороС достатонно для увельненья плоsадь поверхность капль на вельньну
А6 = (к /◎ = PsG3А92 〃2v .(4.2.5)
>лу созданьу условьС, необходьмих длу змульгьрованьу, т.е. разность дьнамьнескьх напоров, необходьмо прьвесть 'ьдкость в состоунье гьдродьнамьнескоС нестабьльность.
1рь двь'еньь двух 'ьдкостеС с разнимь скоростумь относьтельно поверхность раздела, вознькает нестабьльность, називаемау нестабьльностьх Dельвьна-=ельмгольра. Кмегенье 'ьдкостеС визиваетсу волнообразнимь возмуsеньyмь поверхность раздела, которое обусловлено кьнетьнескоС wнергьеc двь'еньу [20]. Нестабьльность Рзлеу-ТеСлора вознькает на поверхность ме'ду двуму 'ьдкостумь, есль поверхность ьспитивает ускоренье от более легкоС 'ьдкость к более ту'елоС. Ндньм ьз хорого ьзвестних вьдов гьдродьнамьнескоС нестабьльность увлуетсу переход от ламьнарного тененьу к турбулентному, такоС вьд нестабьльность називаетсу нестабьльностьх Lолмьна-Rльхтьнга [20]. Разность дьнамьнескьх напоров вознькахт вследствье мелкомасгтабних пульсарьС в турбулентном потоке. Мнет взаьмосвузь ме'ду определеннимь характерьстькамь wтьх пульсарьС ь ьнтенсьвностьх wмульгьрованьy осуsествлyетсy на основе виводов теорьь локально-ьзотропноС турбулентность Колмогорова-Обухова. >лу того, нтоби проьзогло дробленье капль прь каком-льбо вьде нестабьльность, необходьмо, нтоби врему деСствьу нестабьльность превигало крьтьнеское врему [21]:
WKP = (G/A9Мр/рд产•
(426)(426)Развитое imj6me_HiHh_ i_q_Hb_ 'ьдкость xzjZdi_jb3m_icy gzeh'_gb_f hz hkj_дн_ннuC HZijz\e_HHuC ihihd cemqzcHux iyevczpbC скорость с п_р_м_ннимь напра\е_нь_м ь ампеьтудоС. 1рь однородное ь ьзотропноС тур6уе_нтноС ср_д_ 3Hzq_Hb_ iyevczpbC скорость az доcтzтоqно 6оevrь_ проме'уткь \р_f_нь рz\но Hyex [18]. В свузь с wтьf iyevczpьонно_ д\ь'_нь_ fzcrтz6z Oo <O<< отах xzрzкт_рьзyетcy cр_дн_к\zдрzтьqнuf знzq_нь_f iyevczpьонноC скорость
(426)
(426)
9 =必-(427)
Aд_cv о - рzccтоyнь_, hz котором мгновенное знzq_нь_ скорость ьзf_нy_тcy hz \_eьqьнm % ; Oo,отах - крьтьq_cкьc ь мzкcьмzevнuc мzcrтz6u iyevczpьC•
В мzcrтz6zx о>Оо iyevczpьоннzy cкороcтv оiр_д_ey_тcy ьзвестним зzконом "двух третес" Kоeмо]оровz-H6mxовz:
9 2|(но 严，(4.2.8)
где н - eокzevное знzqенье знергьь iотокz, Вт/кг.
Iyevczpьоннzy cкороcтv мо'ет рzccмzтрьвzтvcy кzк рzзноcтv мгновенних знzqеньc скорость в тоqкzx, отcтоysьx однz от другое hz рzccтоyньь о . Iyevczpьь мzcrтz6z G будут cоздzвzтv в iротьвоiоeо'нux тоqкzx поверхность кzieь рzзноcтv дьнzмьqеcкьx нziоров
АГДпн=Р斤/2 .(4.2.9)
Рzзмер нzь6оevrьx кziеev, устоСньвих в тyр6yeентном потоке yдовeетворyет yceовьx р92/2 = 4v/G .(4.2.10)
Iодcтzвeyy (4.2.8) в (4.2.10) ь yqьтuвzy, нто G iO, iоeyqzем yjzвненье дey рzcqетz дьzметрz нzь6оevrьx устоеньвих кziеev в тyр6yeентном потоке
G = N(v/p)0,6 (н严，(4.2.11)
где N - конcтzнтz.
1рь zкycтьqеcком wмyevгьровzньь проресс состоьт ьз двух cтzдьc [20, 22]. Gz первое cтzдьь проьсходьт о6рzзовzнье крупних кzпеev (порyдкz 30 - 70 мкм) во врему рzзрuвz поверхность рzздеez П@з поверхностнимь воeнzмь. Hz второе cтzдьь проьсходьт рzз6ьвzнье крупних кznеev hz мeeкье под деествьем yдzрнux воeн, вознькzxsьx в момент cxeопuвzньy кzвьтzpьоннux пузирьков.
Wмyevгьровzнье zкmcтьqеcкоc кzвьтzpьеc, по мненьх zвторz рz6от [23, 24], оcysеcтвeyетcy зz снет дро6eеньy кzпeь в момент зzxeопuвzньy кzвьтzpьонного пyзuрvкz. В рzзвьтье зтоС гьпотези предezгzетcy, нто прь зzxeопuвzньь кzвьтzpьонного пmзuрvкz в6eьзь ьeь hz грzньpе рzздеez П@з, вознькzxт високоскоростние кyfyeyтьвнuе струь одное 'ьдкость в другое, которие зzтем рzcпzдzxтcy, обрнзуу дьсперсние qzcтьpu [25,26]. Hzь6оeее вероутние дьzметр о6рzзyxsьxcy кzпеev wмyevcьь опредеeьтcy cогezcно теорьь рzcпzдz струе:
G = ('k/9Q2/3 [4,5sv/(р + рд)]1/з,(4.2.12)
где ‘к ь 9K - дьzметр ь cкороcтv кyfyeyтьвноC струь.
Mрzвненье кьнетькь кzвьтzpьонного wмyevгьровzньy ьмеет вьд [20]:
G(x&)/Gw = d6-Ex&2 ,(4213)
]д_ w - \р_му，c; x - h6t_M，m3; K - конрентрарьу WMyevcbb； 6 - iehszдv ме'ПазноС 2
поверхность, m ; d, e - kohcizhiu.
P_r_Hb_ Wlh]h ypZ\H_Hby 3ZibkU\Z_lky в \ьд_
& = &nwK(Ew); &口 =(6d / xE产；E = (6dE / x产，
]д_ &口 - iр_д_evнzy конрентрарьу.
Кроме Пормуеи (4.2.12), yq_i веьуньу кавьтарьь на дьаметр o6pz3yxsbxcy dZi_ev прь змуевгьрованьь в pаkiueьт_evнux Порсунках предео'ен в работе [27]. Fат_матьq_kdаy мод_ev, yqьтuваxsаy вкеад ]ьдpодьнамьqеcкоC кавьтарьь, представеена в кpьтеpьалvном вьде. >еу IAPL такау модеev непрьгодна потому, нто она основана на ]ьдpодьнамьqеcкоC кавьтарьь, а в IAPL кавьтарьу ьмпyevcнаy акycтьqеcкаy.
FGH=HNAKLHPGH? WFMEV=BPH<AGB? ВIMEVKAPBHGGHF AIIAPAL? PHLHPHH=H LBIA
1рь wмyev]ьpованьь неcмеrьваxsьxcy 'ьдкостеС в IAPL, обработка будет пpоьcxодьтv под веьуньем основних qетupеx Пакторов воздеСствьу, которие биеь опьсани в парараПе 4.1. В отсутствье кавьтарьь основное воздесствье на qаcтьpu wмyevcьь будет оcysеcтвeyтvcy за cqет макротурбуеентних пyevcаpьC скорость в потоке 'ьдкость прь ее ьмпyevcном вводе в канал статора. 1рь отноcьтеevно боevrоC веeьqьне зазора ме'ду ротором ь статором qаcтv гетерогенное 'ьдкость будет подвергатвсу обработке в зазоре за cqет болvrьx сдвьгових напру'еньс прь вpаsеньь ротора. Нсновное воздесствье на wмyлvcьx будут оказuватv кавьтарьонние пузирвкь: ударние волни прь пyлvcаpьyx ь виброс високоскоростних кумулутьвних струс прь схлопиваньь. Все wть Пактори воздесствьу визивахт болvrье градьенти скорость 'ьдкость в локалvнux областух. Fаcrтаб wтьx пyлvcаpьC соьзмерьм с масгтабом турбулентних пyлvcаpьC скорость 'ьдкость в потоке. На основаньь зтоС гьпотези pаcqет дьаметра qаcтьp wмyлvcьь прь ее обработке в IAPL будем пpоьзводьтv в соответствьь с уравненьем теорьь локалvно- ьзотропнос турбулентность (4.2.11):
G = N(V/р)°£ (н严，(4.2.14)
где: н = NnH口 + NHнИ + Nkhк - суммарнау вельqьна дьссьпарьь wнеpгьь в wлементаpном обtеме 'ьдкость, вогедгем в канал статора за врему cовмеsеньy канала ротора с каналом статора.
Kоcтавлyxsьe суммарное вельqьнu дьссьпарьь моsноcть в wлементаpном обtеме 'ьдкость pаccqьтuваxтcy в соответствьь с Пормуламь (4.1.7), (4.1.17) ь (4.1.22).
1роведем pаcqет cpеднеаpьnметьqеcкого дьаметра qаcтьp wмyлvcьь по Пормуле (4.2.14), прьньмау длу wмyлvcьь плотноcтv сплогнос Пази р = 103 кг/м3, поверхностное нату'енье V = 0,05 Н/м. Вельqьнu геометpьqеcкьx ь ре'ьмних параметров IAPL прьмем так 'е, как ь в параграПе 4.1. Pаcqетнuе крьвие завьсьмость дьаметра qаcтьp wмyлvcьь Gc от льнеснос скорость cовмеsеньy каналов ротора ь статора z5P показани нарьс. 4.2.1 - 4.2.3.
Еьнеснау cкоpоcтv cовмеsеньy увлуетсу основним параметром, опpеделyxsьм вельqьнy дьссьпарьь wнеpгьь в канале статора аппарата. На рьс. 4.2.4 построени граПькь завьсьмость дьаметра qаcтьp wмyлvcьь от перепада давленья на преривателе ь давленья в pабоqеc камере.
77G
7
7
6,5
6
5,5
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
02,557,510
d-10^ , мd-10^ , м5p, м/сzRp, м/с12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 3012-5 15 】7・5 20 22.5 25 27.5 3°5p, м/сzRp, м/с12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 3012-5 15 】7・5 20 22.5 25 27.5 3°PBC. 421. =PANBKB 3ABBCBMHCLB >BAMELPA QACLBP WFMEVKBB HLCKHPHCLB
d-10^ , м
d-10^ , м
5p, м/сzRp, м/с
12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 3012-5 15 】7・5 20 22.5 25 27.5 3°
5p, м/сzRp, м/с
12,5 15 17,5 20 22,5 25 27,5 3012-5 15 】7・5 20 22.5 25 27.5 3°
PBC. 4.2.2. =PANBKB 3ABBCBMHCLB >BAFELPA QACLBP WFMEVCBBHL CKHPHCLB CHBMESEHBY KAGAEA PHLHPA C KAGAEHF CLALHPA5max = 0,5・10-3м, Гк = 0,5-105 Па:
1-A3 = 0,6-105 Па ； 2-A3 = 0,8-105 Па ； 3-A3 = 1-105 Па
PBC. 423. =PANBKB 3ABBCBMHCLB >BAMELPA QACLBP WFMEVKBB HLCKHPHCLB CHBMESEHBY KAGAEA PHLHPA C KAGAEHF CLALHPA5max = 0,5-10-3 м, АГ = 0,5-IO5 Па:
PBC. 4.2.4. =PANBKB 3ABBCBMHCLB >BAFELPA QACLBP WFMEVCBB HL
>ABEEHBY В
PA；HQEC KAFEPE B HL IEPEIA>A >ABEEHBY. 5max = 5-10-4 м
3k：丿-z5p = 5 M/C; 2 - z5p= 10 M/C; 3 - z5p = 15 M/C;
AP: 4-z5p = 5 M/C; 5 - z5p = 10 M/C; 6 - z5p = 15 M/C
Agzeba граПьков ihdaau\aei, qih \k_ ijb параметра ijZdibq_kdb равнознанно веьухт hz \_ebqbHy дьаметра qacibp змуеьсьь. Q_m [hevr_ знаненье ка'дого ьз mnpa\eyxsbo параметров («5р, A3, 3K), тем M_Hvr_ ь знаненье дьаметра qacibp, ь тем [hevr_ характер завькьмоктес прьбеь'аетсу к еьнеСному. ТакоС характер завьсьмостес показивает, нто прь переходе на новис канественниС уровень воздеСствьу - кавьтарьонное воздеСствье, ьзмененье дьаметра настьр виходьт на "предее нacusеньy". Qем [оеьге вееьньна дьссьпарьь знергьь в о[tеме wмyevcьь, тем [оеьге характер завьсьмостес прьбеь'аетсу к еьнеснос, ь даеьнесгее увееьненье знергьь на реаеьзарьх проресса не дает знаньтееьного зППекта.
4.3. >BCIEP=BPHBAHBE LBEP>UX Q：KLBP ВIMEVCAPBHHHHM AIIAJALE РОТОРНОГО LBIA
AHAEB3 УСЕОВВС >BCIEP=BPOBAHBY TBEP>UX TEE
OkHhBHUM \hijhkhf i_hjbb b3M_evq_Hby y\ey_iky установеенье свузь м_'ду azijzizfb знергьь b jZ3fejZfb коненних b HzqaevHuo кусков материала. Ih теорьь I. Рьттьнгера работа : ijb ьзмелvqеньь пропоррьоналвна iлоsaдь вновь образованное поверхность Д6
$ = к\Д6,(4.3.1)
]де & - козППьрьент пропоррьональность.
Согласно гьпотезе В. E. Кьрпьнева ь N. Dькa знергьу, необходьмау длу одьнакового ьзмененьу Порми подобних ь однородних тел, пропоррьональна ьх обtемaм:
$ =抬 G^p,(4.3.2)
где n2 - козППьрьент пропоррьональность; Gcp - среднье размер настьри, м.
I. A. Ребьндер ь N. ；онд предло'ьль определуть wнер]етьqескьc расход прь дробленьь настьр с унетом работи как деПормарьь настьр, так ь образованьу нових поверхностее.
Твердие матерьал под десствьем прьло'енних сьл разругаетсу ь ьзмельнаетсу до настьр требуемого размера следуxsьмь способамь[28 - 30]:
jzadz\eb\zgb_ - разругенье тела прь преобладаньь внутреннего напру'еньу над пределом пронность на с'атье;
jzkdzeu\zgb_ - разругенье тела в местах конрентрарьь наьбольгьх нагрузок;
jzaezfu\zgb_ - разругенье тела под десствьем ьз]ьбaxsьх сьл;
j_azgb_ - разделенье тела на насть под десствьем прьло'енних сьл;
bkibjzgb_ - ьзмельненье тела под десствьем с'ьмaxsьх, рaстy]ьвaxsьх ь срезuвaxsьх сьл;
mdzj - разругенье тела под десствьем дьнамьнескоС нагрузкь.
Современнау теорьу разругеньу твердого тела виделует две основние стадьь проресса разругеньу [31 - 34]:
-обtемнay деПормарьу настьри с образованьем мькротреsьн;
-разругенье прь дость'еньь настьрес состоуньу предельних деПормарьс.
1рь невисокьх знаненьух прьло'еннос нагрузкь деПормарьу (смеsенье, отнесенное к едьньре дльни) ь напру'енье (сьла, отнесеннау к едьньре плоsaдь) в больгьнстве твердих тел свузани льнесним соотногеньем ь не завьсут от времень десствьу нагрузкь. Есль прь снутьь нагрузкь восстанавльваетсу ьсходнау Порма тела, то деПормарьу називаетсу упругос. 1рь упругос деПормарьь мо'ет наблхдатьсу постепенное вознькновенье мькроsелее под нагрузкос ь ьх смиканье прь снутьь нагрузкь. Есль снутье внегньх сьл не прьводьт к мгновенному уменьгеньх деПормарьь, то наблхдаетсу неупругау деПормарьу. 1рь сохраненьь деПормарьь после снутьу нагрузкь деПормарьу називаетсу пластьнескос, а вельньна напру'еньу, соответствуxsay пластьнескос деПормарьь, називаетсу пределом упругость. Разругенье твердого тела с вознькновеньем пластьнескьх деПормарьс називаетсу пластьнескьм, а без заметнос пластьнескос деПормарьь - хрупкьм [31, 32].
Gaьболее ва'ним тьпом деПормарьь увлуетсу сдвьг (сколь'енье), прь котором проьсходьт перемеsеньe двух настес твердого тела по определеннос крьсталлограПьнескос плоскость под десствьем деПормьруxsьх напру'еньс. Сдвьг заро'даетсу в определенном месте льнесного деПекта крьсталльнескос регеткь в вьде краевос ьль вьнтовос дьслокарьь.
В плоскость сколь'еньу образуетсу скопленье дьслокарьс, вознькaxsьх прь ьх блокьровке препутствьем. 1рь wтом на препутствье десствует касательное напру'енье,
ij_\urzxs__ прьео'_нно_ b ijhihjpbhgzevgh_ qbkey дьсеокарьС \ скопееньь. Конрентрарьу напру'еньС fh'ei прьвесть d сеьуньх \_дysbo дьсеокарьС b образованьх azрhдur_\hC fbdрhlр_sbнu. Lр_sbнz будет рzkiрhklрzнylvky q_р_з h6ezciv \ukhdhc dhнp_нlрzpbb нziрy'_нbC \ dhнp_ ihehku kdhev'_нby b остановьтсу，_сеь __ дebнz f_нvr_ dрblbq_kdh]h размера，необходьмого деу сzfhiрhbз\hevнh]h рzсiрhстрzн_нby.
1рь воздеСствьь i_р_мeннuх нагрузок у'_ на нzqzevноC стадьь проресса разругеньу Пормьрухтсу мькротр_sbнu. Bf_xsb_cy в qастbpe ь вновь образованние мbdротр_sbнu ь мькродеПекти постоунно растут，сеьвахтсу ь Пормьрухт маdротр_sbнu. Распространенье маdротр_sbн осеабеует qастbpy ь прьводьт к ее еавьнному разругеньх.
1рь ударних нагрузках возньdаxsье напру'еньу достьгахт знаqьтеevнuх веeьqьн ьз- за кратковременность нагрузкь， ь веeьqьна напру'еньу в ехбос тоqке опредееуетсу наео'еньем iадаxsеC ь отра'енноС ударних воен. Gzeо'енье wтьх воен мо'ет визвать високье напру'еньу，iрьводysье к разругеньх.
Разругенье qастьpu знаqьтеevно ускоруетсу прь нzeьqьь вкрапеенних мькродеПектов ь в хрупком матерьаее разругенье проьсходьт ьз-за распространеньу wтьх треsьн по всему матерьаеу.
1рь крупном ьзмеevqеньь размери деПектов ь мькротреsьн ньqто'но маеи по сравненьх с размерамь ьзмеevqеннuх qастьp ь ьх разругенье проьсходьт по поверхностум наьбоеьгьх напру'еньс с раскритьем деПектов одного наьвисгего порудка. В обеасть тонкого ь сверхтонкого ьзмеevqеньy, когда размери деПектов соьзмерьми с размерамь qастьp, прь тос 'е обtемноC пеотность мькротрesьн ьх коeьqество маео. Iоwтомy образованье нових поверхностес ьдет с вкexqеньем деПектов структури боеее ньзкого порудка, требyxsьх боеее високьх разрyrаxsьх напру'еньс [31].
1од воздесствьем внегньх сье в ьзмеevqаемuх qастьpах вознькает обtемно- напру'енное состоунье, прьводysее с ростом его ьнтенсьвность к разругеньх qастьp. Все деПекти в твердих qастьpах развьвахтсу с ростом ьнтенсьвность напру'енного состоуньу ь со временем его сysествованьy в qастьpах. Lакое развьтье деПектов ьмеет место ь в обеасть упругьх ь в обеасть пeастьqескьх деПормарьс. Постепенно переходу в разруд опасних, развьваxsьесy деПекти опредееухт резко понь'еннух реаеьнух проqностv твердих qастьp по сравненьх с ьх теоретьqескоC проqностvx. Нсобое знаqенье прьобретахт прь wтом поверхностние деПекти, которие qyвствьтеevнu к адсорбрьонному десствьх 1：В.
Lонкое ьзмеevqенье сухьм способом без добавок 1：В посее замедееньу проресса, всеедствье yiроqненьy меекьх qастьp, достьгает некоторого предееа ьзмеevqеньy. Посее wтого наqьнает преобеадать обратнис проресс - образованье пеотних агрегатов.
Прь ьзмеevqеньь твердих qастьp набехдаетсу ьх актьварьу - сео'нис многостyiенqатuC проресс ьзмененьу wнергетьqеского состоуньу веsества. ：ктьварьь способствухт так'е такье увееньу, как ьзмененье структури крьстzeeьqескоC регеткь веsества, qастьqнаy аморПьзарьу поверхность ь прьповерхностних сеоев qастьp, разeьqнuе вьди ьзeyqеньC, вознькаxsье прь разругеньь, ьзмененье вьда хьмьqескьх свузес на поверхность ь в геубьнних сеоух веsества, weектроньзаpьy ь другье проресси [31].
Кьстемнис анаеьз проресса ьзмеevqеньy показивает, нто ьсходнос прьqьноC дробееньу qастьp увеуетсу внегнуу механьqескаy wнергьy, которау расходуетсу на работу по преодоееньх сье моеекуеурного прьту'еньу ь weектрьqеского взаьмодесствьу, по преодоееньх сье взаьмодесствьу внутрь qастьpu за сqет хьмьqескьх свузес, на накопеенье wнергьь упругьх деПормарьс. Wнергьy упругьх деПормарьс qастьqно переходьт в пeастьqескье деПормарьь, которие переходут в тепеовух wнергьx ь аккумуеьрухтсу в структурно обусеовееннух сьстему внутренньх напру'еньс. Кьстема внутренньх напру'еньс характерьзуетсу деПектамь структури твердос qастьpu, которие беагодару пeастьqескоC деПормарьь могут накапеьватьсу в опредееенном месте, прьqем ьх wнергьy
dhgp_gijbjmeiky ь дhklb]z_l знаненьу， необходьмого деу \ознькно\_ньу jzaju\z b h[jzah\zgby мbdjоlj_sbнu [31].
1од д_Ск1\ь_м м_хzнbq_kdоC нагрузкь iод\_д_ннzy знергьу расходуетсу нz созданье yijmrbx ь iezcibqecdbx деПормарьс \ qzcibpzx. lezcibqecdzy деПормарьу ьзменует Порму qzcibp, наругает yiорyдоqeнносlv dрьсlалeьq_сdоC регеткь ь образует дьсeоdzpьx. Wн_р]ьy ieасlьq_сdьx деПормарьс iрь ct_M_ д_nормьрyxs_]о усьеьу qасlьqно i_р_xодьl \ тепео, qасlьqно yвeeьqь\а_l внугреннхх знергьх ьзм_evqа_мux qасlьp.
1од yв_eьq_нь_м внутреннее знергьь qасlьp поньмаетсу yв_eьq_нь_ тоС qасlь iоeноC внутреннее знергьь， которау \dexqаеl в себу знергьх взаьмодеСствьу мькронастьр， wнер]ьx dрьсталeьqесdое регеткь，знергьх зеектронних обоeоqеd ьонов ь атомов, знергьх мькро- ь макродеПектов структури матерьаеа ь т.д.
Упругау деПормарьу qастьp характерьзуетсу наведеньем в ньх треsьн, развьваxsьxсy ьз макродеПектов. 1рь некоторое iредеevное, обtемное конрентрарьь треsьн в qастьpе образуетсу как мьньмум одна треsьна с размером боevrе крьтьqеского. Зто ведет к разругеньх qастьpu ь рееаксарьь упругьх напру'енье в оскоеках. Wнергьy упругое деПормарьь переходы в знергьх вновь образованное поверхность, в тепео ь внутреннхх знергьх qастьp [31].
В IAPL основнимь Пакторамь ьзмеevqеньy увеухтсу раскаливанье, ьстьранье ь удар. Ударние нагрузкь вознькахт как прь меxаньqеском контакте твердих qастьqек с рабоqьмь поверхностумь IAPL ь друг с другом, так ь за сqет кумулутьвних воздеествье прь развьтое кавьтарьь. >ьспергьрованье осysествлyетсy в 'ьдкое среде ь обuqно совмеsаетсy с другьмь XLI: гомогеньзарьее, зкстрагьрованьем, раствореньем. Запьгем основние уравненьу теорьь ьзмелvqеньy.
Dьнетьqескаy знергьу твердого тела в момент удара определуетсу как
马1 = р9：/2 ,(4.3.3)
где p - масса тела, кг; % - скорость двь'еньу тела в момент удара, м/с.
Dьнетьqескаy знергьу твердого тела после удара:
Ек2 = p9r/2 ,(4.3.4)
где Vd - скорость тела после удара, м/с.
Нтногенье н =腺/勺 -називаетсу козППьрьентом восстановленьу ь завьсьт от прьроди сталкьваxsьxсy тел [28].
Dьнетьqескаy знергьу, переданнау телу в момент удара, равна
g = gKi -gк2 = 9；(1-h)/2.(4.3.5)
Ударнимь нагрузкамь ьзмелvqаxт твердие ь хрупкье матерьали, у которих после снутьу статьqеское нагрузкь отсутствует остатоqнаy деПормарьу [28]. >лу такьх тел работу однократного разругеньу определухт в соответствьь с теорьее Dька-Dьрпьqева:
/ = v2X/2(у ,(4.3.6)
где V - предел проqность матерьала, 1а; х - обtем разругаемого тела, м3; (у - модуль упругость, 1а.
(4.3.7)(4.3.7)лу разругеньу твердое qастьpu прь ударе необходьмо соблхдать условьу g > /. Всходу ьз зтого соотногеньу, ьспользуу (4.3.5) ь (4.3.6) определухт разрyrаxsyx скорость прь ударе твердое qастьpu [28]:
(4.3.7)
(4.3.7)
9y =vJx( у(1 -h2).
(438)(438)В IAPL l\_jдu_ qzkibpu pzapmrzxicy \ основном az kq_i \azbfhд_Ckl\bУ k ay[vyfb jhihjz ьеь с зубвумь статора. Скорость, с dhiopoc зу[ poiopz ударует ih qzcibp_, равна
(438)
(438)
9ypi =Z5pl，
]д_ z - угеовау сdopoстv poтоpа, с"; 5pl - pадьус \Hyip_HH_C io\_poнoсть poтоpа, м.
Сdopoстv, с doтоpoC т\_pдаy qастьpа виеетает ьз канала poтоpа ь сталкьваетсу с зу[ьумь статopа, pассqьтu\а_тсy как
9ус = 92 +9^2 cos D ,(4.3.9)
гд_ 9 = — J9(w)Gw - oсp_дн_ннаy скopoстv ьстененьу ьз канала poтоpа в момент сo\м_s_ньy с W1 о
каналом статоpа, м/с; Wi = (dp + dc%(^5р)； 9yp2 =z5p ； 5P - наpу'нuC pадьус poтоpа, м;。卩，& - rьpьна ipyмoугoлvнoгo канала poтopа ь статopа, м; а = arctg 9 /9yp2) - угол ipo_кpьь pавнoд_Cствуxs_гo в_ктopа скopoсть 喙 на ось в_ктopа скopoсть 勺.
Ipь [ольгос угловое скopoсть вpаs_ньy z скopoстvx ьст_q_ньy мо'но ip_н_[p_qv, так '_ как ь p_нтpo6e'нoC скopoстvx, за сq_т ipoскалvзuваньy 'ьдкость в полость poтopа. Ipьв_д_ннаy nopмула сipав_дльва длу qастьp, pазм_p кoтopuo [ольге в_льqьнu зазopа м_'ду poтopoм ь статopoм.
?сль на тв_pдуx qастьpу деСствует кумулутьвнау стpуy, то скopoстv кумулутьвнос стpуb ipь кавьтарьь мо'но насть по nopмуле (4.1.23).
Ipь pазмеpе qастьp меньге вельqьнu зазopа ме'ду poтopoм ь статopoм qастv ьз ньо pазpmrаетсy за сqет сдвьговио наipy'еньC [35]:
= 2,5 9&p - длу сnеpьqескьo qастьp, 1а;
= 9&P - длу pьльндpьqескьx qастьp, 1а;
& = G9[/G\ - скopoстv сдвьга, м/с; р - дьнамьqескаy вузкость 'ьдкость, 1а-с.
>лу больгьх qьсел Реснольдса сдвьговое наipy'енье на стенкао pьльндpьqескьx qZklbp
◎ = 0,5 后 pG2 ,
где p - плотность 'ьдкость, кг/м3, G - текуsьc дьаметp qастьp, м.
Ipь вpаsеньь qастьp в сдвьговом потоке в ньх так'е вознькахт pентpo[е'нuе наipy'еньy：
◎“ = 0,4 ztP7G2 - длу сnеpьqескьх qастьp;
◎“ = 0,41 z7P7G2 - длу pьльндpьqескьх qастьp ;
-1
где ①丁 # 9&/2 - угловау скopoсть вpаsеньy qастьpu, с ; Pl - плотность матеpьала qастьpu, кг/м3.
Все pассmжденьy пpьведенu длу слуqаy pазpmrеньy непoсpедственнo твеpдuх qастьp. Слуqаc pазpmrеньy аглoмеpатoв не pассматpьвалсy ввьду относьтельно небольгьх знаqеньc сьл свузь ме'ду qастьpамь в аглoмеpате (от 10-51а до 10-2 1а) [35].
На пpopесс pазpуrеньy тел в 'ьдкос сpеде вльухт свосства 'ьдкость: вузкость, плотность, хьмьqескьc состав. Ipь увельненьь знаqеньc вузкость ь плотность снь'аетсу вельqьна удаpнuх воздесствьс. Нальqье в 'ьдкость пoвеpхнoстнo-актьвнuх веsеств снь'ает пpoqнoсть qастьp, ослаблует сьли срепленьу ь способствует дьспеpгьpoваньx qастьp. Pаскльньваxsее десствье 'ьдкость в мькpoтpеsьнах так'е oблегqает pазpmrенье qастьp.
AHAEB3 IPOpECCA PA3PMREHBY QACTBPPA3EBQHOC NOPFU
Рассмотрим проресс разртгеньу твердих qacibp ijb контакте ьх с ротором b статором в пернод прохо'деньу qерез iрерuвaтеev аппарата. <ведем ораньненьу на параметри настьр, ротора ь статора:
T<EP>OCTV QACTBP >OCTATOQGO BUICODAY, IEACTBQECDBE B MIPM=BE >ENOPFAPBB BCDEXQAXTCY, TBEP>OCTV FATEPBAEA POTOPA B CTATHPA ；OEVRE TBEP>OCTB QACTBP;
CBO；O>GOE COM>APEGBE C WEEFEGTAFB POTOPA B CTATHPA, A TAD@E C IOTODOF @B>DOC NAAU HE IPBBO>BT К PAAPMREGBX QACTBpU;
HAB；OEVRBC PAAFEP QACTBP ' >OE@EH ；UTV FEHVRE RBPBHU 厶 KAHAEA POTOPA G < dp , TAK KAK B IPOTBBHOF CEMQAE IPOBAOC>ET AA；BBKA AIIAPATA QACTBPAFB;
HABFEHVRBC PAAFEP QACTBP % >OE@EH ；UTV ；OEVRE BEEBQBHU AAAOPA FE@>M POTOPOF B CTATOPOF, E >G, TAK KAK B IPOTBBHOF CEMQAE QACTBPA IPOCKOQBT QEPEA AIIAPAT;
KPBBBAHA POTOPA B CTATOPA HE MQBTUBAETCY, PA>BMC AAKPM=EEHBY KPOFOK POTOPA B CTATOPA 5 ；ECKOHEQHO FAE, 5 << ';
IPB COBFESEHBB KAHAEOB POTOPA B CTATOPA, FEOAHBQECKOFM BO3>eCCTBBX IO>BEP=AETCY TOEVKO O>HA QACTBPA.
y анальза усеовьС дьспергьрованьу Порма qacтьpu не ьрает реraxsеC роеь. Ва'ен проПьев ceqеньy твердос qacтьpu в тоqкaх контакта с кромкамь каналов ротора ь статора. Paccмотрьм условьу дьспергьрованьу прь рaзльqнuх варьантах проПьлу cеqеньy qacтьpu в тоqкaх контакта.
Варьадт 1. 1роПьлв cеqеньy твердос qacтьpu в момент контакта с ротором ь статором увлуетсу окру'ноствх (рьс. 4.3.1, z). Wтот варьант рассмотрен в ра[оте [36] ь длу него сПормульровани cледуxsье условьу дьспергьрованьу：
90。-2m<d 十 E< 90。+ 2m,(4.3.10)
где d = arccos(1 - 2K/G), прь 0 < K/G < 0,5; d = 90。прь 0,5 < K/G < 1; (4.3.11)
E = 0。 прь 0 <(K + G)/G<0,5; E = arcsin(2(K-G)/G-1) прь 0,5 <(K + G)/G< 1.
Bjbzgi 2. 1роПьлв cеqеньy твердос qacтьpu в момент контакта с ротором ь статором увлуетсу равносторонньм треуголвньком (рьс. 4.3.1).
Пусть в момент времень сопрькосновеньу с ротором ь статором поло'енье qacтьpu [удет проьзволвним, направленье двь'еньу потока 'ьдкость, неcуsего твердие qacтьpu не вльует на поло'енье qacтьpu. Tогдa запьгем уравненьу моментов сьл, деCcтвуxsьх со сторони ротора (т. В) на qacтьpу относьтелвно статора (т.：):
07 = 7cosdG + 7sindO ;(4.3.12)
03 = 3cosdO-3sindG .(4.3.13)
Здесь 7 = Pf - сьла треньу, H; J - реакрьу со сторони ротора, H; G - зазор ме'ду ротором ь статором, м; I - расстоунье ме'ду вcтреqнuмь стенкамь каналов ротора ь статора в момент контакта, м; / - козППьрьент трения.
1рь Мр > Ml qacтьpa [удет врasaтvcy относьтелвно тоqкь $, пока рaвнодеCcтвуxsье от сьл Р ь L не [удут направлени нaвcтреqу друг другу, ь [удет виполнутвсу равенство Mj = Ml .Мсловье перемеsеньy qacтьpu под десствьем сьл F запьгетсу в вьде
/ < (O-tgD)/(5 + tgaO).
(4314)(4314)Когда qzkibpz заСмет поео'енье, dZd показано hz рьс. 4.3.1, \ на н__ 6удт1 A_Cki\h\ziv д\_ ipoib\hiheh'Hh напра\е_нни_ сьеи:
(4314)
(4314)
3，= 23 sin 30。и 7'= 27 sin 60。，7 = 3f.(4.3.15)
Есеь Т‘ 之 J； ih проьсходьт разруг_нь_ qacibpu прь со6ехд_ньь усеовьу / > 1/73, qih iheyqa_icy путем we_м_нlаpнuх MZi_MZibq_kdbx преобразованье ура\н_ньС (4.3.15). Есеь Т‘ < J' - qacibpa виталкьваетсу. Виталкьванье qacibpu мо'_т проьзоСть как в канал ротора, так ь в канал статора, в завьсьмость от поло'еньу qacibpu. Есеь qacibpa виталкьваетсу в канал ротора, то возмо'но __ разругенье прь повторном контакте с ротором ь статором прь виполненьь необходьмого условьу / > 1/73. Есль qacтьpa виталкьваетсу в канал статора, то проьсходьт проскок qacтьpu.
Bzjbzgi 3. Iphibev c_q_Hby твердое qzkibpu \ момент контакта k ротором b статором y\ey_iky ipyмоm]оevнbdом (рьс. 4.3.2). Aд_kv возмо'ни н_kdоevdо iоeо'_нbc настьри, характерьзуемих т]еом а м_'ду стороное канала ротора ь стороное настьри. Gаqалvно_ iоeо'_нb_ настьри ipb а = 0 показано на рьс. 4.3.2, Z.
1рь далvн_еr_м двь'еньь ротора проьсходьт \pаs_нb_ настьри (рьс. 4.3.2). Угол а ьзм_ну_тсу в пределах 0о < а < 90°. Моменти сьл, д_ест\уxsьх со сторони ротора (т. B) на настьру относьтелvно статора (т. $):
07 = 31K7 ；Мр = ЗК3 ,(4.3.16)
где Kj ь K7 - плень, K^ = d,厶尸=Jo2 +52 - G2 .
Qастьpа \pаsаетсy ьз iеp\онаqалvного поло'еньу прь Mj > Ml(рьс. 4.3.2). В wтом
слунае дол'но \uiолнyтvсy неравенство
/ <7O2 +82 -G2 /g .(4.3.17)
Так как в наqалvнuе момент контакта O । G, то условье вpаsеньy настьри запьгетсу в вьде / <5/G . Вpаsенье настьри прекратьтсу, когда вектора сьли J виедут навстрену друг другу (рьс. 4.3.2). В wтом поло'еньь проьсходьт раскаливанье настьри. Jавенство а = 90。 возмо'но толvко в том слунае, есль G = 5 , нто невозмо'но ьз-за нало'енних ограньненье.
Kпpаведльвостv неравенства (4.3.17) била проверена wкспеpьменталvно. >лу настьри в вьде параллелепьпеда бил смодельрован механьнескье контакт с ротором ь статором, как зто показано на рьс. 4.3.2. Все геометрьнескье размери увельнени по сравненьх с pеалvнuмь размерамь прьмерно в 100 раз длу удобства проведеньу замеров. Ipовеpyласv возмо'ностv вpаsеньy настьри с пpyмоуголvнuм сененьем ьз наналvного поло'еньу длу двух пар матерьалов с ьзвестним козППьрьентом треньу, которие определуль перед проведеньем ьспитаньу. Условьу ь pезулvтатu прьведени в табл. 4.3.1.
Табльра 4.3.1
Кухое контактМокрие контакт
5
Dhwnnb рь-ент lj_gby
<jZs_ нье qZklbp u
5
Dhwnnb рь-ент lj_gby
<jZs_g ье qZklbpu
J O2 +52 + G2
J O2 +52 + G2
G
G
1
0,21
1
0,17
0
0
1
5
0,24
0,36
G_l
2
5
0,15
0,20
G_l
2
0
0,18
2
0
0,12
2
5
0,12
2
5
0,09
Такьм образом, \ p_3yevizie проведенного zgzebaz вьдно, qio _сеь тонка контакта qzkibpu k ротором ь статором е_'ьт на взаьмно iаpzee_evнuo гранух настьри, то создахтсу усеовьу деу дьспергьрованьу настьр. К такьм тееам относутсу настьри, сененьем которих у\еу_тсу пpа\ьevнuC rестьyгоevньк, \осvмьyгоevньк ь т.д. >еу такьх настьр ньсео гранеС равно 2q, q = 2, 3, 4,…Qастьpu, деу которих q > 2, могут контактьpо\атv с ротором ь статором на непаpzeeеevнuх гранух (рьс. 4.3.3, 6, \).
>еу настьр, проПьев сененьу которих беьзок к пpавьevнuм Пьгурам с ненетним ньсеом гранеС 2q + 1, дьспергьрованье - по варьанту 2.
Нграньненьу по козППьрьенту треньу с увееьненьем ньсеа гранеС уменвгаетсу. Так, деу путьугоевнька необходьмим усеовьем дьспергьрованьу увеуетсу неравенство / > 0,325, деу семьугоевнька возмо'ни два сеунау контакта ь т.д. (знаненьу козППьрьентов треньу поеунахт анаеогьнно с помоsvx уравненье (4.3.15)).
>еу траперьевьдних Пьгур ь деу Пьгур с i > 2, контактьpyxsьх как показано на рьс. 4.3.3, 6, & необходьмим усеовьем дьспергьрованьу так'е увеуетсу ограньненье по / ?сеь зто ограньненье не випоенуетсу, проьсходьт витаекьванье настьри ьз рабонеС зони. Такьм образом, наьбоеее вероутно разругенье настьр в ПАРТ с прумоугоевним проПьеем сененьу ьеь беьзкьм к прумоугоевному.
z)[)\)
Рьс. 4.3.3. <арьанти контакта настьр с ротором ь статором
Проведем анаеьз разругеньу настьри, ьмеxsеc Порму параееееепьпеда с прумоугоевним проПьеем сененьу. >о момента совмеsеньy канаеов ротора ь статора настьра будет находьтвсу в канаее ротора, прь'ьмаусв к стенке канаеа ротора за снет ьнеррьонноС сьеи. Так как наьбоевгьС размер настьри, ьсходу ьз нанаевних усеовьС, менвге гьрьни канаеа ротора, то настьра будет орьентьрована наьбоевгеС гранвх вдоев ось канаеа ротора (рьс. 4.3.4, z). Прь совмеsеньь канаеа ротора с канаеом статора настьра будет оставатвсу в том 'е поео'еньь, пока стенка канаеа ротора, к которое прь'ата настьра, не совместьтсу с ответное стенкое канаеа статора (рьс. 4.3.4, 6). >еьтеевноств wтого временного ьнтерваеа равна w3 = dp /«5р . Посее wтого момента настьра наньнает двьгатвсу вперед вместе с потоком 'ьдкость. ；удем сньтатв, нто ьнеррьонноств настьри маеа ь скороств ее передвь'еньу в канае статора равна скорость потока 'ьдкость. Qастьpа будет двьгатвсу, пока не прь'метсу к протьвопоео'ноС стенке канаеа статора (рьс. 4.3.4, \). >еьтеевноств wтого временного ьнтерваеа заканньваетсу в момент времень w4 = (Dp + dc - G]/(то5р). <ееьньна пеpемеsенbя настьри вдоев канаеа статора опредееуетсу по nhjfme_
/ =/ =W4W4W3W3(4318)(4318)]д_ 9(w) - Птдкрьу скорость потока 'ьдкость q_p_3 ij_ju\zi_ev IAPL.
/ =
/ =
W4
W4
W3
W3
(4318)
(4318)
z5Pz5PggDp
z5P
z5P
g
g
Z)[)\)
Рьс. 4.3.4. Схема i_p_f_s_gby qzcibp \ каналах ротора ь статора
1рь насттпленьь момента \р_м_нь W4 qастьpа заПьксьруетсу, ь __ разругенье будет ipоьсходьтv по механьзму, опьсанному \ варьанте 3. Qzctv qастьpu, оставгансу \ канале статора, будет виведена ьз аппарата.
Qzctv qастьpu, оставгансн в канале ротора, будет подвергатвсн далvнеCrему дробленьх по рассмотренному механьзму прь следуxsем совмеsеньь канала ротора с каналом статора, есль наьболvrьC размер qастьpu будет болvrе вельньни зазора ьль болvrе / .
Составьм алгорьтм методькь раснета гранулометрьнеского состава польдьсперсноС смесь твердих настьр, ьмеxsьх Порму параллелепьпеда прь дьспергьрованьь в IAPL тьпа PIA.
1о ьсходноС крьвоС гранулометрьнеского состава сupvy создаетсн табльра, ка'дан унеСка которое определнет кольнество настьр ql, у которих характерниС размер входьт в дьапазон (Gql. , GnJ, где L - номер унеСкь табльри.
Qастьpu ка'доС унеСкь провернхтсн по схеме, сПормульрованноС следуxsьм образом: есль G <G, то настьра проскакьвает в канал статора, есль / > G + G, то настьра виводьтсн в канал статора, есль / < G + G, проьсходьт раскаливанье настьри на две насть, характерние размери которих будут равни / ь G-(/ + g) соответственно.
>лу настьри с характерним размером G-(/ + g) проьзводнтсн операрьь, опьсанние в п. 2.
Сортьровка полуненних настьр по характерному размеру. Построенье новое табльри.
Построенье по данное табльре крьвоС гранулометрьнеского состава.
；лок-схема опьсанного алгорьтма прьведена на рьс. 4.3.5. На рьс. 4.3.6 показани раснетние характерние гьсто「рамми1 распределеньу настьр по размерам до дьспергьрованьу ь после дьспергьрованьу в IAPL.
Pbk.4.35Pbk.4.35
Pbk.4.35
Pbk.4.35
；eod-cx_MZ алгоритма pzcqeiz размеров qzkibp ijb обработке \ IAPL
鹤=100 м/с
喇=2001 м/с
(оЛр=300 м/с
Рьс. 4.36 Раснетние завьсьмость грануеометрьнеского состава. A3 =1,0 zim
WDKLJ：=BJH<：GB? В KBKL?F? ”LB?P>O? L?EH - @H>KOKLV”В IMEVKAPBOHHOM АППАРАТ? РОТОРНОГО LBI：
AHAEB3 KBHELBKB IPHpECCA WDKLP：=BPH<：GBY В CBCLEME ”LBEP>HELEEH - @B>KHCLV"
Под wdстрzгbро\zнb_м в сьстеме твердое т_ео - 'bдdостv iонbмzxтсy проресси раствореньу, вusеezqbвzнby, а так'е непосредственно проресси зкстрагьрованьу (ьзвеененье одного ьеь несdоevdbo рееевих компонентов ьз твердос Пази на основе ьх bз[bратеevноC растворьмость в 'ьдком растворьтеее) [37].
Проресс зкстрагьрованьу вкехнает сeедуxsье стадьь:
подвод зкстрагента (растворьтееу) к поверхность раздееа твердос ь 'ьдкос Паз;
перенос зкстрагента к рееевому компоненту, находysемусy в твердом матерьаее;
взаьмодесствье растворьтееу в резуevтате протеканьу хьмьнескоС реакрьь ьеь Пьзьнеского раствореньу с ьзвеекаемим компонентом;
i_j_ghk b3\e_q_HHhrh компонента d граньре jzaд_ez твердое b 'bдdhC Паз;
отвод рееевого компонента в удро потока растворьтееу.
Ipopekk рактвореньу увеуетсу простеСгьм kemqаем проресса зкстрагьрованьу，когда твердое теео однородно ь состоьт ьз веsества, iоeностvx растворьмого в растворьтеее. 1од раствореньем поньмахт гетерогенние реакрьь，ipотекаxsье ме'ду твердим веsеством ь 'ьдкостvx, которие визивахт переоод wтого веsества в раствор. <еsество, пеpеoодysее в раствор, контактьрует с двь'уsеcсy 'ьдкостvx в теqенье всего проресса раствореньу [38].
<usеeаqьваньем називахт проресс ьзвeеqеньy твердио вкexqеньc ьз твердио qастьp тееа - носьтееу. 1од зкстрагьрованьем в сьстемао твердое теео - 'ьдкостv поньмахт проресси сееектьвного ьзвeеqеньy растворьтееем одного ьеь нескоevкьo компонентов ьз твердого тееа [37].
На проресс переноса веsества веьухт: Порма ь размери qастьp твердого тееа; его внутреннее строенье; размери, распоео'енье ь вьд пор капьееуров (сквозние, откритие, закритие); oьмьqескьc состав qастьp твердого тееа.
1о оарактеру контактьрованьу с 'ьдкостvx твердие веsества раздееухтсу на сeедуxsье тьпи:
спеогние твердие тееа (растворенье);
порьстие тееа, в которио ьзвеекаемое веsество содер'ьтсу в растворе ьеь на стенкао пор (дьППузьонное ьзвeеqенье, сорбрия, ьонние обмен);
порьстие тееа, содеp'аsье в себе ьзвеекаемие твердие матерьал (дьППузьонное ьзвeеqенье твердое Пази);
порьстие тееа, способние к набуханьх;
спеогние ьеь порьстие тееа, ьспuтuваxsье теpмьqескье деПормарьь (неьзотеpмьqеское wкстpагьpованье, растворенье) [39].
я характерьстькь спеогних тее ьспоevзуxтсy данние об ьх Порме, размерах ь хьмьqеском составе, а дея порьстих тее уqьтuваxтсy особенность ьх внутреннего строенья, которие характерьзухтся размерамь ь геометрьее пор.
На механьзм переноса веsества в порах веьяет гьдpодьнамьqескье ре'ьм перемегьванья 'ьдкое Пази ь соотногенье размеров пор ь моеекуе 'ьдкость. ?сеь размери моеекуе 'ьдкость знаqьтеevно менvrе пор, то веsество переносьтся по механьзму конвектьвное дьППузьь, есеь размери моеекуе жндкость беьзкь к размерам пор - моeекуляpное дьППузьее.
На проресс wкстpакpьь веьяет также размер твердих qастьp. Рееесообразно пpоводьтv проресс с меекьмь qастьpамь, пpедваpьтеevно ьзмеevqьв матерьае.
Jаствоpьтеeь ь wкстpагентu доежни удовeетвоpятv сeедуxsьм усеовьям:
маеая pаствоpьмостv в пеpвьqном растворьтеее;
високая сеeектьвностv;
високье козППьрьент распредееенья;
високье козППьрьент дьППузьь;
невоспeаменяемостv;
ньзкая коррозьонная актьвностv;
ньзкая температура замерзанья;
маеая токсьqностv;
ньзкая тепeоемкостv ь високая eетуqестv [39].
В хьмьqеское, Паpмаpевтьqеское, неПтехьмьqеское, nьsевое ь другьх отрасеях промигеенность гьрокое распространенье поeуqьeь такье wкстpагентu как вода, wтьeовuе спьрт, qетupеххeоpьстuе угеерод, бензое, хеороПорм, тpьхeоpwтьeен, аретон, дьwтьeовuе wПьp, бензьн ь др.
1рь wкстpагьpованьь в сьстеме твердое теео - жьдкостv проресс может eьмьтьpоватvся сeедуxsьмь стадьямь:
\н_гн_дьППузьонноС - скорость ijhp_kkz hij_д_ey_lky kdhjhkivx дьППузьь \ h[t_f_ ipb усеовьь，qih конрентрарьу pzci\hpbi_ey \ порах b hz поверхность твердого материала f_gvr_ его конрентрарьь в о[t_f_;
внутрьдьППузьоннос - скорость проресса определуетсу скоростьх дьППузьь в порах ветества;
внутреннее dьнетьqесdоC - прь условьь, нто порьстис матерьал обладает относьтельно ньзкос хьмьqесdоc актьвностьх, а конрентрарьу растворьтелу в порах равна конрентрарьь в обtеме;
внегнес dьнетьqесdоc - реагент ьмеет относьтельно високух хьмьqесdуx активность, вследствье него реакрьу протекает на поверхность порьстого матерьала прь условьь, нто скорость реакрьь льмьтьрует скорость всего проресса.
Ккорость проресса зкстрагьрованьу обинно льмьтьруетсу скоростьх протеканьу самое медленное стадьь, которое в прорессах зкстрагьрованьу увлуетсу стадьу подвода ь отвода растворьтелу ь зкстрагьрованного ренного компонента. В зтом слунае скорость проресса определуетсу скоростьх дьППузьь, а двь'утес сьлос увлуетсу разность конрентрарьс [37].
В условьух раствореньу растворуемое ветество дол'но преодолевать онень малое сопротьвленье дьППузьонного слоу. >лу ветеств, растворухтьхсу по дьППузьонному механьзму, вельньна зтого сопротьвленьу мо'ет знаньтельно уменьгатьсу с увельненьем скорость двь'еньу 'ьдкость относьтельно настьр ветества, нто способствует возрастаньх скорость раствореньу. Аакономерность проресса раствореньу сутественно не ьзменухтсу, есль растворухтьСсу матерьал представлует собос механьнескух смесь растворьмих ь нерастворьмих настьр.
Разльнахт трь тьпа проресса раствореньу：
Пьзьнеское растворенье, прь котором ьсходное твердое ветество не менует своего хьмьнеского состава;
хьмьнеское растворенье, прь котором в сьстеме твердое тело - 'ьдкость протекает гетерогеннау хьмьнескау реакрьу;
wлектpохьмьнеское растворенье протекает в условьух, когда прорессу сопутствует перенос wлектpьнескьх разрудов.
В условьух простого Пьзьнеского раствореньу в первух онередь обогатахтсу ветеством слоь 'ьдкость, прьмикахтье к поверхность раствореньу. С возрастаньем конрентрарьь ь прьбль'еньем ее к конрентрарьь наситеньу wть слоь терухт способность воспрьньмать ветество, ь поwтому дальнесгее растворенье свузано с отводом ветества ьз область вбльзь поверхность раствореньу. Fеханьзмом такого отвода увлуетсу молекулурнау ьль конвектьвнау дьППузьу. Согласно закону Nька, плотность дьППузьонного тока прумо пропоррьональна радьенту конрентрарьь:
丿=-'judG &丿=-'judG &bebbebG0G&=-'6GWGQG0G&=-'6GWGQ(4.4.1)(4.4.1)
丿=-'judG &
丿=-'judG &
beb
beb
G0G&
=-'6
GWGQ
G0G&
=-'6
GWGQ
(4.4.1)
(4.4.1)
]де о - масса дьППундьрухтего ветества, к]； 6 - плотадь поверхность раствореньу, м2;' -козППьрьент дьППузьь, м2/с; G&/Gq - градьент конрентрарьь в направленьь дьППузьь; w - продол'ьтельность дьППузьь, с.
(4.4.2)(4.4.2)Нсновнос закон Пьзьнеского раствореньу, сПормульрованниС А. Н. Sукаpевuм, запьсиваетсу в вьде
(4.4.2)
(4.4.2)
吟=E6 (&н-&р),
где &н - конрентрарьу наситеньу; &р - конрентрарьу раствора; E - коwППьpьент скорость раствореньу - массоотдань, м/с.
ChrezkHh ie_HhqHhC модееь Evxbkz b Уьтмена，ochobzhhoC hz модееь дьППузьонного kehy Hepciz，козППьрьент f Zkkhhlдzqb 3Z\bkbi hi козППьрьента дьППузьь b ihesbHu ie_Hdb hz поверхность dhHizdibpyxsbo Паз [40, 41]:
E = 'G口 ,(4.4.3)
]д_ G口 - ihesbHZ ie_Hdb, f.
Ih fhд_eb о[но\е_ньу поверхность Пазового контакта (пенетрарьоннос) Хьгбь， тур[уе_нтни_ nyevcapbb постоунно подводут к поверхность раздееа Паз све'ух 'ьдdостv, ь козППьрьент f aссоотдaqь завьсьт от времень о[новееньу поррьь 'ьдкость:
Е = 2J‘/SW,(4.4.4)
где w - врему контакта ьеь о[новееньу поверхность Паз, с.
ey wкстpa]ьpовaньy в сьстемах "твердое - 'ьдкостv" в усеовьух ьнтенсьвного смегеньу ь високоскоростних ре'ьмах двь'еньу Паз относьтеevно друг друга уравненье по paсqетy козППьрьента мaссоотдaqь запьсивахт в вьде [42 - 46]:
E = 0267Hq25 рг-0,75,(4.4.5)
где Рг = р/(р‘) - крьтерьс 1рандтеу; н - дьссьпарьу wнеpгьь, Вт/кг; р - дьнaмьqескay вyзкостv, Па■ с ; р - пeотностv 'ьдкость, кг/м3.
Способи ьнтенсьПькарьь массообменних прорессов в сьстемах с твердос Пазос по механьзму воздесствьу на кьнетьку дьППузьонного переноса дееут на трь группи [38]:
способи，основанние на развьтьь поверхность Паз;
способи, основанние на yвеeьqеньь скорость обтеканьу твердих qaстьp 'ьдкостvx;
комбьньрованние способи.
ВнтенсьПькарьх массообменних прорессов в IAPL сеедует отнесть к комбьньрованним способам. Развьтье поверхность контакта Паз проьсходьт за сqет разругеньу твердих qaстьp с образованьем нових поверхностес по механьзму, рассмотренному в параграПе 4.3. Faкpотypбyeентнuе пyevсapьь скорость потока 'ьдкость прь ьмпyevсном вводе в канал статора, ь мькpопyevсарьь кавьтарьонних пyзupvков с образованьем кумулутьвних струек способствухт развьтьх болvrьх градьентов скоростес 'ьдкость относьтелvно твердих qaстьp. ЗвукокапьллурниС wППект позволует 'ьдкость пpонькaтv в пори ь капьллури твердого тела на болvryx глубьну. Все wть Пактори воздесствьу способствухт постоунному обновленьх поверхность Пазового контакта за сqет воздесствьу високоскоростних мькропотоков 'ьдкость, которие образухтсу прь пyлvсapьyх кавьтарьонних пyзupvков ь воздесствьух кумулутьвних струс. Возмо'ен не толvко ьмпyлvснuc подвод нових поррьс 'ьдкость, но ь срив дьППузьонного слоу с поверхность qaстьpu. LaкоC wППект достьгаетсу за сqет ^^ьголvqaтого" вuсокоwнеpгетьqеского воздесствьу, дьскретного в пространстве ь времень.
Рассмотрьм кьнетьку пеpьодьqеского раствореньу ьль раствореньу в прумотоке длу польдьсперснос сьстеми qaстьp. >вь'ysay сьла в wтом слyqaе переменна. LaкоC тьп органьзарьь проресса наьболее характерен длу установок на базе IAPL. Растворенье, как правьло, осysествлyетсy в рьркулурьонном контуре, содеp'asем IAPL, за несколvко рьклов ьль последовaтелvно в несколvкьх аппаратах прь пpyмотоqноC органьзарьь проресса.
Уравненье мaтеpьaлvного баланса мо'ет бuтv представлено в вьде [38, 44]:
& = &о + N (1- \),(4.4.6)
]д_ N = о。/х ; \ = 0/00; c, 0 - i_dmsb_ знаненьу конрентрарьь b fZkku растворуемого \_S_ki\z \ o[t_M_ 'ьдкость, к]/м3, м3; с。，0o - HzqaevHzy конрентрарьу ь ьсходнау масса растворуемого \_s_ст\a в о[t_м_ 'ьдкость, кг/м3, м3; х - о[t_м 'ьдкость, м3.
Уравненье кьнетькь ьмеет вьд
噜=型[(сн - Co)- n(i-\)] ,(4.4.7)
pm
где [ - козППьрьент, зaвьсysьC от Порми qaстьp; pm - ieотностv растворуемого веsествa, к]/м3; AG = Go - G ； Go, G - характерниС размер qaстьp до раствореньу ь в прорессе раствореньу, м; &н - конрентрарьу нaсusеньy, кг/м3.
>еу опредеееньу Пункрьь \(/) необходьмо оiредеeьтv Птнкрьь \(AG) ь ag(w), которие опредееухтсу по уравненьум:
Gmax (. , Л
\(AG) = f 11-— |m(go)ggo ；(4-4-8)
Ag© Go 丿
AG(W) = f~^- [(сн -co)-N(1-\)]力，(4.4.9)
Pp
где m(Go) - Пункрьу распредеееньу qaстьp по размерам до проресса раствореньу.
Аатем ьз уравненье \(AG) ь AG(w) опредееухт зaвьсьмостv \(w).
4.42 MH>EEBPHBAHBE IPOpECCA PACLBHPEHBYLBEP>H=H В @B>KHCLB IPB H；PA；HLDE
В IMEVCAPBHGGHF AIIAPALE PHLHPHH=H LBIA
Paстворенье твердих qaстьp в 'ьдкость прь обработке в IAPL проьсходьт одновременно с прорессом дьспергьрованьу прь мехaньqеском контакте qaстьp с рaбоqьмь поверхностумь ротора ь статора по механьзму, опьсанному в пара]раПе 4.3. Проресс разругеньу предгествует основное стадьь проресса раствореньу, так как мехaньqескьc контакт ь дробеенье qaстьp проьсходьт на острих кромках вихода ьз канаеа ротора ь входа в канае статора. 1осее раскаеиваньу в прериватеее на две qaсть, qaстv qaстьpu, которау окaзaeaсv в канаее статора подвергаетсу ьнтенсьвному многоПакторному воздеествьх, вкexqaxsему в себу турбуеентние пуevсapьь скорость потока 'ьдкость прь ьмпуevсном вводе в канае статора, ударние сПерьнескье воени прь пуevсapьyх ь кумуеутьвние струи прь схеопиваньь кавьтарьонних поеостеС. Qzctv qaстьpu, которау остaeaсv в канаее ротора подвергаетсу мехaньqескому воздеествьх прь сeедуxsем совмеsеньь канаеа ротора с канаеом статора, есеь ее размер в рaдьaevном направееньь боevrе веeьqьнu зазора ь деьни путь, которие мо'ет проеть qaстьpa прь откритьь канаеа статора. Laкьм образом, основнимь Пакторамь, ьнтенсьnьpьруxsьмь проресс раствореньу твердих qaстьp в 'ьдкость увеухтсу ьмпуevсное ь пуevсapьонное воздеествье.
Bмпуevсноe воздеествье потока 'ьдкость на растворуемух qaстьpу aнaeо]ьqно воздеествьх високоскоростного турбуеентного потока в канаее переменного сеqеньy ь конПьгурарьь. Oaотьqескье турбуеентние Пеуктуарьь скорость сеоев 'ьдкость создахт боevrье сдвьговие усьеьу на поверхность твердое qaстьpu, нто способствует уfенvrеньx веeьqьнu дьППузьонного сеоу, усьеьвает его подвь'ностv, обеспеqьвaет прьток све'ее 'ьдкость к поверхность твердое qaстьpu. Fехaньзм растворенья твердое qaстьpu в
bMiyevkHhM ihihd_ ijZdibq_kdb h_ hiebqzeicy hl механизма растворенья l\_jдhC qzkibpu \ CbevHh развитом тур[уе_нтном потоке.
lyevczpbhHHhe воздеСствье на твердух qacibpy в 'ьдкость прь пуевсарьях [eb3e_'asbx кавьтарьонних iyзuрvdов заdexqаетсy в созданьь високоскоростних потоков 'ьдкость у поверхность qастьpu. Кавьтарьонние iyзuрvкь дое'ни наxодьтvсy в непосредственное [еьзость от твердос qастьpu, так как ударная воена прь iyevсаpьyx iyзuрvка [истро затухает прь распространеньь в 'ьдкость. Хотя затуханье давеенья в ударное воене прямо пропорpьонаevно расстояньх от его поверхность, знергья воени падает по квадратьqноc завьсьмость ь у'е на расстояньь от поверхность пyзuрvка, превurаxsем 5тах воена гасьтся военамь от другьх пyзuрvков ь затухает. Високоскоростние потокь 'ьдкость создахт [оevrье сдвьговие напря'енья на поверхность qастьpu ь так'е yменvrаxт веeьqьнy дьППузьонного сеоя.
Кавьтарьонние пyзuрvкь, наxодяsьеся вбеьзь поверхность твердос qастьpu схеопивахтся с образованьем кумуеятьвнос струскь. Кумуеятьвная струска орьентьрована в направееньь поверхность твердос qастьpu. Jазмерu твердих qастьp прь раствореньь в IAPL могут eе'атv в ьнтервале 0,1 - 5 мм. Jадьyс кавьтарьонного пyзuрvка прь расгьреньь находьтся в ьнтерваее 0,1 - 0,5 мм. Lакьм образом, максьмалvнuc радьус пyзuрvка мeнvrе ьеь соьзмерьм с размерамь твердих qастьp, наxодяsьxся в 'ьдкость. >ьаметр кумуеятьвнос струскь прьмерно в 10 раз менvrе максьмалvного радьуса пyзuрvка. Gеобxодьмо yqестv, нто скоростv кумуеятьвнос струь достьгает сотнь метров в секунду ь ее десствье подобно десствьх твердого тееа.
Рассмотрьм механьзм кумуеятьвного воздесствья на твердух qастьpy, ьмеxsyx пеоскье грань. На поверхность твердого тееа всегда есть меекье газовие ьеь паровие пyзuрvкь, конpентрьрyxsьeся в мькродеПектах поверхность qастьpu. 1рь воздесствьь ьмпyevсного разре'енья в 'ьдкость пузирек расгьряется, а прь повигеньь давеенья в 'ьдкость пузирек схеопивается с образованьем кумуеятьвнос струскь, пронькаxsеc в твердое теео (рьс. 4.4.1, а). "Оскоекь” схеопнувгегося пyзuрvка сеу'ат зародигамь дея вознькновенья кавьтарьонних пyзuрvков. >есствье кавьтарьонного пyзuрvка, наxодяseгося вбеьзь поверхность твердос qастьpu, не отeьqается от вигерассмотренного механьзма, но меxаньqеское разругенье поверхность qастьpu нескоevко менvrе (рьс. 4.4.1,
PBC. 4.4.1. CXEF： F?O：GBAF： >?CKL<BY DMFMEYLBBHOC KLJMCDB HAПОВЕРХНОСТЬ
LBEP>OC QACLBPU IPB CXEHIUBAHBB DABBLApBHHHH=H IM3UPVDA
Bgi_gkbnbdzpby npopeccz раствореньу твердое qzkibpu ijb dmfmeyib\HOM \озд_Сст\ьь дhklb]zelky dZd 3Z kq_i твееьненьу ieоszдb поверхность qzkibpu, izd b 3Z kq_i mf_Hvr_Hby iheSbHu дьППтзьонного ceoy hz поверхность qzkibpu. Gzb[oevr__ воздеествье hz дьППузьонниС сеое будет оkmsеkтвeyтvky прь dzkzтеevноf d пов_рхность beb нzdeонноf дееkтвbb dmfуeyтbвное струСкь.
Dbнетbdz ipоpессz pzствоpенby твердих настьр в 'ьдкость прь ьнтенсьвном смегеньь ь боevrьх ]pzдьентzх скорость двь'еньу Паз опредееуетсу уравненьем (4.4.5):
E = 0267户 р[-о，75 ,
Нсновним сомно'ьтееем в зтом уравненьь, оipедеeyxsем ьнтенсьвностv проресса раствореньу ь вееьньну козППьрьента массоотдань, увеуетсу вееьньна дьссьпарьь знергьь на едьньру масси гетерогенное 'ьдкое смесь в едьньру времень. Так как ьнтенсьвностv раствореньу, в основном, завьсьт от кьнетьнеское знергьь потока 'ьдкость прь тененьь потока нерез пpеpuватеev аппарата ь кавьтарьоннос знергьь в канаее статора, то удеевнух знергьх на едьньру обtема гетерогенное 'ьдкость мо'но запьсатв в вьде
H= NHEH + Nn£n + NKHK，H= NHEH + Nn£n + NKHK，(4.4.10)(4.4.10)
H= NHEH + Nn£n + NKHK，
H= NHEH + Nn£n + NKHK，
(4.4.10)
(4.4.10)
]де NH， Nn， NK -козППьрьенти, mqьтuваxsье зППектьвноств ьспоевзованьу ьмпуевсное, пуевсарьонное ь кумуеутьвное составeyxsьх суммарное дьссьпарьь знергьь в зеементарном обtеме 'ьдкость, введенном в канал статора. КозППьрьенти NH， Nn， NK опредееухтсу прь сравньтеевном анальзе раснетних ь зксперьменталвних данних.
В Пормуее (4.4.10) hims_gh cezrz_Mh_ деу дьссьпарьь знергьь \ зазоре, izd как
jZki\hjyxsb_ky qzсlьpu проходут q_p_3 канае ротора ь канае статора непосредственно, не
попадау в зазор, ь еьгв оqенv маеау ьх qастv, размер которих менvrе \еeьqьнu зазора,
попадает в зазор ме'ду ротором ь статором.
Распьгем Пормуеу (4.4.10):
76с Wf Г G9 • J 『"К
” NniSF^ J © 石 J GW+踪石
+ NK+ NK0,028 3c.5maxP(Р/3K)0，‘0,028 3c.5maxP(Р/3K)0，‘
+ NK
+ NK
0,028 3c.
5maxP(Р/3K)0，‘
0,028 3c.
5maxP(Р/3K)0，‘
Нсновное веьунье на дьссьпарьх знергьь оказивает веeьqьна ускореньу потока 'ьдкость в канаее статора, давеенье в канаее статора ь веeьqьна максьмаевного радьуса кавьтарьонного пузирвка. Веeьqьна ускореньу потока 'ьдкость ь, соответственно, генерьруемое давеенье в основном завьсут от о[se]о перепада давееньу. >авеенье в канаее статора прьньмаем, равное давееньх в pа[оqеC камере. =раПькь на рьс. 4.4.2 ь 4.4.3 построени прь qьсeенном регеньь уравненьь (4.4.5) ь показивахт завьсьмоств козППьрьента массоотдаqь р от скорость совмеsеньy канаеов ротора ь статора z5P.
В каqестве модеевного [ие ви[ран проресс раствореньу NaCl в воде прь w = 20 ℃. 1роресс раствореньу NaCl в воде хорого ьссеедован ь гьроко ьспоевзуетсу в pазeьqнuх техноeо]ьqескьх прорессах. ：наеьз раПьков позвоеует сдееатв вивод, нто ьх Порма сьевно завьсьт от веeьqьнu максьмаевного радьуса кавьтарьонного пузирвка ь от давееньу в канаее статора. Перепад давееньу незнаqьтеevно веьует на козППьрьент массоотдаqь. Зто ознаqает, нто основное вкеад в увеeьqенье веeьqьнu козППьрьента массоотдаqь ь, соответственно, в ьнтенсьПькарьх проресса раствореньу вносут кавьтарьонние зППекти, а макроьмпуевсние параметри потока 'ьдкость сеа[о опредееухт ход проресса.
Z)32Z)32[)32[)32//3\)23\)2
Z)
3
2
Z)
3
2
[)
3
2
[)
3
2
/
/
3
\)
2
3
\)
2
Рьс. 4.4.2. ГраПькь завьсьмость козППьрьента массоотдань прь раствореньь
NaCl в \од_ от скорость со\м_s_ньy канаеов ротора ь статора прь 5max = 10"4 мм : z -
纭=0,5 -105 Па; 6 -纭=1,5-105 Па; \ -纭=2,5 -105 Па;
1 -A3 = 0,5-105 Па; 2-^P = 0,7-105 Па; 3-^P = 1-105 Па
L_m н_ м_н__, ьнт_нсь\ностv кавьтарьь завьсьт от дьнамьнескьх ь кьн_матьн_скьх параметров потока 'ьдкость в пр_ри\ат_е_ аппарата. Кан_ст\_нни_ ьзм_н_ньу, п_р_еом крьвих раПьков на рьс. 4.4.2 ь 4.4.3, обусеовеени новим канественним уровнем ьнтенсьПькарьь проресса раствореньу - кавьтарьоннимь зППектамь.
Наньнау со знаненьс «5р 110+12 м/с резко увееьньваетсу коеьнество кавьтарьонних пузuрvков, увееьньваетсу о[tем кавьтарьонного кеастера, возрастает пeотностv знергьь зеементарного о[tема 'ьдкость х°. Wтот проресс ньсеенно характерьзуетсу ьндексом кавьтарьь .. Мвееьненье давееньу в канаее статора, повигает потенpьаevнуx знергьх кавьтарьонного пузuрvка прь пуevсаpьyх ь схеопиваньь с вибросом кумуеутьвноС струскь, т.е. проьсходьт трансПормарьу потенpьаevноC знергьь в кьнетьнескух. Lакьм образом, прь кавьтарьоннос обработке гетерогеннау 'ьдкостv подвергаетсу
fgh]hnzdihjghfm， \uchdhWH_pr_ibq_kdhMy，дьскретному \h \р_м_нь b \ пространстве, \haд_Ckl\bX.
Jzcq_i dbH_ibq_cdbo законом_рност_С npopeccz зкстрагьрованьу b раствореньу, dZd одного ьз тьпов wdстpz]bph\zнby, н_h[ohдbfh iph\hдbтv с yq_ihf проресса дьсп_р]ьро\аньу твердио настьр прь контакте с рабоньмь поверхностумь ротора ь статора. Нсновнау стадьу проресса раствореньу осysествeyетсy в канале статора за сqет многоПакторного воздесствьу на твердие qастьpu.
Алгорьтм pасqета ви]лудьт следyxsьм образом. Нпределуетсу wкспеpьменталvно ьль сqьтаетсy у'е ьзвестним ]pанyлометpьqескьC состав растворуемого веsества. 1рь зтом необходьмо вuполньтv условье огpаньqеньy по размерам твердих qастьp ь отсеyтv все qастьpu, наьболvrьC размер которих превигает гьрьну канала ротора. Аатем проьзводьтсу аппроксьмарьу ]pанyлометpьqеско]о состава крьвос распределеньу по размерам, ь определухтсу параметри распределеньу. После зтого, в соответствьь с механьзмом, опьсuваxsьм проресс разругеньу твердих qастьp прь прохо'деньь ьх qеpез IAJL, определуетсу конеqнuC ]pанyлометpьqескьC состав дьспергьрованних qастьp, ь определухтсу параметри конеqноC крьвос распределеньу по размерам qастьp.
Nyнкpьy m(G0 ), опьсuваxsаy конеqнuC состав твердих qастьp подставлуетсу в уравненье (4.4.8) ь определуетсу Пункрьу y(AG). 1о уравненьх (4.4.5) определуетсу вельqьна козППьрьента массоотдаqь 0. 1рь wтом сqьтаxтсy ьзвестнимь ]еометpьqескье ь ре'ьмние параметри IAJL ь Пьзько-хьмьqескье параметри сплогнос Пази.
3
2
/
32/32/Рьс. 4.4.3. ГраПькь завьсьмость козППьрьента массоотдань прь раствореньь NaCl \ \од_ отскорость co\M_s_Hby dZHaeo\ ротора ь статора прь 5max = 10"3 мм:
3
2
/
3
2
/
Z -纭=0,5 -105 Па;[-纭=L5-105 Па; \ -纭=2,5-105 Па
1-А3 = 0,5-105 Па; 2-A3 = 0,7・105 Па; 3-A3 = 1-105 Па
Подставьв знан_нь_ козППьрьента массоотдань в тра\н_нь_ (4.4.9) опр_д_ея_тсу завьсьмость AG(w) . Р_гау совместно уравненья (4.4.8) ь (4.4.9) поеучахт кьн_тьн_скух завьсьмость проресса растворенья в ПАРТ - \(w ).
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =ЕАВЕ 4
КаПаро\ В. <. Нснови массопередань. М.: Висг. гк., 1979. 439 с.
>uig_jkdbC X. B. Проресси ь аппарати хьмьнескоС техноеогьь: Унебньк дея вузов. Взд. 2-е. В 2-х кн. Q. 2. Массообменние проресси ь аппарати. М.: Хьмья, 1995. 368 с.
>hebgkdbc :. ：., Gzdhjq_\kdbC :. B. Прьнрьпи оптьмьзарьь массообменних техноеогьС на основе метода дьскретно-ьмпуеьсного ввода знергьь 〃 Пром. тепеотехнька. 1997. Т. 19. № 6. C. 5 -9.
>bkdp_iHh-bfiyevcHuC \\hd знергьь в тепеотехноеогьях / А. А. >оеьнскьс, ；. В. ；асок, C. В. =уеиС ь др. Кьев: BLLN НАНУ, 1996. 206 с.
>hebgkdbc :. ：.，B\zgbpdbc =. D. Ijbgpbiu разработки нових WH_p]hk6_p_rzxsbx lexHheorbC b оборудованьу на основе методов дbkdp_lнh-bfimevkнh]h ввода WH_p]bb 〃 Пром. l_ieоl_xнbdа. 1997. L. 19. № 4-5. С. 13 - 25.
>hebgkdbc :. :. Bkiоevзованb_ прьнрьпа дьскретно-ьмпуеьсного ввода знергьь деу созданьу wnn_dlbвнux wн_p]оkб_p_]аxsbx техноеогьС 〃 Вн'.-Пьз. 'урнал, 1996. L. 69. № 6. С. 885 - 896.
>hebgkdbc :. ：., B\zgbpdbc =. D. L_оp_lbq_сdо_ обоснованье прьнрьпа дьскретно- bмiулvсно]о ввода знергьь. II. Модель дьнамькь одьноqно]о парового iузupvdа 〃 Пром. l_iлоl_xньdа. 1995. L. 17. № 5. С. 3 - 28.
>hebgkdbc :. ：., B\zgbpdbc =. D. L_оp_lьq_сdо_ обоснованье прьнрьпа дьскретно- ьмпульсного ввода знергьь. I. Всследованье поведеньу ансамблу парових пузирьков 〃 Пром. теплотехнька. 1996. L. 18. № 1. С. 3 - 20.
Gzdhjq_\kdbC :. B. Особенность ь зППектьвность ме'Пазного тепломассопереноса прь пульсарьоннос органьзарьь проресса 〃 Вн'.-Пьз. 'урнал. 1998. L. 71. № 2. С. 317 - 322.
FzCj <. <. КумулутьвниС зППект в простих опитах. М.: Наука, 1989. 192 с.
Ezj_giv_\ М. ：., Rz[zi ；. <. Проблеми гьдродьнамькь ь ьх математьqескье модель. М.: Наука, 1973. 416 с.
DedjbgkdbC <. D., ；_kh\ :. K., =yigbd B. W. Внверсьу двухПазного состоуньу
'ьдкость прь ьмпульсном нагруженьь 〃 >оклади ：Н PN. 1997. L. 352. № 4. С. 477 - 479.
Dhauj_\ K. I. О захлопиваньь кавьтарьонних каверн, образованних
wлектpьqескьм разрудом в 'ьдкость 〃 >оклади ：Н СССР. 1968. L. 183. № 3. С. 568 - 571.
Dhauj_\ K. I. = ьдроабразьвнис ьзнос металлов прь кавьтарьь. М.:
Магьностроенье, 1971. 240 с.
G_fqbg :. N. Новие теxноло]ьqескье зППекти тепломассопереноса прь ьспользованьь кавьтарьь 〃 Пром. теплотехнька. 1997. L. 19. № 6. С. 39 - 47.
De_Cihg <. Змульсьь. Вх теорьу ь теxньqеское прьмененье / Пер. с англ. под ред. П. А. Ребьндера. М.: Вностр. льт., 1950. 680 с.
；jz]bgkdbC E. G., ；_]zq_\ <. B., ；zpz6zr <. G. Перемегьванье в 'ьдкьх средах: Nьзьqeскье основи ь ьн'енерние методи pасqета. E.: Хьмьу, 1984. 336 с.
Dhefh]ph\ :. G. О дробленьь капель в турбулентном потоке // >оклади АН
СССР. 1949. L. 66. № 5. С. 825 - 828.
E\bq <. =. Nьзько-xьмьqескаy гьдродьнамька. М.: Nьзмат]ьз, 1959. 968 с.
Wfyevkbb / Пер. с англ. под ред. N. Rеpмана. E.: Хьмьу, 1972. 448 с.
Gbfziyebg J. B. >ьнамька многоПазних сред. Q. 1. М.: Наука 1987. 464 с.
Mkeh\b_ g_ycihCqb\hkib ih\poghkib раздела Паз 'ьдкость-'ьдкость в ультразвуковом поле / <рП. № В-50238. М., 1987. 17 с.- Пер. ст. Tal-Figiel В. ьз 'урн.: Inzynieria chemiczna procesowa. 1986. № 4. Р. 637 - 652.
Heby'bC K. :. О характере возмуsеньC, вuзuваxsьx образованье
дьсперснос Пази в акустьнеском поле // Акуст. 'урнал. 1964. L. 10. № 4. С. 157 - 159.
Heby'bC K. :. Всследованье проресса образованьу змульсьь, визиваемого десствьем ультразвука: АвтореП. дьс.…канд. техн. наук. М.: МВХМ, 1963. 16 с.
Dp0zr_\ =. ：., Fbozceh\ E. ?. Lепломассообменнuе акустьнескье проресси
ь аппарати. М.: Магьностроенье, 1973. 223 с.
Kzehkbg :. <. Всследованье работи ма]ньтострькрьонних аппаратов длу проведеньу прорессов змульгьрованьу: >ьс. ... канд. техн. наук. М.: МВХМ,1969. 176 с.
Ezf _dbg H. K. Математьqескаy модель дьспергьрованьу с уqетом кавьтарьь //
Lеоp. основи хьм. технол. 1987. L. 21. № 5. С. 709-710.
Kb0_gdh I. F. Bзмельqенье в xьмьqескоC промигленность. М.: Хьмьу, 1977.
368 с.
Хораков =. K. Тонкое b3M_evq_Hb_ ciphbieevHux MZi_pbzeh\. M.: Baд-\h ebi-
pu ih ciphbi-\y, 1972. 238 k.
Ермьеов I. B. >ьсп_ргьро\ань_ пьгментов. M.: Хьмьу，1971. 300 k.
КаПров <. <.，Дорохов B. G.，:pyixgh\ K. X. СьстемниС анальз прореееов xbfbq_kdhc техноеогьь. Dн. 5: Ipopeeeu b3f_лvq_нby b емегеньу eunyqbx материалов. M.: Наука，1985. 440 е.
J_[bgd_p I. :. Bз[pаннuе тpyдu. Nb3bdо-xbмbqееdаy механька. M.: Наука，
1979. 384 е.
КачановE. G. Ненови механькь pазpyrенby. M.: Наука，1974. 311 е.
Ларюн <. A.，；орькко\ккьс <. =. >bнамbqеекаy механька pазpyrенby. M.:
Mаrbноетpоенbе，1985. 263 е.
НовьркьС ；. =. Ipьмененье акyетьqеекьx колебанье в хьмько-техно- ло]ьqеекьx ipоpеееаx. M.: Хьмьу，1983. 192 е.
ЕаеабуЬкьн F. ：. Jотоpно-iyлvеаpьоннuе аiiаpатu в xьмько-nаpмаpев-
тьqеекоc ipомurленноеть. M.: Медьрьна，1983. 160 е.
；_ео]еаао\ B. Н. Lвеpдоnазнuе wкетpактоpu. E.: Хьмьу，1985. 240 е.
:dceevpyd =. :.，^оечанов :. >. Jаетвоpенье твеpдux веsеетв. M.: Хьмьу，
1977. 272 е.
Романков K. I.，Крочкьна М. B. Wкетpа]ьpованье ьз твеpдux матеpьалов. E.:
Хьмьу，1983. 256 е.
Ру0о6аг1а K. I. Maееоiеpеное в еьетемах е твеpдоc Пазое. M.: Хьмьу，1980. 248 е.
R_pвmд L.，ПьзПорЗ Р. E.，Мьекь Q. Mаееоiеpедаqа / I_p. е англ. под pед. В. А.
Малхеова. M.: Хьмьу，1982.696 е.
Романков I. =.， Npоeов <. N. Маееообменние ipоpеееu xьмьqеекое технологьь. E.: Хьмьу，1990. 384 е.
H[sbc курс ipоpеееов ь аiiаpатов xьмьqеекое технологьь / 1од pед В.=. Аенгтеена. М.: Хьмьу，1999. Dн. 2. 888 е.
:ксееьруд =. ：. Маееообмен в еьетеме твеpдое тело - 'ьдкоетv. Evвов: Взд-во
Evвовеко]о ун-та, 1970. 186 е.
:ксееьруд =. :.，ЕисунскьС <. F. Wкетpа]ьpованье (еьетема твеpдое тело -
'ьдкоетv). E.: Хьмьу，1974. 256 е.
<ь]дрчьк Е. F.，R_cgbg :. ；. Mатематьqеекое модельpованье неipеpuвнux ipоpеееов pаетвоpеньy. E.: Хьмьу，1971. 248 е.
5・ WKKIEPBMEHLAEVHU? BKKE?>HBAHBY=B>PH>BHAMBQ?KKBX B =B>PHAKMKLBQ?KKBXWNN?KLHB B IMEVKAPBHHHHM AIIAJAL?
PHLHPHH=H LBIA
Lеоpетьqеекье модель ]ьдpодьнамьqеекьx ь ]ьдpоакyетьqеекьx ipоpеееов， pазpаботаннuе в ipедuдysьx главах，тpебyxт wкеiеpьменталvное ipовepкь. Сло'ноеть wкеiеpьменталvно]о ьееледованья wтьx ipоpеееов заклxqаетеy в ьх взаьмоевузанноеть ь вльяньь дpyг на дpyга. Wтy ело'ноеть ми питальеь ipеодолеть е iомоsьx еьетемного подхода ь выявленья iаpаметpов, еysеетвеннuм обpазом влbяxsьx на ьееледуемие ipоpеее.
M?LH>BKA IJHB?>?HHYWKCIEPBMEHLAEVHUX BKKE?>HBAHBC
HEH；XH>BMHCLV B3MEPEHBY ；HEVRH=H HAEHPA =B>PHADMCLBQECDBX B =B>JH>BHAFBQECDBX ПАРАМЕТРОВ IPB IPHBE>EHBB WDCIEPBMEHLAEVHUX BCCEE>HBAHBC IHLPEEHBAEA PA3PA；HLDB CIEPBAEVHH=H BCIULALEEVHH=H CLEH>A, CXEMA КОТОРОГО IPBBE>EHA HA PBC 5.1.1. BCIULALEEVHUC CLEH> BDEXQAE В CEEY IPОМUREEHHUC IAPT 厶 MEPHUC EAD 2, IО>BО>YSBC 3 B ОTBО>YSBC 4 TPУБОIPОBО>U, EBHBX EACIACA 5, EBHBB IО>BО>A BО>U 6 B CEBBA BО>U 7, IATPУБОD ОT；ОPA ПРО； 8, IATPУБОD M>AEEHBY BО3>MXA 9, CBCTEMU ОXEA@>EHBY 10 B IО>О=PEBA 11. BAE Iapi IPBBО>BEB BО BPASEHBE >BB=ATEEEM IОCTОYHHО=О TОDA 12 TBIA IEC-T33 QEPE3 PEMEHHMX IEPE>AQM 13. PACXО> МО>EEVHОC @B>DОCTB PE=MEBPОBAEB BEHTBEYMB 14 - 20 B B3MEPYEB PACXО>ОМEPОМ 21 MAPDB YBD-25. >ABEEHBE B IОEОCTB PОTОPA B PA；ОQEC DAMEPE NBDCBPОBAEB О；PA3PОBUMB MAHОMETPAMB 22 B 23, TEMIEPATyPM @B>DОCTB - TEPMОMETPОM 24 MAPDB WTI-M. 3BУКОBОE >ABEEHBE B PA；ОQEC DAMEPE PE=BCTPBPОBAEB IPB IОMОSB =B>PОNОHA 25 B3 TBTAHATA EAPBY. CB=HAE C =B>PОNОHA IО>ABAEB HA AHAEB3ATОP =APMОHBD HB3DBX QACTОT 26 MAPDB C5-3 BEB HA ОCpBEEО=PAN 27 MAPDB C1-69. QACTОTУ BPASEHBY PОTОPA B3MEPYEB IPB IОMОSB TAXОMETPA 28 MAPDB TP-3M. NОTО=PANBPОBAHBE DABBTApBОHHUX О；PA3ОBAHBC B DAHAEE CTATОPA IPОBО>BEB QEPE3 CIEPBAEVHОE ОDОRDО. B DAQECTBE BCTОQHBDA BMIУEVCHО=О CBETA BCIОEV3ОBAEB NОTОBCIURDУ 30 C >ЛBTEEVHОCTVX CBETОBО=О BMIMEVCA 2 MDC. HACTPОCDУ NОDУCA NОTОAIIAPATA 29 ОCУSECTBEYEB HABО>DОC I。"EA3EPHОMУ HО@У" C IОMОSVX PУБBHОBО=О EA3EPA. MО>EEVHУX @B>DОCTV B Iapi IО>ABAEB PEHTPО；E@HUM HACОCОM 31 TBIA D45/30. HAIPY@EHBE B CBEM TОDA HA >BB=ATEEE IОCTОYHHО=О TОDA B3MEPYEB BОEVTMETPОM 32 B AMIEPMETPОM 33. NОTО=PANBB WDCIEPBMEHTAEVHО=О CTEH>A IPBBE>EHU HA PBC. 5.1.2.
=B>PОNОH B3 TBTAHATA EAPBY BATIO EUE УCTAHОBEEH HAIPОTBB DAHAEA CTATОPA C BО3MО@HОCTVX IEPEMESEHBY B>ОEV PA>BAEVHОC ОCB DAHAEA. 3BУDОBОE >ABEEHBE IО>QBGЯETCY 3ADОHУ IACDAEY, B HEEОEVRОE ОTDEОHEHBE ОT ОCEBО=О HAIPABEEHBY HE BHОCBT CУSECTBEHHО=О BCDA@EHBY B ОESУX DAPTBHM. B3MEPBTEEVHAY =ОEОBDA =B>PОNОHA BMEET BB> PBEBH>PA C >BAMETPОM 8 MM B BUCОTОC 10 MM. EBHECHUE PA3MEPU =B>PОNОHA HE BEBYXT HA ADУCTBQECDОE IОEE, ECEB ОHB MEHVRE 1/4 >EBHU BОEHU B @B>DОCTB [1].
PBK. 5.1.2. NHLH=J：NBB WDKI?JBF?GL：EVGH=H KLEH>A
>EY MCLPAHEHHY BKKA@EHHY KAPLBHU ЗВУКОВОГО IHEY B3-3A HEHAIPABEEHHHKLB B B3-3A HE=APFHHBQHOCLB =EHEPBPMEFUX BOEH ；UEB BBE>EHU ；HEEE @ECLKBE H=PAHBQEHBY - >O 1/10 >EBHU BOEHU. FAKCBFAEVHAY OCHOBHAY QACLOLA B3EMQEHHY IMEVCApBC B Парт ；UEA HE ；OEEE 1100 =P, CEE>OBATEEVHO, IPB CKOPOCLB 3BMKA B BO>E, PABHOC 1500 M/C, >EBHA BOEHU IEPBOC =APFOHBKB EUEA HE FEHEE 1,36 F, QLO M>OBEELBOPYEL O=PAHHQEHHYM HA PA3MEPU =B>PONOHA. IPB LAKBX PA3FEPAX =B>PONOHA E=O QACLOLA FEXAHBQECKO=O PE3OHAHCA EE@BL B >BAIA3OHE COLEH K=P, QLO LAK@E HE BEHYET HA QACLOLM BOCIPBHBFAEFO=O CB=HAEA [2].
>EY MTOЧHEHИЯ WLO=O IOEO@EHИЯ EUEB IPOB3BE>EHU WKCIEPBFEHLAEVHUE BCCEE>OBAHИЯ IO OIPE>EEEHBX BEBYHBY PA3FEPOB =B>PONOHA HA BEEBQBHM BOCIPBHBFAEFO=O CB=HAEA. HA =B>PONOH B3 LBLAHALA EAPBY EUEA MCLAHOBEEHA HAKEA>KA C
PA3MEPAMB >BAMELPHM 18 MM B LHESBGHC 3 MM. CB=HAE C =B>PHNHHA IH>ABAEB HA AHAEB3ALHJ =AJMHHBD HB3DBO QACLHL C5-3 B HIJE>EEYEB AMIEBLM>M HCHHBHHC =EHEJBJMEMHC BHEHU (IEJBHC =APMHHBDB). HA JBC. 5.1.3 IHDA3AHU =JANBDB AMIEBLM>U BHEHU BHCIJBHBMAEMH=H CB=HAEA HA =B>JHNHHE C HADEA>DHC (DJBBAY 7) B ；E3 HADEA>DB (DJBBAY 2). AMIEBLM>HH-QACLHLHUE 3ABBCBMHCLB =B>JHNHHA C HADEA>DHC B ；E3 HADEA>DB IJADLBQECDB HE B3MEHYXLCY. HEEHEVRHE MBEEBQEHBE QMBCLBBLEEVHHCLB =B>JHNHHA C HADEA>DHC H；TYCHYELCY LEM, QLH E=H ADLBBHAY IEHSA>V MBEEBQBEACV, B WLH IJBBEEH D MBEEBQEHBX CBEU ADMCLBQECDH=H >ABEEHBY. DJBBAY 3 HA JBC. 5.1.3. IHDA3UBAEL BEEBQBHM HLHHCBLEEVHHC IH=JERHHCLB ME@>M BEEBQBHAMB AMIEBLM> CB=HAEA =B>JHNHHA C HADEA>DHC B ；E3 HADEA>DB. =JANBDB AMIEBLM> HA JBC. 5.1.3 >AHU B HLHHCBLEEVHUX E>BHBpAO IHDA3AHBC IPBEHPA, LAD DAD IJB CJABHBLEEVHHM AHAEB3E HEL HEH；XH>BMHCLB HIEJBJHBALV AECHEXLHUMB BEEBQBHAMB.
DJHME =B>JHNHHA B3 LBLAHALA ；AJBY, B B3MEJEHBYX IAJAMELJHB ADMCLBQECDH=H IHEY BCIHEV3HBAEB >ALQBD ADMCLBQECDBC EX-610 C >BAIA3HHHM B3MEJYEMUX IMEVCApBC >ABEEHBY (0,05 - 5,0)-io5 IA, QACLHLHUM >BAIA3HHHM 30 - 10 000 =P, >BAIA3HHHM B3MEJYEMUX yJHBHEC 3BMKHBH=H >ABEEHBY 150 - 194 >；, HCHHBHHC IH=JERHHCLVX 10,6 %.
=B>JHNHH B3 LBLAHALA ；AJBY MCLAHABEBBAEB B JA；HQEC DAMEJE HAIJHLBB DAHAEA CLALHJA C BH3MH@HHCLVX IEJEMESEHBY B>HEV JA>BAEVHHC IJYMHC. DJEIEEHBE =B>JHNHHA HCMSECLBEYEHCV B DHJIMCE PAEHQEC DAMEJU IJB IHMHSB CAEVHBDHBH=H M3EA, DHLHJUC DJHME ynEHLHBLEEVHUX NMHDpBC, BUIHEHYE LAD@E >EMINBJMXSBE NMHDPBB. B3MEJEHBE DHHJ>BHALU =B>JHNHHA B JA；HQEC DAMEJE IJHBH>BEB IJB IHMHSB MEJHH=H MDA3ALEEY. >ALQBD EX-610 ；UE BCLABEEH B CLEHDM DHJIMCA JA；HQEC DAMEJU 3AIH>EBPH CH CLHJHHU BHMLJEHHEC CLEHDB C IHCLHYHHHC nbdcapbeC.
>EY IEAHBJHBAHBY WDCIEJBMEHLA B H；JA；HLDB WDCIEJBMEHLAEVHUX >AHHUX ；UEB BCIHEV3HBAHU MELH>BDB, IJE>EH@EHHUE B JA；HLAX [5 - 9]. IJHBEJDA BHCIJHB3BH>BMHCLB WDCIEJBMEHLA HCMSECLBEYEACV IH DJBLEJBX DHXJEHA [9]
Q
Gp = max'/£' , (5.L1) i=1
=>E ', - >BCIEJCBY CMESEHHAY; /= 1, 2, 3,…，1 - QBCEH HIULHB B CEJBB. BEEBQBHA Gp 3ALEM CJABHBBAEACV C LA；EBQHUM 3HAQEHBEM.
>EY LH=H, QLH；U B3；E@ALV IHYBEEHBY HEDHLHJHC HECEy4ACHHC CBY3B ME@>y JEAEB3APBEC DA@>H=H WDCIEJBMEHLA BEB CEJBB WDCIEJBMEHLHB, IJHBH>BEACV JAH>HMB3ApBY. IJB JAH>HMB3ApBB IHJY>HD JEAEB3APBB HIULHB CHCLABEYELCY IJB IHMHSB LA；EBpU cemqaChux QBCEE.
IJHBE>EHBE BCCEE>HBAHBC HA IJHMUREEHHHM Iapi C JACXH>HM @B>DHCLB >H 6 M3/4, IH3BHEBEH HE IJBMEHYLV CIEPBAEVHUX IJBEMHB MACRLAEBJHBAHBY IJB AHAEB3E B BHLEJIJELApBB WDCIEJBMEHLAEVHUX JE3MEVLALHB. IJHMUREEHHUC Iapi LBIA
РОТОРНОГО BMIMEVCHH-DABBLAPBHHHHFH АППАРАТА (PBDA) ；UE РАЗРАЕОТАН HA DAN?>P? TEOPBY MEOAHB3MHB, FARBH B >?EAEB FARBH TAF；OBCDO=O =OCM>APCTBEHHO=O TEOHBQECDH=H yHBBEPCBTETA B B3=HTHBEEH HA FBQMPBHCDOF 3ABH>E "IPO=PECC".
PA3PA；OTAHHAY DOHCTPMKpBY OHPHRH 3APEDOFEH>OBAEA CE；Y B IPHPECCE WDCIEMATAPBB HA PY>E IPHFblREEHHUO IPE>IPBYTBC. C；OPOQHUC QEPTE@ PBDA-200 IHDA3AH HA PBC. 5.1.4.
DPHFE ；A3HBHC FH>EEB PBDA-200, PY> WDCIEPBFEHTOB ；UE IPHBE>EH HA >ByOCTyiEHQATOF POTOPHOM AIIAPATE AP-1, DOHCTPyDpBB HIO "EBOTEXHOEOFBY"; IPOMUREEHHOM >BCIEP=ATOPE >P-02 B EA；OPATOPHOM >BCIEP=ATOPE DOHCTPMDPBC ABTOPA, CXEMU DOTOPUX IODA3AHU HA PBC. 5.1.5 - 5.1.7. HB@E IPBBE>EHU OCHOBHUE TEXHBQECDBE IAPAMETPU MKA3AHHUX dohctpmkpbC.
:1
Рьс. 5.1.3. ГраПьк Zfieblmдgh-qzklhlghC завьсьмость гьдроПона k накеадкоС (крьван I) b 6_з накеадкь (крьван 2).
Крьвау 3 — \_ebqbHZ относьтеевноС погрегность м_'ду крьвимь I ь крьвоС 2
PBC.5.1.4. PBDA-200
LEXHBQECDBE IAPAMELPU PBDA-200:
JA>BMC
JHLHJA,
F
0,1
JA>BMC
PAEHQEC dameju,
F
0,15
>EBHA
DAHAEHB CLALHJA,
F
0,01-
0,03
RBJBG:
DAHAEHB CLALHJA,
F
0,002
RBJBG:
DAHAEHB JHLHJA,
F
0,002
QBCEH
DAHAEHB B JHLHJE
20
QBCEH
DAHAEHB B CLALHJE
20
PACXH>H；JA；ALU<AEFHC 0,005 -
@B>DHCLB, МЗ/С 0,015
(0,1- 2,0) -105
>ABEEHBE В PAEHQEC D：F?J?, I：
ЗАЗОР FE@>M РОТОРОМ B 0,0001—
СТАТОРОМ, М 0,0005
M=EHBAY СКОРОСТЬ BPASEHBY 36 — 340
РОТОРА, С1
МОSHОСТV~WEEDТРО>BB=AТEEY, 2,35 КВТ
ТEOHBQEСDBE IAРAМEТРU АР-1:
РА>ВМСРОТОРА,М
0,1
РА>ВМС РA；ОQEC КAМEРU, М
0,2
>ЕВНА КАНАЕОВ РОТОРА, М
0,03
>ЕВНА КАНАЕОВ СТАТОРА, М
0,05
>BAМEТР КАНАЕОВ В РОТОРE B СТAТОРE, М
0,005
QBСEО КАНАЕОВ СТАТОРА IEРBОC СТУПEHB
16
QBСEО КАНАЕОВ РОТОРА IEРBОC СТУПEHB
60
QBСEО КАНАЕОВ СТАТОРА ВТОРОС СТУПEHB
20
QBСEО КАНАЕОВ РОТОРА ВТОРОС СТУПEHB
30
ЗАЗОР МE@>M РОТОРОМ B СТАТОРОМ, М
0,0001
РАСХО>О；РA；AТUBAEМОC
@В>КОСТВ, М3/Ч
5
>ABEEHBE В РA；ОQEC КAМEРE, 1А
(0,1- 2,0) -105
M=EОBAY СКОРОСТЬ BРASEHBY
РОТОРА, С-1
314
IEРEIA> >ABEEHBCМE@>M
ВХО>ОМ B ВиХО>ОМ, 1А
(0,6 - 32)・105
МОSHОСТV WEEКТРО>BB=AТEEY, КВТ
4
DHHCLPMDLBBHUE HCHEEHHHCLB ：J-1 3ADEXQAXLCY В TOM, QLH AIIAPAL BMEEL >BE CLMIEHB H；JA；HLDB @B>DHCLB:
C @ECLDBM DABBLAPBHHHUM BH3>ECCLBBEM;
C MY=DBMDABBLAPBHHHUMB BHLEHCBBHUM
=B>JHMEOAHBQECDBM BH3>ECCLBBEM.
IJB @ECLDHM DABBLAPBHHHHM BH3>ECCLBBB H；JA；ALUBAEMAY @B>DHCLV QEJE3 H；BH>HUE 3ABBOJYXSBE LJM；DB IHIA>AEL B DHHBQECDMX JE3HHAHCHMX DAMEJM B BUBH>BLCY B3 AIIAJALA. >EY MY=DH=H DABBLAPBHHHH=H B BHLEHCBBHH=H =B>JHMEOAHBQECDH=H BH3>ECCLBBY H；BH>HUE LJM；DB IEJEDJUBAXLCY, B @B>DHCLV B3 PAEHQEC DAMEJU IEPEXH>BL B JE3HHAHCHMX DAMEJM QEJE3 BLHJMX CLMIEHV.
H>HOC B3 CEH@HUX3A>AQih bccee>hbahbx
=B>JHADMCLBQECDBX IAJAMELJHB YBEYELCY BCCEE>HBAHBE BMIMEVCHHC ADMCLBQECDHC DABBLApBB. CEH@HHCLV 3ADEXQAELCY В TOM, QLH DABBLALAPBHHHUE H；JA3HBAHBY BH3HBDAXL B BCQE3AXL 3A H>BH IEJBH> HCHHBHUX DHEE；AHBC В DAHAEE CLALHJA. IJB DA@>HM CHBIA>EHBB B IEJEDJULBB DAHAEA CLALHJA BH3HBDAXL, JA3BBBAXLCY B DHEEAICBJMXL HHBUE DABALApBHHHUE IM3UPVDB. ECEB IM3UJVDB HE CXEHIHMEBCV 3A H>BH IEJBH>, LH OHB BUHHCYLCY B3 DAHAEA CLALHJA B CXEOIUBAXLCY В JA；OQEC DAMEJE.
CEO@HOCLV BCCEE>HBAHBY BMIMEVCHHC ADMCLBQECDHC DABBLAPBB 3ADEXQAELCY ESE B В LHM, QLH DABBLApBY BH3HBDAEL В >BB@MSEMCY IHLHDE, B IJB WLHM @B>DHCLV IH>BEJ=AELCY B3HLEJMBQECDHMM C@ALBX B JA3JE@EHBX, LH ECLV, DHEE；AHBY >ABEEHBY YBEYXLCY ICEB>H3BMDHBUMB B IJBEMHBD 3BMDA, >BB@MSBCCY CH CDHJHCLVX IHLHDA HE ；M>EL JE=BCLJBJHBALV B3MEHEHBE >ABEEHBY [3, 4].
MhSHhkiv, ihij_[ey_fmx PBKA-200, ьзмеруеь ih f_lhдbd_, р_ком_ндт_моС \ работе [10]. BpzszxsbC момент на валу ротора пропоррьонален магньтному потоку ь току \ обмотке укору двьгателу постоунного тока незавьсьмого возбу'деньу：
Пкр = *nv, я,(5.L2)
]де Fкp - \pаsаxsbC момент на валу злектродвьгателу, Н м; к” - кратность пускового момента; N - магньтниС поток, <б;厶-ток в обмотке укору, A.
Есль прьнуть, нто в wлектpодвb]ателе магньтниС поток постоунен,N = const, то
мо'но запьсать по [10]:
пКр = Sn，я.(5.1.3)
КозППьрьент Kf находьтсу по Пормуле
&п = 9,55 (Он-^я5я)/〃н ,(5.1.4)
где 8H - нормальное напру'енье, <; Т^ - нормальниС ток укору, A; 5y - сопротьвленье обмоткь укору, Нм; ^н - нормальнау настота вpаsеньy вала злектродвьгателу, мьн-1.
Ток укору ьзмеруеь амперм_1ром ibiz F42100. Ihij_[ey_fmx moshociv опредееуеь ih Пормуее:
1 = 0кр®(5.1.5)
ИССЛЕДОВАНИЕ =H>PO>HHAFHKHПОТОКА ЖИДКОСТИ В КАНАЛЕ СТАТОРАРОТОРНОГО ИМПУЛЬСНО-КАВИТАЦИОННОГО АППАРАТА
A：DHGHF?JGHKLB IMEVK：PBC >ABEEHBYВ DAGAEE СТАТОРА
В геаве 2 [иео обосновано угвер'денье, qio наь[оеее актьвним lеoноeо]bqеcкbм о[tемом PBDA увеуетсу канае статора, так как обtем 'ьдкость, iроlекаxsеC qерез зазор ме'ду ротором ь статором, знаqьтеevно менvrе обtема 'ьдкость, iротекаxsеC qерез канае статора. Dроме того, ]ьдроакустьqескьC ь ]ьдромеoаньqескьC ьмiуevсu направеени в канае статора, ь всу обрабативаемау 'ьдкостv проходьт qерез канае статора. Позтому одньм ьз ва'них обtектов деу ьссеедованьу техноeо]ьqескьх параметров 'ьдкость увеухтсу ]ьдродьнамьqескье характерьстькь потока 'ьдкость в канаее статора. В первух оqередv нас будут ьнтересоватv скоростv ь ускоренье потока 'ьдкость ь закономерность ьх ьзмененьу. Gаьбоevrее веьунье на ьнтенсьвностv OLI оказивахт пуevсаpьь давееньу ь скорость потока 'ьдкость. FероC ьзмененьу скорость увеуетсу ускоренье потока прумо пропорpьонаevное дьнамьqескому давееньх.
Аакономерность ьзмененьу давееньу в потоке 'ьдкость в канаее статора за перьод рькеа пуevсаpьь в PBDA ьссeедоваeьсv на wксперьментаevном стенде, опьсанном в параграПе 5.1. Iуevсаpьь давееньу ьзмерyeьсv прь помоsь гьдроПона, сь]наеи с которого подаваeьсv на осрьееограП ь ПотограПьроваеьсв. Nотограnьь поeуqеннuх осрьееограмм показани на рьс. 5.2.1.
Nотограnьь осрьееограмм, поeуqеннuе прь разeьqнuх козППьрьентах горьзонтаevноC ь вертькаevноC разверток (времень ь ампеьтуди) не позвоеухт провесть прумос сравньтеevнuC анаеьз разeьqнuх ре'ьмов. 1озтому наьбоеее тьпьqнuC вьд осрьееограмм пуevсаpьC давееньс представеен в граПьнескоС Порме на рьс. 5.2.2 ь 5.2.3. Aдесv временнау гкаеа прьведена с едьним козППьрьентом. 1о ось ордьнат отео'ена веeьqьна напру'еньу, сньмаемого с гьдроПона. Перевод ьз знаqeньC напру'еньу в знаqеньy давееньу осуществеуетсу прь помоsь переводного козППьрьента, одьнакового деу всех рьсунков. >еталvнuC анальз осрьееограмм возмо'ен тоevко до z5P = 16,3 м/с. 1рь ре'ьмах с z5P > 16,3 м/с пуevсаpьь давееньу кавьтарьонних пузuрvков накеадивахтсу на осрьееограмми ьмпуevсов давееньу потока 'ьдкость ь возмо'но проведенье тоevко каqественного анаеьза. Q_m виге угеовау скоростv ротора, тем ьнтенсьвнее кавьтарьу ь сео'нее разeьqьтv на осрьееограмме крьвух ьмпуevсов давееньу потока 'ьдкость в канаее статора. >еу удобства анаеьза ьзмененьу давееньу за перьод рькеа генерьрованьу коеебаньс в канаее статора, построени рьс. 5.2.4 ь 5.2.5, на которих показани крьвие осрьееограмм пуevсаpьC давееньу за одьн перьод.
Взмененьу давееньу в поеость ротора ь расхода 'ьдкость qерез аппарат не веьухт на характер крьвих осрьееограмм. Bмпуevсu давееньу передахтсу со скоростvx звука в 'ьдкость. >еьна воени во много раз превосходьт расстоунье от входа в канае статора до гьдроПона, ь ьзмененье зтого расстоуньу (Огидр) не веьует на веeьqьну ь Порму пуevсаpьC давееньу.
Наьбоеее npz\bevHuiM ij_дklz\ey_lky проведенье cpz\Hbi_evHO「o zgzebaz окрьееограмм, построенних az одьн перьод pbdez dhe_[zHbc. Ipb [oevroc дebl_evноklb i_pboдz pbdez нz[exдzеlky Hekdoevdo "внугренньх” doee[zHbc дz\eенby \ dZHzee ciziopz \ перьод времень, когда dzHze ciziopz перекрит стенос poiopz. Io мере yf_Hvr_Hby дeblеevнoklb пеpьoдz pbdez doeе[zньC doeьqест\o ь zмпeьтyдz внутренньх doeе[zньC дz\eeньy yменvrzетсy.
Wdспеpbментzevнuе oсpbeeoгpzммu b ьх схемzтbqесdoе bao[pz'енbе hz рьс. 5.2.1 - 5.2.5 yдo\eет\opьтеevнo сo\пzдzxт с pzсqетнuмь az\ьсьмoстyмь doeе[zньy дz\eеньy в dzнzeе ctztopz az перьод времень [о, w2], пoeyqеннuмь в соответствьь с мoдеevx (2.4.10). Особенно хорого зто azметнo прь Mzeux yгeoвuх скоростух poтopz ь не сьevнo pzaвьтoC dzвьтzpьь.
1рь бoevrьx yгeoвux скоростух ьмпyevсu дzвeеньy кzвьтzpьoннux пyзupvкoв нzкezдuвzxтсy hz крьвух oсpьeeoгpzммu ьамененьу дzвeеньy в кzнzeе стzтopz ь pzaмuвzxт основнух крьвух. Несмотру hz то, нто прь мzeux yгeoвux скоростух poтopz кzвьтzpьoннuе вспeескь не пpoсeе'ьвzxтсy hz oсpьeeoгpzммzx, в 'ьдкость все pzвнo нzxoдyтсy кzвьтzpьoннuе пyaupvкь, ь сpедz yвeyетсy гомогенное 'ьдкoстнo-]zaoвoC средос. Lo естv, ]zaoвuе пyaupvкь pzвнoмеpнo pzспpедеeенu в 'ьдкость, ь скopoстv aвyкz в wтoм сeyqzе соответственно нь'е.
:^11Й:^11Й
:^11Й
:^11Й
q = 6o6/c, z5 = 3,8 м/с, b = 2 p9/см, w= 2 p6/см.q = 6o6/c, z5 = 3,8 м/с, b = 2 p9/см, w= 2 p6/см.q = 18o6/c, z5 = 11,3 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.q = 18o6/c, z5 = 11,3 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.
q = 6o6/c, z5 = 3,8 м/с, b = 2 p9/см, w= 2 p6/см.
q = 6o6/c, z5 = 3,8 м/с, b = 2 p9/см, w= 2 p6/см.
q = 18o6/c, z5 = 11,3 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.
q = 18o6/c, z5 = 11,3 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.
I■«■■■■«] 1ИЛРК9111^1111 .網. 勿wI■«■■■■«] 1ИЛРК9111^1111 .網. 勿wrr
I■«■■■■«] 1ИЛРК9111^1111 .網. 勿w
I■«■■■■«] 1ИЛРК9111^1111 .網. 勿w
r
r
q = 10 об/с, z5 = 6,28 м/с, b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.q = 10 об/с, z5 = 6,28 м/с, b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.q = 22 об/с, z5 = 13,8 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.q = 22 об/с, z5 = 13,8 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.
q = 10 об/с, z5 = 6,28 м/с, b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.
q = 10 об/с, z5 = 6,28 м/с, b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.
q = 22 об/с, z5 = 13,8 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.
q = 22 об/с, z5 = 13,8 м/с,b = 5 p9/см, w = 0,5 p6/см.
q = 14 об/с, z5 = 8,8 м/с,b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.q = 14 об/с, z5 = 8,8 м/с,b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.q = 26 об/с, z5 = 16,3 м/с,b = 5 p9]cm, w = 0,5 p6/см.q = 26 об/с, z5 = 16,3 м/с,b = 5 p9]cm, w = 0,5 p6/см.
q = 14 об/с, z5 = 8,8 м/с,b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.
q = 14 об/с, z5 = 8,8 м/с,b = 2 p9/см, w = 1 p6/см.
q = 26 об/с, z5 = 16,3 м/с,b = 5 p9]cm, w = 0,5 p6/см.
q = 26 об/с, z5 = 16,3 м/с,b = 5 p9]cm, w = 0,5 p6/см.
Jьс. 5.2.1. Hсpьeeo「pzммu ьмпyevсoв дzвeеньy
bQXM,弋См.bQXM,弋См.3s = 1,48 атм; 3F = 0,68 атм;4 = 4,32 м3/ч; W = 20℃; 0rH°p = 30 мм.3s = 1,48 атм; 3F = 0,68 атм;4 = 4,32 м3/ч; W = 20℃; 0rH°p = 30 мм.
bQXM,弋См.
bQXM,弋См.
3s = 1,48 атм; 3F = 0,68 атм;
4 = 4,32 м3/ч; W = 20℃; 0rH°p = 30 мм.
3s = 1,48 атм; 3F = 0,68 атм;
4 = 4,32 м3/ч; W = 20℃; 0rH°p = 30 мм.
q = 30 об/с, z5 = 18,8 м/с,b = 10 p9/см, w = 0,5 p6/см.
Продое'енье рьс. 5.2.1Продое'енье рьс. 5.2.1
Продое'енье рьс. 5.2.1
Продое'енье рьс. 5.2.1
q = 38 об/с, z5 = 24,0 м/с, b = 10 p9/см, т = 0,5 p6/см,
>eizevHuc agzeba граПиков теоретинескоС модееи и pezevHux осриееограмм показивает, нто fодеev адекватна не ioevdo канественно, но и коеинественно, так как коеинество "перекоеебаниС”，Порма кривих, абсоехтние знанениу давеениу в одни и те же моменти времени дахт хорогее совпадение.
Jис. 526 поетнен по данним, снутим с рис. 5.2.4 и 5.2.5. Aдесv показан граПик зависимости мaксимaevноС ампеитуди импуевса давеениу (по модуех) в канаее статора от еинеСноС скорости совмеsениy канаеа ротора с канаеом статора. =раПик подтверждает данние нисеенного регениу уравнениу ；ернуееи (2.4.3), описuвaxsего проресс изменениу ускорениу жидкости, и, сеедоватеевно, генерируемого прериватееем аппарата давеениу. Jaснетнuе знанениу максимаевноС ампеитуди импуевса давеениу при разеинних р показивахт, нто вееинину wтого козППириента при регении уравнениу (2.4.3) надо [ратв в предееах 0,2 - 0,3. ?сеи wкстpaпоeиpовaтv граПик до ®5р = 0 м/с, то ми поеуним знанениу 13HMMmах 10,3 ・105 1а. Практинески такого битв не может, но теоретинески зто о[tyснyетсy тем, нто при z5p o 0 суsествует некоторое знанение перепада давеениу между входом и виходом прериватееу аппарата, которое обусеовеено давеением, создаваемим внегним истонником, то еств рентробежним насосом. В сеунае отсутствиу внегнего истонника, кривау на рис. 5.2.6 виходиеа би из нанаеа координат, так как перепад давеениу (движуsay сиеа) создаваесу би тоевко за снет рентробежних сие, как зто биео показано в работе [11]. Ананениу перепада давеениу на рис. 5.2.6 увеухтсу суммарними, поеуненними по измерених давеениу в поеости ротора и камере статора.
z5p = 3,8 м/с;
/ = 120 Гц;
t = 8,33 -10"3 с;
1 мВ = 6 -103 Па.
z5p = 65284M/с;
/ = 280 Гц;
t = 3,5ТИ0с3 с;
1 мВ = 6 -103 Па.
Рьс. 5.22 Сх_ми WKki_pbM_HizevHux осрьееограмм
。0,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0
Рьс. 5.23 Сх_ми wdki_jbM_gizevguo осрьееограмм
z5P = 3,8 м/с;
/ = 120 Гц;
t = 8,3 -10-3 с;
1мВ = 6-103 Па.
z5P = 628 м/с;
&5рООГЦм/с； Т7=5280Гц； 1М圧=,百71・00Па.;
1 мВ = 6 -103 Па.
X, mв
Рьс. 5.2.4. Cx_mu wdki_jbm_gizevguo ocpbeeorpamm
6
X, mв
5
4
3
2
1
宣
7
Рьс. 5.25 Cx_mu wdki_jbm_gizevguo ocpbeeorpamm
5.22 BEBYHBE LEMIEPALMPU @B>KHCLBHA IH=EHSEGBE =EGEPBPMEFHC BHEGU
Bam_g_gb_ i_mi_paimpu 'ьдкость \uau\a_i ьзмененье __ характерьстьк: вузкость, пеотность, поверхностного нату'еньу, давееньу HacuseHHux паров ь газосодер'аньу. 1рь m\_ebq_Hbb тетператтри yвеeьqьвaетсy газосодер'анье ь давеенье нaсusеннux паров ь mmенvraетсy пeотностv ь вyзdостv 'ьдкость. Взтененье wтьx параметров прьводьт к росту парогазових пузupvков, содеp'asьxсy в 'ьдкость. >еmпnьpуxsьC зППект за сqет увеeьqеньy неоднородность 'ьдкость увеeьqьвaетсy, ь ьзeуqaеmay воена прь прохо'деньь qеpез гетерогеннух 'ьдкух среду по]eоsaетсy боеее ьнтенсьвно.
：gzeba p_3yevizio\ ньсеенного р_г_ньу нестарьонарного mjz\g_gby ；_рнуееь (2.4.3) ijb b3f_н_нbb параметров вузкость ь пеотность показивает, qio с mf_нvr_нb_f пеотность ь вузкость 'ьдкость набехдаетсу некоторое mм_нvr_нb_ вееьньни G29/gw2 , пpопоppbонzevноc давееньх в генерьруемоС воене.
Wкспеpьментzevнuе ьссеедованьу по виувееньх веьуньу температури 'ьдкость на вееьньну ампеьтуди генерьруемоС воени пpоводьeьсv на wкспеpьментzevном стенде (парагра。5.L). Методька проведеньу зксперьментов закexqzeасv в том, нто све'ух, ооеа'деннух до 13 - 15 °C воду заеьваеь в бак ь подореваеь зеектронареватееем. >еу равномерного нагрева 'ьдкостv рьркуеьроваеа по замкнутому контуру qеpез PBK：, бак ь насос. В прорессе рьркуеурьь 'ьдкость, ее температура пеавно повurzeасv. 1рь увееьненьь температури 'ьдкость на 5 °C проводьеь ПотограПьрованье сьгнаеа, постmпаxsего с гьдроПона на осрьееограП. Nотогpаnьь поemqеннuo осрьееограмм показани на рьс. 5.2.7 ь 528.
：наеьз осрьееограмм генерьруемио ьмпуевсов показивает, нто прь увееьненьь температури возрастает веьунье нееьнеснио Пакторов, вeьyxsьo на распространенье воени в 'ьдкость. Набехдаетсу ьзмененье Порми воени, она становьтсу боеее немонохроматьнноС, боеее ьзеоманнос. Ндновременно с зтьм проьсоодьт уменвгенье ее ампеьтуди. =раПьк завьсьмость отногеньу ампеьтуди воени, ьзмереннос прь опредееенноС температуре к ампеьтуде воени, ьзмереннос прь W = 15 °C, прь ьзмененьь температури показан на рьс. 5.2.9. Угеован скоpостv ротора ь, сeедоватеevно, настота ь перьод генерьруемоС воени не веьухт на ьнтенсьвностv погeоsеньy воени. Вссеедованьу пpоводьeьсv на ре'ьмах без ьнтенсьвного развьтьу кавьтарьь. Паденье ампеьтуди ьмпуевсов давееньу прь увееьненьь температури 'ьдкость с 20 до 50 °C носьт еьнеснис характер. Расстоунье, на котором пpоьзводьeосv ьзмеренье ампеьтуди генерьруемоС воени
W = 20 °C, w = 4 мин
W = 40 °C, т = 14 мин
=25 °C, w = 7 мин
W = 45 °C, w = 18 мин
W = 30 °C, w = 9 минW = 50 °C, w = 24 мин
q = 26 об/с; z5P = 16,3 м/с;
4 = 1,46 атм; 3c = 0,68 атм; 4 = 4,2 м3/ч;
'гидр = 40 мм; $ = 5 p9/см; Wp = 2 р6/см.
Рьс. 527. HcpbeeorpzMMu ьмпуевсов давееньу
W = 13 ℃, w= 1 мин
W = 35 °C, w = 16 мин
W = 16 °C, w = 4 мин
W = 40 °C, w = 19 мин
W =20 °C, w = 8 мин
W = 45 °C, w = 21 мин
W = 50 ℃, w = 25 мин
W = 25 ℃, w = 11 мин
绵=136 атм;尺=0,76 атм;4=4,5м#; 0ГидР=25мм; $=5р9ем; тр =10p6ем
q=боб/c; z5P = 3,4 Me；
Рьс .528. HcpbeeorpzMMu
W = 30 °C, w = 13 мин
bMnyevkOB дz\e_gby
Рьс. 5.2.9. ГраПьк завьсьмость относьтеевноС ампеьтуди iyevczpbCдz\e_gby от i_fi_pziypu: % - z5p= 3,8 м/с; - z5p= 10 м/с; x - z5p= 13,8 м/с
Izд_нb_ zмiebтyдu ]_н_рьру_моС \оени прь повигеньь температури набехдаль так '_ \ ]bдpодbнамbq_сdом bзлyqат_л_ тьпа "сопло - лунка" [12]. Автори зтоС работи паденье ампльтуди волни свузивахт, в основном, с увееьненьем давленьу насusеннuo паров в 'ьдкость ь рекомендухт длу ]ьдродьнамьнескьо ьзлунателеС дьапазон рабоньх температур 15 …30 °C.
BCCEE>HBAHBE BMIMEVCHOCadmclbqecdhC DABBLAPBB
Fетодu ьсследованьу кавьтарьь мо'но раздельтв на прумие ь косвенние.
К прумим методам относутсу:
\bayzevgu_ - Пото-, кьно-, ь вьдеосtемка кавьтарьонних образованье;
Zdycibq_kdb_ - ьзмеренье давленьу в ударное волне, ьзунаемоС одньм пузирвком ьль совокупноствх кавьтарьонних пузирвков прь пулвсарьух ь схлопиваньь.
Косвенние методи вклхнахт в себу такье методи, как:
nhihwe_dijbq_kdb_ - регьстрарьу сонолхмьнесренрьь прь кавьтарьь;
obfbq_kdb_ - bkke_дh\zgb_ ьзм_н_ньу mzccu, конрентрарьь ьеь h[t_fZ хьмьнескьх реагентов за kq_i 3\mKhXbfbq_kdbx реакрьС \ dz\bizpbhHHhf ihe_;
]bdjhdbgzfbq_kdb_ - ьзмененье ]ьдрhдьнzfьq_kdьx параметров потока 'ьдкость， свузанних с ьнтенkь\ноkтvx кавьтарьь (о[uqно в каqеkт\е такьх параметров ьkiоevзmxт расход ьеь перепад давееньу ме'ду iоeостvx ротора ь ра[оqеC камероС);
f_ozgbq_kdb_ - ьзмеренье веeьqьнu кавьтарьоннос wрозьь, которух о[uqно вира'ахт qерез y[uev веса образров в вьде аехмьньевих рьеьндрьков ьеь qерез пeоsадv виривов в аехмьньевос Поевге;
i_ogheh]bq_kdb_ - ьзмененьу каqественнux показатеееС о[ра[ативаемос среди， свузанних с ьнтенсьвностvx кавьтарьь (в каqестве о[ра[ативаемоС среди ьспоevзyxт змуевсьь， суспензьь ь т.п.， в которих протекахт ]ьдромеxаньqескье ь тепео- массообменние проресси).
В каqестве [езразмерних параметров, xарактерьзyxsьx кавьтарьх，ьспоevзyxт ьндекс dZ\blZpbb
.= Ax/x , (5.3.1)
]де Ах - суммарниС о[tем кавьтарьонних пyзuрvков, м3; х - видеееннис расqетнuС о[tем, м3 .
(5.3.2)(5.3.2)(5.3.3)(5.3.3)Dрьтерьь ]ьдродьнамьqескоС ь акyстьqескоС кавьтарьь [13 - 17]:
(5.3.2)
(5.3.2)
(5.3.3)
(5.3.3)
—纭-” + 2v/ %.
% 一P92/2，
_ 纭-Pn + 2v/&
[D —
3m
где 9 = Jb5PP + 42民; 3K - давеенье в ра[оqеС камере, Iz; z-угеовау скоростv ротора, с-1; 5P - радьус внегнес поверхность ротора, м; g - средньс за перьод расход 'ьдкость qерез одьн канал статора, м3/с; Sc - пeоsадv попереqного сеqеньy канала статора, м2; рр - ампеьтуда
пyлvсаpьь давееньу, 1а.
(5.3.4)(5.3.4)Bсполvзyxтсy так'е комбьньрованниС ь зППектьвниС крьтерьь кавьтарьь: ="-( + 2v/&.
(5.3.4)
(5.3.4)
/=JХа + [「/=JХа + [「K - P92/2 + Pp，
/=J
Ха + [「
/=J
Ха + [「
(5.3.5)
В некоторих сeyqаyx всеедствье маеость рп ь 2а/飞 wтьмь qeенамь прене[регахт.
Нренка кавьтарьь по Пормуеам (5.3.2) - (5.3.5) ьмеет своь особенность ь трудность, так как х「завьсьт в основном от Q/S ь z5P, а Ха — от Pp. Веeьqьна Pp прь z5P > 10 м/с, практьqескь не ьзменуетсу за сqет проскалvзuваньy 'ьдкость относьтеevно поверхность ротора ь опредееуетсу прь неьзменних конструктьвних параметрах IAPL веeьqьнамь давееньу в рабоqеС камере (/\) ь давееньем в поеость ротора (Гр). Dроме того, хг ь ха варvьрyxтсy в разeьqнux ьнтерваеах: 0 < х@ <1, а х「- от нуеу ь до qьсеe боevrе едьньри. Dрьтерьь Ёа ь ёг ьмехт так'е разние козППьрьенти коррееурьь с ьнтенсьвностvx кавьтарьь, характерьзуемос ампеьтудос ьмпyevса давееньу, ьзeyqаемого кавьтарьонним пyзuрvком [14 - 16]. Вндекс кавьтарьь . сysественно завьсьт от веeьqьнu видееенного расqeтного обtема х.
Dрьтерьь кавьтарьь ё ь ьндекс кавьтарьь . отра'ахт разeьqнuе коeьqественно- каqественнuе параметри кавьтарьь. Dрьтерьь кавьтарьь [ характерьзухт гьдродьнамьqескyx ь акyстьqескyx обстановку. В многоqьсeеннux ьссеедованьух
yciZHh\e_Hh, qih fZdkbfmf вееьньни ударного дz\e_gby, генерьруемого кавьтарьонним imaupvdhM, на[ехда_ткУ прь 0,2 < [а < 0,3 [13 - 16]. Вндекс кавьтарьь . характеризует распространенье кавьтарьонних пузирьков в т_хнheh]ьq_kкhм h[t_M_ ь увеуетсу мерос пространственное пеотность знергьь.
Нам представеуетсу, нто замеqаньy, висказанние Е. Адьуторь [18] о недопустьмость qpезмеpно]о увеененьу относьтеevнuмь крьтерьумь отqасть справедеьви. >еу боеее поеного представееньу о ПьзьнескоС картьне кавьтарьь в IAJL, сеедует хаpактеpьзоватv ее веeьqьноc ударного давееньу (з)кав), ь по веeьqьне обtема кавьтарьонних образованье (Ах) • Hтносьтеevнuе параметри тьпа (&ав/3P) ь D так'е необходьми, так как онь характерьзухт зППектьвноств ьзemqатеey.
Наьбоеее перспектьвним увеуетсу комбьньрованние способ ьссеедованьу кавьтарьь - Пото- ь вьдео сtемка, совмеsеннuе с ьзмереньем акустьнескьх ь ]ьдpодьнамьqескьх параметров кавьтарьонного поеу. Wтот способ хорого зарекомендовал себу во многьх ьссеедованьух кавьтарьь [19 - 27].
1ервие гагь в реаеьзарьь зтого метода пpьменьтеevно к IAJL биеь сдееани авторамь работи [19]. 1рь ПотораПьрованьь кавьтарьь в канаее статора установеено, нто совокупность кавьтарьонних пузирвков образует своеобразнух "трубку", витунутух паpалeеevно sеeь статора, которау затем разругаетсу. 1роанаеьзьровав боеьгое qьсeо Пото]раПье, автори [19] сдееаеь вивод, нто поступатееьное двь'енье пузирька проьсходьт со скоростьх #20 м/с, ь зто беьзко к еьнееное скорость вpаsеньy наружное поверхность ротора. 1узирькь достьгахт вьдьмого размера qеpез 100 мкс посее момента поеного совмеsеньy канаеов. Fаксьмалvнuе радьус пузирьков достьгает 200 мкм. Кхеопиванье пузирьков проьсходьт вбеьзь стенкь канаеа статора, а затем набехдаетсу повторние рост пузирьков до радьуса 50 - 80 мкм, пpьqем направеенье поступатееьного двьженьу ьзменуетсу. >еьна путь поступатееьного двьженьу пузирька не превигает 2-3 мм. 1ерьод пуеьсарье пузирьков составье # 75 мкс, нто соответствоваео ьнтерваеу между максьмумамь кавьтарьонного гума по снутим осрьееораммам. 1рь помоsь Потозеектронного умножьтееу биеь поemqенu осрьееограмми ьмпуеьсов, регьстрьруемих прь вспигках ехмьнесренрьь. Набехдаеось две серьь вспигек в теqеньь одного рькеа перекритьу канаеов, а временное промежуток между ньмь также составеуе # 75 мкс. В среднем вознькает одна вспигка за 5 рькеов перекритьу. Во второе серьь набехдаеось знаqьтeeьно меньгее qьсeо вспигек, т.е. вероутность вознькновеньу свеqеньy прь повторном сжатьь пузирька _s_ ньже. Кветовие вспигкь совпадахт по времень с ьмпуеьсом ударного давееньу прь схеопиваньь пузирька.
Анаеьзьруу данние в статье [19] можно сдееать вивод, нто отногенье деьни канаеа статора к его гьрьне равно едьньре. Врему, за которое проьсходьт откриванье канаеа статора, равно времень его закриваньу ь составеует 100 мкс. Lо есть, пузирек достьгает вьдьмих размеров в тот момент, когда проьзогео закритье канаеа статора. Врему жьзнь пузирька знаqьтеeьно меньге основного перьода коеебанье давееньу в IAJL. Врему продоежьтееьность жьзнь пузирька w = (0,1 - 0,15)-10"3с, деьтееьность перьода основних коеебанье потока 7 = 10-3с . Кеедоватееьно, пузирек завергает свое жьзненние рьке до того, как канаеи ротора ь статора вновь совпадут ь давеенье в канаее статора возрастет, а зто знаqьт, нто пузирек просто виносьтсу потоком ьз канаеа статора. К сожаееньх, в работе [19] не прьводутсу данние по ]ьдpодьнамьqескьм параметрам потока жьдкость в IAJL ь по самое жьдкость.
Намь проведено ьссеедованье кавьтарьь в канаее статора IAJL тьпа JBKA nото]pаnьqескьмь ь акустьнескьмь методамь [28, 29]. Nото]pаnьpованье кавьтарьонних образованье осmseствeyeь qеpез сперьаеьное окогко в кригке JBKA с наводкое по "еазерному ножу". >еьтееьность светового ьмпуеьса ьстоqнька света составеуеа 2 мкс.
Wкспеpьмент проводьеь на водопроводное воде прь температурах 12 - 60 °C. Необходьмо отметьть, нто статор JBKA бие деьнноканаеьним, т.е. отногенье деьни
KZHzez статора Oc d _]h wd\b\ze_HiHhMy дьаметру Gэ [ueh [hevr_ 3. Ijb O/Gэ > 3 - 4 \ ]bдjz\ebd_ канали cqbizxi дльннимь [30].
Анальз Потосньмков показал, qih кластер, chcioysbC ьз кавьтарьонних пузирьков, дh\hлvнh компактен ь несколько сf_s_н к стенке канала статора, на которух направлен вектор скорость потока 'ьдкость в наqалvнuC момент откритьу канала статора. Kеqенье кавьтарьонного кластера по Порме увлу_тсу wлльпсом, наьбольгау ось которого, как правьло, параллельна радьальнос ось канала статора. Nормy wлльпсоьда кавьтарьоннис кластер прьобретает вследствье того, qTO по мере yвельqеньy кавьтарьонного о[tема стенкь канала статора препутствухт его равномерному росту, а поток 'ьдкость растугьвает его вдоль канала. Iоwтомy, прь развьтос кавьтарьь прьраsенье о[tема кавьтарьонного кластера возмо'но только вдоль ось канала статора, как зто ь отменилось в ра[оте [19]. Наьбольгау дльна ось wлльпсоьда не превигала 5,5 мм. Кавьтарьоннис кластер наньнает Пормьроватьсу на расстоуньь 1,0 - 1,5 мм от входа в канал статора. Наьбольгау плотность кавьтарьонного кластера на[лхдалась на расстоуньь 3,0 - 3,5 мм от переднее кромкь канала статора, нто соответствовало отногеньх Oc/Gэ = 1. Адесь необходьмо отметьть, нто наь[олее развьтау ]ьдродьнамьнескау кавьтарьу на[лхдаетсу прь тененьь 'ьдкость нерез канали с Oc / G э = 1 [31].
<ьзуальние на[лхденьу кавьтарьонного кластера прь постоунном освеsеньь ру[ьновим лазером показаль, нто кавьтарьоннис кластер находьтсу постоунно на одном месте, не перемеsаyсь по каналу статора. В то'е врему он постоунно менует свох конПьгурарьх ь как [и "дро'ьт" под06Hh реллулоьдному гарьку, поддер'ьваемому струес води. Анальзьруу наблхдаемое увленье, мо'но сделать вивод, нто кавьтарьонние пузирькь схлопивахтсу, в основном, в канале статора, а в рабонух камеру виносьтсу льгь небольгое ьх кольнество. В дльнноканальних JBKA растy]ьваxsьм напру'еньум подвергаетсу нанальнис унасток потока 'ьдкость в канале статора. Gаь6олее характерние сньмкь кавьтарьонного кластера представлени на рьс. 5.3.1.
IEHLHHKLV KABBLAPBHHHH=H KEAKLEPA O：PAKL?PB3HBAEB BH>?KKHM KABBLAPBB D. KAK ；UEH HLMEQEHH BUR?, BH>?KK KABBLAPBB FH@?L HIP?>?EYLVKY KAK IH H；T?FM, LAK B KAKHFM- EB；H KEQEHBX. HA PBK. 5.3.2 - 5.3.4 IP?>KLABE?HU =PANBKB 3ABBKBMHKLB BH>?KKA KABBLAPBB IH IHIEPEQHUM KEQEHHYM B>HEV HKB KAHAEA KLALHPA. WLB KPBBU? XAPAKLEPB3MXL PAKIP?>?E?HB? IEHLHHKLB KABBLAPBHHHH=H KEAKLEPA IH KAHAEM KLALHPA. 3A HAQAEH KHHP>BHAL ；UEA IPBHYLA LHQKA HA IEPE>HEC KPHFK? KAHAEA CLALHPA.
Qto6u дать ьнтегральнух характерьстьку развьтьу кавьтарьь рассмотрьм средньс по о6tемy кавьтарьонного кластера ьндекс кавьтарьь согласно Пормуле (5.3.1). В канестве виделенного раснетного о6tема х в Пормуле (5.3.1) вибьраль параллелепьпед с висотос ь гьрьнос, равнос висоте ь гьрьне канала статора, а дльнос, равнос наьбольгес дльне кавьтарьонного кластера, так как льнесние размери дол'ни бить мали по сравненьх с дльнос волни, нтоби первьнное, воз6yждаxsее кавьтарьх звуковое давленье, мо'но било сньтать внутрь зтого обtема постоунним по вельньне ь сьнПазним, ь, в то 'е врему, wть размери дол'ни превигать размери кавьтарьонного пузирька [32]. 1араллелепьпед располагаль такьм образом, нтоби его рентр совпадал с рентром кавьтарьонного кластера.
1о результатам wксперьментальнuх ьсследованьс биль построени граПькь завьсьмость ьндекса кавьтарьь D от крьтерьев ь ]еометрьнескьх сьмплексов Re, Sh, g/d— Oc/Gэ， полуненних методом анальза размерностес вельньн, вльyxsьх на развьтье кавьтарьь (рьс. 5.3.5 ь 5.3.6).
Wксперьментальнuе крьвие аппроксьмьрухтсу завьсьмостьх вьда:
/、-O.6.=© (]/、-O.6.=© (]'「厶0,144-168 :G--4,5j exp (-O,O82 Sh-19・10-5 Re) ,(5.3.6)'「厶0,144-168 :G--4,5j exp (-O,O82 Sh-19・10-5 Re) ,(5.3.6)©©丿丿]Д_ Re = 9Gзр/р ； Sh = 2O3/9WO ； Wo = dc/(z5p)； 9 = J2 (3p -3Q/p; Gэ = 2&%/& + %)； De , Kc - \UkhlZ канаеа статора, m; z - mreo\zy скорость ротора, c-1 ; 5p - внегньС радьус ротора, м;斗，纭- дz\eegbe \ поеость ротора ь \ рабонеС камере, Па.
/、-O.6
.=© (]
/、-O.6
.=© (]
'「厶
0,144-168 :G--4,5j exp (-O,O82 Sh-19・10-5 Re) ,(5.3.6)
'「厶
0,144-168 :G--4,5j exp (-O,O82 Sh-19・10-5 Re) ,(5.3.6)
©
©
丿
丿
Внт_нсь\ность кавьтарьь мо'но кос\енно охарактеризовать вееьньноС ьмпуеьса
ударного давееньу, ьзеунаемого кавьтарьонним пузирьком в момент схеопиваньу ьеь пуеьсарьь. Зто давеенье регьстрьрухт прь iомоsь гьдроПона, подавау сньмаемие сьгнаеи на осрьееограП ьеь воеьтметр. Перед ре]ьстрьруxsьм прь60PhM мо'но установьть Пьеьтр, которие будет отсекать коеебаньу давееньу, генерьруемие JBK：.
q = 46 об/с, z5 = 29 м/сSh = 60, Re = 46200, 4 = 5,04 м3/с
= 1,68 атм, A3 = 1 атм, 3С = 0,68 атм
ш = 42 об/с, z5 = 26 м/с
Sh = 57, Re = 46200, 4 = 5,04 м3/с
3P = 1,64 атм, A3 = 0,98 атм, 3c = 0,66 атм
q = 34 об/с, z5 = 21 м/с Sh = 50, Re = 53000, 4 = 5,08 м3/сA3 = 1,2 атмq = 34 об/с, z5 = 21 м/с Sh = 50, Re = 53000, 4 = 5,08 м3/сA3 = 1,2 атм
q = 34 об/с, z5 = 21 м/с Sh = 50, Re = 53000, 4 = 5,08 м3/с
A3 = 1,2 атм
q = 34 об/с, z5 = 21 м/с Sh = 50, Re = 53000, 4 = 5,08 м3/с
A3 = 1,2 атм
PBC. 5.3.1. O：PADLEPHUE NHLHCHBMDB DABBLApBHHHH=H DEACLEPA
1,2
Рьс. 5.32 Jzkij_д_e_gb_ пеотность dz\bizpbhggh]h dezciepzвдоев pzдbaлvнhC ось канала статора: Sh = 57, z = 264 с":/ -R_ = 53 000, A3 = 1,26 атм.; 2 -R_ = 47 000, A3 = 0,98 атм.;
3 - R_ = 46 200, A3 = 1,02 атм.
Рьс. 5.3.3. Распределенье плотность кавьтарьонного кластеравдоль радьалвнос ось канала статора: 5е = 46 200; A3 = 0,98 атм.;
1 - z5P = 29,0 м/с; 2 - z5P = 26,4 м/с; 3 - zRp= 24,0 м/с; 4 - z5P = 21,4 м/с
D
Рьс. 5.3.4. Jzkij_д_e_gb_ iehiHhkib dz\bizpbhggh]h dezciepz\дhev pzдbaлvнhC hkb канала cizihpz: R_ = 53 000; AP = 1,26 zif.
1 - zRp = 24,0 м/с;; 2 - zRp = 29,0 м/с; 3 - z5P = 21,4 м/с;
4 - zRp = 26,4 м/с; 5 - zRp = 18,8 м/с
Рьс. 5.3.5. =pznbdb aа\bсbмhсlb индекса кавьтарьь D hi dpbi_pb_\ Re, Sh,G/DF , OF/4 , G/DF = 0,05.
OF/Gj = 6: 1 - Re = 53 000; 2 - Re = 47 000.
?c /G3 = 7,5 : 3 - Re = 46 600; 4 - Re = 51 600
D
Рьс. 5.3.6. ГраПькь 3Z\bkbM0kib индекса dz\bizpbb К от крьт_рь_в Re, Sh,G/DF, OF/G,. Re = 44 200, G/dc = 0,05.
1 - Sh = 64; 2 -Sh = 68; 3 -Sh = 72; 4 - Sh = 76; 5 -Sh = 80
=ьдроПон регьстрьрует ударное да\е_нь_ пузирвков \ кавьтарьонном кеастере, которие сoeоiu\аxтсy практьнескь сьнПазно.
КавьтарьонниС кеастер наньнает Пормьроватвсу, когда вееьньна bмiуevса ударного давееньу достигает своего максbмаevно]о знаненьу прь неьзменнио ]еометрьнескьо параметрах РВК：. =раПькь завьсьмостеС ьмпуевса ударного давееньу ь давееньу, усредненного за перьод ь о[tема кавьтарьонного кеастера от скорость перекриваньу канала статора показани на рьс. 5.3.7. НекоториС вкеад в wть завьсьмость вносьт рентро[е'ное давеенье, но прьмерно прь z5p = 16 м/с набехдаетсу iроскалvзuванье 'ьдкость относьтеevно ротора ь прьраsенье рентробе'ного давееньу прекраsаетсy (рьс. 5.3.8).
Крьвие на рьс. 5.3.7 впоене закономерни. Кавьтарьу наньнает развьватvсy прь увееьненьь ьнтенсьвного параметра - ударного давееньу ь, сeедоватеevно, роста Ртах. Аатем, прь дость'еньь опредееенного знаненьу Ртах, кавьтарьу развьваетсу за снет зкстенсьвного параметра - коеьнества кавьтарьонних пузuрvков ь, сeедоватеevно, роста Ах. Ааметьм, нто в опитах ка'диС раз ьзмерухтсу параметри нових кавьтарьонних образованье, так как предuдуsье виносутсу ьз РВК：.
Рьс. 5.3.7. ГраПькь завьсьмостеС ампеьтуди ьмпуевсов gzijy'_gby на гьдроПоне (⑺ ьсреднего o6t_MZ dz\bizpbhHHh]h кеастера, за перьод от скоростьi_p_dpu\ZHby канала статора: 1 - A3 = 1,26 атм (Re = 5 3 000); 2 - A3 = 0,98 атм (Re = 46 200); 3 -канественнан за\bсbмостv 8(z5) ьз [33]:
5P = 0,07 м, dc = 0,002 м, Oc = 0,005 м, ]р = 3 6, G = 023 мм
A3
1,2
1,1
1,0
0,9
0,8
Рьс. 5.3.8. =раПькь завьсьмостес среднего перепада давленьеот угловое скорость ротора:
1 - 4 = 0,0014 м3/с, 2 - 4 = 0,00125 м3/с, 3 - 4 = 0,001 м3/с
На рьс. 5.3.7 прьведена крьван 3, полуненнан по данним ьз [33]. Всследованьн, проведенние автором работи [33] подтвер'дахт прьведенние завьсьмость.
Wnnектьвностv генерьруемих акустьнескьх колебанье в 'ьдкость мо'но так'е оpеньтv по отногеньх ампльтуди кавьтарьонних ьмпулvсов к ампльтуде генерьруемое волни 纭ав/3Р . Оарактерние осрьллограмми кавьтарьонних ьмпулvсов давленьн ь ьх соотногенье с генерьруемое волное показани на рьс. 5.3.9.
Нсрьллограмми показивахт, нто кавьтарьонние пузupvкь наньнахт схлопuватvсy сразу 'е после образованьн, на отpьpателvном кратковременном ьмпулvсе давленьн после того, как давленье в 'ьдкость наньнает возpастатv.
На рьс. 5.3.10 показани граПькь завьсьмость т^ав/Рт = /(Sh,Re). Wта завьсьмостv аппроксьмьруетсн Пормулое
§
^|^ = 4 1 - exp rP©
/ Sh + 166・10-5(Re- 58 000)/ Sh + 166・10-5(Re- 58 000)(5・7)(5・7)_Ceb Sh <-166 -10-5 (Re- 58 000), Ih 3кав /Гр = 0 .
/ Sh + 166・10-5(Re- 58 000)
/ Sh + 166・10-5(Re- 58 000)
(5・7)
(5・7)
Ва'ним napZMeiphM увеуетсу \_ebqbgz cizibqecKhrh да\е_дьу в pz6oq_C dZM_p_ b в dzgzee cizihpz PBKA, izd как она \eby_i на ьнтснсьвность ь pza\bib_ daBbizpbb. В работе [16] npив_д_нu гpаnикb завbcbмhcти наnpy'_нby на ]идphфhн_, nphnhppbhнаevнh]h
вhcnpbнbма_мhмy акycтbq_cкhмy давe_нbx, от давеенну в kzm_p_ 8кав(А), KOThpue ьм_хт
макcbмmм ipb давe_gняx 1,8 - 2,0 атм. (z5P = 4 м/с). Gаrb нcce_довання показае。, qio npb боеее высокьо зgаq_gbяo z5P wib макcbмmмы cм_sаxтcy в cтopogy mм_gvr_gby Jk npb mв_eнq_нbн z5P (pbc. 5.3.11). Wto можно oбtycgbть тем, qTO npb mв_eнq_нbн z5P
mв_ebqbва_тcy J b cp_днe_ conpoтbвe_нb_ np_pыват_ey PBKA. Agаeoгbqgы_ завbcbмocтb поеучены gамb b деу oбt_ма кавbтаpboggo]o кeаcт_pа %(&) (pbc. 5.3.12).
1о вonpocу о вebygbb т_мn_pатуpы oбpабатыва_мoC жьдкость на ьнт_нсьвность ь pазвbTb_ кавнтаpbb в eнт_pатуpныx bcтoчнbкаx вcтp_чаxтcy npoтbвop_чbвы_ данные. Так, в pабoт_ [34] bgтеgcbвgocтv кавнтаpbb opенbваeb по bзмененbx веса аexмннbевo「o pbebндpнка, помещенного в зону кавbтаpbb. Вес pbeнндpbка npb кавbтаpboggoм вoздeCcтвbb уменьгаетсу c увеebченbем темnеpатуpы жьдкость.
Aвтopы pабoт [35 - 37] показаен, что ьнтенсьвность соноехмьньсренрьь уменьгаетсу npb увеенченнн темnеpатуpы. Ipb ьссеедованьь кавьтарьь в воде npb темnеpатуpе 298 - 368 K амnebтуда кавьтарьонныо bмnуeьcoв уменьгаетсу на 70 %.
Coвеpшеннo npoтbвopечащbе выгеуказанным данным noeучены pезуeьтаты в pабoтаo [26, 38]. ；ыен o6наpужены максьмумы эpoзbb аехмьньевых neаcтbg npb кавьтарьь в воде, этнеовом cnbpie н четыpеххeopbcтoм угeеpoде npb увеенченнн темnеpатуpы. >еу воды, gаnpbмеp макснмум эpoзbb, соответствует npbбebЗbтеeьнo 50 °C.
z5P = 15,7 м/с
z5P = 18,8 м/с
①5P = 22 м/с
Рнс. 5.3.9. Нсрьееограмми KZBbizpbhHHux bMnyevchB
Pbk. 5.3.10. AaBbCbMOCiv относьтееьноС ампеьтудикавнтарьонних нмпуевсов от крьтерну Sh.
/ - Re = 58 000; 2 -Re = 53 000; 3 -Re = 49 000; 4 -Re = 46 000
Рьс. 5.3.11. Завьсьмость ьнтенсьвность dz\bizpbb hlдz\e_gby \ pz6oq_C камере:
1 一 z5P = 25,1 м/с; 2 - z5P = 22,5 м/с; 3 - z5P = 18,8 м/с; 4 - z5P = 15,1 м/с;
PBK・ 5.3.12. 3ABBKBMHKLV H；T?F： KABBLApBHHHH=H KEAKLEPA HL>ABE?HBY
B PA；HQ?C KAFEP? H3BMQBBAHBY
Рьс. 5.3.13. Завьсьмость h6t_мz кавьтарьонного кластера от температури води
Внтенсьвность кавьтарьь в РВК： от температтри 6иеа ьссеедована в [33]. Здесь максьмум аавьсьмость ампеьтуди кавьтарьонних пуеьсарьС от температтри прьходьтсу, прьмерно, на температуру равнух 50 °C. Зксперьментальние ьссеедованьу подтвер'дахт гьпотезу о пропоррьональность пеотность кьнетьqескоC знергьь среди кавьтарьонному давееньх на конеqноC стадьь захлопиваньу пузирька, видвьнутух в [33]. Всходу ьз зтос гьпотези, так'е предполагаетсу, нто наqалvнuC радьус кавьтарьонних зародигес равен 10-5 м. Нднако, надо заметьть, нто технька зксперьмента била построена такьм образом, нто воду предварьтельно нагреваль до 90 °C, а затем по мере остиваньу проводьль ьзмереньу
KZBbizpbhHHux bMiyevchB. Такьм образом, вода ij_д\zjbl_evgh [uez дh\_дegz ihqib до dbi_Hby, b ]азокод_р'ань_ води [ueo 3Hzqbi_evH0 M_Hvr_ прь остиваньь, q_M ]азокод_р'ань_ води прь температуре, которау Hb'_ i_Mi_pziypu dbi_Hby. Аародигес кавьтарьь, ke_дoват_evнo, биео то'_ M_Hvrе, ь M_Hvr_, kooтв_тkтв_ннo, dавьтаpьoннux iyзupvdoв. Kавьтаpьoннu_ iyзupvdь, такьм образом, h_ мегаль друг другу, ь h_ проьсходьео kьлvнoгo iOГЛOS_HЬУ ьмпулвсов.
В сьлу нальqьy wтьx ipoтьвop_qьC, необходьмо било yтoqньтv завьkьмokтv кавьтарьь от температури. ；ило ьзyqенo вльунье температури 'ьдкость на средньС oбtем кавьтарьонного кластера. Зксперьменти пpoвoдьльkv на све'ес водопроводное воде. Нагрев води проьсходьл непосредственно в мерном баке wкспеpьменталvнoгo стенда, ь вода рьркульровала по замкнутому контуру qеpез бак ь аппарат. 1о мере нагреваньу пpoвoдьласv noтoсtемка кавьтарьонних образованье.
=раПькь, представленние на рьс. 5.3.13, показивахт, нто завьсьмoстv среднего oбtема кавьтарьонного кластера от температури ьмеет wкстpемалvнuc характер. Нсобенно заметен максьмум oбtема кавьтарьонного кластера прь температуре 25 °C ь z5P = 22,8 м/с. Зто знаненье скорость перекритьу увлуетсу пороговим длу нанала роста кавьтарьонного кластера, ь пowтoмy максьмум завьсьмость увлуетсу более вира'енним.
Максьмум oбtема кавьтарьонного кластера на 25 °C, вероутно, завьсьт от такьх Пьзьнескьх характерьстьк 'ьдкость, как вyзкoстv, плoтнoстv, поверхностное нату'енье, давленье насusеннux паров, газосодер'анье. Увельненье температури прьводьт к повигеньх давленьу насusеннux паров в 'ьдкость, газосодер'аньу ь к yfенvrеньx плотность ь вузкость. 1овигенье давленьу насusеннux паров благопрьутно сказиваетсу на развьтьь кавьтарьь, так как в wтoм слунае требуетсу более ньзкау вельньна ампльтуди ьмпyлvснoгo давленьу длу дость'еньу Пьксьрованного знаненьу параметра кавьтарьь. Lакьм 'е образом проувлуетсу ь вльунье вузкость на проресс развьтьу кавьтарьь.
Вльунье плотность ь газосодер'аньу 'ьдкость на кавьтарьх неоднознанно. =азосодер'анье свободного газа в 'ьдкость возрастает за снет того, нто мелкье пyзupvкь увельньвахтсу в oбtеме прь повигеньь температури. Зто прьводьт к yfенvrеньx oбsегo ньсла зародигес кавьтарьь ь ньсло кавьтарьонних пyзupvкoв yfенvrаетсy.
Аа снет увельненьу oбtемнoгo газосодер'аньу 'ьдкость ее плoтнoстv yfенvrаетсy. Увельненье газосодер'аньу ь yfенvrенье плотность прьводьт к тому, нто ьзлунаемау волна ьнтенсьвно пoглosаетсy в такое среде, ь увельньваетсу демпПьрухтьС зППект. В wтoм слунае дол'на yfенvrатvсy ампльтуда ьмпyлvсoв давленьу, генерьруемих аппаратом, нто ь било подтвер'дено wкспеpьменталvнo.
PAEHLA IMEVKAPBHHHUX AIIAPALHB РОТОРНОГО LBI：
В ABLOKOE?；AL?EVHOM B PE3OHAHCHOM P?@BFAX
Bkke_дh\zgb_ z\ihdhe_[zi_evgh]h ре'ьмаjz[hiu iyevczpbhHHhrh аппарата ритирниги ibizk дhiheнbl_evнuf bkihqgbdhf коеебаньС
\ вьде p Hiph['Hh]h насиса
Мoделv автoкoлебателvнoc сьстеми в вьде IAPL - дoпoлньтелvнuc ьстонньк колебанье била рассмотрена в параграПе 3.2.1. ；олее подробно било опьсано взаьмодесствье PBDA с дoпoлньтелvнuм ьстонньком колебанье в вьде рентробе'ного насоса. >лу wкспеpьменталvнoc проверкь зтоС модель ко входному патрубку IAPL тьпа
JBD： [ue ihдdexq_g р_нтро6_'ниС насос ibiz D 45/30. Jz[hihkihkh[ghkiv z\ihdhe_[zi_evghc сьстеми проверуеь ih анальзу спектра iyevczpbC да\е_ньу на разеьнних mqzcidzo автоколебательное сьстеми. Ki_dlралvнuC анальз проводьль прь ihfhsb ]ьдроПона ьз тьтана барьу ь анальзатора гармоньк ньзкьх qастот С 5-3. Спектр колебанье снbfалb на виходе ьз дополньтельно]о ьстоннька колебанье ь в рабоqее камере аппарата.
>ьскретние спектр колебанье в рабоqее камере сньмаль в несколькьх тоqках вдоль радьальное прумое. Jасстоyнье от входа в канал статора до тоqкь, в которое устанавльваль гьдроПон，обознаqьм как O гидр. =ьдроПон устанавльваль строго напротьв канала статора на 0гидр=20y40 мм. В каqестве переменного параметра, от которого завьсел дьскретние спектр, била вибрана основнау qастота колебанье /, генерьруемих преривателем / = Q]p , где q - qастота враsеньy ротора, об/с; ]р - qьсло каналов в роторе.
Wксперьментu проводьльсь на све'ее водопроводное воде прь температуре w=20-22 ℃ ь давленьь в рабоqее камере зк = (0,62 у0,78)-ю51а. Все wксперьменталvнuе данние проходьль статьстьqескyx обработку. Нтносьтельнау погрегность ьзмеренье напру'еньу, сньмаемого с гьдроПона не превигала 8 %. В подобних ьсследованьух нет необходьмость переводьть напру'енье в едьньри давленьу, так как нас ьнтересует соотногенье вельqьн ампльтуд пульсарье ме'ду собое прь разльqнuх /. Напру'енье на гьдроПоне пропоррьонально воспрьньмаемому давленьх (в данном дьапазоне qастот).
PEHLPH；E@HUC НАСОС ；UE IH>DEXQEH DH BXH>HHFM lALPMBDM АППАРАТА, BFEE RECLV EHIALHD HA PAEHQEM DHEECE B M=EHBMX СКОРОСТЬ BРASEHBY ВАЕА z = 300 c-1. HCHHBHAY QACLHLA IMEVCApвC >ABEEHBY В PEHTPO；E@HOF HACОCE ОIРE>EEYEACV КАК
7л =7л =ZH]H2sZH]H2s■30竺=286■30竺=2862 - 3,142 - 3,14=p.=p.
7л =
7л =
ZH]H
2s
ZH]H
2s
■30竺=286
■30竺=286
2 - 3,14
2 - 3,14
=p.
=p.
На рьс. 5.4.1 - 5.4.4 показани граПькь завьсьмость ампльтуд первое, второе, третьее ь qетвертое гармоньк спектра пульсарье в рабоqее камере в завьсьмость от qастотu / прь разльqнuх Oгидр. Dак вьдно ьз граПьков, на qастотах 150, 280, 3 80, 570, 750, 860, 1000 =р просле'ьвахтсу максьмуми ампльтуд пульсарье давленьу на 1 - 4 гармоньках. Максьмуми ампльтуд гармоньк основное qастотu колебанье в аппарате удовлетворьтельно совпадахт с дьскретним рудом qастот, полyqеннuх прь регеньь уравненьу (3.2.6). Нтклоненьу от расqетнuх знаqенье составлухт 10 - 15 %. Нсобенно заметни возрастаньу ампльтуд на указанних qастотах во 2 ь 3 гармоньках основное qастотu колебанье в аппарате.
：нальз ампльтуд гармоньк в завьсьмость от коордьнати тоqкь ьзмереньу в рабоqее камере показивает, нто по мере удаленьу от преривателу аппарата акyстьqескье волни несколько затухахт. Mвельqенье ампльтуди волни прь О^др = 40 мм по сравненьх с меньгьмь Оги°р обtyснyетсy тем, нто гьдроПон в зтоС тоqке улавльвает не только волни, ьдysье ьз канала статора, напротьв которого он установлен, но ь волни, распространyxsьесy ьз соседньх каналов статора.
8
Рьс. 5.4.1. ГраПькь завьсьмость ампеьтуд I, 2, 3 гармонькhi основное qzcioiu коеебаньС.
88
8
8
Рьс. 5.4.2. =раПькь завьсьмость ампеьтуд I, 2, 3 гармоньк,от основное qастотu коеебаньС(Oгидр = 25 мм )
88
8
8
Рьс. 5.4.3. ГраПькь завьсьмость ампеьтуд /，2, 3, 4 гармоньк,hi основное qzcihiu коеебаньС (0гидр = зо мм )
8
Рьс. 5.4.4. =раПьк завьсьмость ампеьтуд 1, 2, 3, 4 гармонькот основное qастотu коеебаньС
>ey iров_рdь возд_сствьу аdустьq_сdо]о iоey, создаваемого пр_риват_е_м I：PL, на аdустьq_сdо_ iоe_, создаваемое доiоeньт_evнuм ьстонньком кое_[анье, то есть, обратное свузь в автокоe_бат_evноc сьстеме, гьдроПон устанавеьваль на виоодном патрубке доiоeньт_evно]о ьстоннька колебанье. Завьсьмость колебанье, регьстрьруемих гьдроПоном, от основное настоти колебанье в аппарате показана на рьс. 5.4.5.
Вз анальза граПька следует, нто ампльтуда пульсарье в рентробе'ном насосе заметно возрастает прь совпаденьь основное настоти колебанье /, ]енерьруемое I：PL, с лопастное настотое дополньтельно]о ьстоннька колебанье ьль ее второе гармонькь.
>лу проведеньу спектрального анальза колебанье в дополньтельном ьстонньке аппарат виклхналь ьз сьстеми, а гьдроПон устанавльваль на виходном патрубке ьстоннька колебанье. Кплогное спектр акустьнеского полу дополньтельно]о ьстоннька колебанье показан на рьс. 5.4.6. На спектре заметно сьльное преобладанье пульсарье на всех гармоньках ь субгармоньках лопастное настоти дополньтельно]о ьстоннька колебанье.
Воена, baemqz_fzy \ рабонтх камеру аппарата, y\ey_iky g_fhghojhfZibq_kdhc военоС, i._. ангармоньнноС. Wio обусеовеено тем, qio перьод \р_м_нь w】,за коториС канаеи ротора совпадахт с канаеамь статора, знаqbт_evнo м_нvr_, нем перьод времень w2, в т_q_нb_ которого канал статора закрит стенкоС ротора. В нагем сеунае отногенье w】к w? равно 15, 7. Зто прьводьт к тому, нто проПьев генерьруемоС воени отеьнаетсу от CbнусobдалvнoС ь прь[еь'аетсу к ударное. Кроме ангармоньнность прериватееу аппарата, на спектр акустьнеского полу вльухт так'е Пьзьнескье своСства о[ра[ативаемоС 'ьдкость.
Рьс. 5.4.5. Завьсьмость ампеьтуди пуевсарьь давееньу на виоодном патрубкедопоеньтеевного ьстоннька коеебаньС от основное настоти коеебаньу в РВК：
Рьс. 5.4.6. Кпектр пуевсарьС давееньу,генерьруемих допоеньтеевним ьстонньком коеебаньС
Рассмотрьм веьунье нееьнеСних своСств 'ьдкость на характер распространеньу акустьнескьх воен в 'ьдкость. >еу опьсаньу акустьнескьх поееС воен коненноС ампеьтуди необходьмо уньтиватв нееьнеСние неени в уравненьух гьдродьнамькь [39]. Под военамь коненноС ампеьтуди в нееьнеСноС акустьке поньмахт воени боевгоС ампеьтуди, ьскехнау сьевние ударние воени тьпа взривних ьеь разрудних.
>ey mq_iz н_еьн_Сних k\hcki\ среди вводут н_еьн_СниС параметр H0 = %/% , ]Д_ q = 46 об/с, / = 920 Гц 1l = 511 частиц
Gcp = 2,816047 мкм
l口 = 0,563909
Gn = 3,516952 мкм
Gj = 6,236737 мкм
z5P = 28,888 м/с- zдbz[zlbq_kdbC мhдyev h[t_мнhC тпругость; % - "нееьнеснис"
мhдyev h[t_мнhC упругость. G_ebн_CнuC козППьрьент н° yB_ebqb\z_i добавку d местное скорость воени в среде. Воена в р_алvнoc среде в прорессе распространеньу претерпевает ьска'еньу. Wio уqьтuваетсy нееьнеСним параметром. НееьнеСниС параметр не увеуетсу постоуннос вeeьqьнoc. Нн завьсьт от многьх характерьстьк среди. Напрьмер， прь увеeьqеньь температури води в ьнтервале 20 - 100 ℃ проьсходьт увеeьqенье н° = 4,5 - 6,5. Так'е H0 несdoлvdo возрастает с увельqеньем гьдрoстатьqесdoгo давееньу ь конрентрарьь растворов ьонних солее [40]. ?сль в 'ьдкость находутсу пузuрvdь газа, то нельнеснис параметр мо'ет увеeьqьватvсy знаqьтеevнo, да'е прь малое конрентрарьь. Hбuqнаy водопроводнау вода oбyзатеevнo содер'ьт пузuрvкь газа. Cуsественнoе увеeьqенье qьсeа ь размеров газових пузuрvкoв визивает кавьтарьу, которау вносьт знаqьтеevнуx поправку в нельнеснис параметр.
Нельнесние свосства реалvнoc 'ьдкость ь ангармoньqнoстv преривателу аппарата (как акустьqескoгo ьстoqнька) прьводут к тому, qio ьзeуqаемаy волна относьтсу к классу волн кoнeqнoc ампльтуди. Вследствье wтoгo наблхдаетсу перенос звуковос wнергьь от ньзгьх гармоньк к висгьм. Qем сьлvнее волна oтльqаетсy от гармoньqескoc, тем бoгаqе ее спектр [2].
Bнтенсьвнoстv немoнoхрoматьqнoc волни мо'но представьтv в вьде [40]
f
/ 亠 PF/2,(5.4.1)
N=1
где 嗓 -ампльтуда кoлебателvнoc скорость на N - тос гармоньке, м/с;р - равновеснау
плотность среди, кг/м3; с - скoрoстv звука, м/с.
Kвyзv ме'ду давленьем ь колебательнос скоростьх длу плоскос волни в канале статора 9 = 3/pF.
С уqетoм wтoc Пормули ьмеем
f_f_ 2
/ = Z(3k/pf)2/2 = X 工.(5.4.2)
N=1N=1 p F 2
Вводу вельqьну 屮,мо'ем запьсать:
м=jQp2 F2 )•
Lакьм образом, пoлуqаем
f
，= m£3N ,(5.4.3)
N=1
где m - козППьрьент пропоррьональность.
=раПьк ьзмененьу ьнтенсьвность ьзлуqаемoc волни в рабoqеc камере аппарата в завьсьмость от qастoтu ьзлуqеньy прь разльqнuх O^p, представлен на рьс. 5.4.7. Анальзьруу wть крьвие, мо'но сделать вивод, qio на qастoтах, на которих по уравненьх (3.2.6) дол'на возрастать ампльтуда ьзлуqаемoc волни, ьнтенсьвность ьзлуqаемoc волни
возрастает kdzqdZMb，z \ некоторих cemqzyx дz'_ ij_\urz_i ihkeeAmxsmx. В ih '_ врему, ijb [hevroc qzkihie \pzs_Hby ротора вкеад р_нтро[_'но]о компонента в генерируемое давеенье дое'ен возрастать. Есеь kдеeатv поправку на давеенье, создаваемое рентро[е'нос сьеос, то вьдно, нто на указанних qастотаx ьнтенсьвность акустbqескоC воени виге.
PBC. 5.4.7. =J：NBD B3MEHEHBY BHLEHCBBHHCLB B3EMQAEMHC BHEHUВ PAEHQEC DAFEJE JBDA B 3ABBCBFHCLB HL QACLHLU B3EMQEHBY:
1-4идр = 3°мм; 2 - /гидр = 25 мм; 3 - /гидр = 40 мм
ВССЕЕ>НВАНВЕ BEBYHBY LEOGHEH=BQEKDBO ОЕТЕМОВНА ADMCLBQECDHE IHEE
Вспоеьзованье увееньу резонанса - одьн ьз наь[оеее простих ь доступних методов деу увеebqенby зППектьвность акустbqескbx bзeуqатеeеC ь ьспоеьзованьу знергьь акустbqеско]о поеу. Ipьqем, деу зтого не надо разра[ативать допоеньтееьние теxноeо]ьqескье устросства, а мо'но ьспоеьзовать у'е ьмеxsьесy теxноeо]ьqескье о[tемu, согеасовав собственние qастотu коеебаньС в одномерном, двумерном ьеь трехмерном пространстве с qастотоC ьзeуqатеey.
В справедеьвость зтого мо'но у[едьтьсу на достатоqно простом опите [41]. >еу уеьтразвуковос ванни УЗВ с генератором У3= 2-0,1 pа[оqаy qастота ьзeуqенья уеьтразвука составляет 18 600 土 50 =p. Jассqьтаем размери параееееепьпеда, ьмеxsе]о резонансную qастоту /рез = 18 600 =p, по Пормуее
(5.4.1)
]де %, \, ] - деьна, гьрьна ь висота параееееепьпеда, м; p, q, р - рееие qьсeа; f = 1490 - скорость звука дея води, м/с.
>еьна, гьрьна ь висота соответственно составеяют 0,7 м, 0,7 м ь 0,68 м. Нпустьм в УАВ параееееепьпед с pассqьтаннuмь размерамь, огpаньqьв ьм о[tем уеьтразвуковос ванни. = енерьрованье коеебаньС осmsествeяeтся внутрь параееееепьпеда ь Пьксьруется на анаеьзаторе спектра С5-3 прь помоsь гьдроПона EO-610. 1рь ьзмененьь посеедоватееьно деьни, гьрьни ьеь висоти параееееепьпеда, уровень воспрьньмаемого сьгнаеа снь'ается в среднем на 20 %.
：Hzeh]bqgu_ bkke_дh\zнbУ 6ueb ijh\_д_нu z\ihjzfb работи [42]. IhdzazHh, qih спектр baeyq_Hby давееньу от кавьтарьонного imaupvdz \ pbebндрbq_kdhf резонаторе завьсьт от aHzqeHby со6ственноC qастотu pезонатоpа.
4中=2SQ+:]，гдер = 0,1,2,...； q = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -висота pабоqеC камери,м;.mQ- коpньypавненьy4中=2SQ+:]，гдер = 0,1,2,...； q = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -висота pабоqеC камери,м;.mQ- коpньypавненьy>еу ьзeyqатеeеC тьпа PBK： pа6оqаy камера, в которух ]енеpьpyxтсy dоeе6аньy，ьмеет вьд ipyмоyгоevно]о тора. Kо6ственнuе qастотu такого о6tема наoодyтсy по Пормуее （3219）
4中=2SQ+:]，
гдер = 0,1,2,...； q = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -висота pабоqеC камери,м;.mQ- коpнь
ypавненьy
4中=2SQ+:]，
гдер = 0,1,2,...； q = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -висота pабоqеC камери,м;.mQ- коpнь
ypавненьy
,Р （O；PQ ） <P （；PQ ） — ,P （；PQ ） <P （O‘ ；PQ ） = 0 ；
O = 5K/（& + Oc）；
,,< -nyнкpьь ；ессееу ь GеCмана порудка р .
>eyр = 0, q = 1 ь 夕=1, первое знаqенье собственноC qастотu pабоqеC камери
опредееуетсу как
/011 $/011 $5n + O「© S F5n + O「© S F2 /、2卜:]2 /、2卜:]
/011 $
/011 $
5n + O「
© S F
5n + O「
© S F
2 /、2
卜:]
2 /、2
卜:]
]де ；1 = .0i（5p + Oc） - первис iоeо'ьтеevнuC коpенv, прь O = 5K/（5p + Oc）.
>ey wкспеpьментаevноC проверкь pезонансно]о ре'ьма бие спpоектьpован PBK： погpy'но]о тьпа с радьусом pабоqеC камери 5左=0,83 м, радьусом ротора 5P = 0,045 м, висотос камери Кк = 0,5 м, дeьноC канаeа статора Oc = 0,003 м ь зазором ме'ду ротором ь статором G = 2 мм. Qьсeо пpyмоyгоevнuo канаeов в роторе ь статоре ] = 40, rьpьна канаeов d = 2 мм, висота K = 40 мм. Ротор с rестvx еопаткамь прьводьеь во вpаsенье двьгатееем постоyнно]о тока с угеовос скоpостvx z = 188 - 314 с-1. Hсновнаy qастота ]енеpьpyемux ьмпyevсов ее'аеа в дьапазоне / = 1200 -2000 =р.
>еу р = 0 опредееьм ньзrье собственнuе qастотu камери как
Ioqs = 2s ] .0qIoqs = 2s ] .0q+©费『+©费『
Ioqs = 2s ] .0q
Ioqs = 2s ] .0q
+©费『
+©费『
]Д_ .0Q - dhjgb mjZ\H_Hby
<（；q"1（O ；”）-<（ O ；"）（；"） = 0；
；Q = .RS （5P + Oc +G） = .RS 0,05;
O = 5K /（5p + Oc +G） = 16,6.
Bсiоevзyy табеьри коpнеC некотоpuo вupа'еньC, содеp'аsьo nyнкpьь ；ессееу ь
GеCмана [43], наoодьм q-C iоeо'ьтеevнuC коpенv ；q ь опредееуем .°s = ；q /0,05.
Gьзrье со6ственнuе qастотu pабоqеC камери составеухт руд:
/0QS= 1853； 2520; 3177 =p.
=ьдpоnон ьз тьтаната барьу yстанавeьваeь напpотьв канаeа статора ь ьзмеруеь 06sbe ьнтегpаevнuC ypовенv пyevсаpьc давeеньy. На рьс. 5.4.8 пpедставeен граПьк завьсьмость ьнтегpаevного ypовнy пyevсаpьc давeеньy от основноc qастотu пyevсаpьc давeеньy hz qастотаo, yдовeетвоpьтеevно совпадаxsьo с собственнuмь qастотамь pабоqеc камери аппарата.
DO) вDO) в
DO) в
DO) в
Рьс. 5.4.8. ГраПьк завьсьмость bHi_「pzevHO「o mjh\gy nmevczpbb дz\e_gbyhl основное qzcioiu nyevczpbC
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =EABE 5
Макаро\ E. H. Акустьнескье ьзм_р_ньу \ npopecczx уевтразвуковоС техноеогьь. M.: Магьностроенье, 1983. 56 с.
Mevijza好к: Мае_нвкау знрькеопедьу / 1од р_д. В. I. =оeyfbноc. M.: Сов. знрькеопедьу, 1979. 400 с.
Xdz_\ <. N. =ьдром_ханьн_скь_ ipоp_ссu в роторних аппаратах с модуеурь_С проходного с_q_нby потока обрабативаемоС среди // Т_ор_т. основи хьм. т_хное. 1994. Т. 28. № 6. С. 581 -590.
；еооьнр_\>. B. Акустька неоднородное двb'ms_cсy среди. M.: Наука, 1981.
Ev\h\kdbc ?. G. Cтатbстbqескbе методи построеньу змпьрьнескьх Пормуе: Унеб. пособ. M.: Висг. гк., 1988. 239 с.
>vydhgh\ <. I. Справонньк по аегорьтмам ь программам на узике ；есськ деу персонаевних WBM. M.: Наука, 1989. 240 с.
Dzkkzgjh\z H. F., E_6_d_\ <. <. Обработка резуевтатов набехденьС. M.: Наука, 1970. 104 с.
Dhi_evgbdh\ J. ；. Анаеьз резуевтатов набехденьС. M.: Знергоатомьздат, 1986. 144 с.
Djzkh\kdbC =. B., Nbej_ih\ =. N. Пеаньрованье зксперьмента. Мьнск: Взд-во ；=У, 1982. 302 с.
He_cgbd <. K. Практькум по автоматьзьрованному зеектропрьводу. M.: Коеос, 1978. 224 с.
；zez6urdh :. F., Abfbg :. B., Ру'ьркьС <. I. =ьдромеханьнеское дьспергьрованье. M.: Наука, 1998. 330 с.
Hkh6_gghkib работи ]ьдродьнамьнеско]о ьзеунатееу в вузкое среде / Е. А. ；ореема]орскау, А. I. Морозов, А. N. Назаренко, В. I. Rестаков // Новие Пьз. методи ьнтенсьПькарьь техное. прорессов: Сб. наун. тр. М., 1977. С. 93 - 95.
；zez6urdh :. F., Xdz_\ <. N. Роторние аппарати с модуеурьее потока ь ьх
прьмененье в промигеенность. М.: Недра, 1992. 176 с.
；b]e_j <. B., Ezjegqbd <. G., Xdz_\ <. N. Возбу'денье кавьтарье в аппаратах тьпа гьдродьнамьнескоС сьрени // Акуст. 'урн., 1978. Т. 24. № 1. С. 34 - 39.
；b]e_j <. B.，Xdz_\ <. N. BfiyevkHzy zdycibq_kdzy dz\bizpby \ аппаратах ibiz гьдродьнамьнескоС кьр_ни 〃 Акуст. 'урн. 1989. L. 35. № 3. C. 409 - 412.
3\_adbg :. D.，Abfbg :. B. Возбужденье bfiyevkHhc zdykibq_kdhC кавьтарьь 〃 =bдрhдbнаfbdа ь акустька одно- ь двухПазних потоков. Новосьбьрск，1983. C. 92 - 97.
Xdz_\ <. N. Нб акyстьq_скоC кавьтарьь в ]ьдродьнаfьq_скьх сьренах 〃 Акустька ь yevтразвyковаy технька. К.: Технька，1983. C. 13 - 18.
:dbyihjb ?. N. Gовu_ методи в т_ieоi_р_даq_ / 1_р. с анге. под р_д.А.
B. E_онтv_ва. F.: Мьр，1977. 230 с.
Kypoqdbg :. D.，СмороЬо\ ?. ：. Wксi_рьм_нталvнu_ ьссеедованьу кавьтарьь в
роторних ]ьдродьнамьq_скьх ьзeyqат_eyх // Акуст. журнал. 1987. L. 33. № 4. C. 707 - 711.
Neppiras (.$. Acoustic cavitation // Phys. Repts. 1980. V. 61. № 3. P. 159 -251.
Dpig_\ :. <.， Fzdjh\ <. D. Кьн_матограnьq_скь_ ьссеедованьу
yлvтразвyквоC кавьтарьь // Акустька ь yлvтразвyковаy технька. К.: Технька，1968. C. 3 -14.
Lauterborn :. Cavitation: general and basic aspect // In: Symp. on finite - amplitude wave effects in fluids. Copengagen, 1973, Proc., 1974. P. 195 - 202.
Ke Jian，Yamaguchi Atsushi. Cavitation characteristics of long orifices in unsteady
flows // J. Jap. Hydraul. and Pneum. Soc., 1995. V. 26. № 1. P. 82 - 87.
De Chizelle Y. Kuhn, Ceccio S.L.，Brennen C.E. Observations and scaling of travelling bubble cavitation // J. Fluid Mech., 1995.V. 293. P. 99 - 126.
Jungelaus+.J.Uberdeneinflussdeskavetationsvolumensauf den
kavitationsmechanismus // Acustica, 1971. V. 27. № 3. P. 145 - 150.
Flynn H. G. Pulsations and models for cavitation bubbles // J. Acoustical Society of America, 1975. V. 5 8. № 6. P. 1160 - 1170.
Ihdykze\ ；. =., Dopz6_evHbdh\ :. <., Прьбатурьн G. :. Волни давленьу в
жьдкость с iyзuрvкамь пара // Волновие проресси в двухПазних средах. Новосьбьрск: BLN CH АG CCCJ, 1980. C. 20 - 46.
Iphfih\ F. ：., Qp\ydh\ <. F. Н Пормьрованьь кавьтарьонних образованье в
роторном аппарате с модулурьеС потока // Вестньк Т=ТУ. 1995. L. 1. № 3, 4. C. 311 - 315.
Iphfih\ F. :. Wксперьмeнталvнuе ьсследованьу ьмпyлvсноc кавьтарьь в аппарате тьпа ]ьдродьнамьqескоc сьрени // Акуст. журнал. 1997. L. 43. № 4.C. 566 -
569.
Dhgkizgibgh\ X. F. =ьдравлька. К.: Вьsа гк., 1988. 398 с.
:payfzgh\ W. С. Кавьтарьу в местних ]ьдравльqескьх сопротьвленьух. F.:
Wнер]ьy, 1978. 304 с.
Jha_g6_p] E. >. Кавьтарьоннау областv. В кн.: Fоsнuе yлvтразвyковuе полу /
1од ред. E. >. Розенберга. F.: Gаyка, 1968. Q. 5. C. 221 - 266.
Abfbg :. B. 1рькладнау механька преривьстих теqеньc. F.: Nольант, 1997. 308 с.
Cbphixd М. =. Wксперьментаevнuе ьсследованьу yлvтразвyковоc кавьтарьь. В кн.: Fоsнuе yлvтразвyковuе полу / 1од ред. E. >. Розенберга. F.: Наука, 1968. Q. 5. C. 168 -220.
；_pfzg E. Улvтразвyк ь его прьмененье в науке ь техньке. F.: Вностр. льт-
ра, 1957. 726 с.
Chghexfbgbkp_gpby, вознькаxsаy прь ]ьдродьнамьqескоc кавьтарьь / В. C. Вербанов, F. А. Маргульс, C. В. >емьн ь др. // @урн. Пьз. хьмьь. 1990. L. 64. № 12. C. 3357 - 3361.
Obfbq_kdb_ b nbabdh-obfbq_kdb_ ipopeccu \ iheyx， создаваемих ]bДjhZdmklbq_kdbfb baemqzieeyfb / A. K. Dypoqdbg, E. А. Смородов，X. В. Еадьков， M. А. Mzpryebk // @ypg. Пьз. хьмьь. 1986. L. 60. № 4. С. 893 - 897.
Nebgg =. Nb3bdz zdycibqecdoC кавьтарьь в 'ьдкостух. В кн.: Nb3bq_kdzy zdycibdz / 1од р_д. У. Mwзона. M.: Мьр, 1967. L.1. Q.；. С. 7- 138.
Aj_f[h E. D.，Djzkbevgbdh\ <. :. Введенье в H_ebH_cgyx ZKycibKy. M.: HayKa，
1966. 519 с.
Rmibeh\ <. :. Нснови Пьзькь yevтpaзвyкa: Унеб. iосо[. E.: Взд-во Е=У，1980.
280 с.
Promtov М. $.，Kuleshov Yu.V. The use of resonant phenomena for efl^ctiveness of
acoustic technological apparatuses // Transactions of TSTU，1999. V. 5. № 1. P. 90 - 94.
Experimental detection of a subharmonic route to chaos in acoustic cavitation through the tutig of a piezoelectric cavity / C. Cabeza，AC. Sicardi - Schifino, C. Negreira，and G. Montaldo //J. Acoustical Society of America. - 1998, 103 (6). P. 3227 - 3229.
Kjz\hqgbd iо сiеpьaлvнuм Пункрьум / 1од ред. M. А[рамовьра ьВ.
Стьгана. M.: Наука，1978. 832 с.
На рьс. 5.3.7 приведена крьвау 3， iоeyqеннay iо данним ьз [33]. Вссеедованьу， проведенние автором работи [33] подтвер'дахт прьведенние завьсьмость.
Wnnектьвностv генерьруемих акустьнескьх коеебаньС в 'ьдкость мо'но так'е оpеньтv по отногеньх ампеьтуди кавьтарьонних ьмiyevсов к ампеьтуде генерьруемоС воени /в /3P . Оарактерние осрьееограмми кавьтарьонних ьмпyevсов давееньу ь ьх соотногенье с генерьруемоС военос показани на рьс. 5.3.9.
Нсрьееограмми показивахт，нто кавьтарьонние пyзupvкь наньнахт сxeопuвaтvсy сразу 'е посее образованьу，на отpьpaтеevном кратковременном ьмпyevсе давееньу посее
того, как давеенье в 'ьдкость наньнает возpaстaтv.
На рьс. 5.3.10 показани граПькь завьсьмость %в/зр = /(Sh,Re). Wтa зaвьсьмостv
аппроксьмьруетсу ПормуеоСаппроксьмьруетсу ПормуеоС§“ =4 1-ехрP©§“ =4 1-ехрP©§Sh +16 6 -10-5(Re- 58 000)©1^§Sh +16 6 -10-5(Re- 58 000)©1^(5.7)(5.7)
аппроксьмьруетсу ПормуеоС
аппроксьмьруетсу ПормуеоС
§
“ =4 1-ехр
P
©
§
“ =4 1-ехр
P
©
§Sh +16 6 -10-5(Re- 58 000)
©1^
§Sh +16 6 -10-5(Re- 58 000)
©1^
(5.7)
(5.7)
есеь Sh <-16 6 -10-5(Re-58 000), то 纭ав/rP = 0 .
Ва'ним параметром увеуетсу вееьньна статьнеского давееньу в рабонеС камере ь в канале статора PBKA，так как она веьует на ьнтенсьвностv ь развьтье кавьтарьь. В работе [16] прьведени граПькь завьсьмость напру'еньу на гьдроПоне， пpопоppьонaлvного воспрьньмаемому акустьнескому давееньх，от давееньу в камере 8кав(з)к)，которие ьмехт
максьмум прь давееньух 1,8 - 2,0 атм. (z5P = 4 м/с). Нагь ьссеедованьу показаеь，нто прь боеее
високьх знаненьух z5P wть максьмуми смеsaxтсy в сторону yfенvrеньy Jк прь увееьненьь z5P (рьс. 5.3.11). Зто мо'но обtyсньтv тем， нто прь увееьненьь z5P
увееьньваетсу AJ ь среднее сопротьвеенье прериватееу PBKA. Анаеогьнние завьсьмость поеунени намь ь деу обtемa кавьтарьонного кеастера м(纭)(рьс. 5.3.12).
1о вопросу о веьуньь температури обрабативаемоС 'ьдкость на ьнтенсьвностv ь развьтье кавьтарьь в еьтературних ьстонньках встренахтсу протьвореньвие данние. Так，в работе [34] ьнтенсьвностv кавьтарьь ореньваеь по ьзмененьх веса аехмьньевого рьеьндрька， помеsенного в зону кавьтарьь. Вес рьеьндрька прь кавьтарьонном воздесствьь yfенvraетсy с увееьненьем температури 'ьдкость.
Автори работ [35 - 37] показаеь，нто ьнтенсьвностv соноехмьньсренрьь yfенvraетсy прь увееьненьь температури. 1рь ьссеедованьь кавьтарьь в воде прь температуре 298 - 368 K ампеьтуда кавьтарьонних ьмпyevсов yfенvraетсy на 70 %.
Совергенно ijoib\oj_qzsb_ \ur_mdzazgguf flZHHUf noemq_gu j_ayeviziu \ jz6oizx [26, 38]. ；иеь обнару'ени максьмуми зрознн алхмьньевих пеастнн прь кавьтарьь в воде, зтьловом спьрте н q_тuр_xxeoрbстoм у]е_род_ прь увеенченьь температури. >ey води, напрнмер макснмум эрознн, соответствует прн6лнзнт_лvнo 50 ℃.
① 5P = 15,7 м/с
①5P = 18,8 м/с
①5P = 22 м/с
Jнс. 5.3.9. Осрнллограмми кавнтарьонних нмпyлvсoв
3кав3кав11Рьс. 5.3.10. Az\bkbfhkiv oiHOkbieevHoC ампеьтудикавьтарьонних bMiyevko\ от крьтерьу Sh.Re = 5 8 000; 2 -Re = 5 3 000; 3 -Re = 49 000; 4 -Re = 46 000Рьс. 5.3.10. Az\bkbfhkiv oiHOkbieevHoC ампеьтудикавьтарьонних bMiyevko\ от крьтерьу Sh.Re = 5 8 000; 2 -Re = 5 3 000; 3 -Re = 49 000; 4 -Re = 46 0001 - z5P1 - z5PРьс. 5.3.11. AzBbkbfhkiv ьнтенсьвность кавьтарьь отдавееньу в рабонеС камере:
3кав
3кав
1
1
Рьс. 5.3.10. Az\bkbfhkiv oiHOkbieevHoC ампеьтудикавьтарьонних bMiyevko\ от крьтерьу Sh.
Re = 5 8 000; 2 -Re = 5 3 000; 3 -Re = 49 000; 4 -Re = 46 000
Рьс. 5.3.10. Az\bkbfhkiv oiHOkbieevHoC ампеьтудикавьтарьонних bMiyevko\ от крьтерьу Sh.
Re = 5 8 000; 2 -Re = 5 3 000; 3 -Re = 49 000; 4 -Re = 46 000
1 - z5P
1 - z5P
25,1 м/с; 2 - z5P = 22,5 м/с; 3 - z5P = 18,8 м/с; 4 - z5P = 15,1 м/с;
5 - z5p = 12,6 м/с; 6 - z5p = 9,90 м/с; 7 - z5P = 6,30 м/с
80, 9 мм§
PBC. 5.3.12. 3ABBCBMHCLV H；T?F： DABBLApBHHHH=H KEACTEPA HL>ABEEHBY
B PA；HQEC DAFEPE H3BMQBBAHBY
Pbk. 5313. Завьсьмость h[t_fZ dz\bizpbhggh]h dezciepz hl i_Mi_pziyju \hдu
BHi_Hkb\Hhkiv dz\bizpbb \ PBK： от i_Mi_pzimpu [uez ьссе_до\ада \ [33]. Здесь максьмум завьсьмость zмieьтyдu кавьтарьонних iyevczpbC от i_Mi_pzimpu прьходьтсу, прьмерно, на т_мi_pатypy pавнyx 50 °C. Wdсi_pьм_нталvнu_ ьссеедованьу iодтв_p'даxт ]ьiот_зy о ipоiоppьоналvность пеотность dьн_тьq_сdоC wн_p]ьь сp_дu кавьтарьонному давееньх на кон_qноC стадьь захеопиваньу iyзupvка, видвьнутух в [33]. Всходу ьз зтоС ]ьпот_зи, так'е ip_дiоeа]а_тсy, нто наqалvнuC pадьyс кавьтарьонних заpодur_C pавeн 10-5 м. Однако, надо заметьть, нто технька wксi_pьм_нта [иеа iостpо_на такьм о[pазом, нто воду ip_дваpьт_evно на]p_валь до 90 °C, а затем по м_p_ остиваньу ipоводьeь ьзм_p_ньy кавьтарьонних ьмпуеьсов. Lакьм о[pазом, вода ipедваpьтеevно [иеа доведена iоqть до кьпеньу, ь ]азосодеp'анье води [иео знаqьтеevно меньге ipь остиваньь, qем ]азосодеp'анье води ipь тeмiеpатypе, котоpаy нь'е темiеpатypu кьпеньу. ЗаpодureC кавьтарьь, сеедоватееьно, [иео то'е меньге, ь меньге, соответственно, кавьтарьонних
imaupvdh\. Kz\bizpbhHHu_ imaupvdb，такьм обрааом，н_ f_rzeb дрт] дрт]т，ь н_ ijhbkohдbeh kbevHhrh ihreos_Hby ьмпуевсов.
В сьеу Hzebqby wibo iphib\hp_qbc, необходьмо [ueh yroqHbiv az\bkbfhkiv кавьтарьь hl T_Mi_pziypu. ；ило ьamq_но \льyнь_ T_Mi_pziypu 'ьдкость hz kp_дньC о[t_м dz\ьтzpьонно]о Kezciepz. Wкki_pьм_нтu ipо\одьльkv hz k\_'_c \одоipо\одноC воде. Hzrp_\ води ipоьkходьл H_iOkp_ДkT\_HHO \ м_pном [zK_ WKki_pЬM_HTZЛVHO]O kт_ндz, ь \одz pьpкульpо\zлz iо зzмкнmтому контmpm q_p_a [zk ь ziizpzi. 1о M_p_ нzгp_вzньy ipоводьлzkv nотоkt_мкz кzвьтzpьоннuх о[pzaовzньC.
=pznькь，ip_дkтzвл_ннu_ hz pьk. 5.3.13, iокzauвzxт, нто azвьkьмоkтv kp_дн_го о[t_мz кzвьтzpьонно]о Kezciepz от T_Mi_pziypu ьм__т wKCipeMzevguC xzpzKiep. Особенно azf_i_H мzкkьмmм обt_мz кzвьтzpьонно]о KezCTepz ipь т_мi_pzтmp_ 25 °C ь z5P = 22,8 м/с. Wto aнzq_нь_ скоpость i_p_кpuтьy увлу_тсу iоpоговuм длу Hzqzez pостz кzвьтzpьонно]о клzст_pz, ь позтому мнксьмум azвьсьмость увлу_тсу более \upz'_HHUM.
Мнксьмум обtемz кzвьтzpьонно]о клzстеpz hz 25 °C，веpоyтно, azвьсьт от тzкьx Пьзьнескьх xzpzктеpьстьк 'ьдкость, kzk вyaкостv, плотность，iовеpxностное нzтy'енье, дzвленье hzcus_hhux izpов, ]zзосодеp'zнье. Увельненье темiеpzтуpu ipьводьт к повигеньх дzвленьy hzcus_hhux izpов в 'ьдкость, ]zзосодеp'zньy ь к уменьгеньх плотность ь вуакость. 1овигенье дzвленьy нzсusеннux izpов блzгоipьyтно скzauвzетсy hz pzaвьтьь кzвьтzpьь，тzк kzk в зтом слуqzе тpе6уетсy более ньaкzy вельqьнz zмiльтудu ьмпульсного дzвленьy длу дость'еньу nьксьpовzнно]о aнzqеньy izpzметpz кzвьтzpьь. Lzкьм 'е обpzaом ipоyвлyетсy ь вльунье вуакость hz ipоpесс pzaвьтьy кzвьтzpьь.
Вльунье плотность ь ]zзосодеp'zньy 'ьдкость hz кzвьтzpьx неодноaнzqно. =zзосодеp'zнье свободного rzaz в 'ьдкость воapzстzет az снет того, нто мелкье iуaupvкь mвельqьвzxтсy в обtеме ipь повигеньь темiеpzтmpu. Зто ipьводьт к уменьгеньх обsего qьслz azpодurеC кzвьтzpьь ь ньсло кzвьтzpьоннux iуaupvков mменvrzетсy.
Az снет увельненьу обtемного гzзосодеp'zньy 'ьдкость ее плотность mменvrzетсy. Увельненье гzзосодеp'zньy ь уменьгенье плотность пpьводьт к тому, нто ьзлmqzемzy волнz ьнтенсьвно поглоszетсy в тzкоC сpеде, ь mвельqьвzетсy демпnьpmxsьC зППект. В зтом слунне дол'нz mменvrzтvсy zмпльтудz ьмпульсов дzвленьy, генеpьpуемux zппzpzтом, нто ь било подтвеp'дено wкспеpьменталvно.
PAEHLA IMEVKAPBHHHUX AIIAPALHB РОТОРНОГО LBI：
В ABLOKOE?；AL?EVHOM B PE3OHAHCHOM P?@BFAX
Bkke_дh\zgb_ z\ihdhe_[zi_evgh]h ре'ьмаjz[hiu iyevczpbhHHhrh аппарата ритирниги ibizk дhiheнbl_evнuм bkihqgbdhM dhe_[анbC
\ вьде p Hiph['Hh]h наkhkа
Fоделv zвтоколебzтелvноC сьстеми в вьде IAPL - дополньтельниС ьстонньк колебzньC бuлz pzссмотpенz в пzpzгpznе 3.2.1. ；олее подpобно било опьсzно взzьмодeCствье PBKA с дополньтельним ьстонньком колебzньC в вьде pентpо6е'ного нzсосz. >лу wкспеpьменталvноC пpовepкь зтос модель ко входному пzтpу6Km IAPL тьпz PBKA бил подклхнен pентpо6е'нuC нzсос тьпz K 45/30. Pzботоспособностv zвтоколебzтелvноC сьстеми пpовеpyль по zнальзу спектpz пулvсzpьC дzвленьy hz pzaльннux mнzсткzx zвтоколебzтелvноC сьстеми. CпектpалvнuC zнальa пpоводьль пpь помоsь
гьдроПона ьа тьтана барьу b zgzebazihjz гармоньк ньзкьх qzkihi С 5-3. Спектр коеебаньС CHbMzeb на \иход_ ьз дhiheнbl_evнh]h bkтоqнbdz кое_[аньс b \ pz[hq_c камере аппарата.
>ьккр_тнис спектр коеебаньС \ pа[hq_C камере сньмаеь \ н_kкhevкbх тоqках \дhev pадbzevнhC прумос. Расстоунье от входа \ канае статора до тоqкb, \ которое устанавеьваеь ]ьдроПон, о[ознаqьм как O гидр. =ьдроПон устанавеьваеь строго напротьв канаеа статора на 0гидр=20y40 мм. В каqестве переменного параметра, от которого завьсее дьскретнис спектр, [иеа вибрана основнау qастота коеебаньС /, генерьруемих прериватееем / = Q]p , где q - qастота вpаsеньy ротора, об/с; ]р - qьсeо канаеов в роторе.
Зксперьменти пpоводьeьсv на све'ес водопроводное воде прь температуре w=20-22 ℃ ь давееньь в рабонеС камере 3К = (0,62 у0,78) -1051а. Все wкспеpьментzevнuе данние проходьеь статьстьqескуx обработку. Hтносьтеevнаy погpеrностv ьзмереньс напру'еньу, сньмаемого с гьдроПона не превигаеа 8 %. В подобних ьссеедованьух нет необходьмость пеpеводьтv напру'енье в едьньри давееньу, так как нас ьнтересует соотногенье вееьньн ампеьтуд пуevсаpьc ме'ду собос прь разеьнних /. Напру'енье на гьдроПоне пpопоppьонzevно воспрьньмаемому давееньх (в данном дьапазоне настот).
PEHLPH；E@HUC НАСОС ；UE IH>DEXQEH DH BXH>HHFM lALPMBDM АППАРАТА, BFEE RECLV EHIALHD HA PAEHQEM DHEECE B M=EHBMX СКОРОСТЬ BРASEHBY ВАЕА z = 300 c-1. HCHHBHAY QACLHLA IMEVCApвC >ABEEHBY В PEHTPO；E@HOF HACОCE ОIРE>EEYEACV КАК
7л =7л =ZH]H2sZH]H2s■30” = 286■30” = 2862 ■ 3,142 ■ 3,14=p.=p.
7л =
7л =
ZH]H
2s
ZH]H
2s
■30” = 286
■30” = 286
2 ■ 3,14
2 ■ 3,14
=p.
=p.
На рьс. 5.4.1 - 5.4.4 показани граПькь завьсьмость ампеьтуд первое, второе, тpетvеc ь нетвертоС гармоньк спектра пуevсаpьc в рабонеС камере в завьсьмость от настоти / прь разеьнних Oгидр. Dак вьдно ьз граПьков, на настотах 150, 280, 3 80, 570, 750, 860, 1000 =р просее'ьвахтсу максьмуми ампеьтуд пуevсаpьС давееньу на 1 - 4 гармоньках. Максьмуми ампеьтуд гармоньк основное настоти коеебаньС в аппарате удовeетвоpьтеevно совпадахт с дьскретним рудом настот, поеуненних прь регеньь уравненьу (3.2.6). Нткеоненьу от раснетних знаненье составеухт 10 - 15 %. Нсобенно заметни возрастаньу ампеьтуд на указанних настотах во 2 ь 3 гармоньках основное настоти коеебанье в аппарате.
Анаеьз ампеьтуд гармоньк в завьсьмость от коордьнати тонкь ьзмереньу в рабонее камере показивает, нто по мере удаееньу от прериватееу аппарата акустьнескье воени нескоevко затухахт. Мвееьненье ампеьтуди воени прь О^др = 40 мм по сравненьх с менvrьмь Оги°р обtyснyетсy тем, нто гьдроПон в зтоС тонке уеавеьвает не тоevко воени, ьдуsье ьз канаеа статора, напротьв которого он установеен, но ь воени, pаспpостpанyxsьесy ьз соседньх канаеов статора.
8
Рьс. 5.4.1. ГраПькь завьсьмость ампеьтуд /, 2, 3 гармонькhl основное qzcioiu кое_[аньс.
88
8
8
Рьс. 5.4.2. ГраПькь завьсьмость ампеьтуд /, 2, 3 гармоньк,от основное qастотu коеебаньС(Oгидр = 25 мм )
88
8
8
Рьс. 5.4.3. ГраПькь завьсьмость ампеьтуд /，2, 3, 4 гармоньк,hi основное qzcihiu коеебаньС (0гидр = зо мм )
8
Рьс. 5.4.4. =раПьк завьсьмость ампеьтуд 1, 2, 3, 4 гармонькот основное qастотu коеебаньС
>ey iров_рdь возд_сствьу аdустьq_сdо]о iоey, создаваемого пр_риват_е_м I：PL, на аdустьq_сdо_ iоe_, создаваемое доiоeньт_evнuм ьстоqньdом кое_[анье, то есть, обратное свузь в автоdоe_бат_evноc сьстеме, гьдроПон устанавеьваль на виоодном патрубке доiоeньт_evно]о ьстоqнька колебанье. Завьсьмость колебанье, регьстрьруемих гьдроПоном, от основное qастотu колебанье в аппарате показана на рьс. 5.4.5.
Вз анальза граПька следует, нто ампльтуда пульсарье в рентробе'ном насосе заметно возрастает прь совпаденьь основное qастотu колебанье /, генерьруемое I：PL, с лопастное qастотоc дополньтельно]о ьстоqнька колебанье ьль ее второе гармонькь.
>лу проведеньу спектрального анальза колебанье в дополньтельном ьстоqньке аппарат вuклxqаль ьз сьстеми, а гьдроПон устанавльваль на виходном патрубке ьстоqнька колебанье. Кплогное спектр акустьqеско]о полу дополньтельно]о ьстоqнька колебанье показан на рьс. 5.4.6. На спектре заметно сьльное преобладанье пульсарье на всех гармоньках ь субгармоньках лопастное qастотu дополньтельно]о ьстоqнька колебанье.
Воена, baemqz_fzy \ рабонтх камеру аппарата, y\ey_iky g_fhghojhfZibq_kdhc военоС, i._. ангармоньнноС. Wio обусеовеено тем, qio перьод времень w】,за коториС канаеи ротора совпадахт с канаеамь статора, знаньтеевно менvrе, qем перьод времень w2, в тененье которого канал статора закрит стенкоС ротора. В нагем сеунае отногенье w】к w? равно 15, 7. Зто прьводьт к тому, нто проПьев генерьруемоС воени отеьнаетсу от сьнусоьдаевноС ь прь[еь'аетсу к ударное. Кроме ангармоньнность прериватееу аппарата, на спектр акустьнеского полу вльухт так'е Пьзьнескье своСства о[ра[ативаемоС 'ьдкость.
Рьс. 5.4.5. Завьсьмоств ампеьтуди пуевсарьь давееньу на виоодном патру[кедопоеньтеевного ьстоннька коеебаньС от основное настоти коеебаньу в РВК：
Рьс. 5.4.6. Кпектр пуевсарьС давееньу,генерьруемих допоеньтеевним ьстонньком коеебаньС
Рассмотрьм веьунье нееьнеСних своСств 'ьдкость на характер распространеньу акустьнескьх воен в 'ьдкость. >еу опьсаньу акустьнескьх поееС воен коненноС ампеьтуди необходьмо уньтиватв нееьнеСние неени в уравненьух гьдродьнамькь [39]. Под военамь коненноС ампеьтуди в нееьнеСноС акустьке поньмахт воени боевгоС ампеьтуди, ьскехнау сьевние ударние воени тьпа взривних ьеь разрудних.
>ey mq_iz н_еьн_Сних k\hcki\ среди вводут н_еьн_СниС параметр H0 = %/% , ]Д_ q = 46 об/с, / = 920 Гц 1l = 511 частиц
Gcp = 2,816047 мкм
l口 = 0,563909
Gn = 3,516952 мкм
Gj = 6,236737 мкм
z5P = 28,888 м/с- zдbz[zlbq_kdbC мhдyev h[t_мнhC тпругость; % - "нееьнеснис"
мhдyev h[t_мнhC упругость. G_ebн_CнuC козППьрьент н° yB_ebqb\z_i добавку d местное скорость воени в среде. Воена в р_алvнoc среде в прорессе распространеньу претерпевает ьска'еньу. Wto уqьтuваетсy нееьнеСним параметром. НееьнеСниС параметр не увеуетсу постоуннос вeeьqьнoc. Нн завьсьт от многьх характерьстьк среди. Напрьмер， прь увеeьqеньь температури води в ьнтервале 20 - 100 ℃ проьсходьт увеeьqенье н° = 4,5 - 6,5. Так'е H0 несколько возрастает с увельqеньем гьдрoстатьqесdoгo давленьу ь конрентрарьь растворов ьонних солее [40]. ?сль в 'ьдкость находутсу пузирькь газа, то нельнеснис параметр мо'ет увельqьватvсy знаqьтелvнo, да'е прь малое конрентрарьь. Hбuqнаy водопроводнау вода обузательно содер'ьт пузирькь газа. Cуsественнoе увельqенье qьсла ь размеров газових пузирьков визивает кавьтарьу, которау вносьт знаqьтелvнуx поправку в нельнеснис параметр.
Нельнесние свосства реальное 'ьдкость ь ангармoньqнoстv преривателу аппарата (как акустьqескoгo ьстoqнька) прьводут к тому, qio ьзлуqаемаy волна относьтсу к классу волн кoнeqнoc ампльтуди. Вследствье wтoгo наблхдаетсу перенос звуковос wнергьь от ньзгьх гармоньк к висгьм. Qем сьльнее волна oтльqаетсy от гармoньqескoc, тем бoгаqе ее спектр [2].
Внтенсьвность немoнoхрoматьqнoc волни мо'но представьть в вьде [40]
f
/ 亠 PF/2,(5.4.1)
N=1
где 嗓 -ампльтуда колебательнос скорость на N - тос гармоньке, м/с;р - равновеснау
плотность среди, кг/м3; с - скорость звука, м/с.
Квузь ме'ду давленьем ь колебательнос скоростьх длу плоскос волни в канале статора 9 = 3/pF.
С уqетoм wтoc Пормули ьмеем
f_f_ 2
/ = Z(3k/pf)2/2 = X 工.(5.4.2)
N=1N=1 p F 2
Вводу вельqьну 屮,мо'ем запьсать:
м=jQp2 F2 )•
Такьм образом, пoлуqаем
f
，= m£3N ,(5.4.3)
N=1
где m - козППьрьент пропоррьональность.
=раПьк ьзмененьу ьнтенсьвность ьзлуqаемoc волни в рабoqеc камере аппарата в завьсьмость от qастoтu ьзлуqеньy прь разльqнuх O^p, представлен на рьс. 5.4.7. Анальзьруу wть крьвие, мо'но сделать вивод, qio на qастoтах, на которих по уравненьх (3.2.6) дол'на возрастать ампльтуда ьзлуqаемoc волни, ьнтенсьвность ьзлуqаемoc волни
возрастает kdzqdZMb，z \ некоторих cemqzyx дz'_ ij_\urz_i ihkeeAmxsmx. В ih '_ \р_му， ijb [hevroc qzkihie \pzs_Hby ротора вкеад р_нтро[_'но]о компонента в генерируемое да\е_нь_ дое'ен возрастать. Есеь kдеeатv поправку на давеенье，создаваемое рентро[е'нос сьеоС, то вьдно, нто на указанних qастотаx ьнтенсьвность акустbqескоC воени виге.
PBC. 5.4.7. =J：NBD B3MEHEHBY BHLEHCBBHHCLB BAEMQ：?FHC BHEHUВ PAEHQEC КАМЕРЕ JBD： B 3ABBCBMHCLB HL QACLHLU B3EM4EHBY:
1-4идр = 3°мм; 2 - /ГИДР = 25 мм; 3 - /ГИДр = 40 мм
ВССЕЕ>НВАНВЕ BEBYHBY LEOGHEH=BQEKDBO ОЕТЕМОВНА ADMCLBQECDHE IHEE
Вспоеьзованье увееньу резонанса - одьн ьз наьбоеее простих ь доступних методов деу увеebqенby зППектьвность акустьqескьx ьзeуqатеeеС ь ьспоеьзованьу знергьь акустьqеско]о поеу. Ipьqем, деу зтого не надо разрабативать допоеньтееьние теxноeо]ьqескье устроСства, а мо'но ьспоеьзовать у'е ьмеxsьесy теxноeо]ьqескье обtемu, согеасовав собственние qастотu коеебаньС в одномерном, двумерном ьеь трехмерном пространстве с qастотоС ьзeуqатеey.
В справедеьвость зтого мо'но убедьтьсу на достатоqно простом опите [41]. >еу уеьтразвуковоС ванни УЗВ с генератором У3= 2-0,1 pабоqаy qастота ьзeуqенья уеьтразвука составляет 18 600 土 50 =p. Jассqьтаем размери параееееепьпеда, ьмеxsе]о резонансную qастоту /рез = 18 600 =p, по Пормуее
(5.4.1)
]де %, \, ] - деьна, гьрьна ь висота параееееепьпеда, м; p, q, р - рееие qьсeа; f = 1490 - скорость звука дея води, м/с.
>еьна, гьрьна ь висота соответственно составеяют 0,7 м, 0,7 м ь 0,68 м. Нпустьм в УАВ параееееепьпед с pассqьтаннuмь размерамь, огpаньqьв ьм обtем уеьтразвуковоС ванни. = енерьрованье коеебаньС осmsествeяeтся внутрь параееееепьпеда ь Пьксьруется на анаеьзаторе спектра С5-3 прь помоsь гьдроПона EO-610. 1рь ьзмененьь посеедоватееьно деьни, гьрьни ьеь висоти параееееепьпеда, уровень воспрьньмаемого сьгнаеа снь'ается в среднем на 20 %.
：Hzeh]bqgu_ bkke_дh\zнbУ 6ueb ijh\_д_нu z\ihjzfb pz6hiu [42]. IhdzazHh, qih спектр baeyq_Hby дz\e_нby hi dz\bizpbhHHh]h imaupvdz \ pbebндpbq_kdhf резонаторе завьсьт hi aHzqeHby ch6ci\_HHhC qzcihiu p_3hHZihpz.
4”°= 2SQ+©]，]деp = 0,1,2,...；” = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -bucoiz pa6hqеC кaмеpu,м;.p”- кhpньypa\неньy4”°= 2SQ+©]，]деp = 0,1,2,...；” = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -bucoiz pa6hqеC кaмеpu,м;.p”- кhpньypa\неньy>ey b3eyqzi_e_c ibiZ PBK： pz6oqzy камера, \ dhihpyx ]_H_pbpyxicy dhe_6zHby, ьмеет вьд ipyfhyrhevHhrh ihpa. Kh6сl\еннuе qzcihiu iadhrh h6tема наxhдylсy ih nhpмyeе （3219）
4”°= 2SQ+©]，
]деp = 0,1,2,...；” = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -bucoiz pa6hqеC кaмеpu,м;.p”- кhpнь
ypa\неньy
4”°= 2SQ+©]，
]деp = 0,1,2,...；” = 1,2,3,...；夕=1,2,3,...；儿 -bucoiz pa6hqеC кaмеpu,м;.p”- кhpнь
ypa\неньy
,P （O；PQ ） <P （；PQ ） — ,P （；PQ ） <P （O‘ ；PQ ） = 0 ；
O = 5K/（5c + Oc）；
,,< -nyнкpьь ；еccеey ь GеCмaнa ihpyдкa p .
>eyp = 0, q = 1 ь 夕=1, iеp\hе знaqенье ch6cl\еннhC qaclhlu pa6hqеC кaмеpu
hipедеeyеlcy как
/011 $/011 $5n + O「© S F5n + O「© S F2 /、2卜:]2 /、2卜:]
/011 $
/011 $
5n + O「
© S F
5n + O「
© S F
2 /、2
卜:]
2 /、2
卜:]
]де ；1 = .0i（5p + Oc） - iеp\uC iheh'ьlеevнuC dhpенv, ipь O = 5K/（5p + Oc）.
>ey wdCiеpьменlаevнhC iph\еpdь pезhнанcнh]h pе'ьма 6ue ciphеdlьph\ан PBK： ihrpy'Hhrh lьiа c pадьychм pа6hqеC kzm_pu 5左=0,83 м, pадьychм phihpz 5P = 0,045 м, \uchihC dамеpu KK = 0,5 м, дeьнhC dZHzez cizihpz Oc = 0,003 м ь 3Z3hphM м_'ду phihphM ь cizihphM G = 2 мм. Qьceh ipyмhyгhevнux dZHaeh\ \ phlhpе ь clаlhpе ] = 40, rьpьна dZHaeh\ d = 2 мм, \uchia K = 40 мм. Phihp c rеclvx ehialdaмь ipь\hдьeь \h \pasенье д\ь]alеeeм ihcihyHHh]h ihda c yreh\hc cdhphcivx z = 188 - 314 c-1. HcHh\Hay qacihia ]енеpьpyемuo ьмiyevch\ ее'аеа \ дьaiaзhне / = 1200 -2000 =p.
>ey p = 0 hipедеeьм ньзrье ch6cl\еннuе qaclhlu daмеpu как
Ioqs = 2s ] .0qIoqs = 2s ] .0q+©费『+©费『
Ioqs = 2s ] .0q
Ioqs = 2s ] .0q
+©费『
+©费『
]Д_ .0Q - dhjgb mjZ\H_Hby
<（；q"1（O ；”）-<（ O ；"）（；"） = 0；
；Q = .RS （5P + Oc +G） = .RS 0,05;
O = 5K /（5p + Oc +G） = 16,6.
Bcihevayy iz6ebpu dhpнеC неdhlhpux \upа'еньC, chдеp'аsьo nyHdpbb ；ессееу ь GеCмана [43], наxhдьм q-C iheh'ьlеevнuC dhpенv ；q ь hipедеeyем .°s = ；q /0,05.
Gьзrье ch6cl\еннuе qzcihiu pа6hqеC dамеpu chciz\eyxi pyд:
/0QS= 1853； 2520; 3177 =p.
=ьдphnhн ьз lьlaнala 6apьy yclaнa\eь\aeь нaiphlь\ кaнaea clalhpa ь ьзмеpyeь h6sьC ьнlегpaevнuC yph\енv iyevcapьC дa\eеньy. На pьc. 5.4.8 ipедcla\eен ]panьк зa\ьcьмhclь ьнlе]paevнh]h yph\Hy iyevcapьC дa\eеньy hi ochobhoc qaclhlu iyevcapьC дa\eеньy на qaclhlax, yдh\eеl\hpьlеevнh ch\iaдaxsьo c ch6cl\еннuмь qaclhlaмь pa6hqеC кaмеpu aiiapala.
Рьс. 5.4.8. ГраПьк завьсьмость bHi_「pzevHO「o mjh\gy nmevczpbb дz\e_gbyhl основное qzcioiu nyevczpbC
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =EABE 5
Макаро\ E. H. Акустьнескье ьзм_р_ньу \ npopecczx уевтразвуковоС техноеогьь. M.: Магьностро_нь_, 1983. 56 с.
Mevijza好к: Маеенвкау знрькеопедьу / 1од р_д. В. I. =оеумьноС. M.: Сов. знрькеопедьу, 1979. 400 с.
Xdz_\ <. N. = ьдpом_xаньq_сdь_ ipоp_ссu в роторних аппаратах с модуеурьеС проходного с_q_ньy потока обрабативаемоС среди // Теорет. основи хьм. техное. 1994. Т. 28. № 6. С. 581 -590.
；еооьнр_\>. B. Акустька неоднородное двь'msеcсy среди. M.: Наука, 1981.
Ev\h\kdbc ?. G. Cтатьстьqескье методи построеньу змпьрьнескьх Пормуе: Унеб. пособ. M.: Висг. гк., 1988. 239 с.
>vydhgh\ <. I. Справонньк по аегорьтмам ь программам на узике ；еСськ деу персонаевних WBM. M.: Наука, 1989. 240 с.
Dzkkzgjh\z H. F., E_6_d_\ <. <. Обработка резуевтатов набехденьС. M.: Наука, 1970. 104 с.
Dhi_evgbdh\ J. ；. Анаеьз резуевтатов набехденьС. M.: Знергоатомьздат, 1986. 144 с.
Djzkh\kdbC =. B., Nbej_ih\ =. N. Пеаньрованье зксперьмента. Мьнск: Взд-во ；=У, 1982. 302 с.
He_cgbd <. K. Практькум по автоматьзьрованному зеектропрьводу. M.: Коеос, 1978. 224 с.
；zez6urdh:.F.,Abfbg:.B.,Ру'ьркьС<.I.= ьдромеханьнеское
дьспергьрованье. M.: Наука, 1998. 330 с.
Hkh6_gghkib работи ]ьдродьнамьнеско]о ьзеунатееу в вузкос среде / Е. А. ；ореСма]орскау, А. I. Морозов, А. N. Назаренко, В. I. Rестаков // Новие Пьз. методи ьнтенсьПькарьь техное. прорессов: Сб. наун. тр. М., 1977. С. 93 - 95.
；zez6urdh :. F., Xdz_\ <. N. Роторние аппарати с модуеурьеС потока ь ьх
прьмененье в промигеенность. М.: Недра, 1992. 176 с.
；b]e_j <. B., Ezjegqbd <. G., Xdz_\ <. N. Возбу'денье кавьтарьС в аппаратах тьпа гьдродьнамьнескоС сьрени // Акуст. 'урн., 1978. Т. 24. № 1. С. 34 - 39.
；b]e_j <. B.，Xdz_\ <. N. BfiyevkHzy zdycibq_kdzy dz\bizpby \ аппаратах ibiz гьдродьнамьнескоС кьр_ни 〃 Акуст. 'урн. 1989. L. 35. № 3. C. 409 - 412.
3\_adbg :. D.，Abfbg :. B. Возбужденье bfiyevkHhc zdykibq_kdhC кавьтарьь 〃 =bдрhдbнаfbdа ь акустька одно- ь двухПазних потоков. Новосьбьрск，1983. C. 92 - 97.
Xdz_\ <. N. Нб акyстьq_скоC кавьтарьь в ]ьдродьнаfьq_скьх сьренах 〃 Акустька ь yevтраз\yко\аy технька. К.: Технька，1983. C. 13 - 18.
:dbyihjb ?. N. Gовu_ методи в т_ieоi_р_даq_ / 1_р. с анге. под р_д.А.
B. E_онтv_ва. F.: Мьр，1977. 230 с.
Kypoqdbg :. D.，СмороЬо\ ?. ：. Wксi_рьм_нталvнu_ ьссеедованьу кавьтарьь в
роторних ]ьдродьнамьq_скьх ьзeyqат_eyх // Акуст. журнал. 1987. L. 33. № 4. C. 707 - 711.
Neppiras (.$. Acoustic cavitation // Phys. Repts. 1980. V. 61. № 3. P. 159 -251.
Dpig_\ :. <.， Fzdjh\ <. D. Кьн_матограnьq_скь_ ьссеедованьу
yлvтразвyквоC кавьтарьь // Акустька ь yлvтразвyковаy технька. К.: Технька，1968. C. 3 -14.
Lauterborn :. Cavitation: general and basic aspect // In: Symp. on finite - amplitude wave effects in fluids. Copengagen, 1973, Proc., 1974. P. 195 - 202.
Ke Jian，Yamaguchi Atsushi. Cavitation characteristics of long orifices in unsteady
flows // J. Jap. Hydraul. and Pneum. Soc., 1995. V. 26. № 1. P. 82 - 87.
De Chizelle Y. Kuhn, Ceccio S.L.，Brennen C.E. Observations and scaling of travelling bubble cavitation // J. Fluid Mech., 1995.V. 293. P. 99 - 126.
Jungelaus+.J.Uberdeneinflussdeskavetationsvolumensauf den
kavitationsmechanismus // Acustica, 1971. V. 27. № 3. P. 145 - 150.
Flynn H. G. Pulsations and models for cavitation bubbles // J. Acoustical Society of America, 1975. V. 5 8. № 6. P. 1160 - 1170.
Ihdykze\ ；. =., Dopz6_evHbdh\ :. <., Прьбатурьн G. :. Волни давленьу в
жьдкость с iyзuрvкамь пара // Волновие проресси в двухПазних средах. Новосьбьрск: BLN CH АG CCCJ, 1980. C. 20 - 46.
Iphfih\ F. ：., Qp\ydh\ <. F. Н Пормьрованьь кавьтарьонних образованье в
роторном аппарате с модулурьеС потока // Вестньк Т=ТУ. 1995. L. 1. № 3, 4. C. 311 - 315.
Iphfih\ F. :. Wксперьмeнталvнuе ьсследованьу ьмпyлvсноc кавьтарьь в аппарате тьпа ]ьдродьнамьqескоc сьрени // Акуст. журнал. 1997. L. 43. № 4.C. 566 -
569.
Dhgkizgibgh\ X. F. =ьдравлька. К.: Вьsа гк., 1988. 398 с.
:payfzgh\ W. С. Кавьтарьу в местних ]ьдравльqескьх сопротьвленьух. F.:
Wнер]ьy, 1978. 304 с.
Jha_g6_p] E. >. Кавьтарьоннау областv. В кн.: Fоsнuе yлvтразвyковuе полу /
1од ред. E. >. Розенберга. F.: Gаyка, 1968. Q. 5. C. 221 一 266
Abfbg :. B. 1рькладнау механька преривьстих теqеньc. F.: Nольант, 1997. 308
с.
Cbphixd М. =. Wксперьментаevнuе ьсследованьу yлvтразвyковоc кавьтарьь. В кн.: Fоsнuе yлvтразвyковuе полу / 1од ред. E. >. Розенберга. F.: Наука, 1968. Q. 5. C. 168 -220.
；_pfzg E. Улvтразвyк ь его прьмененье в науке ь техньке. F.: Вностр. льт-
ра, 1957. 726 с.
Chghexfbgbkp_gpby, вознькаxsаy прь ]ьдродьнамьqескоc кавьтарьь / В. C. Вербанов, F. А. Маргульс, C. В. >емьн ь др. // @урн. Пьз. хьмьь. 1990. L. 64. № 12. C. 3357 - 3361.
Obfbq_kdb_ b nbabdh-obfbq_kdb_ ipopeccu \ iheyx， создаваемих ]bДjhZdmklbq_kdbfb baemqzieeyfb / A. K. Dypoqdbg, E. А. Смородов，X. В. Еадьков， M. А. Mzpryebk // @ypg. Пьз. хьмьь. 1986. L. 60. № 4. С. 893 - 897.
Nebgg =. Nb3bdz zdycibqecdoC кавьтарьь в 'ьдкостух. В кн.: Nb3bq_kdzy zdycibdz / 1од р_д. У. Мззона. M.: Мьр, 1967. L.1. Q.；. С. 7- 138.
Aj_f[h E. D.，Djzkbevgbdh\ <. :. Введенье в H_ebH_cgyx zdycibdy. M.: GayKa,
1966. 519 с.
Rmibeh\ <. :. Нснови Пьзькь yevlpaзвyкa: Унеб. пособ. E.: Взд-во Е=У, 1980.
280 с.
Promtov М. $.，Kuleshov Yu.V. The use of resonant phenomena for efl^ctiveness of
acoustic technological apparatuses // Transactions of TSTU, 1999. V. 5. № 1. P. 90 - 94.
Experimental detection of a subharmonic route to chaos in acoustic cavitation through the tutig of a piezoelectric cavity / C. Cabeza，AC. Sicardi - Schifino, C. Negreira, and G. Montaldo //J. Acoustical Society of America. - 1998, 103 (6). P. 3227 - 3229.
Kjz\hqgbd по сiеpьaлvнuм Пункрьум / 1од ред. M. А[рамовьра ьВ.
Стьгана. M.: Наука，1978. 832 с.
6・ WKKIEPBMEHLAEVHU? BKKE?>HBAHBY
XBMBKH“？XHHEH=BQ?KKBX IJHP?KKHB BIMEVKAPBHHHHM AIIAJAL? PHLHPHH=H LBIA
6.1. BKKE?>HBAHB? IJHP?KKA WFMEV=BJHBAHBYB IMEVKAPBHHHHM AIIAJAL? PHLHPHH=H LBIA
Mодеev wмyev]ьpовaньy, опьсаннау в параграПе 4.2，в канестве основних Пакторов воздеСствьу на гетерогеннух 'ьдкух среду видееует гьдроакустьнескьС Пактор，которис содер'ьт в себе две основних состaвeyxsье: мaкpоiyevсapьоннyx - iyevсapьь давееньу ь скорость потока 'ьдкость в канале статора; мькpоiyevсapьоннyx - iyevсapьь кавьтарьонних пyзupvков ь ьх схлопиванье с образованьем кумулутьвних струек. Wть две состaвлyxsье прьведени к масгтабам пyлvсapьC в теорьь локaлvно-ьзотpопноC турбулентность，ка'дау со своьм масгтабним козППьрьентом.
Wкспеpьментaлvное ьсследованье проресса wмyлv]ьpовaньy осysествлyлосv на wкспеpьментaлvном стенде， опьсанном в параграПе 5.1. В канестве моделvноC дьспергьруемоС 'ьдкость било вибрано масло M-10= с вyзкостvx р = 0,865-10-3 Па ■ с прь w = 20 ℃; в канестве дьсперсьоннос среди - водопроводнау вода. 1о своьм характерьстькам зто масло практьнескь не отльнаетсу от обинно прьменуемих wмyлvсолов длу прьготовленьу смaзоqно-оxлa'дaxsьx 'ьдкостес.
Наьболее распространеннимь увлухтсу wмyлvсьь тьпа "масло-вода" с конрентрарьес от 1 до 20 % масла. В лабораторних условьух длу удобства работи ь оренкь параметров полунаемос wмyлvсьь, конрентрарьу масла била вибрана равное 2,5 % .
Методька проведеньу проресса wмyлvгьpовaньy ь оренкь канества полунаемос wмyлvсьь зaклxqaлaсv в слeдyxsем. Водопроводнух воду ь масло в заданном соотногеньь пpедвapьтелvно смегьваль в баке с тьхоходнос рамное мегалкос длу созданьу грубодьсперснос wмyлvсьь. Аатем смесv подвергаль обработке в IAJL тьпа JBKA.
Wfyevcby pbpdyebphBzez ih замкн/ому контру ьа мерного [zdz \ PBKA b обратно. Q_j_a hij_д_e_ggu_ ipом_'yтdb \р_м_нь отбbpzлbkv ipобu iоeyq_нноC WMyevkbb. GzqzevHzy i_Mi_pziypz WMyevkbb \о всех Oiuтzo kоkтz\eyez 18 土 2 ℃ .
Вз взутих ipоб dzieb WMyevkbb нzноkbeb нz ip_дм_тнu_ ki_dez b 3zt_m nото]pznbpо\zлb с iомоsvx бbоeо]bq_kdо]о мbdpоkdоiz F；-30 с nотонzkzдdоC. Aнzлbз дbki_pkноkтb WMyevkbb осys_ст\eyeb с iомоsvx обt_dт - мbdpом_тpz OMI методом ipо_pbpо\zнby iоeyq_нно]о н_]zтb\но]о bзобpz'_нby нz wdpzн b нзмеренну дbzметpz qzcibp мzkez. >ey iоeyq_нby достоверних дzннuх \ dZ'доC пробе оp_нb\zлky дbzм_тp 800 - 1000 qzCTbp.
1о iоeyqеннuм дzннuм дey dZ'доC проби состz\eyebсv ]bсто]pzммu pzсipедеeенby qzCTbp мzсez в воде по npzdpbyм, оipедеeyeсy зzdон pzсipедеeенby (рьс. 6.1.1).
В dzqестве веebqbн, хzpzdтеpbзyxsbх дbсiеpсностv iоeyqенноC wмyevсbb, [ueb bсiоevзовzнu:
z) сpеднеzpbnметbqесdbC дbzметp qzdbp мzсez в воде
i*/1*
%=』G,Ql/£ Ql,(6.1.1)
L-1/ L=1
]де Gl - дbzметp L-оС qzdbpu в пробе, мкм; qz - qbсeо qzdbp во npzdpbb со ср_дньм дbzметpом Gl ;
сpеднеqbсeовоC дbzметp qzdbp i*1*
g； = ©4〃历/If〃J ；(б」？
средневесовос дbzметp qzdbp [9]
< i */1 *
GX= IQG IQG；(6.1.3)
© L=1/ L=1丿
Hдноpодностv wмyevсbb оipедеeyeb по козППьрьснту iоebдbсiеpсностb .口，которис коebqественно хzpzктеpbзyетсy отног_нь_м сpеднеqbсeово]о дbzметpz к средневесовому:
.П = GX/GX .(6.1.4)
>ey поebдbспеpснuх сьст_м .口 все]дz менvrе едbнbpu, дey монодbспеpснuх - pzвен _дьньр_.
Gz рьс. 6.1.2 покzзzнu гр@Пькь сpеднеzpbnметbqеско]о дbzметpz qzdbp wмyevсbb, поeyqенноC в PBKA (кpbвzy 7) прь однокpzтноC обpzботке в зzвbсbмостb от ebнеCноC скорость пеpекpuвzнby кzнzлов стzтоpz. Kpbвzy 2 нz рьс. 6.1.2 поeyqенz теоpетbqескb прь тех 'е техноeо]bqескbх пzpzметpzх со]ezсно Пормупе (4.2.11):
Gc = Nc ©|^ 0，6 $ ,(6.1.5)
]де Nc - wмпbpbqескbC козППьрьент.
>ey нzrbх bссeедовzнbC змпьрьнескье козППьрьенти прьнути pzвнuмb NH = Nn = NK = 1， Nc = 1,2 с погpеrностvx не боeее 15 %. Hzрьс. 6.1.2 построени eо]zpbnмbqескbe
крьвие in Gc(z5p), покzзuвzxsbе, нто bнтенсbвностv wмyev]bpовzнby по теоpетbqескbм pzсqетzм боevrе, qем по wкспеpbментzлvнuм bссeедовzнbyм, всeедствbе того, нто теоpетbqескzy модеev не yqbтuвzет проресс коzлесpенpbb, пpотекzxsbC одновременно с
ijhp_kkhf wfmev]bjh\zgby. Ipb ebg_cghc скорость п_р_кри\аньу dzgzeh\ статора z5P > 16 м/с, Wfibpbq_cdbC козППьрьент Nc становьтсу постоунним ih \_еьньн_ ь н_ завьсьт от z5P.
q = 6 об/с, / = 120 Гц
1l = 809 частиц
Gcp = 3,164401 мкм
ln = 0,5231148
Gn = 3,982672 мкм
Gj = 7,613381 мкм
z 5p = 3,768 м/с
Проба № 1Проба № 1
Проба № 1
Проба № 1
q = 26 об/с, / = 520 Гц 1l = 372 частиц
Gcp = 3,067204 мкмln = 0,4986998
Gn = 3,94728 3 мкм
Gj = 7,915149 мкм
z 5p = 16,328 м/с
%%Рьс. 6.1.1. =bkio]paffu раkiр_д_e_gby qakibp масеа \ \од_ ih ПракрьумРьс. 6.1.1. =bkio]paffu раkiр_д_e_gby qakibp масеа \ \од_ ih ПракрьумПроба № 1Проба № 1G, мкмG, мкмПроба № 1Проба № 1
%
%
Рьс. 6.1.1. =bkio]paffu раkiр_д_e_gby qakibp масеа \ \од_ ih Пракрьум
Рьс. 6.1.1. =bkio]paffu раkiр_д_e_gby qakibp масеа \ \од_ ih Пракрьум
Проба № 1
Проба № 1
G, мкм
G, мкм
Проба № 1
Проба № 1
Проба № 1
Продое'_нь_ рьс. 6.1.1
Рьс. 6.1.2. ГраПькь WKcn_pbM_HizevHoC (I) b теоретьнескоС (2) завьсьмостьkj_дg_zjbnf_lbq_kdh]h дьам_тра qzcibp от скоростьi_p_dpuiby канаеов статора прь A3 = 0,8-105 Па, 3K = 0,7 -105 Па
Wio покази\а_т, нто прь н_\исокоС тгеовос скорость основное веьянье на проресс wмyev]ьpo\аниy оказивает увееьненье гьдродьнамьнеского воздесствья за снет ipьpаs_ниy рентробе'ного давеения, но прь z5P > 16 м/с ipьpаsенье рентробе'ного давеенья ipекpаsаетсy за снет пpoскаevзuвания 'ьдкость oтнoсьтеevнo ротора.
К ва'ним параметрам, вeьяxsьм на ре'ьм работи PBDA, относьтся угеовая скopoстv ротора ь, соответственно, настота генерьруемос акустьнескос воени.
；иеь проведени зксперьменти по виявееньх веьянья настоти основнио коеебаньС (I = ]р z/(2s)) на дьспеpснoстv поеунаемос wмуevсьь по методьке, опьсаннос виге. Первух пробу wмуevсьь отбьраеь нерез 10 с, вторух - нерез 30 с, тpетvx - нерез 60 с ь нетвертух - нерез 180 с. <ремя одного рькеа прохожденья wмуevсьь по замкнутому контуру установкь составеяео 20 с. Lаким образом, прь отборе первое проби wмуevсия проходьеа нерез аппарат тoevкo одьн раз. На рьс. 6.1.3 показани граПькь завьсьмостес среднеарьПметьнеского дьаметра настьр ь козППьрьента поеьдьсперсность от основное настоти коеебаньС прь нетирехкратнос обработке.
DiDi
Di
Di
A Gcp, мкм
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 工「口
Рьс. 6.1.3. ГраПькь завьсьмость cp_дgezpbфмelbqecкh]h дьаметра qzcibp bкозППьрьента поеьдьсперстность змуеьсьь от основное частоти коеебаньС
Как вьдно ьз рьсунков, графьк этое завьсьмость ьм__т нескоеько экстремумов. >ey всех проб по мере увееьченьу угеовое скорость ротора среднеарьфметьческьС дьаметр частьр эмуеьсьь ьмеет тенденрьх к уменьгеньх. Максьмуми ь мьньмуми крьвое распоеагахтсу прьмерно в одньх ь тех 'е местах. Мьньмуми крьвое набехдахтся на частотах 280, 560, 1000 Гр. Нсобенно заметен мьньмум на / = 560 Гр. Графьк ьзмененья коэффьрьента поеьдьсперсность на указанних частотах, как правьео, ьмеет максьмуми.
Lакое характер крьвих обtяcняетcя тем, что на указанних скоростях сьстема РВК：- рентробе'ниС насос работает в автокоеебатееьном ре'ьме, которие подробно опьсан в параграфе 3.2 ь подтвер'ден эксперьментаеьно.
1о мере возрастанья частоти вpаsенья ротора на проресс эмуеьгьрованья начьнахт веьять кавьтарьонние явеенья, о чем свьдетееьствует боеее сгеа'енние вьд крьвое, посее того, как аппарат виходьт на ре'ьм развьтое кавьтарьь.
Gеобходьмо отметьть, что вместе с прорессом эмуеьгьрованья ьдет так'е проресс коаеесренрьь масеяних капееь [1]. Равновесное сьстеме эмуеьсьь "масео-вода" энергетьческь вигодно сдвьнуться в сторону проресса коаеесренрьь, чем эмуеьгьрованья. Поэтому прь обработке эмуеьсьь в РВК： ьдут одновременно два проресса - эмуеьгьрованья ь коаеесренрьь капееь, ь заранее трудно предсказать, какое ьз прорессов в данние момент времень будет преобеадать [2, 3]. Такьм образом, прорессом эмуеьгьрованья мо'но управеять прь помощь автокоеебатееьних явеенье. Такое 'е предпоео'енье биео висказано в работах [4, 5]. Gаьбоeее характерние фотосньмкь поеученное эмуеьсьь, прь разеьчних ре'ьмах эмуеьгьрованья показани на рьс. 6.1.4.
z5P = 3,8 м/с
z5p = 13,8 м/сz5p = 13,8 м/с
z5p = 13,8 м/с
z5p = 13,8 м/с
z5P = 15 м/с
Рьс. 6.1.4. Nhih]jznbb noemqeHHhC WMyevkbb
Ihemqbiv wfyevkbx kh знаненьем kpeднezpbnf_lbч_kdhгh дьаметра qzcibp менее 10一6 м краСне зzlрyдньlеeьнh потому, qih qzcibpu масеа, ьмеxsье размер менее 10'6 м, lермhдьнzмьqеkdь неустоСньви [3]. 1рь мькроскопьнескьо ьссеедованьух проб wмyevcьь набехдаеось то обстоутееьство, qio настьри масеа размером менее 10'6 м как би дро'ат ь постоунно перемеsаxlcy.
Wкcперьменlаeьнаy завьсьмость среднеарьПметьческого дьаметра настьр wмyevcьь деу кавьтарьонного ь автокоеебатееьного ре'ьма РВКА удовеетворьтееьно аппроксьмьруетсу змпьрьческоС формуеоС
GFp 二2,616-5,1 -10—3 z + 1,035・10-5 Z +Z-°25GFp 二2,616-5,1 -10—3 z + 1,035・10-5 Z +Z-°25sm§』s©ZH ]нsm§』s©ZH ]н(6.1.6)(6.1.6)
GFp 二2,616-5,1 -10—3 z + 1,035・10-5 Z +Z-°25
GFp 二2,616-5,1 -10—3 z + 1,035・10-5 Z +Z-°25
sm§』s©ZH ]н
sm§』s©ZH ]н
(6.1.6)
(6.1.6)
Аппроксьмарьу проводьеась деу частьр, которие прь даеьнесгес обработке у'е не ьзменухт своего размера, то есть, прь L >3 (L - чьсео рькеов обработкь). Gеобходьмо отметьть, что наьеучгье параметри ьмеет змуеьсьу，прьготовееннау на РВКА, работахщем одновременно в автокоеебатееьном ре'ьме ь в ре'ьме развьтоС кавьтарьь.
Вероутнее всего стабьеьзарьу капееь wмyeьcьь без введеньу wмyeьгаторов проьсходьт за счет образованьу двоСного эеектрьческого сеоу на граньре раздееа фаз [2, 3]. Взвестно, что кавьтарьонние увееньу визивахт образованье в воде свободних ьонов [6]. Поэтому прь z5P < 7 м/с, где кавьтарьу менее развьта, набехдаетсу разругенье эмуеьсьь посее дость'еньу дьаметра капееь опредееенного размера, так как в этом ре'ьме обработкь
qzkibpu kiz[bebabjmxiky H_3Hzqbi_evHh. 1одт\_р'д_нь_м wihfm увпухтсу izd'_ wdkiejbf_gizevgue дzннu_, ihemq_HHu_ \ работе [7].
>_ezy вивод，Mh'Hh hiM_ibiv，qih dz\bizpby способствует m\_ebq_HbX дbki_рkнhklb b kiz6bevHhkib WMyevcbb，b ZBTOdoe_6zi_evHu_ y\e_Hby BHhcyi 3Zm_thuC вdezд в проресс дробe_нby dzi_ev.
Ipb wмуev]bровzнbb в iроfure_ннuo усeовbyx необходьмо тоqно 3hztv，dо]дz дzevн_Cr__ проведенье ipоp_ссz стzновbтсy незППектьвним. 1од зтьм iодpzзmм_вzетсy， qTO прь оipедеeенном dоebqестве pbdeов обpzботdb прь непреривном прорессе beb OipедеeенноC дebтеevностb пеpbодbqесdо]о пpоpeссz дzevнeCrее mменvrенbе pzзмеpz qzdbp wмуevсbb оqенv мzeо b зzтpzтu wнеp]bb b вр_м_нь wdономbqесdb невигодни.
>ey dz'до]о конкретного состzвz wмуevсbb сmsествует свос опpедеeеннuC ”пpедеe нzсusенby". Зтот пpедеe зzвbсbт tzk'_ от ьнт_нсьвность wмуev]bpовzнby. Gz рьс. 6.1.5 поdzзzнu гр@Пькь зzвbсbмостb сpеднеzpbnметbqесdо]о дbzметpz qzdbp 2,5 % wмуevсbb дbзеevно]о мzсez F-10= в воде от dpzтностb обpzботdb прь pzзebqнuх скоростух вpzsенby pотоpz. ^'<uпzденbе" грнПькн крьвос Gcp = / (®5р) прь z5p= 18,8 м/с ьз обsеC зzкономеpностb yвeyетсy pезуevтzтом pzботu PBKA в zвтокоeе6zтеevном ре'ьме, qTO обсm'дzлосv у'е виге. Aнzло]ьqнmx зzвьсьмостv ьмехт крьвие hz рьс. 6.1.6, взутие ьз pzботu [8] дey 3 % wмуevсьь "кубовие остzткь сьнтетьqескьх 'ьрних кьсeот - водz".
Qto6u z6стpz]ьpовzтvсy от конкретних qьсeеннuх дzннuх, построьм гр@Пьк зzвьсьмость отногеньу веeьqьнu ьзмененьу сpеднеzpьnметьqеско]о дьzметpz ннстьр прь mвеeьqеньь кpzтность обpzботкь hz едьньру к дьzметpm пpедuдmsе]о pькez (рьс. 6.1.7). Kzк вьдно ьз pьсmнкz, hz зzвьсьмостv wто]о пzpzметpz от pькeьqность обpzботкь не вeьyет ьнтенсьвностv wмуev]ьpовzньy. Lо естv, относьтеevное уменвгенье сpеднеzpьnметьqеско]о дьzметpz qzdbp не зzвьсьт от mвеeьqеньy утшовоС скорость pотоpz beb уменвгеньу веeьqьнu зzзоpz ме'ду ротором ь стzтоpом, которие pе]уeьpуxт ьнтенсьвностv воздеСствьу hz о6pz6zтuвzемmx 'ьдкостv в конкретном zппzpzте, z зzвьсьт от совокупность всех ]еометpьqескьх ь ре'ьмних пzpzметpов zппzpzтz, Пьзьнескьх свосств 'ьдкостес ь нzqzлvно]о pzзмеpz qzdbp wмуevсьь.
Рьс. 6.1.5. Завьсьмость kj_дg_zjbnf_lbq_kdh]h дьаметра qzkibp WMyevcbb
Jbk. 6.1.6. 3z\bkbMhkiv kj_дg_zjbnf_lbq_kdzy дьаметра qzkibp WMyevkbb
hl dhebq_ci\z pbdeh\ h[pz[hidb \ PBK：: z5P = 12,6 м/с:
1 - G = 0,2 мм; 2 - G = 0,15 мм; 3 - G = 0,1 мм
Рьс. 6.1.7. Крьвау 1 - ih дzgguf рьс. 6.1.6; djb\zy 2 - ih дzgguf рьс. 6.1.5:x - z5P - 13,8 м/с;- z5p= 18,8 м/с; ■ - z5p= 23,9 м/с; □ - z5p= 28,9 м/с
z5p= 12,6 м/с: = - G = 0,2 мм; A - G = 0,15 мм; x - G = 0,1 мм
62 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДИСПЕРГИРОВАНИЯ
Iрhp_сс ipb]hih\e_gby \uсhdhдbсi_рсguo суспензьС гьроко распространен \ obMbq_CdhC техноеогьь. Bзм_evq_нb_ твердих qzdbp необходьмо как деу iheyq_Hby dhH_qgh]h продукта (краскь, стpоьтеevнuе матерьаеи ь т.п.), так ь деу подготовки сupvy к основному прорессу (\usеeаqь\анье, растворенье, адсор6Pby ь т.п.).
>еу wкспеpьменталvноC проверкь модееь разругеньу твердих qастьp в IAPL, разработанное в парараПе 4.3, проведени зксперьменти по дьспергьрованьх модеevнuх qастьp, беьзкьх по Порме к паралеееепьпеду, в каqестве которих биеь взути qастьpu eьтvево]о польметьлметакрьлата IMMA маркь >акрьл-2M (ТУ 6-01 -707-72), смола капроновау льтvеваy, полькапроамьд (ТУ 6-06-309-70) ь Пормованние qастьpu алебастра (строительного гьпса). Qастьpu польмеров представляль собое wкстpyзьоннuc продукт с размерамь: польметьлметакрьлат - з x 2 x 1,7 MM ; полькапроамьд -дьаметр 1 x 2,5 мм . Qастьpu алебастра сперьально Пормоваль перед проведеньем wкспеpьментов по ьзмелvqеньx. ВодниС раствор алебастра наносьль на qьстyx металльqескyx поверхность слоем толsьноc 2 мм. После того как проьзогло пеpвьqное схвативанье раствора, его нарезаль на кубькь со стороноС 2 мм. После нарезкь qастьpu висугьваль прь комнатное температуре ь оставляль на суткь до полного схвативанья. Iолyqеннyx смесь qастьp просеьваль на сьтах ь определяль ]pанyлометpьqескьc состав. Зто необходьмо било делать потому, qTO, несмотря на стремленье к Пормьрованьх qастьp одного размера, прь висиханьь проьсходьла деПормарья ь разругенье некоторих qастьp.
Wкспеpьментu по ьзмелvqеньx qастьp полькапроамьда, польметакрьлата ь асбеста проводьль на PBKA-200. >ля того, qтобu уменьгьть обtем ьспользуемо]о матерьала, ь, в то 'е время, прь]отовьть суспензьх с содер'аньем твердое Пази не менее 10 % от обtема, виходное патрубок аппарата бил закольрован с входним патрубком, а рьркулярья суспензьь qеpез аппарат осysествляласv за сqет рентробе'них сьл, для него в роторе биль установлени лопаткь. На виходном патрубке бил установлен Пьльтр, в котором собьральсь все настьри прогедгье нерез аппарат. Такьм образом, настьри проходьль нерез аппарат
ihevdh hдbg раз, b \k_ qzkibpu, dhiopue ihд\_j]ebkv b3M_evq_HbX，проходьеь однократнтх h[jZ[hldm \ ZdlbBHhC зоне аппарата.
>ey hiHhkbieevHh ieаklbqнuх b тпртгьх материалов, такьх как поеькапроамьд b поеьметьеметакрьеат характерна традьрьоннау схема ьзмененьу гранулометрьнеского состава настьр. =раПькь завьсьмость ьзмененьу наь[олvrего размера настьр прь обработке от угловое скорость ротора показани на рьс. 621. Nоpмu крьвих обоьх граПьков бльзкь к прумос льньь.
Wксiеpьменталvнuе крьвие распределеньу настьр полькапроамьда ь польметьлметакрьлата по размеру после дьспергьрованьу прь разльнних углових скоростух вpаsеньy ротора показани на рьс. 6.2.2 ь 6.2.3. Взмененье Порми крьвих распределеньу по размеру длу обоьх матерьалов прь увельненьь угловое скорость вpаsеньy ротора показивает, нто смесv настьр стремьтсу к монодьсперсность.
Jьс. 6.2.1. =раПьк завьсьмость среднеарьПметьнеского дьаметра настьрот угловое скорость ротора: 1 - полькапроамьд; 2 - польметьлакрьлат
На рьс. 6.2.2 ь 6.2.3 показани так'е раснетние крьвие распределеньу настьр по размерам, полуненним в соответствьь с методькое раснета гранулометрьнеского состава настьр, опьсанное в параграПе 4.3. Кравненье раснетних ь wкспеpьменталvнuх крьвих показивает, нто раснетние ь wкспеpьменталvнuе данние дахт удовлетвоpьтелvное совпаденье прь болvrьх углових скоростух вpаsеньy ротора. Несовпаденье раснетних ь wкспеpьменталvнuх крьвих распределеньу настьр прь ньзкьх углових скоростух мо'но обtyсньтv неболvrоc скоpостvx совмеsенья каналов ротора ь статора ь, соответственно, ньзкое настотое механьнеского контакта рабоньх поверхностее ротора ь статора с обрабативаемимь настьрамь.
Wкспеpьментu по дьспергьрованьх настьр алебастра показаль, нто ьх ьзмелvненье проьсходьт, практьнескь, до пилевьдного состоуньу. Взмененье угловое скорость ротора не вльует на проресс ьзмелvненьy. Dpьвuе распределеньу настьр по размерам прь дьспергьрованьь не отльнахтсу друг от друга. Креднье размер настьр алебастра после ьзмелvненьy составлул около 0,1 мм. Lакьм образом, мо'но сделатv вивод, нто длу хрупкьх настьр со слабое ме'молекулурное свyзvx дьспергьрованье проьсходьт за снет механьнеского ь гьдродьнамьнеского Пакторов воздеествьу, т.е. за снет ьстьpаxsьх ь ударних нагрузок.
В заклхненье хотелосv би отметьтv, нто в задань настоyseго ьсследованьу не входьло ьзуненье всех особенностее проресса ьзмелvненьy твердих матерьалов в IAPL в
az\bkbfhkib hi ьх pz3f_jOB, закона pzcij_д_e_нby qacibp ih jaaMepy в kf_cb, Пьзьнескьо iZjZM_ijOB MZiepbaea, геометрьтескьх b iexHheo]bq_CKbx параметров аппарата b i.n. AaдaqeC увляеось оijeдeeeнbe aдeквaтноcтb jaapa[отaнноC мод_ль paapyreнbя твepдux qacтbp в aiпajaтe peaлvномy ijopeccy.
PBC. 6.2.2. DJBBUE PAKIJE>EEEHBY QAKLBP IHEBMELBEMEL：DPBEALAIO JAAFEJAF
IHKEE >BKIEJ=BJOBAHBY IJB JAAEBQHUO M=EOBUO KDOJOKLYOBJASEHBY JOLOJA:
KEEBA - WKKIEJBMEHLAEVHUE >AHHUE, KIJABA- JAKQELHUE >AHHUE
PBK. 6.2.3. DJBBUE JAKIP?>?EEHBY QAKLBP IHEBD：IJH：FB>： IHРАЗМЕРУ IHCE?
>BKIEP=BPHBAHBY IPB PAAEBQHUO M=EHBUX CDHPHCLYO BPASEHBYPHLHPA:
CEEBA - WDCIEPBMEHLAEVHUE >AHHUE, CIPABA- PACQELHUE >AHHUE
6.3. BCCEE>HBAHBE IPHPECCA PACLBHPEHBY NaCl B BH>EIPB H；PA；HTDE B nYEVCApBHHHHM AIIAPALEPHLHPHH=H TBIA
Растворенье jzaebqguo koeeC y\ey_icy pzcipokipaH_HHUM ipop_kkOM в xbMbq_kKoC i_oHoeo]bb. IAPT хорого зарекомендоваеь ke[y как mkipoCkiBa, kmsekiB_HHO bHiegkbnbpbpyxsbe пjоpekk pakiBOp_Hby в kbki_MZo "твepдоe - 'ьдкость" [10]. PakiBop_Hb_ lвejдuo qacibp в жьдкость npb о6pа6оlкe в ПАРТ пjоьkoодьl одновpeмeнно c пjоpekkом дьkiep]ьpованьy npb мexаньqecком контактe qacibp c jабоqьмь iовepxноkтyмь jотоja ь kiaTOpa annapaia. Paklвоjyeмue qacibpu cpaay ж_ посе_ мexaнbqekко]о paapyreHby nодвep]aюlky мно]оnaкlоjномy воад_сствьх в daHaee kialоja, вкexqaюs_мy в c_[y iyp6ye_HiHue nyevcapbb kкоpоkтb nоlокa жьдкость npb bмnyevkном ввод_ в daHae kialоja,
mдzjgu_ kn_jbq_kdb_ \hegu ijb iyevczpbyx dz\bizpbhgguo iyauipvdh\ b dmfyeyib\Hh_ \haд_Ckl\b_ ipb bx kxehiu\ZHbb.
BfiyevkHhe \haд_Ckl\b_ ihlhdz 'ьдкость hz pzki\hpy_fyx qzkibpy аналогьнно \haд_Ckl\bX \ukhdhkdhphkiHh]h iyp[ye_HiHh]h ihlhdz \ канале переменного ceq_Hby ь dhHnbrypzpbb. Oaoibqecdbe iyp[ye_HiHue neyKiyapbb kdopocib paaebqgux слоев 'ьдкость создахт [олvrье сдвьговие усьльу на iо\еpxность т\еpдоC qастьpu, нто сiосо6ст\yет yменvrеньx вeльqьнu дьППузьонного слоу, усьльвает его iодвь'ностv, о[есiеqьвает ipьток све'ес 'ьдкость к iовеpxность pаствоpyемоC qастьpu. Iyлvсаpьонноe воздеСствье на твеpдyx qастьpy в 'ьдкость ipь iyлvсаpьyx [льзле'аsьx кавьтарьонних iyзupvков заклxqаетсy в созданьь вuсокоскоpостнux потоков 'ьдкость у iовеpxность qастьpu.
На iовеpxность твеpдux тел всегда находутсу мелкье ]азовие ьль iаpовuе iyзupvкь. Ipь воздесствьь ьмiyлvса pазpе'еньy в 'ьдкость iyзupек pасrьpyетсy, а ipь повигеньь давееньу - схлопиваетсу с о[pазованьем кумуеутьвноС стpyСкь, ipонькаxsеС в твеpдое тело. Mскоpенье ipоpесса pаствоpеньy твеpдоС qастьpu ipь кумулутьвном воздесствьь достьгаетсу как за сqет yвельqеньy iлоsадь iовеpxность qастьp, так ь за сqет yменvrеньy толsьнu дьППузьонного слоу.
Wксiеpьментzevное ьсследованье ipоpесса pаствоpеньy в IAPL тьпа PBKA ipоводьль на установке, опьсаннос в паpа]pаПе 5.1. <ода в опpеделенном о[tеме заeьвzeасv в m_phuc [ак ь pьpкyльpовzeа qеpез насос PBKA ь о[pатно в m_phuc [ак по замкнутому контypy[11]. Навеска каменное соль (NaCl) засuпzeасv в m_phuc бак за вpемy, pавное вpемeнь рькла пpокаqкь води qеpез PBKA. <ес поppьь соль pассqьтuвzeсy такьм обpазом, qTO[u конpентpаpьy соль била на 10 % болvrе конpентpаpьь насusеньy pассола. 1одобное пpевurенье необходьмо в сьлу нzeьqьy пpьмесеc в каменное соль. Oьмьqескьc состав соль (ГОСТ 13 830-87) бил следyxsьм: NaCl - 89,4; Ка - 0,89; Mg - 0,96; SO4 - 1,79; влага - 0,8; неpаствоpьмuc осадок - 6,16 %. Qto6u не пpоьзоrло забьвкь каналов pотоpа в пpоpессe pаствоpеньy, всу солv пpосеьвzeьсv на кzeьбpовоqнux сьтах ь все Пpакpьь более 2 мм отсеьвzeьсv. = pанyлометpьqескьc состав кpьстzeлов каменное соль, засипаемос в меpнuc бак установкь: Пpакpьy до 0,5 мм -33,8 %; Пpакpьy от 0,5 до 1,0 мм - 34,4 %; Пpакpьy от 1,0 до 1,5 мм - 24 %; Пpакpьy от 1,5 до 2,0 мм - 4,1 %.
В npоpессе pаствоpеньy замеpyль конpентpаpьx соль в воде путем отбоpа пpоб ь ьзмененьу плотность pассола. >лу опpеделeньy конpентpаpьь NaCl в воде ьсполvзовzeсy набоp стандаpтнux денсьметpов № 19 (=ОСТ 1500-57). Kpьвuе ьзмененьу конpентpаpьь соль в пpоpессе pаствоpеньy показани на pьс. 6.3.1. Вз ]pаПьков вьдно, нто пpеделvнаy конpентpаpьy достьгаетсу пpактьqескь за 20 с, нто соответствует одному рьклу пpоxо'деньy 'ьдкость qеpез PBKA.
1о ьзвестнос завьсьмость ^^конpентpаpьy - вpемy" опpеделyлсy козППьрьент массоотдаqь (скоpость pаствоpеньy) E по Поpмyле Syкаpева:
嘗=E6(sH - Ср).
Основное тpyдностvx npь опpеделеньь козППьрьента массоотдаqь в wтом ypавненьь увлуетсу pасqет nлоsадь pаствоpеньy. В нагем слyqаe биль введени следyxsье допysеньy： кpьстzeлu NaCl ьмехт пpавьлvнyx кyбьqескyx Поpмy； pаспpеделенье pазмеpов кpьстzeлов внyтpь однос Пpакpьь соответствует ноpмzevномy закону.
KNaCl, ]/e
c9用/口c9用/口Рьс. 631. ГраПькь 3Z\bkbMhkib конрентрарьь NaCl \ \hд_ hi \р_м_нь
c9用/口
c9用/口
ijb pzci\hp_Hbb \ PB：. rK = 2,5-io5 Па :
- z5j = 5,2 м/с; 2 - z5j = 15,7 м/с; 3 - zRp = 26,2 м/с
Khebq_ki\h крьсталеов \ dZ'дhC Пракрьь hip_д_eyehсv путем ihдсq_lZ крьсталеов \ пробах, b cqbiaehcv qih \с_ wib крьсталеи ьмехт размер, pz\нuC среднему размеру Пракрьь. Hip_д_eyezсv iehsaдv поверхность настьр однос Пракрьь, а затем h6say iehsaдv настьр \ навеске. 1о Пормуее Sукapе\a определяеь среднхх вееьньну козППьрьента массоотдань.
В параграПе 4.4 биеа разработана модеev проресса раствореньу "твердого в 'ьдкость" прь обработке в PBK： в вьде уравненьу (4.4.5):
E 二 0,267 h0,25 Рг"0,75 .
>ey проверкь адекватность предеагаемос модееь раствореньу ореньваесу козППьрьент массоотдань прь разеьнних ре'ьмах работи PBK：. На рьс. 6.3.2 показани граПькь завьсьмость козППьрьента массоотдань от скорость совмеsеньy канаеов ротора ь статора. Крьвие, построенние по раснету в соответствьь с уравненьем (4.4.5), удовeетвоpьтеevно соответствухт wкспеpьментaevнuм данним, поеуненним прь такьх 'е параметрах. КозППьрьенти зППектьвность ьспоevзовaнby wнеpгьь соответственно ьмееь сeедmxsье знаненьу： NH = o,i; N口 = 8-io-5; NK = 8-io-5.1ерегьб крьвос на z5P । io м/с показивает, нто виге wтого знаненьу z5P наньнает скaзuвaтvсy веьунье кавьтарьонних зППектов.
p- IO5, м/с
Рьс. 622 ГраПькь завьсьмость козППьрь5p f'k Zkkhhlдzqb hi скоростьkh\f_s_gby канаеов ротора ь статора. Спеогние еьньь - рzсq_т,ihqdb - wdсi_рьм_нт.
1 -线=2,5 -1O5 Па , 2 -线=1,5-1O5 Па. 5max = 1O"4 мм , 5max /R. = 3
KIBKHD ЕВТЕРАТУРи К =EABE 6
Dpyibg K. <. Суспензьь ь змуевсьь в н_Пт_промисео\ом д_е_. Казань: Взд-\о КОТВ, 1978. 78 с.
De_Cihg <. Wмуevсьь. Bo теорьу ь т_oньq_сdо_ прьм_н_нь_ / 1_р. с анге. под ред. I. А. Р_[ьнд_ра. М.: Вностр. еьт., 1950. 680 с.
Wfyevkbb. 1_р. с анге. / 1од ред. N. R_рмана. Е.: Оьмьу, 1972. 448 с.
Dji_gdh E. ：., Трогкьн H. ：., Dji_gdh B. :. Вссеедованье характерьстьк дьсперсность wмуevсьC, iоeуq_ннuх прь дьсп_р]ьро\аньь 'ьдкостеС роторно- пуеьсарьонним аппаратом // Теорет. основи хьм. техное. 1978. Т. 12. № 5.С. 780 -
783.
Карпенко E. ：., Карпенко B. :. Вссеедованье вь[рорезонансно]о дьспергьрованьу несмеrьваxsьхсy 'ьдкостеС sеeевuмь насадкамь // Теорет. основи хьм. техное. 1976. Т. 10. № 1. С. 87 -95.
Марзульс F. :. Aвукохьмьqескье реакрьь ь соноехмьньсренрьу. М.: Оьмьу, 1986. 288 с.
；yidh =. X. Вссеедованье прорессов wмуev]ьрованьy в роторно-пуеьсарьонних аппаратах прьменьтееьно к рееехеозно-бума'ному проьзводству: >ьс.… канд. техн. наук. Е., 1975. 146 с.
；ала[игко :. М., Abfbg :. B., J'bpdbC <. I. = ьдромеханьqеское дьспергьрованье. М.: Наука, 1998. 331 с.
Ipzdibdyf по коееоьдноС хьмьь ь weектронноС мькроскопьь / 1од ред. С. С. Вохркого ь Р. М. Iаrьq. М.: Оьмьу, 1974. 224 с.
:ксельруд =. ：., MoeqzHh\ :. >. Растворенье твердих веsеств. М.: Оьмьу,
1977. 272 с.
1ромто\ М. :., Q_p\ydh\ <. М. Кьнетька раствореньу NaCl в воде прь обработке в роторно-ьмпуеьсном аппарате // Взв. вузов. Оьмьу ь хьм. техноеогьу. 2000. Т. 43. № 6. С. 133 - 135.
РАЗРАЕОТКА HCHHBHUX HAIPABEEHBC PA3BBLBY, IPHEDLBPHBAHBY BF?LH>BDB JACQELAIMEVCAPBHHHUX AIIAJALHB PHLHPHH=H LBIA
AHAEB3, BU；HJ B H；HCHHBAHBE DJBLEJBEB BIAJAFELJHB >EY JACQELA
IMEVCAPBHHHUX AIIAJALHB PHLHPHH=H LBIA
Ijb ijh_dibjh\zgbb оборудованьу всегда kihbi azдzqz kд_ezlv _]h fZdkbfzevgh wnn_dib\guf. Wnn_dib\Hhkiv ex6hrh h[t_diz \upz'z_icy q_p_a соотногенье peayeviziz b затрат дея дость'ения дzннh]h peayeviziz [1]. Нсновние крьтерьь зППектьвность pzaд_eyxl hz две rpyiiu: z) hlд_evнuo we_м_нlh\ сьстеми; 6) сьстеми ь подсьстеми. Ннь ihдpzзд_eyxlсy ih сeедyxsьм dezссьnьdzpьhннuм ipb3HzdzM：
ih \b0y: нzтypаevнuC, wнеp]етьqесdьC, теpмhдьнzмьqесdьC, wdсеp]етьqесdьC, wdhнhмьqесdьC;
структуре: z6сhexтнuC, yдеevнuC, hтнhсьтеevнuC, с\еpнyтuC;
yph\gx: ]eh6аevнuC, ehdzevHuc, h6h6sеннuC;
ijbeh'egbx: ip ед ip о еdтнuC, iphеdтнuC, iphьз\hдст\еннuC, wdCieyтzpьhннuC, eьd\ьдzpьhннuC;
fzcrizfiy bkihevah\zgby: ipомureенностv, отpzсev, ipомureенное о6tедьненье, теoноeо]ьqесdьC ipоpесс;
сроку 0_Сс1\ьу: оiеpzть\нuC, годовоС，доe]осpоqнuC [1].
Hzь6оeее pzсipостpzненнuмь yвeyxтсy оренкь с iомоsvx wdономьqесdьo dpьтеpьев. Gzтypаevнuе dpьтеpьь оренкь зППектьвность нzь6оeее ipьменьмu ipb zнаeьзе ньзгьх ypовнеС сьстеми. К нzтypаevнuм dpьтеpьyм относятся моsностv, мzссz, о6tем, ]z6zpьтu， pzсход wнеp]ьь, ieоszдv beb о6teм pz6оqеС зони，доe]овеqностv ь т.i. >ey сpzвньтеevно]о zgzebaz удобно iоevзовzтvся тzdbмb относbтеevнuмb izpzметpzмb，kzk:
о6sbС KI>;
wdсеp]етbqесdbС KI>，ке =(2/(1，]де(i，(2 - wdсеp]bя входяsbх b вuходяsbх потоков， >'/с [2]；
теpмодbнzмbqесdbС KI>， кт = (И/(р，где (И, (р - bсiоevзyемzя ь pzсiоez]zемzя wdсеp]bя, >'/с;
wнеp]оемdостv，е = n/m，Вт/кг (Вт/>')，iоdzзuвzxszя dоebqество iотоdz wнеp]bb hz едьньру iеpенесенно]о веsествz beb wнеp]bb；
мzтеpьаeоемкостv，p = g/m，кг/кг (кг/>')，iокzзuвzxszя коeьqество мzссu XLA hz едьньру iеpенесенно]о веsествz beb wнеp]ьь;
ipоьзводьтеevностv，4 = m/w，кг/с (>'/с)，iокzзuвzxszя веeьqьнy iотокz мzссu beb wнеp]ьь в едьньру вpеменb.
Kpbтеpbb зППектьвность hz ipедipоектном wтziе носят оpеноqнuС, оpbeнтbpовоqнuС хzpzктеp. Gz ipоектном wтziе pzсqет ipоводьтся по зППектьвность кziьтаevнuх вeо'еньС в XLK. IpоьзводственнuС wтzi ipeдyсмzтpьвzет ьз]отовeенье ь yстzновкy о6tектz дeя вводz его в wксieyzтzpьx，с ipоектнuмь izpzметpzмь ipb нzьменvrьх зzтpzтzх. Aдесv ]ezвнyx pоev отводят тzкомy wкономьqескомy iокzзzтеex，кzк се6естоьмостv о6tектz. Hz wксieyzтzpьонном wтziе основное зzдzqеС явeяется оipедеeенье оiтьмаevно]о pе'ьмz nyнкpьоньpовzнья XLK ь ее weементов. Здесь кpьтеpьямь зППектьвность XLK явeяxтся о6о6sеннuе iокzзzтеeь: z6соexтнzя зППектьвность nyнкpьоньpовzнья XLK; сpок окyпzемость кziьтаevнuх вeо'еньc; ipb6uev; сyммzpнuc pzсход ь стоьмость wнеp]ьь; pеаevнuc годовоС wкономьqескьc зППект. Hz всех wтzizх 'ьзненного pькez XLK в кzqестве
djbi_jb_\ wnn_dib\ghkib р_ком_нду_тсу bkihevah\ziv izdb_ bHi_jzevHu_ крьтерьь，dZd kmffZjgu_ iрb\_д_ннu_ azipziu b kyffzpguc peaevHuC wdhHhfbq_kdbc зППект，dhihpu_ \ н_у\ном \ьд_ \dexqzxi \ k_[y \k_ qzkiHu_ крьтерьь，ydzazHHu_ \ur_ [1].
Ipb kpz\н_нbb H_kdhevdbo pzaebqнuo XLC hднhгh HzaHzq_Hby fh'Hh iheyqbiv pz\нuC размер прьбиеь，Hh wnn_dib\Hhkiv wibo XLC fh'_i [uiv pzaebqHhc, izd dZd hz bo реальзарьх ihip_6yxicy разеьнние azipziu. Кроме н_ihkp_дkl\_ннuo зкономьнескьх ihdZ3Zi_e_c необходьмо izd'_ yqbiu\ziv b wdheorbq_kdyx qbkihiy XLC b khpbzevHue ihdzazieeb проекта. Методи pzcqeiz pezevHoro приведенного wdhHOMbqekdoro зППекта， срока окупаемостн, внутреннее норми ipb6ueb, pенlz6еevноklb b дру]нх показатееес wdономbqеkdоC зППсктьвность на современном wтziе прнводутсу во многьх ентературних bkтоqнbкzх.
Ipb анаebзе b виборе кpbтеpbев b методов pасqета IAPL н_о6ходьмо вuдеebтv две задаqb：
pасqет b ipоектbpованbе mнbвepсаevного IAPL, ipедназнаqенного деу проведенпу хbмbко-техноeогbqескbх прорессов в 'ьдкьх средах;
pасqет b пpоектbpованbе IAPL, пpедназнаqенного деу конкретного проресса.
Ipb р_г_ньь первое задаqb, когда пpоектbpуетсy многоnmнкpbонzлvнuc аппарат, опеpbpоватv мо'но крьт_рьумь, пpbменyемuмb на предпроектном, проектном b проьзводств_нном wтапах. Основное внbманbе н_о6ходьмо удееутв натуралвним b относbтеevнuм крьт_рьум, а затем у'е wкономbqескbм, т.е. снаqzла н_о6ходьмо максbмb3bpоватv крьт_рьь, показuваxsbe технbqескmx b тeхнологbqескmx wnnектbвностv, а затем прь пpоqbх равних условьух мbнbмb3bpоватv затрати на bзготовленbе аппарата.
Ipb регеньь второе задаqb, когда технологbqескаy pепоqка ь технологbqескbc рькл полноствх определени, нео6ходьмо проводить pасqет с ьсполвзованьем wкономbqескbх крьтерьев. "@ьзненние рькл" вклxqает в се6у предпроектние, проектние, проьзводственние ь зксплуатарьонние wтапu. Здесь pеrаxsbмb крьтерьумь дол'ни увлутьсу срок окупаемость капьтальних вло'енье ь годовое wкономьqескьc зППект.
В литературе, в основном, прьводутсу крьтерьь ь методи pасqета универсального IAPL. Wть методькь pасqета орьентьровани на определенние Пактор, ьнтенсьПьрьрухтье XLI в 'ьдкость.
Основнимь ьнтенсьnьpьpmxsьмь Пакторамь XLI в IAPL увляхтсу:
механьqеское воздеествье на дьсперснух Пазу в 'ьдкость;
гьдpодьнамьqеское воздеествье, под которим понимается развитая тур6улентность ь Пормьрованье потоков с определенное траекторьее ь скоростьх, макропульсарьь давленья;
гьдpоакmстьqеское воздеествье, пpоyвлyxsеесy в акустьнескьх ь кавьтарьонних зППектах.
Как уже указивалось, прь проектировании PIA в основу 6ерутся первие ь второе Пактори, а при pасqете PBKA - второе и третье Пактори.
Iосле того, как определени гранири оптимальних параметров PIA или PBKA с тонки зрения интенсивности о6ра6отки жидкое среди, проводят коppектьpmxsье раснет для проектирования аппарата с оптимальными затратами моsности. Lаков традирионние алгоритм раснета IAPL.
Мниверсальние IAPL о6инно использухтся в малотоннажном производстве с гироким спектром номенклатури производимого продукта и для регения исследовательских задан. В крупном промигленном производстве, а также, когда оправдано применение аппарата для проведения только одного технологинеского проресса, наи6олее wППективнuм является использование спериально спроектированного IAPL для данного технологинеского проресса.
>ля универ сальних IAPL нео6ходимо заранее определить, какое из основных Пакторов воздеествия закладивается в принрип Пункрионирования и зППективности ра6оти аппарата. Механинеские Пактор воздеествия редко 6ивает опpеделяxsим, так как IAPL неwППективнu по сравнених со спериальними магинами для разругенья твердих настир.
Dzd ipz\beh，M_xzHbq_kdh_ \haд_Ckl\b_ y\ey_iky khimiki\mxsbf \ izdbx ipopeccax，dZd wfmev]bjh\zgb_ b wdkipz]bph\ZHb_.
Hzb6he__ kms_ki\_HHUfb ь опредееухтьмь ьнтенсьвность OLI b wnn_dib\Hhkiv pz[hiu IAPL y\eyxicy ]bдphДbнzfbq_kdbC b ]bдphZdmklbq_kdbC Пактори воздеСствьу. KmSHhkiv wibx nzdihph\ 6uez iphZHaeb3bph\ZHZ \ rez\_ 1. IAPL, \ hkHh\y pz6hiu dhihpux iheh'_Hu wib nadihpu \hзд_Ckl\bУ, hiHhcyicy d deaccy phihpHux ]bдphдbнafbq_kdbx b3eyqai_e_c, dhihpu_ h6uqHh HZ3u\axicy phihpHUfb Ziiapaiafb c fhдyeypb_C ihihda (PAMI) beb phihpHUfb bMiyevcHh-da\biapbhHHUMb aiiapaiafb (PBKA). Ihce_дн__ Haa\aHb_ Hab6he_e ihqHh hipeд_ey_l nadihpu \hзд_Ccl\bУ hz 'ндкух cp_дy.
K ]bдphдbнafbq_cdbf nadihpaf hiHhcyicy iyevcapbb дa\e_нby b cdhphcib ihihda, pa3\biay iyp6ye_HiHhciv ihihda 'bдdhclb. ；hee_ h6hcHh\aHHuc ihдxhд \ hip_д_e_нbb HZbeyqrbx yceh\bc деу зППсктьвного ]bдphдbнafbq_cdh]h \hзд_Ccl\bУ y\ey_icy pacq_i на hcHh\_ ypa\H_Hby bci_q_Hby 'bДdhC cp_дu qep_3 ip_pu\ai_ev aiiapaia. Hpb_Hibphf на wnn_dib\Hyx pa6hiy aiiapaia cey'bi fadcbfyf aмieblyдu iyevcapbc cdhphcib b дa\e_нby \ ihihd_ 'bдdhclb \ dZHae_ ciaihpa:
G9G9GWGW今max今maxbeb 3P o max .beb 3P o max .
G9
G9
GW
GW
今max
今max
beb 3P o max .
beb 3P o max .
K ]bдphadyclbq_cdbf nadihpaf \h3дeCcl\bУ hiHhcbicy da\biapbhHHh_ \h3д_Ccl\b_, \upa'axsb_cy \ yдapнux \hegax b \uchdhcdhphciHux dyfyeyib\Hux cipycdax ipb cxehiu\aHbb b iyevcapbyx da\biapbhHHux iy3upvdh\. K ]bдphadyclbq_cdhfy \h3д_Ccl\bX fh'Hh hiH_cib iad'_ a\ihdhe_6ai_evHu_ b p_3hHZHcHu_ wnnediu, Hh wib wnn_diu h_ h6eaдaxl ipyfuf \h3д_Ccl\b_f на h6pa6aiu\a_Myx 'bдdhclv, a ycbeb\axi ]bдphДbнaмbq_cdbC b da\biapbhHHuc nadihpu.
HiHhcbieevHUfb iapaf_ipafb, hip_д_eyxsbfb ci_i_Hv WH_prh_Mdhcib на _дьньру (dr) h6pa6aiu\a_MhC 'bДdhC cp_дu cey'bi \_ebqbHa дbccbiapbb WH_prbb：
H = 1 / xp.
BeebqbHa дbccbiapbb WH_prbb cys_ci\_HHh 3a\bcbi hi h6t_fa x, \ dhihphf iphbcxhдbl hcHh\Hay h6pa6hida 'bДdhC cp_дu.
Agaeb3bpyy \urei_p_qbce_HHu_ dpbi_pbb, chcia\bf cibchd r_hf_ipbq_cdbx b i_xHhehrbq_cdbx iapaf_iph\ IAPL b h6pa6aiu\a_MhC 'bдdhC cp_дu, dhihpu_ \xhдyl \ wib dpbi_pbb.
=_hM_ipbq_cdb_ iapaM_ipu: G - 3Z3hp f_'дy phihphf b ciaihphf, m; 5卩 5c - paдbycu \H_rHbx ih\_pxHhci_c phihpa b ciaihpa, m; Op, Oc - дebнu dZHaeh\ phihpa b ciaihpa, m;儿- \uchia dZHaea ciaihpa, m; Dp, Dc - rbpbHa dZHaeh\ phihpa b ciaihpa, m; Ep - paccihygb_ м_'ду 6eb'acrbMb ihqdZMb 6hdh\ux ci_Hhd chc_днbx dZHaeh\ phihpa, m; Kp, KK - \uchiu ihehcib phihpa b pa6hq_c dZM_pu, m; ]p, % - qbcea dZHaeh\ \ phihp_ b ciaihp_.
L_xHhehrbq_cdb_ iapaM_ipu: 4 - pacxhд 'bдdhclb q_p_3 aiiapai, m3/c; 3p, 纭-дa\e_нb_ \ ihehcib phihpa b pa6hq_c dZM_p_, Ia; z - yreh\ay cdhphciv phihpa, c-1; & - дa\e_нb_ Hacus_HHux iaph\ 'bдdhclb, Ia; t - i_Mi_paiypa h6pa6aiu\a_Mhc 'bдdhclb, K; p - iehiHhciv 'bдdhclb, кг/м3; p - дbнaмbq_cday \y3dhciv 'bдdhclb, Па ■ c; v - ih\_pxHhciHh_ Haiy'_Hb_ 'bдdhclb, H/m; 5 - HaqaevHuC paдbyc iy3upvdh\ \ 'bдdhclb (ycp_дн_ннuC), m.
<c_ r_hM_ipbq_cdb_ iapaM_ipu Mh'Hh \apvbph\aiv \ hip_дee_ннux ip_д_eax, bcxhдy b3 dhHcipydib\Hux chh6pa'_Hbc b Haeh'_HHux hrpaHbq_Hbc. L_xHhehrbq_cdb_ iapaM_ipu paзд_eyxlcy на ihcihyHHu_, iadb_ dad p, p, v, 50, b yceh\Hh ihcihyHHu_ (p_dhм_ндy_мu_ дey dhHdp_iHhrh iphp_cca) - 4, 3p, 3d, z, A, T. В 3a\bcbMhcib hi dhHdp_iHhc i_xHhehrbq_cdhC
azдzqb b OLI возмо'ноств \zjvbjh\zgby усеовно постоуннимь параметрами сеедует h]h\zjb\ziv hlд_evнh.
F?LH>BD： PAKQELA HILBF：EVGH=HIMEVK：PBHGGH=H AIIAJALA РОТОРНОГО LBIAGA ОСНОВЕ MHO=ONADLOPHOC HILBFBAApBB
>еу проектьрованьу ехбого аппарата по крьтерьум оптьмаевность необходьмо q_idh o[h3Hzqbiv wib крьтерьь. Как у'_ [иео указано в параграПе 7.1，прь проектьрованьь IAPL возмо'на постановка задаqb двух тьпов:
проектированье уньверсаевного IAPL, основанного на опредееенном методе воздесствьу на обрабативаемух среду;
проектьрованье уньверсаевного IAPL деу конкретного техноeо]ьqеско]о проресса.
В задаqе второго тьпа，как правьео，задахтсу основние параметри техноeо]ьqеско]о проресса，такье как расход, давеенье，температура, характерьстькь среди ь т.п. Необходимо спроектьроватв аппарат, основнимь крьтерьумь зППектьвность которого будут каqественнuе ь коeьqественнuе показатееь продукта, поeуqаxsе]осy прь обработке в IAPL. Всходу ьз требованье, предtyвeyемuх к wтьм показатееум, ь вибьрахтсу ре'ьмние ь ]еометрьqескье параметри IAPL. Квузв ре'ьмних ь ]еометрьqескьх параметров IAPL с показатееумь обрабативаемо]о продукта увеуетсу опосредственнос, qерез крьтерьь, показuваxsье зППектьвноств IAPL (ьндекс кавьтарьь, ампеьтуда пуевсарьС давееньу ь т.п.). Задана первого тьпа увеуетсу боеее qеткоC, так как отсутствует опосредственнау свузв, а в канестве крьтерьев оптьмалвного раснета Пьгурьрухт крьтерьь зППектьвность IAPL.
Необходьмо отметьтв, нто основнимь крьтерьумь, на которие сеедует орьентьроватвсу проектьровsькm - зто wкономьqескье показатееь зППектьвность. Нднако, оперьроватв wкономьqескьмь показатееумь мо'но тоевко прь конкретно поставееннос проьзводственнос задане. ；ез конкретних рьПр, которие мо'но сравньватв прь раснете wкономьqeскьх показатееес, говорьтв об оптьмаевном варьанте биео би неправьевним.
K П ормуеьруем аегорьтм раснета ь основние параметри зППектьвность IAPL уньверсаевного тьпа, Пакторамь воздесствьу на обрабативаемух 'ьдкоств в котором увлухтсу гьдродьнамьнеское ь ]ьдроакустьнеское воздесствьу. Lо еств, спроектьруем оптьмаевнис IAPL тьпа PBKA.
>еу того, нтоби максьмаевно прьбеьзьтвсу к зкономьнескьм крьтерьум раснета, рассмотрьм, от него завьсут основние капьтаевние ь wкспeутаpьоннuе затрати на ьзготовеенье ь Пункрьоньрованье аппарата. Капьтаевние затрати на ьзготовеенье аппарата завьсут, в основном, от ]еометрьнескьх параметров аппарата, тонность ьзготовееньу ь сборкь, стоьмость матерьаеа, компeектуxsьх ь т.п. Ктоьмоств матерьаеа ь компeектуxsьх сеабо поддаетсу оптьмьзарьь, так как не завьсьт от проектьровsька. Вкехненье в проект матерьаеа с невисокьм канеством не мо'ет сеужьтв методом оптьмьзарьь затрат. Нсновнимь параметрамь, от которих завьсут габарьти аппарата в рееом ь детаеес в отдеевность увлухтсу: внегньс радьус ротора, деьна канаеа статора, радьус рабонес камери; висота канаеов ротора ь статора ь рабонес камери. Lонноств ьзготовееньу ь сборкь завьсьт от тонность ьзготовееньу каждос детаеь ь от основних геометрьнескьх размеров аппарата, а также от вееьньни зазора между ротором ь статором.
Lакьм образом, основнимь геометрьнескьмь параметрамь PBKA, вeьyxsьмь на вееьньну капьтаевних затрат, увлухтсу:
радьус jhihjz - 5P;
радьус pz[hq_C камери - 5K;
\uchiz канаеа cizihpz - Kc;
\uсhlа канаеа ротора - Kp;
висота pа[hq_C камери - KK；
зазор ме'ду ротором ь статором - G .
Wксieутаpьhннu_ затрати деу зППектьвного Пункрьоньрованьу PBK：，в основном, завьсут от iотp_[ey_моC моsность ь от знергьь, расходуемое на iодаqу обрабативаемоС 'ьдкость iод давееньем. Lекуsье техноeо]ьqескье ь ремонтние затрати во вньманье ipьньматv не [удем. Lакьм образом, ipь мьньмьзарьь wксieутаpьоннuх затрат сеедует оiтьмьзьpоватv:
iотpебeyемуx моsностv - 1;
расход 'ьдкость - 4;
давеенье в iоeость ротора - 3P .
Проведем анаеьз крьтерьев зППектьвность аппарата, iо которим мо'но ipоьзводьтv оiтьмьзаpьx, добьваyсv максьмаevноc зППектьвность PBK：. Нсновнимь Пакторамь воздеествьу на 'ьдкух гетерогеннух среду в таком аппарате увеухтсу ьмiуevсное ь кавьтарьонное воздеествьу. Параметрамь, хаpактеpьзуxsьмь ьмiуevсное ь кавьтарьонное воздеествьу, сеу'ат: удеevнаy знергьу ьмiуevса давееньу - 4; удеevнаy знергьу iуevсаpьонно]о воздеествьу - н口 ； удеevнаy знергьу кумуеутьвного воздеествьу - %• < соответствьь с Пормуеамь (4.1.7), (4.1.17) ь (4.1.24) зть параметри ьмехт вьд:
WKG9 gw ；
И 2SW1X。J © Gw 丿'
>еу ьнтенсьПькарьь хьмько-техноeо]ьqескьх прорессов необходьмо, qтобu зть параметри ьмееь как мо'но боevrуx веeьqьну, т.е. ^ omax, н口 omax, нк omax.
；есконеqно увеeьqьватv удеevнуx знергьх невозмо'но ь в зтом сeуqае необходьмо ввесть параметр, которие би уравновегьвае стремеенье ьнтенсьПьрьроватв XLI qьсто wнеp]етьqескьм способом. Прьмем, нто основним уipавeyxsьм параметром будет угеовау скоpостv ротора, тогда, в каqестве уpавновеrьваxseго параметра, введем моsностv, затpаqьваемуx на вpаsенье ротора в соответствьь с Пормуеое (2.1.38):
= —J^ 11 + —D^ (11 + 111 + 1III + 1IV ).
Dc + EcDc + Ec
Mpавновеrьваxsье параметр необходьмо мьньмьзьpоватv, т.е. 1 o min. Cуsественнuм образом на н口 ь нк веьует 3K, которое усеовьмсу опpедеeyтv как pазностv давееньу в поеость ротора ь перепада давееньу, 3K = 3P -А3.ум. Lак как перепад давееньу увеуетсу
переменное \_ebqbHhC，ih усеовьмсу hij_д_eylv 卜3^ dZd среднхх вееьньну az \_kv i_jbhд L. Lzd dzd расход 'ьдкость b дz\e_нb_, создаваемое насосом, увпухтсу неьаменнимь деу dz'дh]h тьпа насоса, переведем параметри 4 ь 斗 в разруд постоунних.
СПормуеьруем задаqу расqета PBKA с оптьмалvнuмь параметрамь. Необходимо наеть такье техноeо]ьqесdье ь ]еометрьqесdье параметри PBKA, qTO[u потребеуемау моsностv, необходьмау деу враsеньy ротора ь подаqь 'ьдкость, биеа мьньмаevное, а удеevнuе знергьь ьмпуevсно]о, пуevсаpьонно]о ь кумуеутьвного воздеествьу биеь максьмалвни: 1з o min, £И o max, н口 o max, нк o max.
Ааранее задахтсу ь сqьтаxтсy постоуннимь следуxsье вельqьнu: 4, 4, р, р, 5Н, rH. Нптьмьзарьу проводьтсу по одьннадрать переменним: dp, dc, Kp, %, ]р, ]с, G, 5р, z, Oр, 0с. >лу уiроsеньy задаqь прьньмаем Dp = Dc, Kp = %, ]р = %. Ка'дау ьз переменних ограньнена сверху ь сньзу, а ]р = % = ] увеуетсу релоньсленноС вельньное.
Qto6u не виходьтв за рамкь построенних модееее, ограньньваем поле поьска: SKmin 工 Sh < Shmax ； RHmin 工 5H 工 RHmax ； ° < . < 1 •
<се вспомогатеевние параметри, необходьмие деу раснета, 13, ни, нП, нк опредееухтсу ьз уравненье (2.1.18) - (2.1.38), (2.4.3), (4.1.1) - (4.1.24); (536) ь другьх, прьведенних в настоysее работе. В канестве основного уравненьу, закeадuваxsего базу деу раснета
многьх кьнетьнескьх ь дьнамьнескьх параметров, сеужьт нестарьонарное уравненье ；ернуееь
+皿+n ^ = G эр9Y 丿+皿+n ^ = G эр9Y 丿
+皿+n ^ = G эр9Y 丿
+皿+n ^ = G эр9Y 丿
=^ + Op®2©5р _"I"丿+ Z2(5р -ОрУ (1-M).
Qьсeенное регенье wтого уравненьу позвоеует опредееьтв завьсьмость G9/Gw , 9(w) , A3(w), 3j(w), рассньтатв ьх среднье знаненьу：
А%м(w)=厶3 + Ор®2 (5р — Ор /2)Р + ®2р(5р — Ор ) 2 (1 — M)— 92 Р/2)&；
W19 = 丁 J9(w)Gw ；АЗ^ум〃 оW19 = 丁 J9(w)Gw ；АЗ^ум〃 оАЗ = 46АЗ = 46
W1
9 = 丁 J9(w)Gw ；АЗ^ум
〃 о
W1
9 = 丁 J9(w)Gw ；АЗ^ум
〃 о
АЗ = 46
АЗ = 46
1рь раснете удеевних wнергье пуевсарьонного ь кумуеутьвного воздеествьу давеенье в канаее статора опредееуетсу как 3K =斗-АЗ^ум. >еу опредеееньу максьмаевного радьуса пузирвка 5max ь коненного радьуса пузирвка 5° ьспоевзуетсу уравненье Ноетьнга-
Неппаераса. Вндекс кавьтарьь D опредееуетсу по поеуненному wмпьрьнескому уравненьх. В уравненье Ноетьнга-Неппаераса подставеуетсу Пункрьу ьзмененьу давееньу в канаее статора 3(w) за весв перьод L.
1рь раснете моsность, перепад давееньу между ротором ь статором сеедует опредееутв за перьод времень %, w?] , когда канаеи статора перекрити стенкое ротора:
W2
А32 =Ja/m (w)gw .
W1
Нстаевние параметри прь регеньь указанних уравненье не требухт комментарьев.
>ey регеньу данноС azдzqb необходьмо ihдh[jZlv метод оптьмьзарьь. Как правьео, f_lhдu оптьмьзарьь рассматрьвахтсу как методи поьска зкстремтма рееевоС Птнкрьь. К 1акьм методам относутсу ]радьен1ние ь без]радьен1ние методи поьска зкстремтма Птнкрьь. Wib ртппи методов ьмехт своь недостаткь ь iоeо'ьтеevнuе сторони. Не \да\аycv в ьзеьгнье подробность по достоьнствам ь недостаткам ка'дого метода, деу регеньу нагеС задаqь будем ьciоevзоватv безградьентниС метод, а ьменно, метод сравненье рееевих ПункрьС (метод сеток). Метод сеток одьн ьз простих ь распространенних методов оптьмьзарьь, он не уступает в тоqноcть другьм методам ь позвоеует проводьтv погаговиС анаеьз регеньу поставееннос задаqь, нто оqенv ва'но деу ьн'енерного метода раснета [3, 4].
1рактьнескау реаеьзарьу регеньу поставеенноС задань методом сеток показана беок- схемоС алгорьтма, представеенноС воcемvx основнимь беокамь (рьс. 7.2.1). Рееевау Пункрьу представеена в вьде
匸 1， W 2 @
)(z, G, d, K, Oc，5р, ])o min .
Проверка веьуньу)верка влияний
п_р_м_нних на знаненье ;р»менных нарееевос Птнкрьь【е иелевой функции
Рис. 721. ；еок-схема алгоритма метода сеток
Здесь N], N2, N3, & - весовые козффириенты, от выбора которых зависит, какой именно из параметров оптимизации представляет для проектировsика наибольгий интерес. Варьируу wтими коwффициентами мо'но выбирать в канестве приоритета либо потребляемух моsностv, либо один или несколько показателей wффективности воздействия на обрабатываемух гетерогеннух 'идкость.
Прокомментируем wтапы раснета параметров оптимального пульсационного аппарата роторного типа методом сеток. В блоке 1 определяется влияние ка'дой из переменных на целевух функцих, при wтом, варьируя какух-либо одну переменнух, остальные переменные остахтся постоянными (им присваивается минимальное знанение). ?сли влияние одной или нескольких переменных на целевух функцих невелико, то ее или их переводят в разряд постоянных велинин. Процедуру оптимизационного раснета следует нанинать с наиболее влиятельной переменной.
；ehd 2 - p_e_\hc nmgdpbb ijbk\zb\z_iky заведомо fbgbfzevgh_ знаненье，которое мо'но доklbqv ihevdh теоретьнескь. Нрьентьром деу вибора знаненьу рееевос Птнкрьь Mh'ei cey'biv ьнПормарьу, iоeyqеннzy в беоке 1.
；ehd 3 - iроbзводbм вибор вееьньни rzrz деу ьзмененьу ка'дос ьз переменних. Вибор вееьньни rzrz основиваетсу на нахо'деньь "зоеотоС середьни” ме'ду временем, затраньваемим на раснет, ь тоqностvx раснета. Dоeьqество гагов дея ка'дос переменное еунге вu[ьратv одьнаковое.
；ehdb 4 b 5 - проьзводьтся виньсеенье мьньмума рееевос Пункрьь дея однос переменное. 1рь wтом все остzevнuе переменние остахтся постояннимь. Lакоc раснет осуsествeяется дея ка'дос переменное, ь опредееяхтся оптьмzevнuе знаненья рееевос Пункрьь в соответствьь с коеьнеством переменних.
；ehd 6 - опредееяется зкстремум рееевос Пункрьь, прьнем ка'дая переменная дея опредееенья зтого зкстремума ьмеет наьеунгее знаненье, взятое ьз [еока 4.
；ehd 7 - поеуненное в [еоке 6 знаненье рееевос Пункрьь сравньвается со знаненьем, прьсвоенним рееевос Пункрьь в [еоке 2. ?сеь разньра знаненьс рееевос Пункрьь в [еоках 2 ь 7 превигает 0,1 %, то проьсходьт возврат в [еок 2 ь прьсвоенье рееевос Пункрьь знаненья ьз [еока 7. ?сеь разньра в знаненьях рееевос Пункрьь в [еоках 2 ь 7 равна ьеь менvrе 0,1 %, то раснет законнен.
?S_ раз нео[ходьмо отметьтv, нто, несмотря на оптьмьзьруxsьc раснет, задана явеяется многоварьантнос в завьсьмость от знаненьс весових козППьрьентов. Подбор весових козППьрьентов явеяется сео'нос заданес в методе раснета IAPL ь правьevнuc вибор wтьх козППьрьентов наьбоеее вероятен посее накопеенья опредееенного опита ь соответствуxsе]о анаеьза резуevтатов раснета прь разеьнних знаненьях весових козППьрьентов.
HKHHBHU? HAIPABEEHBY PA3BBLBY B DE：KKBNBD：pBYIMEVKAPBHHHUX AIIAPALHB PHLHPHH=H LBIA
Gz основаньь теоретьнескьх ь wксперьментzevнuх ьссеедованьс мо'но закexньтv, нто основнимь Пакторамь воздесствья на 'ьдкух гетерогеннух среду в пуevсаpьоннuх аппаратах роторного тьпа явеяхтся: 1) механьнеское; 2) гьдродьнамьнеское; 3) гьдроакустьнеское воздесствья.
Всторьнескь сeо'ьeосv так, нто пуevсаpьоннuе аппарати роторного тьпа, в основу работи которих поео'ени первис ь второс Пактори воздесствья, називахтся роторно- пуevсаpьоннuмь аппаратамь (PIA), гьдродьнамьнескьмь аппаратамь роторного тьпа (=APL). Iуevсаpьоннuе аппарати, в основу работу которих поео'ени второс ь третьс Пактори воздесствья, називахтся роторнимь аппаратамь с модуеярьес потока (PAFI), гьдродьнамьнескьмь сьренамь (С=>). В посееднее время насто встренается названье роторно-ьмпуevснuc аппарат (PBA), которим називахт как PIA, так ь PAFI. PIA зППектьвни дея гетерогенних прорессов с твердос Пазос ь вязкьмь 'ьдкостямь, а PAFI - в маеовязкьх сьстемах 'ьдкостv - 'ьдкостv. Gеобходьмо отметьтv, нто неткос граньри по Пакторам воздесствья ме'ду PIA ь PAFI нет, ь подобное раздееенье носьт усеовнис характер. С нагес тонкь зренья дея аппаратов, в основу работи которих поео'ени второс ь третьс Пактори воздесствья, боеее подходяsьм явеяется названье роторние ьмпуevсно- кавьтарьонние аппарати (PBDA).
XzpzdiepHuiMb KhHkipmdibBHuiMb прьзнакамь PIA y\ey_iky gzebqb_ g_kdhevdbo ihke_дh\Zl_evguo роторов b статоров (fHh]hkiyi_gqzihkiv), z azahp f_'дy ротором b статором hднhC CTyi_Hb е_'ит \ ip_д_ezo 0,5 - 2 мм. >ey PBDA характерна одна CTyi_Hv - одьн ротор b одьн статор - с зазором 0,1 - 0,5 мм и [оevrим гагом pасiоeо'_ниy dанzeо\ в роторе и статоре iо боковим стенкам ротора и статора. Наибоеее активное pа[оq_C зонос в PIA увеуетсу зазор ме'ду ротором и статором, в PBKA - канаеи статора.
Спектр конструкрис и техноeо]иqеских осо[енностес работи iyevсаpионнuх аппаратов роторного типа [ие кеассиПирирован в ра[отах [5, 6]. Gами предео'ена yтоqненнаy и расгиреннау кеассиПикариу конструкрис и принрипов организарии Пункрионированиу iyevсаpионнuх аппаратов роторного типа в та[е. 731.
Многие из wтих конструктивних и техноeо]иqеских осо[енностес аппаратов направеени на повигение зППективности работи за сqет трех основних Пакторов воздеСствиу. 1ри разработке нових аппаратов пpактиqески все новие конструктивние weементu проектирухтсу деу повигениу ампеитуди пyevсаpиc давеениу, сдвигових напру'енис, развитиу турбуеентности и кавитарии.
Lабeиpа 7.3.1
IjbagZd
Lbi
IjbagZd
Lbi
1. 1о типу организарии ijhp_kkZ
i_jbh^bq_kdb_
-непреривние
12 1о
.коeиqествy klmi_g_c
h^ghklmi_gqZ lu_
fgh]hklmi_gq
Zlu_
2. 1о типу nmgdpbhgbjh
\Zgby
-пору'ние
\fhglbjh\Zgg u_
-проходние
13 Gzeиqие
.допоенитее vнuх
истоqников dhe_[Zgbc
-с
^hihegbl_evg
им
bklhqgbdhf
-без
^hihegbl_evg
ого истоqника
3. 1о виду конструкрии ротор-статор
-pадиzevнuе
-кониqеские
-осевие
14 1о виду
.допоенитее vнuх
истоqников dhe_[Zgbc
f_oZgbq_kdb_
]b^jh^bgZfbq _kdb_
we_dljhfZ]gb lgu_
]b^jhf_oZgbq _kdb_
4. 1одвод
h[jZ[Zlu\Z_
мое среди
-в поeостv
jhlhjZ
-в поeостv
klZlhjZ
15 1о виду .подвода
dhfihg_glh
\ kj_^u
-совместнис
-pzздеevныc
5. IhAzqz h[jZ[Zlu\Z_ моС среди
kZfh\kZku\Zgb _
-\H_rHbM
gZkhkhf
-kM_raHHay
16 Io ibiy
.дoioeнbi_e
VHUX
^bki_j]bjm
XSbX
we_f_glh\
-ieea daqeHby
-6bea
-H0'Ь
dhe_[Zl_evgu
_ we_f_glu
6. Ih ibim входного iZljm[dZ
-p_HipaevHuC
lZg]_gpbZevg uc
17 Io вьду
.pakioeo'_н by hl\_jklbc
-oднopяднuе
fgh]hjy^gu_
-по
hij_^_e_gghf m aZdhgm
7. io ibim k_q_Hby dZHaeo\ \ ciziope b jhlhj_
-dpyreue
ijyfhm]hevgu _
-ip_yгoevнu_
q_luj_om]hevg u_
ljZi_pbb^Zevg u_
-keo'нoС
dhgnb]mjZpbb
18 Io ibiy .op]aнbзapbb iOlOdO\ \ ZiiZjZl_
-с
j_pbjdmeypb_ c
-с ioeным
hl\h^hf
8. Io направееньх dZgZeh\
-прумие
-нaкeoннu_
-kXOДЯSb_kЯ
djb\hebg_cgu _
i_j_k_dZxsb_ ky
19 Ioibiy
.pa[oq_С ih\_joghkl bpolopab klZlhjZ
-]eaдday
-с
ipobЗ\oevнoС r_jhoh\Zlhkl vx
-io\еpxнoсlv сiеpbaevнo]o ijhnbey
9. Io вьду pa[oq_c dZf_ju
-iopobдaevнaя
pbebg^jbq_kd Zy
20 Io спос06y .paсioeo'_н by сlalopa
-статор \нyгpb polopa
-сlalop снapy'ь jhlhjZ
10 Ioibiy .k_q_Hby pa[oq_c dZf_ju
ijyfhm]hevgZy
-dpyгeaя
-другие nhjfu
21 Io ibiy
.paсioeo'_н by
p_gljZevgu x ос_С
polopab klZlhjZ
-doadсbevные
-с
wdkp_gljbkbl _lhf
11 Aaaop м_'ду .ротором b klZlhjhf
j_]mebjm_fuc
-iOkiOУHHuС
22 Io
.op]aнbзapbb ijhoh`^_gb у среди
-iapaлeеevнo
ihke_^h\Zl_ev gh
нерез
klmi_gb
731. BCIHEV3HBAHBE ABLHKHEEEALEEVHUX BPE3HHAHCHUIX WNNEKLHB >EY IHBUIREHBYWNNEKLBBHHCLB PA；HLU IMEVCApBHGGUXAIIAPALHB PHLHPGH=H LBIA
В ]ez\zx 3 b 5 приведено i_hj_ibq_kdh_ b зксп_рьм_нтально_ обоснованье z\ihdhe_[zi_evgh]h pe'bfz работи IAPL с доiоeнbl_evнuf ьстонньком dоe_бzнbC в вьде рентробе'ного насоса. Кроме рентробе'ного насоса в zвтоdоeебzlеevнmx сьстему в канестве доiоeньlеevно]о ьстоннька коеебаньС мо'но вdexqьlv ь другье на]неlаlеevнuе устросства с дьскретноС поданеС: гестереннатиС, ротарьонниС, мембранниС ь аналогьнние насоси [7].
06sbM недостатком IAPL увлуетсу нальнье "холостого хода", т.е. времень работи, когда канали статора перекрити проме'уткамь ме'ду каналамь ротора. В wтот момент вознькахт транаьтние тененьу нерез pадьалvнuС аааор ме'ду ротором ь статором, уменvrаxsье гьдравльнеское сопротьвленье аппарата ь, в коненном снете, уменvrаxsье ьнтенсьвностv акустьнескьх колебанье.
Qto6u ьзбавьтvсy от wтого недостатка, в IAPL, обеспеqьваxsьx самостоyтелvнuc напор, предлагаетсу конструкрьу статора, в котором нередухтсу глухье ь сквозние канали. =лухье канали снаб'ени дополньтелvнuмь каналамь, соедьнyxsьмь ьх с патрубкамь входа среди ь располо'еннимь в кригке аппарата. Lакьм образом, в аппарате ьмеетсу основное ьстонньк колебанье - пpеpuвателv со сквознимь каналамь в статоре ь дополньтелvнuc - с глухьмь ь дополньтелvнuмь каналамь [8].
На рьс. 7.3.1 ьзобра'ен IAPL, содеp'аsьc корпус 1 с патрубком вихода 2, кригку 3 с коаксьлvно располо'енним патрубком входа 4, скрепленнух с корпусом 1, статор 5 с глухьмь каналамь 6 в боковое стенке, соедьненнимь дополньтелvнuмь каналамь 7, располо'еннимь в кригке 3, с патрубком входа 4, ь сквознимь каналамь 8, ротор 9 с каналамь 10 в боковое стенке, рабонух камеру 11, образованнух корпусом 1, кригкое 3 ь статором 5.
Нбрабативаемау среда поступает нерез патрубок 4 самотеком в полостv ротора 9. Аатем возмо'ни два путь следованьу обрабативаемое среди. В первом слунае, когда канали ротора 10 совпадахт со сквознимь каналамь статора 8, среда проходьт нерез канали 10 ь 8 в рабонух камеру 11 ь виводьтсу ьз аппарата нерез патрубок 2. Во втором слунае, когда канали ротора 10 совпадахт с глухьмь каналамь статора 6, среда нерез канали 10, 6, 7, поступает в патрубок входа 4. =лухье канали 6 располо'ени равномерно ме'ду сквознимь каналамь 8, поwтому прь вpаsеньь ротора 9 проьсходьт поонереднау реальзарьу двух слунаев двь'еньу обрабативаемое среди.
//5://5:666688；；ББ6677
//5
:
//5
:
6
6
6
6
8
8
；
；
Б
Б
6
6
7
7
Рьс. 7.3.1. lyevczpbhHHuC аппарат роторного ibizk доiоeнbт_evнufb каналамь
1рь iр_д\арbт_лvноC модулурьь iоkтyпаxs_]о потока о[ра[ати\а_мос среди с qаkтотоC, равноС qастот_, ]_н_рьру_мос аппаратом, по\ига_тсу ьнтенсьвность аdyстbq_сdbo колебаньС. Зто достьгаетсу тем, нто в перьод "холостого хода” аппарата, т._. прь перекритьь сквозних каналов статора проме'уткамь ме'ду отверстьумь ротора, о[ра[ативаемау среда qерез глухье ь дополньтельние канали подаетсу на вход аппарата. Такьм образом, предварьтельно промодульрованнау о[ра[ативаемау среда поступает в полость ротора ь прь откритьь сквозних отверстье статора виходьт в рабоqyx камеру, подвергаусь вторьqноc модулурьь. 1рь wтом проьсходьт возрастанье ампльтуди акyстьqескьх колебанье. Необходьмим условьем усьленьу ампльтуди колебанье увлуетсу равенство qастот колебанье, генерьруемих первьqнuм ь вторьqнuм модулуторамь. В пульсарьонних аппаратах роторного тьпа qастота акyстьqескьх колебанье завьсьт от угловое qастотu враsеньy ротора ь qьсла каналов, следовательно, в предлагаемое конструкрьь необходьмо соблхденье равенства qьсла глухьх ь сквозних каналов статора. Dроме того, необходьмо пооqередное откритье глухьх ]С1 ь сквозних ]с2 отверстье статора,
так как прь одновременном ьх откритьь только qасть среди модульруетсу в глухьх каналах
b ihkimiz_i hz вход аппарата. >pm]zy， [hevrzy qzkiv (за kq_i jzaguo гbдjz\ebq_kdbo khijhib\e_gbc сквозних b гетхьх каналов) проходьт \ pa[hqmx камеру, ihд\_pгаykv ihevdh однократное модулурьь. >ey виполненьу ьзло'енних условье ь условьу сьнПазного откритьу каналов методом граПьнеского модельрованьу iолуq_нu сл_дуxsb_ соотногеньу м_'ду qbслом отверстье ротора ]р ь статора % = %i = %2 ：
а) в слуqа_ ]р > % :
]р = N%， N = L 3, 5.…(руд н_q_тнuх ньсел);
[)в слуqа_ ]р < % :
% = N]p, N = L 2, 3, 4,….(руд натуpалvнuх qbcee).
>лу ка'дого т_хнологьq_ского проресса суs_ству_т вполне определеннау оiтьмалvнаy qастота налагаемих акустьqескьх колебанье, прь которое он протекает наьболее бистро ь каqественно, то естv, в суsествуxsьх конструкрьух невозмо'но сокpатьтv врему "холостого хода" простим увельqеньем qьсла каналов (ьзменьтсу qастота колебанье ь уменvrьтсy ьх ампльтуда). В предло'енное конструкрьь прь неьзменное qастоте колебанье знаqьтелvно уменьгьтсу врему "холостого хода" за сqет нальqьy глухьх ь дополньтелvнuх каналов в статоре ь, следователvно, уменьгаетсу транзьтное теqенье, за сqет qего так'е возрастет ьнтенсьвность акустьqескьх колебанье. Lакьм образом, в аппарате более полно ьспользуетсу pабоqее врему, т.е. повигаетсу его KI>.
К пpеьмуsествам такое конструкрьь так'е следует отнесть увельqенье времень пребиваньу обрабатываемое среди в аппарате за сqет ее прохо'деньу qеpез глухье ь дополньтельние канали в перьод "холостого хода". Зто способствует ьнтенсьПькарьь технологьqеского проресса.
>обьтьсу снь'еньу продол'ьтельность "холостого хода" мо'но так'е за сqет mвельqеньy кольqества рудов каналов ротора ь статора. Необходьмо, qтобu руди каналов в роторе ьмель сдвьг каналов относьтельно друг друга. Зто прьводьт к увельненьх qастотu генерьруемих пульсарье ь к оптьмальному распределеньх акустьqеское нагрузкь на обраб ативаемух 'ьдкость во времень.
Вuсокоqастотнuе многорудние IAPL работает следmxsьм образом (рьс. 7.3.2). @ьдкау смесь подаетсу под давленьем в полость вpаsаxsегосy ротора 4, далее по каналам 6 ротора 4 qеpез зазор 3 поток 'ьдкость поступает в канал 7 статора 5, прь wтом прь совмеsеньь канала ротора ь ближайшего к нему в данние момент канала статора ь послeдуxsем ьх расхо'деньь генерьруетсу ьмпульс давленьу [9].
Wкспеpьментально ь теоpетьqескь установлено, qTO генерьруемие ка'дое парое "канал ротора - канал статора" ьмпульс давленьу ьмеет пологух поло'ьтельнух qасть ь короткух ь глубокух отрьрательнух qасть. >льтельность отрьрательное qасть ьмпульса составлует долх от всее дльтельность генерьруемого ьмпульса, равнух о,2& .
77б)б)221 2- -И И1 2- -И И3-И3-И㊃㊃口 口pbE 口 口 口 一口口口口 口pbE 口 口 口 一口口口
7
7
б)
б)
2
2
1 2- -
И И
1 2- -
И И
3-
И
3-
И
㊃
㊃
口 口pbE 口 口 口 一
口口口
口 口pbE 口 口 口 一
口口口
PBC. 7.3.2. BUCHDHQ：CLHLHUC MHH=HPY>HUC PHLHPHUC BMIMEVCHH-DABBLAPBHHHUC AIIAPAL: : - IPH>HEVHUC РАЗРЕЗ; ； - РАЗВЕРТКА；HDHBHC IHBEPOHHCLB РОТОРА;< - РАЗВЕРТКА ；HDHBHC
IHBEРXHHCТB еТАТОРА
BeebqbHZ lr \ завьсьмость hl параметров аппарата b р_'ьма _]h работи равна qbkey, e_'zs_My в диапазоне: 0,9 <к < 1Д. Так как деьтееьность ьмiyevса iрhihрpьhналvна \_ebqbHе，равное удвоенное гьрьне канала - \_ebqbH_ 2a，то деу раздеееньу во времень отд_evнuo ьмiyлvсов от разнио рудов аппарата мьньмалvнuc сдвьг в окру'ном направленьь составлует вельqьнy Gq = 0,l.]D. 1рь зтом длу полyqеньy максьмалвного кольqества разделеннио во времень ьмпулвсов，мьньмалвное кольqество рудов q равно релое qасть qьсловоc вельqьнu (d + E)/(0,h1d) .Здесь b - расстоунье в окру'ном
направленьь между соседньмь каналамь. 1рь wтом вельqьнy b необоодьмо вибьрать в ьнтервале, определяемом козППьрьентом 12: E = & a，где I2 вибьраетсу ьз условия 1,1 < I2 < 1,3. Ньжнуу граньра дьапазона определена ьз условьу зППектьвного торможеньу жьдкость прь расоожденьь каналов ротора ь статора, а веронуу граньра определена ьз условьу максьмьзарьь кольqества каналов, а кольqество каналов в каждом руду определует qастотy генерьруемио ьмпульсов всем аппаратом в релом.
Так как кольqество рудов каналов в аппарате более одного ь может достьгать несколькьо десутков, а канали каждого руда генерьрухт ьмпульси, разделенние во времень, то qастота генерарьь ьмпульсов давленьу в рассмотренное конструкрьь знаqьтелvно виге, qем в стандартнио аппаратао.
>лу конструкрьь IAPL, в которио закон ьзмененьу давленьу бльзок к сьнусоьдальному, длу того, qтобu yвельqьтv врему паденьу давленьу, т.е. G3/Gw > 0, необоодьмо дать дополньтельниС ьмпульс разруженьу в канале статора. Зто достьгаетсу прь совмеsеньь канала статора с глухьм каналом ротора, в котором давленье меньге за сqет растугьваxsьo усьлье, создаваемио рентробежное сьлое (рьс. 7.3.3). Расстоунье 6左 по ооду ротора, на котором следует сделать глуоое канал в теле ротора, равно Ek = 3s 5P/Q]p). >лу
созданьу достатонного bMnyevcz jzajy'_gby необходьмо, qio6u c_q_Hb_ re/bx KZHzeo\ \ роторе 6иео ьдентьнно сененьх каналов \ статоре [10].
瓦ep瓦ep
瓦
ep
瓦
ep
PBC. 7.3.3. IMEVCAPBHHHUC АППАРАТ РОТОРНОГО LBI：C =EMOBFB DAHAEAFB В РОТОР?
J_зонанснuC р_'ьм работи аппарата мо'но р_алbзо\атv, есль в аппарат \строbтv доiOлнbт_лvнuC пассьвниС ьстонньк акустьнескьх колебанье. Так как скорость потока в канале статора велька, то релесообразно ьспользовать кьнетьнескух знергьх потока обрабативаемоС среди длу генерьрованьу акустьнескьх колебанье. Наиболее простим ь наде'ним в плане генерьрованьу акустьнескьх колебанье в двь'ysемсy потоке 'ьдкость увлуетсу гьдродьнамьнескьС ьзлунатель тьпа 'ьдкостного свьстка К. Польмана ь В. Yновско]о [11]. Прьнрьп деествьу пластьннатого ьзлунателу (одно ьз названье 'ьдкостного свьстка) заклхнаетсу в том, нто прь натеканьь на пластьну потока 'ьдкость она возбу'даетсу на одное ьз собственних настот. Вмеетсу руд схем крепленьу пластьни. 1рь обтеканьь потоком 'ьдкость пластьни проьсходьт перьодьнескье срив вьхрее то с одное, то с другое сторони пластьни. Аавьхреньу на обеьх сторонах пластьни визивахт перьодьнескье ьмпульси давленьу, которие распространухтсу со скоростьх звука. Наьболее зППектьвним увлуетсу ре'ьм работи прь равенстве собственное настоти колебанье пластьни настоте вьхреобразованьу. Настроека пластьни в резонанс с колебаньумь струи на практьке осysествлyетсy регульровкое скорость ьстененьу струи ь подбором расстоуньу ме'ду пластьное ь соплом, Пормьрyxsьм поток 'ьдкость.
С рельх ьнтенсьПькарьь прорессов wмyлvгьрованьy била разработана конструкрьу роторного аппарата, в которое в канестве дополньтельного ьстоннька колебанье ьспользоваль пластьну, обтекаемух потоком обрабативаемое среди. Наьболее рарьональним, есль говорьть об уменьгеньь потерь акустьнеское wнергьь ь увельненьь ьнтенсьвность обработкь, местом располо'еньу пластьни увлуетсу канал статора. В канале статора обрабативаемау среда ьмеет високух скорость тененьу, ь поток среди сПормьрован. Настроеку пластьннатого ьзлунателу в канале статора мо'но осysествьть подбором геометрьнескьх ь Пьзьнескьх параметров пластьни ь перемеsеньем пластьни вдоль радьальное ось канала статора [12]. Схема такое конструкрьь ПАРТ показана на рьс. 7.3.4.
::
:
:
Рьс. 734. lyevczpbhHHuC аппарат роторного ibiz k mip”bMb iezkibgzfb
Ij_bfms_ki\z ракпоео'_ньу пеактьни \ канале статора ke_дyxsb_: канал статора y\ey_iky наь[ол__ бльзкоС к пр_ри\ат_лх, а позтому ь [ол__ актьвноС qастvx аппарата; \су обрабативаемау среда проходьт q_p_з канали статора ь подвергаетсу \озд_Сст\ьх колебанье, генерьруемих упругое пластьноС, в не[олvrом обьеме, ограньненном стенкамь канала статора, нто прьводьт к увельненьх плотность акустьнеское знергьь. Такьм образом, среда в рассматрьваемое конструкрьь аппарата обрабативаетсу в малом обtеме канала статора, нто прьводьт к увельненьх плотность акустьнеское знергьь, ь двуму ьстоннькамь акустьнескьх колебанье преривателем аппарата ь упругое пластьное, обтекаемое потоком. >лу работи данное конструкрьь в резонансном ре'ьме необходьмо вuполньтv условье равенства настоти волни, генерьруемое пластьное, ь настоти волни, генерьруемое преривателем аппарата ьль ьх гармоньк.
Кобственнау настота пластьни определуетсу по Пормуле
/п = (DEn/"п)J(ип ,(7.3.1)
где D - козППьрьент пpопоppьоналvность, завьсysье от способа крепленьу пластьни; "口
дльна пластьни, м;方口 - толsьна пластьни, м; ( - модуль пpодолvное упругость матерьала пластьни, 1а; Un - плотность матерьала пластьни, кг/м3.
Знаненье козППьрьента D мо'но подобрать по сперьальное льтературе [11]. 1рьравньвау настоту колебанье в канале статора к собственное настоте пластьни, полунаем
Nz]p2sNz]p2s(7.3.2)(7.3.2)
Nz]p
2s
Nz]p
2s
(7.3.2)
(7.3.2)
где N = 1, 2, з,…-руд натуральних ньсел.
Lакьм образом, посредством варььрованьу геометрьнескьмь ь ре'ьмнимь параметрамь аппарат настраьваетсу на резонансние ре'ьм.
Ндньм ьз путее повигеньу зППектьвность работи IAPT увлуетсу увельненье плотность акустьнеского полу ь усло'ненье его структури. >лу зтого канали статора виполнухт сло'ное Порми ь располагахт ьх особим образом.
Gамь предло'ена конструкрьу каналов статора в вьде пари pасходysьхсy каналов от входного унастка под углом к радьальное ось [13]. 1рь зтом геометрьнескье параметри аппарата дол'ни находьтьсу в следmxsем соотногеньь:
5c2 -凡1 =(NE)/(2tgD), (7.3.3)
где 5ci, 5c2 - радьуси внутреннее ь внегнее стенкь статора, м; E - гаг каналов статора по внутреннее стенке, м; N = 1,2, з,…-руд натуральних ньсел; D - угол наклона каналов к радьальное ось.
1рь таком ьсполненьь канали статора пересекахтсу ме'ду собое (ьсклхнау варьант прь N = 1) внутрь стенкь статора ь сходутсу попарно на внегнее стенке статора (рьс. 7.3.5). >льна стенкь статора вдоль радьальное ось А5 = 52 - &i.
Z)Z)9876」3 7 L 534a)9876」3 7 L 534a)::IkIk6)86)8:-::-:6)6)A-A 6)A-A 6):-::-:в) A-Aв) A-A
Z)
Z)
9876」3 7 L 534
a)
9876」3 7 L 534
a)
:
:
Ik
Ik
6)
8
6)
8
:-:
:-:
6)
6)
A-A 6)
A-A 6)
:-:
:-:
в) A-A
в) A-A
Рьс. 7.3.5. lyevczpbOHHuC аппарат роторного ibiz k HZdeoHHUMb dzgzezfb
Ijb wihf rbjbHZ \XOДHO]O yqZkldZ dZHZeZ kiziopz HZ рzдbyk_ 5cl b rbjbHZ \UXOДHO]O yqzcidz hz pzдbyk_ 5c2 pZ\Hu м_'ду с060c. I_p_k_q_Hb_ dZHZeo\ статора м_'ду со60c b koо'д_нb_ ьх nоnzpно hz \иход_ \ pz6оqyx dZf_py способствует pza\bibx тyp6ye_нтностb потоков о6pz6zтu\z_моC сp_дu, qTO пpb\одbт d bнт_нсbnbdzpbb xbfbdо-т_xноeо]bq_сdbx
пpоp_ссо\.
N = 1N = 177N = 4N = 4K= 2K= 2.=l.=lN = 2N = 2N = 3N = 3ии
N = 1
N = 1
7
7
N = 4
N = 4
K= 2
K= 2
.=l
.=l
N = 2
N = 2
N = 3
N = 3
и
и
Рьс. 7.36 Рzз\_pтdz pотоpz ь стzтоpz с нzdeоннufb dzgzezfb
Разность м_'ду нарт'ним b \Hmip_HHbM радьусом статора A5，rz] KZHzehB ih хорде \Hmip_HH_rh радьуса E b угое hidehH_Hby pzсхhдysbхсy канаеов от радьаеьнос ось а， находутсу f_'ду собоС \ соотногеньь А5 =（NE）/（2tga）. Взув \ daq_ci\_ iостоyннuх вееьньн ex[u_ д\а параметра, мо'но iоeуqbтv руд вееьньн третьего параметра. Рассмотрим зто iоeо'_нb_ на конкретном прьмере. ЗаПьксьровав \ daqест\е постоунних вееьньни а ь E, iоeуqaем руд А5 прь paзeьqнuх N. На рьс. 7.3.6 показани Прагменти разверток сеqеньС ротора ь статора прь paзeьqнuх N. Как вьдно ьз рьсунка, прь увеeьqеньь N возрастает деьна канаеа статора ь qьсeо пеpесеqеньС канаеов ме'ду собоС. ；есконеqно увеeьqь\aтv N невозмо'но, так как прь wтом возрастахт габарьти аппарата. Разумним требованьем к деьне канаеа статора 0с необходьмо поставьть равенство ьеь кратность деьни канаеа статора деьне ьзeуqaемоС воени о, qтобu образовиваеьсь стоyqье воени. >еьна воени - о = с//, где / = z]p/（2兀）-qaстотa генерьруемоС воени, =p; z - угеовау скорость ротора, с-1; ]р -qьсeо канаеов в роторе.
В wтом сeуqaе в тоqкaх пеpесеqеньС канаеов статора образухтсу пуqность давееньу воен. Воена, вuходysay ьз канаеа статора, отра'аетсу от стенкь paбоqеС камери под угеом а . ?сеь поео'ьть деьну paбоqеС камери в радьаеьном направееньь On = А5 / N , то отра'еннау от стенкь paбоqеС камери воена попадает в одьн ьз канаеов статора. Laкьм образом, в канаеах статора образухтсу квaзьстоyqье воени с боеьгоС пеотностьх aкустьqеского поеу, а зто, как ьзвестно, ьнтенсьПьрьрует тепео-массообменние проресси.
//67163『$ з567163『$ з5::ZZ
/
/
67163『$ з5
67163『$ з5
:
:
Z
Z
:-:a-A
Рьс. 7.3.7. 1уеьсарьонниС аппарат роторного тьпа с внутренньм статором
Вногда，qih[u дhklbqv 'ееаемого p_3yeviziz，ьзобретатееь ihevamxiky ьзвестним ijb_fhf "сдееаС \k_ наоборот”. В наг_м keyqz_ '_ez_fuc p_3yevizi - wih ih\ur_Hb_ wnn_dib\Hhkib PBKA，z ^^kд_ezlv \k_ наоборот" ip_дez]z_lky ьзм_н_нь_м конструкрьь ротор-статор. Статор 5 распоеагаетсу внутрь ротора 4, ь обpzбzтu\z_fzy 'bдdоkтv iодz_тky q_p_3 входное патрубок 2 в рабонух камеру ь виводьтсу q_p_з виходноС патрубок 3 ьз внутреннее поеость статора (рьс. 7.3.7). 1рьнрьп работи IAPL сохрануетсу - п_рьодьн_ско_ совпаденье канаеов ротора 6 с канаеом статора 7. Так как канаеи статора направеени навстрену друг другу, то в поеость статора проьсходьт конрентрарьу акустьнескьх коеебанье. Qto6u канаеи статора pаспоeагальсv строго напротьв друг друга необходьмо, нтоби ьх ньсео биео нетним. Так как всу обрабативаемау 'ьдкостv проходьт нерез внутреннхх поeостv статора, то конрентрарьу акустьнескьх коеебанье в малом обtеме способствует ьнтенсьПькарьь хьмько-техноеогьнескьх прорессов [14].
?сеь деьну канаеов статора вuбьpатv равное радьусу внутреннее поеость статора, то возмо'но вознькновенье стоунее воени в поеость статора. Зто достьгаетсу прь кратность деьни канаеа статора к радьусу поеость статора равное деьне ьзеунаемое воени. >еу сьнПазного ьзеуненьу воени в поeостv статора необходьмо, нтоби ньсео канаеов в статоре биео равно ньсеу канаеов в роторе.
1рь вpаsеньь ротора на 'ьдкостv, пpоходysmx нерез его канаеи, деествует рентробе'нау сьеа, создаxsаy протьводавеенье, рассньтиваемау по Пормуее Wеeеpа [15]:
3ц =PZ2仆，(734)
где р - пeотностv 'ьдкость, кг/м3; z - угеовау скоpостv ротора, с-1;5cp - среднье радьус
ротора, м.
>еу пpедотвpаsеньy превигеньу протьводавееньу, давееньх в поеость ротора необходьмо собехсть усеовье rBX > r“. Всходу ьз wтого усеовьу, вибьраем
Z5cp <ТЗВЁТР,(7.3.5)
где %х - давеенье на входе в аппарат.
>еу того, нтоби обeегqьтv прохо'денье 'ьдкость нерез канаеи ротора, ьх випоенухт накеоннимь под угеом к pадьалvное ось
E = DUCtg(ro5cpDK/4).(7.3.6)
Всходу ьз теорьь еопастних насосов, еопаткь в рентробе'них насосах рекомендухт вuпоeнyтv под угеом р, которие увеуетсу угеом откеоненьу вектора скорость ьстененьу 'ьдкость от pадьалvное прумое прь вpаsеньь ротора.
статорстаторроторроторPbk.738. lyevczpbOHHuC аппарат роторного lbiZ k \bxp_\uMb dZHaezfb статора \ \ьд_ khnea b резонаторамьPbk.738. lyevczpbOHHuC аппарат роторного lbiZ k \bxp_\uMb dZHaezfb статора \ \ьд_ khnea b резонаторамьEо]bq_kdbf развитьем метода по\иг_ньу зППектьвность работи IAPL за снет bkiоevзо\aнby доiоeнbт_evнux adykтbq_kdbx ьзеунатееес увеуетсу конструкрьу канала статора в вьде сопла с рьльндрьнескьмь резонаторами (рьс. 738). Daнaл статора виполнен в вьде сопла ь ьмеет в ссу'еннос насть два рьльндрьнескьх резонатора, соедьненних с ньм. Работа канала статора в канестве генератора акустьнескьх колебанье основана на високос qyвствьтелvность плоскьх тененьс к боковому давленьх. Lо естv прь неболvrом ьзмененьь давленьу у корну струь, поток заметно менует свое направленье. Laн]енpьaлvно располо'еннис рьльндрьнескьС резонатор с пpодолvноc пpоpезvx мо'но paссмaтpьвaтv как обtемнuc, настота которого завьсьт от его дьаметра [16].Eо]bq_kdbf развитьем метода по\иг_ньу зППектьвность работи IAPL за снет bkiоevзо\aнby доiоeнbт_evнux adykтbq_kdbx ьзеунатееес увеуетсу конструкрьу канала статора в вьде сопла с рьльндрьнескьмь резонаторами (рьс. 738). Daнaл статора виполнен в вьде сопла ь ьмеет в ссу'еннос насть два рьльндрьнескьх резонатора, соедьненних с ньм. Работа канала статора в канестве генератора акустьнескьх колебанье основана на високос qyвствьтелvность плоскьх тененьс к боковому давленьх. Lо естv прь неболvrом ьзмененьь давленьу у корну струь, поток заметно менует свое направленье. Laн]енpьaлvно располо'еннис рьльндрьнескьС резонатор с пpодолvноc пpоpезvx мо'но paссмaтpьвaтv как обtемнuc, настота которого завьсьт от его дьаметра [16].
статор
статор
ротор
ротор
Pbk.738. lyevczpbOHHuC аппарат роторного lbiZ k \bxp_\uMb dZHaezfb статора \ \ьд_ khnea b резонаторамь
Pbk.738. lyevczpbOHHuC аппарат роторного lbiZ k \bxp_\uMb dZHaezfb статора \ \ьд_ khnea b резонаторамь
Eо]bq_kdbf развитьем метода по\иг_ньу зППектьвность работи IAPL за снет bkiоevзо\aнby доiоeнbт_evнux adykтbq_kdbx ьзеунатееес увеуетсу конструкрьу канала статора в вьде сопла с рьльндрьнескьмь резонаторами (рьс. 738). Daнaл статора виполнен в вьде сопла ь ьмеет в ссу'еннос насть два рьльндрьнескьх резонатора, соедьненних с ньм. Работа канала статора в канестве генератора акустьнескьх колебанье основана на високос qyвствьтелvность плоскьх тененьс к боковому давленьх. Lо естv прь неболvrом ьзмененьь давленьу у корну струь, поток заметно менует свое направленье. Laн]енpьaлvно располо'еннис рьльндрьнескьС резонатор с пpодолvноc пpоpезvx мо'но paссмaтpьвaтv как обtемнuc, настота которого завьсьт от его дьаметра [16].
Eо]bq_kdbf развитьем метода по\иг_ньу зППектьвность работи IAPL за снет bkiоevзо\aнby доiоeнbт_evнux adykтbq_kdbx ьзеунатееес увеуетсу конструкрьу канала статора в вьде сопла с рьльндрьнескьмь резонаторами (рьс. 738). Daнaл статора виполнен в вьде сопла ь ьмеет в ссу'еннос насть два рьльндрьнескьх резонатора, соедьненних с ньм. Работа канала статора в канестве генератора акустьнескьх колебанье основана на високос qyвствьтелvность плоскьх тененьс к боковому давленьх. Lо естv прь неболvrом ьзмененьь давленьу у корну струь, поток заметно менует свое направленье. Laн]енpьaлvно располо'еннис рьльндрьнескьС резонатор с пpодолvноc пpоpезvx мо'но paссмaтpьвaтv как обtемнuc, настота которого завьсьт от его дьаметра [16].
7.32 KHHCLPyKLBBHUE F?LH>U MCHBEPREHCLBOBAHBY IMEVKApBHGGUOАППАРАТОВ РОТОРНОГО LBIA
Кроме созданьу условье длу вознькновеньу aвтоколебaтелvнux ь резонансних увленьс длу ьнтенсьПькарьь ХТП ьмехтсу ь другье прьеми длу повигеньу ьнтенсьnьpьpyxsе]о воздеСствьу ПАРТ. К такьм прьемам относьтсу увельненье турбульзарьь обрабативаемое среди ь времень обработкь в ПАРТ.
Bсполvзyy такье конструктьвние прьеми, разработана конструкрьу ПАРТ, схема которое прьведена на рьс. 7.3.9. ПАРТ содер'ьт корпус 1 с патрубком подвода 2 ь отвода 3 среди, соосно располо'енние в нем ротор 4 с каналамь 5 ь статор 6 с каналамь 7. На внутреннем конусе колvpевого сyжaxsегосy канала 8 виполнени спьpaлvнuе виступи 9, гаг которих yfенvraетсy в сторону вергьни конуса, а на наружном конусе колvpевого сyжaxsегосy канала 8 - ьдентьнние спьpaлvнuм виступам 9 спьpaлvнuе канавкь 10.
Cпьpaлvнuе виступи 9 ь спьpaлvнuе канавкь 10 способствухт турбульзарьь среди. Всходу ьз закона сохраненьу wнеpгьь, жьдкостv стремьтсу проеть коньнескье колvpевоc канал по нaьменvrемy путь. Wтомy препутствует спьpaлvнay навьвка, нто прьводьт к повигеньх сдвьгових усьлье в потоке, сриву вьхрее прь обтеканьь верхнее насть спьpaлvноc навьвкь ь турбульзарьь потока жьдкость [17].
Рьс. 7.3.9. Пyлvсapьоннuc аппарат роторного тьпа с коньнеское рабонее камерое
Lzd dZd CibpzevHzy gz\b\dz m\_ebqb\z_i imiv， проходьмиС 'bдdhklvx, ih khhi\_iki\_ggh y\_ebqb\z_icy b \р_му h[pz[hidb \ IAPL. В коньнеском dhevp_\hM dZHae_ m\_ebqb\z_iky скорость потока \се_дст\ь_ тменвгеньу проходного k_q_Hby b rara kibpaevHux виступов, нто ьнтенсьПьрьрует техноеогьнескье проресси.
М\_еьн_нь_ турбуеьзарьь о[ра[ати\а_моС 'ьдкость достьгаетсу так'_ аа снет \ипоен_ньу канаео\ статора \ \ьд_ посе_до\ат_еьних су'еньс ь расгьреньС. Laкay Порма канаео\ статора о[_сп_нь\а_т ьзмененье скорость 'ьдкость: \ су'еньь она [оеьге, а \ расгьреньь - меньге. 1рь зтом \ознькахт тур[уе_нтни_ пуеьсарьь с проьз\оеьно напра\е_ннимь \екторамь скоростеС. Зто \изи\ает уБееьненье относьтееьноС скорость о[теканьу настьр гетерогенное среди. У\ееьненье относьтееьноС скорость о[теканьу уменьгает дьППузьонниС сеос ь mвеeьqь\aет касатееьние напру'еньу на настьре, нто прь\одьт к ьнтенсьПькарьь прорессо\ wмуev]ьpо\aньy, дьспергьро\аньу ь массообмена. Dpоме того, прь сри\е потока прь резком расгьреньь канаеа раз\ь\аетсу гьдродьнамьнескау ка\ьтарьу, ьнтенсьПьрьрухтау гьдромеханьнескье ь массоо[менние проресси [18].
Nоpмa расгьреньу канаеа статора \ \ьде коеьре\оС протонкь ь смеsенье суженье относьтееьно друг друга о[еспень\ахт резкое ьзмененье напра\ееньу потока среди, ьскехнахт о[разо\анье застосних зон ь спосо[ст\ухт ьнтенсь\ному смегеньх потоко\ \ канаеах статора (рьс. 7.3.10).
Собехденье усео\ьс ра\енст\а деьн унастко\ расгьреньс ь суженье прь\одьт к \ознькно\еньх, прь опредееенних усео\ьух, стоуньх \оен \ сьстеме суженье-расгьренье. Усео\ье, необходьмое деу \ознькно\еньу стоуньх \оен может бить \иражено \ \ьде сeедуxsего ура\неньу：
Oc = Op = fN/ (”), / = z]p/(2s) (7.3.7) где Oc - деьна унастка суженьу, м; Oр - деьна унастка расгьреньу, м; с - скорость з\ука \ о[ра[ати\аемос среде, м/с; / - осно\нау настота генерьруемос \оени, =р; z - угео\ау скорость ротора, c-1; ]р - ньсео канаео\ \ роторе; N = 1,3, 5,....
В поее стоуньх \оен д\ьжmsьесy настьри гетерогенное среди ускорухтсу \ сторону пунностес да\ееньу ь замедеухтсу \ сторону узео\ да\ееньу. Wть зППекти mвеeьqь\axт абсоехтнух \ееьньну скорость обтеканьу настьр относьтееьно д\ьжmsеcсy среди ь ьнтенсьПьрьрухт гьдромеханьнескье ь массообменние проресси.
Сньженьу wнеpгозaтpaт на нагнетанье жьдкость \ поеость ротора ь прода\еь\аньу ее нерез канаеи ротора ь статора можно добьтьсу за снет оптьмьзарьь Порми канаео\. @ьдкость, нaxодysayсy \ роторе унаст\ует \ д\ьженьух д\ух \ьдо\: 1) радьаеьном - за снет перепада да\ееньу между \ходним ь \иходнимь патру[камь; 2) тангенрьаеьном - за снет \pasеньy ротора (без проскаеьзи\аньу). В wтом сеунае суммарнис \ектор скорость настьр жьдкость напра\еен под некоторим угеом к радьаеьнос ось. >еу сньженьу среднего гьдра\еьнеского сопроть\ееньу необходьмо канаеи \ роторе ь статоре орьентьро\ать \ соот\етст\ьь с суммарним \ектором скорость настьр жьдкость.
ZZEE88991010
Z
Z
E
E
8
8
9
9
10
10
PBC. 7.3.10. IMEVCAPBHHHUC АППАРАТ РОТОРНОГО LBI： C CM@EHBYMB BPACRBPEHBYMB DAHAEHB СТАТОРА
Hz рьс. 7.3.11 показан ihi_j_qguc разрез ротора b статора, dzgzeu которих hjb_gibjh\zgu \ соот\_тст\ьь с вектором скорость 'ьдкость на входних mqzстdzх. @bдdостv подаетсу в iоeостv ротора, ь дае__ поток 'ьдкость двь'етсу тzн]_нpьzevно в соответствьь с направееньем двь'еньу вузкос 'ьдкость на перьПерьь ротора. Аа сq_т орьентарьь входного yqzсткz канаеа ротора в соответствьь с стммарним вектором скорость qzстьp 'ьдкость, ]ьдрzвeьqеское сопротьвеенье входа в канае ротора мьньмzevно. Аатем 'ьдкостv двь'етсу по канаеу ротора ь, так как qzстьpu 'ьдкость двь'утсу вместе с канаеом ротора, то мьньмzevнuе потерь давееньу [удут прь крzтqzCrем путь к виходу ьз канаеа - прь усеовьь, нто канае ротора в виходнос его qzсть радьаеен. Аатем вузкау 'ьдкостv поступает в зазор ме'ду статором ь ротором. Вз зазора ме'ду ротором ь статором 'ьдкостv, увеекаемау внегнес поверхностvx [оковос стенкь ротора, тzн]енpьzevно подаетсу в канае статора. 1рь wтом направеенье двь'еньу 'ьдкость не претерпевает ьзмененьс ь поwтому гьдравеьнеское сопротьвеенье тzн]енpьzevно]о канаеа статора в wтом сеунае так'е мьньмzevно. >аеее обработаннух 'ьдкостv нерез виходнос патрубок направеухт деу дzevнеCrе]о ьспоevзовzньy ь (ьеь) переработкь. Ееагодару вигеопьсанному випоененьх канаеов ротора ь статора прь работе аппарата его среднее гьдравеьнеское сопротьвеенье мьньмzevно. Зто позвоеует уfенvrьтv потерь давееньу (ь знергьь) ь повuсьтv зППектьвность ьспоevзовzньy знергьь потока 'ьдкость.
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =ЕАВЕ 7
Dzg_\_p =. ?., ?\0hdbfh\ X. <., Joa_gn_ev0 :. B. Верархьу крьтерьев зППектьвность хьмько-техноеогьнескьх, знерготехноеогьнескьх ь тепеознер]етьнескьх сьстем ь ьх зеементов 〃 Хьм. техноеогьу. 1987. № 5. C. 5 - 13.
Kz'bg ；. K., ；ye_gdh\ :. I. Wксер]етьqескьC метод в хьмьнескоС техноеогьь. М.: Хьмьу, 1992. 208 с.
<hedh\ ?. ：. Qьсeеннuе методи. М.: Наука, 1987. 234 с.
Ryi L. Регенье ьн'енерних задан на WBM. - М.: Мьр, 1982. 238 с.
；zez6ybdbg М. :. Роторно-пуеьсарьонние аппарати в хьмько-ПармаревтьнескоС промигеенность. Е.: Хьмьу. 1983. 160 с.
；zez[urdh :. F., Abfbg :. B., J'bpdbC <. I. = ьдромеханьнеское дьспергьрованье. М.: Наука, 1998. 330 с.
:. k. 1768269 СССР, МКВ В 01 F 7/28. РоторниС аппарат / М. А. 1ромтов, В. М. Qервyков, X. В. Воробьев. Нпубе. 15.10.1992. ；хе. № 38.
:. k. 1719045 СССР, МКВ В 01 F 7/28. РоторниС аппарат / В. М. Qервyков, Е. С. Rьтьков, X. В. Воробьев ь др. Нпубе. 15.03.1992. ；хе. № 10.
Azy\dz 20001063 86 1ат. РN. ВисоконастотниС многорудниС роторно-ьмпуеьсниС аппарат / А. В. Аьмьн, М. А. 1ромтов, С. К. Карепанов. 1рьор. 14.03.2000.
Izi. 2165787 PN MKB В 01 F 7/12. РоторниС аппарат / M. А. Промтов, M. B.
MhHZkiupcdbC. Hiy6e. 27.04.2001. ；xe. № 12.
Kzpbzr_\ =. ：., Fbozceh\ I. ?. Т_пеомассоо6м_нни_ акустьнескье проресси b
аппарати. M.: Магьностроенье, 1973. 223 с.
：. k. 1674942 СССР, MKB В 01 F 7/28. РоторниС аппарат / В. M. Q_p\ydо\, M.
А. 1ромто\, X. В. Воробьев ь др. Нпубе. 07.09.1991. ；xe. № 33.
Izi. 2155634 PN, MKB В 01 F 7/00. РоторниС аппарат / M. А. 1ромто\, В. M.
Q_p\ydо\, X. В. Воробьев ь др. Нпубе. 10.09.2000. ；xe. № 25.
Izi. 2149713 PN, MKB В 06 В 1/18. Аdyстbq_сdbС baeyqат_ev /M.
А. 1ромтов. Нпубе. 27.05.2000. ；xe. № 15.
=bj]bdh\ :. >. L_oнbq_сdаy механька 'ьдкость ь газа: Mq_6. деу вузов. KI6.:
Baд-во KI6=LM, 1999. 895 с.
Izi. 21655292 PN, MKB В 01 F 7/00. РоторниС аппарат / В. M. Qеpвydов, M.
А. 1ромтов, А. А. Kоптев. Нпу6е. 20.04.2001. ；хе. № 11.
：. k. 1773469 СССР, MKB В 01 F 7/28. РоторниС аппарат / M. А. 1ромтов, В.
M. Qеpвydов, X. В. Воро6ьев ь др. Нпу6е. 07.11.1992. ；хе. № 41.
Izi. 2150318 PN, MKB В 01 F 7/00. РоторниС аппарат / А. А. Kоптев,В.
M. Qеpвydов, M. А. 1ромтов. Нпу6е. 10.06.2000. ；хе. № 16.
Azy\dz 2000105 802 1ат. PN. Роторно-ьмпуеьсниС аппарат / А. B. Зьмьн, M. А. 1ромтов, С. K. Kаpепанов. 1рьор. 13.03.2000.
8・ BGL?GKBNBD：PBY XBMBKH-L?XHHEH=BQ?KKBX IPHP?KKHB BBH?>P?HB? IMEVK：PBHHHUXAIIAPALHB PHLHPHH=H LBI： B IPHB3BH>KLBH
IMEVK：PBHHHU? AIIAJALU PHLHPHH=H LBIA MKI?RHHBKIHEV3MXLKY >EY BHL?HKBNBKApBB LAKBX IPHpEKKHB, KAK>BKI?J=BJHBAHB?, WFMEV=BJHBAHB?, =HMH=?HB3ApHY, WKKLPAKpBY,PAKLBHPEHB? B >PM=BX・ RBJHKHFM BH?>P?HBX IAPL BIPHMUREEHHHKLV IP?IYLKLBM?L KEA；AY B3MQ?HHHKLV NB3BKH-XBMBQECKBX NAKLHPHB B YBEEHBC, IPHLEKAXSBX B IAPL. B WLHC=EAB? HIBCAH HAR HIUL IPBFEHEHBY IAPL >EY PY>ALEXHHEH=BQECKBX IPHpECCHB.
IPB=HLHBEEHBE CFA3HQHH-HXEA@>AXSBX @B>KHCLEC
Gео6ходьмостv прьготовееньу wмyevсьь сysествyет во многьх отрасеух промигеенность. НдноС ьз о6еастеС прьмененьу wмyevсьС увеуетсу ьх ьспоеьзованье в dаqестве смазоqно-охeа'даxsьх 'ьдкостеС - СН@. Gаь6оeее распространени в о6ра60Tde метаееов резаньем wмyevсьоннue СН@. Iоeyqeньe вuсококаqeствeннuх СН@ тре6ует разра6откь ь прьмененьу нового вuсокоwnneктьвно]о о6орудованьу [1 - 2].
>еу дость'еньу wтоС рееь в усеовьух Mьqypьнско]о IH "Заводьм. В. B. Ееньна"
6иеа разра6отана ь ьзготовеена промигееннау установка деу поeyqeньy СН@ на 6азе
PBD：. Установка предназнанена деу ihemqegby WMyevcbC ibiz "вода - масео” ьеь "масео - вода”, а так'е деу раствореньу ьсходних компонентов СО@ в воде.
Установка состоьт ьз бака ；1 деу wмyevсьC ь бака ；2 деу wмyevсоeа. Wмyevсоe ь wмyevсьy переканьвахтсу гестереннатим ь рентробе'ним насосамь, как показано на рьс. 8.1.1. Iредварьтеevное перемегьванье осysествeyетсy прь iомоsь рамное мегаекь F ь за снет барботьрованьу с'атим воздухом. В прорессе прьготовееньу СН@ ьзмеруетсу обtем прьготовеенноС wмyevсьь, давеенье в PBKA ь температура в техноео]ьнескос емкость ；1. Расход wмyevсьь ь ее компонентов регуеьруетсу прь помоsь вентьееС ВР 1-15. Gеобходьмаy температура смесь поддер'ьваетсу прь помоsь змеевькового тепеообменнька в баке ；1.
В заводскьх усеовиях прьменяетсу wмyevсоe маркь WL-2 ТУ 38-1228-69, ьз которого прьготовеуетсу 5 % wмyevсьy. В канестве ьнгьбьторов коррозьь добавеуетсу ньтрат натрьу ь калvpьньрованнаy сода.
Установка работает сeедyxsьм образом. Вода заеьваетсу в бак ；1 ь подогреваетсу "]еухьм" паром до опредееенноС температури. 1осее подогрева в бак заканьваетсу wмyevсоe в обtеме, соответствyxsем заданное конрентрарьь, ь другье компоненти СН@. Аатем осysествeyетсy предварьтеevное перемегьванье мегаекое М ь барботьрованье воздухом. Iредварьтеevно перемеганнау смесv подаетсу насосом G1 в PBKA деу оконqатеevноc обработкь, ь готовау СН@ отводьтсу в сьстему раздань. >еу предварьтеevноc оренкь канества СН@ предусмотрен патрубок деу отбора проб wмyevсьь ь патрубок деу нерентральзованное раздань СН@ (в драгу).
В установке предусмотрена еьньу деу рерьркуеурьь змуевсьь \ cemqze，когда dzq_ki\h ihemqz_fhc СО@ не соответствует техньнескьм усеовьум，ь необходима [ое__ дebт_evнzy обработка wмуevсbb. Зто так'е дееаетсу деу поддер'аньу дисперсность wмуevсbb на необходьмом уровне прь деьтеевном храненьь.
：наeо]bqнаy установка биеа спроектьрована деу Fьqурьнско]о iрьборостроьтеevно]о аавода "Прогресс”. >еу виувееньу веьуньу каqества СН@ на ьанос ре'уsе]о ьнструмента биеь проведени ьспитаньу в усеовьух wтого завода.
1роьаводственние ьспитаньу iроводьeьсv деу сравненьу зППектьвность СО@, iоeуqенноC на PBKA ь на суsествуxsем оборудованьь, прь оренке ьзноса резра во времень. >о внедреньу PBKA СН@ прьготавеьваеь с помоsvx еопастнос мегаекь.
Порудок проведеньу проьзводственних ьспитаньс вкexqал в себу сeедуxsье зтапи: Пормуеьрованье рееь работи ь разработка пеана випоененьу; отбор ьнструментов ь подготовка его к ьспитаньум; проведенье предварьтеevнuх ьспитаньс деу проверкь усеовьс работи, состоуньу оборудованьу, виувееньу возмо'них наругеньс операрьс ь т.д.; установеенье крьтерьу замени ьнструмента; утоqненье порудка проведеньу ьспитаньс; проведеньу ьспитаньс СН@; обработка ь анаеьз резуevтатов ьспитаньс [1].
Вспитанье СН@ осуsествeyeосv на вибранних деу зтоС рееь рабоqьх местах. Мсеовьу ьспитаньс удовеетворуеь сeедуxsьм требованьум: проводьeьсv в суsествуxsьх на данном рабоqем месте проьзводственних усеовьух без наругеньу нормалvноC работи на даннос операрьь; соответствоваеь обuqнuм усеовьум wкспeуатаpьь ьнструмента; заготовкамь деу ьспитаньс сеу'ьеа обрабативаемау на даннос операрьь обuqнаy продукрьу реха; вибраннау деу ьспитаньс операрьу биеа постоуннос.
Прь проведеньь ьспитаньс на одноrпьндеevном станке необходьма пооqереднаy смена ьнструмента деу сравньваемих партьс с pеevx рандомьзарьь откеоненьс свосств заготовок, а так'е другьх неконтроеьруемих усеовьс ьспитаньс, которие могут менyтvсy со временем. Прь виборе ка'дос операрьь ь позьрьь ьнструмента деу проьзводственних ьспитаньс руководствовальсv сeедуxsьмь поео'еньумь. Вибраннау операрьу дое'на в наьбоevrеC степень отвеqатv рееум ьспитаньс ь бuтv характернос деу поставееннос задаqь. >еу сокраsеньy времень ьспитаньс, а так'е деу поeуqеньy боеее достоверних резуevтатов вuбьраласv массовау операрьу. Bскexqальсv прь wтом операрьь с боevrьм перьодом стоскость ре'уsего ьнструмента.
Станок b оснастка 6ueb \ ьсправном состоуньь，azf_q_ggu_ g_ihezдdb 6ueb ycijZH_Hu. Mkeh\by b p_'bfu bCiuiZHbC ipo\_pyebcv до Hzqaez ьспитаньС на pz6oq_f месте, i_pbhдbq_сdb ipo\_pyebcv своСства материала заготовок.
1роьа\одст\_нни_ bсiuтaнby не ip_дiолa]aлb возмо'ностv вм_raт_лvствa в ipоbЗводств_ннuС ipоpесс, внесеньу в него какьо-льбо ьзмененьС, так как зто свузано с pbском его нapyrенby.
Bнстpyмент длу bCiuтaнbС от6bpaлb ьз готовоС ipодyкpbb, ipbHУтоС НТК, клесмьль в ка'доС iapтbb iоpyдковuмb номеpaмb, тsaтелvно ipомuвaлb ь bзмеpyлb iо всем iapaметpaм. Jезyлvтaтu bзмеpенbС bсiолvзовaлb длу от6paковкb негодного длу bCiuтaнbС bнстpyмeнтa.
Bсiuтaнby СН@ ipоводbлbсv iо методике, котоpay iодpо6но оibсuвaетсy в pa6оте [1]. Нсновние сеpbb ьспитаньС ipоводbлbсv на скоpостb pезaниy, о6есiеqbвaxsеС сpеднxx скоpостv ьнстpyментa, соответствyxsyx мьньмaлvноС себестоьмость виполненьу оiеpapьь о6pa6откь pезaньем.
Ipоьзводственнuе ьспитаньу вльуньу СН@ на ьзнос pе'ysе]о ьнстpyментa ipоводьльсv в реое завода. Контpолv ь от6оp ьнстpyментов ipоводьль в заводское лa6оpaтоpьь, в соответствьь с тpе6овaньyмь стaндapтов. Ipедвapьтелvно по pекомендapьyм нaзнaqaль допустьмис ьзнос. Bзyqaлaсv зaвьсьмостv ьзнос-вpемy длу путь pе'ysьo ьнстpyментов с ьспитуемос СН@ на вpеменном ьнтеpвaле, состaвлyxsем около однос тpеть iеpьодa стоскость.
Аатем стaтьстьqескь о6pa6aтuвaль pезyлvтaтu ь от6ьpaль 2-3 ьнстpyментa с мьньмaлvнuмь отклоненьямь вельqьнu ьзноса от сpедне]о; на ньо ipодол'aль ьзyqенье завьсьмость ьзнос - вpемy. Ipьведеннay методька позвольла сньзьтv о6tем pa6от ipь ipоведеньь ьспитаньС ь iолyчьтv достовеpнuе данние. В опитао по установленьх завьсьмость ьзнос - вpемy пpьньмaль: скоpостv pезaнья 9P = 0,5 -1,0 м/с; подaqa 6口 = 0,006 - 0,02 м/с; глубьна pезaньy /р = 0,001 м .
На pьс. 8.1.2 пpедстaвленa зaвьсьмостv от вpемень ьзноса pезpa ьз сталь J18 по заднеС повepoность пpь о6pa6отке сталь 45. Смaзоqно-оoлa'дaxsay 'ьдкостv, пpь]отовленнay на JBK： в условьяо paзвьтоС кавьтарьь yвельqьвaлa стоСкостv pезpa в сpеднем на 37,3 %. В условьях^. 10з,工 С кавьтарьь стоСкостv pe3n,a увеличивалась в среднем на 28,2 %.
Jьс. 8.1.2. Aaвьсьмостv ьзноса 每 pезpов ьз сталь J18 от вpeмень pезaнья wпpь тоqеньь сталь 45 (Fp = 1 м/с; /р = 0,001 м; 6口 = 0,02 м/с)
1 - заводская СН@; 2 - СН@, пpь]отовленнaя на JBK： пpь z = 160 с-1;
3 - СН@, пpь]отовленнaя на JBK： пpь z = 290 с-1
1овигенье кaqествa СН@ за сqет yвельqенья ее дьспеpсность, стa6ьлvность, а так'е актьварьь в aкyстьqеском ь кавьтарьонном поляо пpь пpь]отовленьь в PBKA, позвольло повuсьтv стоСкостv pе'ysе]о ьнстpyfентa в сpеднем по заводу на 30 %. В pезyлvтaте
ihemq_g ]hдh\hC wdhHhMbqecdbC зППект hz MbqmjbHkdhM ijb[hjhkijhbi_evghf заводе "Ijhrj_kk" \ cyfM_ 68,920 тис. p. (в ренао до 1992 r.).
WdhHhfbq_kdbc wnn_di за cq_i ih\ur_Hby cihCdhcib p_'ms_rh bHkipyf_Hiz hz FbqypbHkdhf IH "Завод ьм. В. B. Ееньна” ipb ьспоевзованьь PBKA деу ih\ur_Hby dzq_ci\z CH@ за два года составье 40,470 тис. p.(в ренао до 1992 ].).
Необходьмо до[авbтv, нто на ьнтенсьПькарьх ipоp_сса wмyev]bpованby [оevrо_ веьунье оказивает iовеpхностное нату'енье ь наеьнье iовеpхностно-аdтbвнuх веsеств, CHb'axsbx iовеpхностное нату'енье ь оdазuваxsbх [оevrое веьунье на ста[bevностv ь дbсiеp]bpyемостv змуевсьС. Реоеогьнескье свосства змуевсьС завьсут, в основном, от вузкость ь dонpентpapьь дьсiеpсноC ь дьсiеpсьонноC Паз, а так'е от добавок. Так как в нагем сеунае конpентpapьy wмyevсьь не ipевuraлa 5 % ь не вводьeосv сiеpьaлvнux добавок, то iоeyqaемay wмyevсьy соответствовала iо свосствам нvxтоновскоC 'ьдкость.
8・2・ H；J：；HLD： MHH=HKHMIHH?HLHUX KF：3HQHUXСОСТАВОВ В PHLHPHHM BFIMEVKHH-K：<BL：pBHHHHF:II:J:L?
HтльqьтелvноC особенностvx вишускаемих в Россьсскос Nедеpapьь ь за pyбе'ом смазонних мaтеpьaлов увеуетсу то, нто более 90 % ьсiолvзyемux смазонних мaтepьaлов - зто смазкь, ipь]отовeеннuе на масеах неПтуного ipоьсxо'деньy. K со'аееньх, смазонние мaтеpьaлu на неПтунос основе во многьх сеунаух не отвенахт тpебовaньyм wксieyaтapьь, так как несмотpy на обьеье eе]ьpyxsьx ipьсaдок, ьснеpiaль возмо'ность iовurеньy Пyнкpьонaлvнux xapaктеpьстьк. Мстановеено, нто нaстv смазок ipaктьнескь неpaботосiособнu в pе'ьме гjaньнно]о тpеньy ь обедненнос смазкь, дeьтеevно]о воздесствьу внегнес сpедu [3]. Kpоме того, смазкь на неПтунос ь сьнтетьнескос основах, как све'ье, так ь отpaботaннuе, увлухтсу ьстонньком yгeеводоpодно]о зaгjyзненьy окpy'axsеC сpедu, всеедствье ньзкос 6ьоpaзea]aемость ь wкотоксьнность многьх ьз ньх. М'е ipь содеp'aньь неПтеipодyктов 0,3 - 0,5 мг/е вода ьмеет неПтунос запах ь ipьвкyс, всеедствье него она становьтсу неipь]одноC деу водоснаб'еньу насееенних пунктов. Вода, содеp'asay наПтеновие кьсеоти, обpaзyxsьесy ipь paсiaде неПтеipодyктов, ipь конpентpapьь 3 - 5 мг/е смеpтеevнa деу боevrьнствa pu6 [4]. 1о сaньтapнuм ноpмaм конpентpapьy неПтеipодyктов не дое'на ipевuraтv 0,05 мг/е в водоемах pu6оxозyCственно]O назнаненьу ь 0,3 мг/е в водоемах сaньтapно-6uтово]о знаненьу. >еу вuсокосеpньстux масее, котоpuе увлухтсу основос боevrьнствa ьсiоevзyемux смазок ь масее, wтa ноpмa составеует 0,1 мг/е [4].
В свузь с wтьм возpос ьнтеpес к смазонним масеам paстьтеevно]о ь 'ьвотного ipоьсxо'деньy, котоpuе могут бuтv ьсiоevзовaнu в канестве базових масее. Такье масеа не токсьнни ь обеадахт ipaктьнескь поенос 6ьоpaзea]aемостvx.
Анаеьз показае, нто iеpсiектьвнuм нaipaвeеньем увеуетсу ьсiоevзовaнье paствоpов неоp]aньнескьx iоeьмеpов (водних paствоpов sеeоннux сьеькатов - 'ьдкьх сьеькатних стекое ь ьх смесес) [5, 6], так как paствоpu iоeьмеpов содеp'aт iовеpxностно ь хьмьнескь актьвние веsествa (IAB ь ХАВ) ь, сeедовaтеevно, способни модьПьpьpовaтv iовеpxность тpеньy. Високьс ypовенv смазонних xapaктеpьстьк nоeьмеpнux paствоpов обусеовеьваетсу боеее високос теneоемкостvx, а также Пьзьнескос ь хьмьнескос aктивностvx nоeьмеpов ь npодyктов ьх дестjyкpьь, свосствамь обpaзyxsьxсy ]jaньннux сеоев втоpьнно]о npоьсxо'денbя [7].
Нднос ьз aктyaлvнux задан совpеменноC тpьбоeо]ьь увеуетсу paзpaботкa нових wкономьнескь безопасних смазонних мaтеpьaлов. Так, нanpьмеp, заменос rьpоко ьсnоevзyемux неПтемасеуних базових сpед могут бuтv сьеькато-масеуние состави,
ij_дklz\eyxsb_ co6hC MHh]hdhMihH_HiHu_ дьсперсьь коееоьдного характера, техноеогьу ijb]hih\e_gby dhihpux основана на смегьваньь компонентов. HднhC ьз пробеем прь ihemq_Hbb такьх смазок увеуетсу прьготовеенье состава с високос коееоьдноС klа6bevноklvx. Тьповое оборудованье деу перемегьваньу 'ьдкьх сред знергоемко ь недостатоqно зППектьвно.
Как показаеь нагь ьссеедованьу, JBD： увеуетсу високозППектьвним аппаратом деу iоeуqенby вuсокостабbevнux дьсперсних сьстем. 1рь поeуqенbb сьеькатного масеа деу редукторних механьзмов в РВКА продукт поeуqаетсy високого каqества ь с ньзкьмь затратамь знергьь. В состав сьеькатного масеа входьт воднис раствор сьеьката натрьу, рапсовое масео ь компеекс компонентов стабьеьзаторов структури, прьсадкь ь напоеньтееь. Соотногенье води, сьеьката натрья ь масеа составляе 1 : 1 : 1.
Зксперьменти по прьготовееньх сьеькатного масеа пpоводьeьсv на установке, опьсаннос в пара]раПе 5.1. >еу сравненьу каqества обработкь в РВКА анало]ьqнuC состав смегьваеь на еабораторнос еопастнос мегаеке. Каqественнuе показатееь сьеькатного масеа, обрабативаемого в РВКА ь в аппарате с еопастнос мегаекос, прьведени в табе. 8.1.
Lабeьpа 8.1
Gаьменованье показатееес
Нбработка смесь
в аппарате с еопастнос f_rZedhc
\ JBD:
Врему обработкь, мьн.
15
2
Bспаpyемостv, %
5 -7
2 -5
Коееоьднау стабьevностv, %
40 -50
10 - 12
Врему рассеаьваньу, сут.
3
30
>анние, прьведенние в табеьре, показивахт, нто каqественнuе показатееь сьеькатного масеа обработанного в РВКА знаqьтеevно виге по сравненьх с обработкос в аппарате с еопастнос мегаекос. Hбtем аппарата с еопастнос мегаекос - 0,01 м3, qастота вpаsеньy ваеа мегаекь - 1500 об/мьн. Кроме уeуqrеньy каqественнux показатееес, мо'но сдеeатv вивод о високос зППектьвность обработкь подобних смесес в РВКА.
IPB=HLHBEEHBE lAPANBHHBOC IACLU -
ihebnmhdpbhhaevhhC >h;abdb >ey ;elhhhb
>еу поeуqeньy 'ееезобетона с високьмь зкспеуатарьоннимь свосствамь деу стpоьтеevнux, морскьх ь т.п. соору'еньс проводут хьмьзарьх бетона компеекснимь добавкамь. В каqестве компеексних добавок (смесес ьз ]ьдpоnоeьзьpуxsьx ь ]ьдpоnобьeьзьpуxsьx поверхностно-актьвних веsеств) прьменухт коееоьднух параПьновух пасту. В основе она представеует собос компеексное соедьненье двух pазeьqнux по своес xьмьqескоC прьроде веsеств - поеурного растворьтееу (води) с непоеурним гьдроПобним веsеством (параПьном).
Введенье такос добавкь в бетоннух смесv позвоеует pеrьтv многье задаqь. 1рьсутствье дозьрованного коeьqества параПьна способствует гьдроПобьзарьь бетона. Gальqье вокруг мькpоqастьp параПьна соevватнux обоeоqек води позвоеует еегко ь
равномерно jZkij_д_eblv его \ h[t_f_ бетонноС смесь. Ijb зтом izkiz y\ey_icy мугкьм iezkibnbdzihjhf.
Вссеедованьу показаль，qi。деу созданьу устоСньвоС во времень сьстеми "параПьн - вода" необходима сiеpьалvнаy обработка указаннио \eseciB.
Хьмьнескау обработка осуsествлyетсy введеньем в сьстему IAB， способного адсорбьроватvсy на поверхность раздела Паз. В результате ьмexseе место на граньре 'ьдкоС Пази с неполурноС (гьдроПобноС) поверхностьх високое ме'Пазное поверхностное напру'енье уменьгаетсу，нто способствует преодоленьх несовместьмость компонентов ь увельньвает удельнух поверхность раздела Паз [8].
Nьзьqескаy обработка осуsествлyетсy в JBDA прь многоПакторном воздеСствьь на смесь. Jазвьтаy турбулентность, пульсарьь давленьу ь скорость потока, пульсарьь ь схлопиванье кавьтарьонних каверн способствухт ьнтенсьПькарьь проресса змульгьрованьу.
Wксперьментu по прьготовленьх параПьновоС пасти проводьльсь на wксперьментальном стенде, опьсанном в параграПе 5.1. Технологьу прьготовленьу била следуxsаy. Нагретие в обsеС массе до расплавленьу параПьн ь моноwтаноламьд ь отдельно водопроводнау вода до температури 80 °C в заданном соотногеньь подавальсь в бак с тьхоходноС рамное мегалкоС ь предварьтельно перемегьвальсь. >алее грубодьсперснау смесь подвергалась основноС обработке в PBKA. Смесь рьркульровала на wксперьментальном стенде по замкнутому контуру. В ходе обработкь смесь отбьральсь проби. Нпити показаль, нто у'е после одного рькла обработкь вода оказалась хьмьнескь свузанноС мькронастьрамь параПьна, т.е. образовалась коллоьднау сьстема, прь остиваньь образовавгау гель (коллоьднух параПьновух пасту).
Взуненье влияния параПьновоС пасти на своСства бетонноС смесь ь бетона проводьльсь на образрах состава: ремент : песок : sебень = 1 : 1,7 : 3,5 по массе. В опитах ьспользоваль бетон, прьготовленниС на портландременте F500, кварревом песке Fк = 1,5 ь граньтном sебне Пракрьь 5 - 20 мм. Нбразри бетона с размерамь 7 х 7 х 7 см ьзготавльвальсь по обинноС лабораторноС технологьь. 1араПьновух пасту вводьль вместе с водоС затвореньу в лабораторнух бетономегалку. После Пормованьу образри видер'ьвальсь в тененье трех насов в нормально-вла'них условьух, а затем подвергальсь термовла'ностноС обработке по ре'ьму 3 + 6 + 3 насов. 1рь температуре около 60 °C настьри параПьна переходут в вузко- текунее состоунье, кольматьруу капьллури ь пори бетона. 1рь остиваньь бетона параПьн возвраsаетсy в первонанальное состоунье, прьдавау бетону водостоСкость. Наблхдалсу wППект обtемноС гьдроПобьзарьь.
Результати ьсследованьС Пьзько-механьнескьх своСств бетонов показаль, нто введенье параПьновоС пасти суsественно пластьПьрьрует бетоннух смесь, так как прь равноС ее подвь'ность водорементное отногенье снь'аетсу с 0,53 длу бездобавонного состава до 0,44 -0,39.
Нптьмальное кольнество добавкь длу бетонов составлует 1 - 3 % от масси ремента, а дальнеСгее ее увельненье прьводьт к снь'еньх пронность бетонних образров в сравненьь с wталонноС.
МногоПакторное воздеСствье на обрабативаемух смесь в PBDA способствует онень бистрому ьнтенсьвному дробленьх мькронастьр параПьна ь созданьх коллоьдноС сьстеми "параПьн - вода", с високоС степеньх дьсперсность. Високау устоСньвость сьстеми во времень обеспеньваетсу за снет адсорбрьь на поверхность раздела Паз пленкь ьз IAB - моноwтаноламьда С@К С21 - С25.
；лагодару пластьПьpьруxsеС способность параПьновоС пасти снь'аетсу водопотребность смесь. Lехнологьнеское преьмуsество wтого wППекта заклхнаетсу в возмо'ность wкономьь ремента на 5 - 10 %, повигеньу плотность ь непроньраемость бетона.
Нбьемнау ]bдphnh6bзapby бетона qacibpzMb najznbHZ снь'ает BhflhihrehseHbe на 40 - 50 %, ihBuray его коррозьоннтх ctoCkoctv и доеговенность в усеовнух воздеСствья жьдкьх агрессьвних сред.
BHLEHKBNBDAPBY ПРОРЕСС： IHEMQEHBY PAKLBHP： A3HDPAKBTEEYНА； B 0,5 % BH>HH-S?EHQHHC СР?>?
< производстве поенмеров в канестве светостабнеизаторов применяют 2-（2'-]идрокси-5‘- метиеПение）-бензтриазое （；Т）, которые синтезируют из 2-нитро-2С-]идрокси -5- метнеазобензоеа （НА；）. Проресс характеризуется высоким расходом реагентов, образованием боеыого коеннества отходов н невысоким выходом рееевого продукта, поwтому разработка маеоотходных техноеогнС дея поеучення светостабнензатора явеяется важное н перспективное задачеС.
Растворимость НА； в водно-sеeочноc среде обусеовеена образованием натриевое соен по ПеноеьноС группе. Sеeочная среда способствует увеенченню выхода конечного продукта. При перемегнваннн еопастное мегаекое, растворимость НА； составеяет 5 -10-4 моеь/е в 0,5 % растворе гидроксида натрия.
ОН 0№+
0
№NyA^ ^^N=NyA
+ NaOH J + H20
N02 4/xN02
CH3 CH3
Мвеенченне конрентрарнн NaOH до 40 % позвоеяет повысить растворимость НА； до 0,024 моеь/е. Вопреки стехиометрии реакрнн избыток гидроксида натрия, необходимого дея поеного растворения, по отногенню к НА； составеяет 200 - 400 моеее [9, 10]. Зтот предее обусеовеен низкое константое днссорнарни натриевое соен азокраснтеея （НА；）, которая подобно другим замеsенным Пеноеам очень низка [11]. >иППузия веsества в 'ндкое Пазе явеяется нанбоеее медеенным прорессом, eимитируюsим скорость всего проресса растворения НА； в водно-sеeочноc среде.
；ыен проведены зкспернментальные нссеедовання по выявеенню веняння гидроакустического воздеествня на проресс растворения НА； в водно-sеeочноc среде. В wкспериментах нспоеьзовалн гидроксид натрия кваенПнкарнн "чистые" н НА；, перекрнстаеензованные из wтаноeа, чистоту НА； контроенроваен с помоsью тонкосеоеное хроматограПнн н опредееення температуры пеавеення （т. пе. 117 °C）.
Растворение азокраснтеея НА； в 0,5 % водно-sеeочноc среде проводнен на установке, описанное в параграПе 5.1 н уеьтразвуковое ванне УМ-2. Перед растворением порогок НА； высушнваен до постоянное массы веsества. Расчет массы порогка НА；, необходимое дея растворения, проводнен по сухому веsеству. Поррнн NaOH н НА； взвешнваен на анаентнческих весах с точностью до 0,01 г. Посее wтого, навеску NaOH растворяен в необходимом объеме воды. Аатем в зтот объем засыпаен порошок НА；, размешнваен еопаточкое до поеного смачивания всего порошка раствором н отбнраен поррню исходного раствора. В даеьнеешем исходные раствор нспоеьзоваен в качестве Пона дея сравнения с раствором НА；, обработанным в РBDА. Поеученную смесь заенваен в бак установки н проводнен растворение рнркуеярнее потока среды по замкнутому контуру через РВКА. Посее опредееенного чнсеа рнкеов обработки отбнраен пробы поеученного раствора. Проресс растворения проводнен при постоянных: температуре - w = 18-22 °C； давееннн - 3N = 105 Па; расходе - 4 = 0,014 м3/с.
>ey hij_д_e_gby конрентрарьь НА； \ \hдgh-s_ehqghf растворе ьзмеруеь hiHhkbi_evHh_ c\_ihiphiycdZHb_ ihemq_HHh]h раствора на Потозеектрьнеском коеорьметре ibiz KF-5 с iомоsvx таpьpо\оqно]о раПька iо тpадьpьоннuм методькам анальза [12]. C\етоipоiyсdанье iоeyqенно]о раствора сpа\нь\аль с ьсxоднuм раствором, с\етоipоiyсканье которого сqьталь pавнuм 100 %. Перед Потокоеорьметрьнескьм анальзом ьз ка'дос ipо[u раствора удалуеь твердие qастьqкь pентpьnyгьpованьем hz вuсокоскоpостноC рентрьПуге тьпа W-310. Такьм образом, ьз раствора бил удален весv нерастворенниС порогок НА；.
На рьс. 8.4.1 прьведени граПькь завьсьмость конрентрарьь K iолyqенного раствора НА； от yделvнuo wнеpгозатpат н на обработку раствора, которие показивахт кольqество wнеpгьь, затpаqенноС на обработку едьньри обtема раствора за определенниС проме'уток времень. ВнтенсьПькарьу проресса раствореньу НА； в 0,5 % sелоqном растворе обусловлена кавьтарьонним воздеСствьем, которое, во-первио, прьводьт к дьссорьарьь молекул води на ьони гьдроксьла ь гьдроксоньу. <о-вторио, оказивает обsее вльунье на сьстему растворьтелу, заклxqаxsеесy в том, нто под деСствьем кавьтарьь молекули неwлектpольта, каковимь увлухтсу молекули води, прьобретахт некоториС заруд. 1рь достатоqно болvrом соотногеньь ме'ду зарудом ь радьусом молекули соседнье qастьpu растворьтелу оказивахтсу 'естко орьентьрованнимь в поле ьонов-молекул НА； ь отделvнuo молекул води ь образухт солvватаpьоннyx оболоqкy, где атоми кьслорода обpаsенu к катьону, а атоми водорода - к аньону, т.е., проьсоодьт структурообразованье. Wтот зППект сопрово'даетсу понь'еньем wнтpопьь ь ростом времень коррелурьь молекулурного двь'еньу. Под воздеСствьем 'естко орьентьрованнио молекул растворьтелу, обpазyxsьo пеpвьqнyx оболоqкy, вознькает qастьqное yпоpyдоqьванье более удаленнио молекулурнио дьполеС вне пеpвьqноС солvватноС оболоqкь - зто так називаемау втоpьqнаy Пьзьнескау ьль дьwлектpьqескаy солvватаpьy. В данном слyqае проьсоодьт стабьльзарьу растворенного веsества （НА；） растворьтелем. В-тpетvьo, развьтау тypбyлентностv, пyлvсаpьь ь солопиванье кавьтарьоннио каверн способствухт yfенvrеньx дьППузьонного слоу ь yвельqеньx повероность Пазового контакта за сqет дьспергьрованьу твердио qастьp. В-qетвеpтuo, прь кавьтарьонноС обработке проьсоодьт актьварьу растворьтелу, которау вира'аетсу в повигеньь рН среди.
K ■ 103
1,6
0,8
Рьс. 8.4.1. Az\bkbfhkiv KOHp_Hipzpbb C foev/e) ioemq_HHh「o раствора HA；hi mд_evнuo знергозатрат h (Bi ■ q/f3) hz обработку раствора.
Растворенье: 1 - \ PBKA, 2 - в уevтpаз\укo\oC ванне
1рь отстаьваньь поеученного раствора в тененье трео суток конрентрарьу HA； уменvrается в среднем на 50 %. Зто oбtяснyется тем, нто знергьу, которау биеа ioeуqена сьстемоС прь кавьтарьонном воздеСствьь, медеенно дьссьпьрует прь ьзмененьь структури растворьтееу ь постепенном понь'еньь рН. На рьс. 8.4.2 показани граПькь завьсьмость ipьpаseнby рН води от времень обработкь в уevтpазвукoвoC ванне ь PBKA.
Wnnект увееьненья рН среди мо'но oбtясньтv протеканьем сeедуxsьo хьмьнескьх реакрьс: на первое стадьь вода реагьрует с растворенним кьсеородом с образованьем пероксьда водорода:
на второе стадьь протекает реакрья разео'еньу пероксьда водорода:
Wтoт механьзм согеасуется с даннимь, прьведеннимь в работах [13, 14].
В ходе кавьтарьонного воздеествья ьзмеpяeасv так'е конрентрарья пероксьда водорода методом перманганатометрьь. Посее пpекpаsенья кавьтарьонное обработкь в сьстеме преобеадахт обратние хьмьнескье реакрьь, ь рН среди со временем понь'ается до ьсходное вееьньни, то естv, в нагем сеунае до неcтpалvнoc. Конрентрарья пероксьда водорода так'е снь'ается, а зто говорьт о том, нто реакрьь обратьми. 1рь обработке водних сред возмо'ен сьнтез продуктов соноеьза в водних сьстемах на воздухе - оксьдов азота. Зксперьменталвнимь ьссеедованьямь обнаружено накопеенье ьонов NO2 прь обработке дьстьееьрованное води. Hбpазуxsьeся в кавьтарьонном пузирвке атоми азота могут pеагьpoватv с гьдpoксьevнuмь радькаеамь с образованьем еьбо HNO3, еьбо смесь HNO2 + HNO3 [14].
KK1,531,20,940,60,31,531,20,940,60,32211
K
K
1,5
3
1,2
0,9
4
0,6
0,3
1,5
3
1,2
0,9
4
0,6
0,3
2
2
1
1
t, MbH
Рьс. 8.4.2. <j_M_HHu_ зависимости приратениу pH, изм_н_ниу конрентрарии [H2O2] и [ОН-]води при кавитарионноС обработке в уевтразвуковоС ванне и в РВКА.
1, 3, 4 - обработка води в уевтразвуковоС ванне (3 - изменение конрентрариС [ОН-]； 4 -изменение конрентрарии [О2Н2]); 2 - обработка води в РВКА
При кавитарионноС обработке происоодит интенсиПикариу проресса растворениу НА； в водно-sеeоqноС среде за сqет активарии растворитееу и "ударного” воздеСствиу на систему. Кавитарионное воздеСствие на водние раствори приводит к образованих пероксида водорода, коториС, разеагансв на гидроксие-иони, увееинивает рН среди. >анние реакрии увеухтсу, по-видимому, реакриуми первого порудка. Кавитарионнау обработка системи позвоеует проводитв с неС оиминеские и weектроoимиqеские синтези восстановеениу НА； до бензтриазоеа в водно-тееонноС среде с менвгеС конрентрариеС NaOH при том 'е виооде готового продукта.
Настраивание на автокоеебатеевниС и кавитарионниС ре'ими работи РВКА мо'но производитв изменением угеовоС скорости ротора. Всооду из зтого, проводиеи wкспериментu по иссеедованих веиуниу угеовоС скорости ротора аппарата, а, сеедоватеевно, и настоти пуевсариС, на интенсивноств проресса растворениу НА； в водно- тееонноС среде. В канестве показатееу, оарактеризухтего интенсивноств растворениу, биеа вибрана конрентрариу растворенного ветества в растворитеее посее опредееенного нисеа рикеов обработки в РВКА.
На рис. 8.4.3 показан граПик зависимости конрентрарии НА； в 0,5 % растворе NaOH в воде от настоти коеебаниС при разеинном нисее рикеов обработка в РВКА. Максималвние знанениу конрентрарии НА； биеи поеунени при настотао коеебаниС и . Ананениу wтиo настот удовеетворитеевно совпадахт с настотами, при которио набехдаетсу автокоеебатеевниС ре'им работи РВКА с допоенитеевним истонником коеебаниС в виде рентробе'ного насоса. Анаеизируу граПик, мо'но сдееатв вивод, нто кавитариу так'е вносит своС вкеад в интенсиПикарих проресса растворениу НА；, так как с увееинением угеовоС скорости ротора интенсивноств кавитарии возрастает, то и конрентрариу НА； так'е растет с ростом угеовоС скорости ротора.
3
4 __
5 -
Рьс. 8.4.3. ГраПькь завьсьмость конрентрарьь НА； - 1 \ 0,5 %\hдgh-s_ehqghf растворе от настоти коеебаньС.
Крьвие: 1 - 40 рькеов обработкь; 2 - 25 рькеов; 3 - 15 рькеов;
4 - 5 рькеов; 5 - 3 рькеа
BU>EEEHBE @BPHBOC NPADpBB BA；EEDHBH-EBIB>HUX DHFIEEDKHB
РВКА нагее прьмененье в регеньь некоторих техноеогьнескьх ь wкот_oноeо]ьq_скьo задан руда проьзводств рибо- мyсоiерерабатuваxsеC промигеенность ь переработкь моеока, которие свузани с видеееньем 'ьровос Пракрьь ьз бееково-еьпьдних компеексов (；ЕК), содер'аsьх до 30 % 'ьра. ТехноеогьнескьС ь зкономьнескьС зППект от видеееньу "свузанного” 'ьра ьз ；ЕК закехнаетсу в поетненьь доiоeньтeevноC ьеь боеее канественнос продткрьь (напрьмер, казеьн с ньзкос конрентрарьес 'ьра) ь утьеьзарьь бьоео]ьнескь-актьвних (nьsевuх ь кормових) компонентов ьз стонних вод предпрьутьу.
1роведенние wксперьменталvнuе ьссеедованьу проресса видеееньу 'ьра прь обработке в РВКА "подпрессових буевонов” проьзводства рибокостнос кормовое мукь ь "обрата”, поеунаемого посее сепарарьь реевного моеока показаль, нто степень видеееньу 'ьровос Пракрьь ьз "обрата" превигаеа 70 % у'е нерез 10 - 15 мьн, а ьз "подпрессового буевона"- нерез 20 - 25 мьн. 1о суsествуxsьм техноеогьум с ьспоевзованьем кьсеотного Перментатьвного гьдроеьза, пенного Пракрьоньрованьу врему видеееньу 'ьра ьз ；ЕК составеует 4 - 10 н.
Fькроскопьнескьc анаеьз проб показае увееьненье ньсеа ь размеров капеев 'ьра. Кредньс дьаметр капеев 'ьра составье 2 - 4 мкм. Впервие обнаружена коаеьсренрьу капеев 'ьра прь обработке в РВКА. Зто обtyснyетсy тем, нто в обез'ьренном моеоке посее сепарарьь остаетсу тоевко свузаннис ь меекодьсперснис 'ьр с размером настьр менее 1 мкм. Fоsное знергетьнеское ьмпуевсное воздесствье на обрабативаемух среду способствует разриву Пьзьнескьх (адсорбрьонних) свузес, видеееньх 'ьра ь даевнесгес коаеьсренрьь капеев 'ьра.
Нбработка моеонного обрата проводьеасв в РВКА, установеенном в техноеогьнескос репь первьннос обработкь моеока Новоузенского моеонного завода (Каратовскау обеаств). Fоeоко проходьео первьннух сепарарьх, а затем поступаео в РВКА. Нбрат нескоевко раз проходье по замкнутому рькеу нерез РВКА. >еу раздеееньу рькеов обработкь обрата ьспоевзоваеь две техноеогьнескье емкость. Lемпература обрата в нанаее обработкь составеуеа 37 °C, кьсеотноств - 21 L, ьсходное содер'анье 'ьра - 0,06 %. Прорентное содер'анье свободного 'ьра в обрате опредееуеь методом тьтрованьу по ьзвестнос методьке [15].
На рьс. 8.5.1 показан граПьк ьзмененьу прорентного содер'аньу 'ьра в завьсьмость от ньсеа рькеов обработкь. =раПьк показивает, нто посее трех рькеов обработкь проьсходьт
некоторое снь'_нь_ прорентного содер'аньу 'bpz, qio h[tykgy_iky qzkibqghC c_nzpzpb_C 'bjz ь его okZ'д_нb_f нz mqzkidzo техноеогьнескоС репонкь. Посее 15 рькеов обработки, проводьеь сепарарьх обрата. >оеу содер'аньу 'ьра \ ”сеьвках” обработанного обрата составьеа 0,2 %.
Такьм образом, кавьтарьоннау обработка моеонного обрата позвоеует твееьньтв доех содер'аньу свободного 'ьра в 3-4 раза, а затем провесть его сепарарьх.
),24
),22
),20
),18
),16
),14
),12
),10
),08
),06
L
"亠「/一亠/r/'
г
ij_\urz_i 30 fdf qp_3\uqzCHh трудно дz'e ijb dz\bizpb(
\hehdgbkiu_ qzkibpu такого размера b3f_evqzxiky hz
гомогеньзаторах \uchdhrh давееньу，знергоемкоств которих i
>BKI?P=BPHBAHB? IB=F
EADHDPACHQHOC CMCIEH3
Iеpkiектb\нuм направееньем прьмененьу IAP‘ ipомureенноkтv. Одна ьз ва'них пробеем в прь]ото\е( суспензьь с високос степенвх дьсперсность. Q_m менвге раз краскь，ее зкспеуатарьонние ь потребьтеевскье показатееь.
Вссеедованье проресса дьспергьрованьу еакокрасонни: обработкь краскь =N-125 (qеpнаy) относysеCсy к группе мас. собос суспензьь пьгментов ь напоеньтееес в pазeьqнuх оеь( так'е добавок (азросье. еерьтьн ь др Y пpепyтствуxsьх
Bukhdzy wnn_dib\ghkiv IAPL \ bgi_gkbnbdzpbb ijhp_kkh\ az kq_i fgh]hnzdihjgh]h \haд_Ckl\bУ hz 'bдdmx k] h_ ihevdh dzd средство деу обработки 'ьдкьх сред, но ь дея ih\_jOHhki_C в детаеях нестарьонарним потоком.
KmSHOCiv прьнрьпа ьсiоevaо\zнья IAPL дея обработ канаеов закехнается в том, qTO деталь с канаеамь уста випоененние в статоре посадонние поеость, ь ось канае обрабативаемого канаеа, то есть, обрабативаемие канаеи ь статора. >ея повигенья зППектьвность обработкь поверх добавеяхт абразьв. Iреьмуsество указанного способа закехнается в том, нто возмо'на обработка отверстье мае сео'ность, с возмо'нимь ьзмененьямь направеенья ось к канаеов проьсходьт как за снет кавьтарьонного воздеествь
^ЛТ J 亠 一 ^ЛТ J 亠 J .^ЛТ J 亠 一 ^ЛТ J 亠 J .
^ЛТ J 亠 一 ^ЛТ J 亠 J .
^ЛТ J 亠 一 ^ЛТ J 亠 J .
В p_3yevizi_ bkiuiZHbC установеено， qih ki ijhba\hдbl_evghklv проресса на 20 - 30 % в среднем по ср ebd\bдbpy_lky pyqHhc труд за сqеl механьзарьь техноеогьнес
CIBCHK ЕВТЕРАТУРи К =Е：В
；zrdh\ <. М.，Dzp_\ I. =. Вспитаньу pe'ysero ь Магьностроенье，1985. 136 с.
L_ogheh]bq_kdb_ k\hCki\z нових CH@ деу обработ Кеугьна. М.: Магьностроенье，1985. 136 с.
М_ркурь_\ =. >.，?ebk__\ E. K. Cмазоqнuе мат транспорте: Cпpавоqньd. М.: Транспорт, 1985. 255 с.
Dezffzg >. Cмазdь ь родственние продукти. K
н
Z)Z)Pbk.4.3.1.Pbk.4.3.1.
Z)
Z)
Pbk.4.3.1.
Pbk.4.3.1.
[)
Схема \azbfhд_Ckl\bУ твердое qzkibpu сП_рь【 (k_q_gb_ - ip_m]hevgbd)
Рьс. 5.1.3. ГраПьк Zfieblmдgh-qzklhlghC завьсьмость гьдро 6_з gzdezдdb (крьвау 2).
\)
z - mpz\H_Hb_ (2.4.4) bMiyevc \ha[m'дzxs_]h дz\e_нby;
М・ А・ Промтов
IMEVK:PBHGGU?
АППАРАТиРОТОРНОГО ТВПА
LEHPBY И ПРАКТНКА
МОСКВА • ИA>АLEEVKL<О ”FАRИНОKLPОEНИE" • 2001‘‘ ИA>АLEEVСLВО МАRИНОСLPОEНИE-1"
ПМЕЬСАрИОННиЕАППАРАТи
РОТОРНОГО ТИПА:
ТЕОPИY И ПРАКТИКА