Генератор кавитаций

Так как в промышленном оборудовании обычно трудно применять метод вибрации поверхностей, предлагается альтернативный метод с использованием вибрации жидкости вблизи нагреваемой поверхности. Генераторы, возбуждающие вибрации, характеризуются широким спектром — от прерывателей потока до пьезоэлектрических преобразователей и, таким образом, покрывают интервал частот от пульсаций в 1 Гц до ультразвука в 10 Гц. Довольно много исследований посвящено изучению воздействий акустических колебаний на теплоотдачу от горизонтальных цилиндров к газам. Увеличение средних коэффициентов теплоотдачи наблюдалось только при интенсивности колебаний свыше 140 дБ, которая намного выше интенсивности, безопасной для человеческого слуха. Обычно максимальное увеличение теплоотдачи достигало 100— 200%. При наличии подходящих конструкций ультразвукового преобразователя возможно на несколько сот процентов улучшить теплоотдачу от простых нагревателей, погруженных в жидкости. Обычно преобладающим механизмом интенсификации теплообмена в данном случае становится кавитация. В качестве примера можно привести работу [12], в которой изучалось влияние ультразвуковых вибраций на теплоотдачу к воде. Описанное максимальное увеличение коэффициента теплоотдачи составляло 500%, однако в дегазированной воде было отмечено очень маленькое улучшение процесса. В общем же при конструировании систем, передающих вибрации на большие поверхности, возникают значительные трудности. [c.323]

Другое предложение Бумера [108] касалось использования акустического генератора вместе со скруббером Вентури типа S-F, что способствовало поверхностной кавитации в точке распыления жидкости и увеличению эффективности улавливания путем инерционного столкновения. [c.534]

Струйный генератор используют для различных целей. Очевидно, он просто может работать как обыкновенный источник непрерывного течения жидкости или как смеситель. Основное его применение — в качестве аппарата для эмульгирования, так как в малом объеме у края вибрирующей пластины концентрируется большая акустическая энергия и возникает кавитация. Согласно уравнению (25), такая большая плотность энергии обусловливает малый размер образующихся капель эмульсии. Поэтому звуковые генераторы оказываются весьма эффективными. Например, в гомогенизаторах для получения частиц размером 1 мкм при производительности 5000 л/ч требуется мощность 40—50 л. с., а в струйных генераторах при этих же условиях достаточно 5—7 л. с. В гомогенизаторах давление 500 — 2000 ат, а в струйных генераторах — 75—100 ат. Конструкция аппаратов довольно простая. Единственный элемент, который требует повышенного внимания, — это вибрирующая пластина. При работе в жестких условиях она должна быть заменена уже через несколько месяцев. Наконец, следует указать, что струйные генераторы легко могут быть перестроены на диспергирование твердых тел. [c.49]

В качестве примера на рис. 6-2 показана универсальная эксплуатационная характеристика радиально-осевой турбины 1 = 6,3 при п = 88,3 об мин. Все переменные в поле М, Н изображаются в виде изолиний. На данной характеристике показаны линии к. п. д. в процентах и допустимых значений высоты отсасывания Я,, обеспечивающих отсутствие кавитации. Кроме того, имеются две граничные линии (показаны штриховкой) нижняя наклонная определяет предельную (наибольшую) мощность, которую должна обеспечивать турбина при данном напоре (чем меньше напор, тем меньше предельная мощность), вертикальная справа— наибольшую мощность по условию нагрузки генератора (например, при Я = 60 л турбина обеспечивает мощность около 190 Мет, но это приведет к перегрузке генератора). Точка пере- [c.191]

Получает распространение ультразвуковая очистка деталей. Она основана на возмущении промывной жидкости, создании режима кавитации и гидравлических ударов. Возбудителем подобного режима является специальный преобразователь, получающий питание от ультразвукового генератора. Ванны ультразвуковой очистки обычно применяют для очистки мелких деталей со сложной конфигурацией. [c.39]

Имеется опыт обработки охлаждающей воды в акустическом поле. Для этой цели применяются аппараты с использованием ультразвуковых колебаний (частота 10—20 кГц). Механизм действия акустического поля заключается в возникновении кавитации, которая способствует, с одной стороны, нарушению процесса кристаллизации, а с другой—разрушению ультразвуковыми волнами уже образовавшейся накипи на поверхности нагрева. Акустические аппараты состоят из импульсного генератора, источника ультразвуковых колебаний и преобразователя, который крепится к объекту и преобразует акустические колебания генератора в механические. К достоинствам акустических аппаратов следует отнести компактность и малую потребляемую мощность. [c.161]

В ультразвуковой технологии используют колебания ультразвука большой мощности, распространение которых вызывает целый ряд физико-химических явлений кавитацию, акустические потоки, радиационное давление, увеличение энергии ионов в растворе и энергии атомов в кристаллической решетке. Эти эффекты обеспечивают значительную интенсификацию растворения железных стружек в реакторах [6, 92]. Так, на экспериментальной установке, включающе " ультразвуковой генератор УЗГ-1-4 с выходной мощностью 4,5 кВт и диапазоном рабочих частот 16—22 кГц и реактор периодического действия вместимостью 50 л, в противоположные стенки которого вмонтированы два преобразователя типа ПМС-6, скорость процесса [c.53]

При применении обоих методов ультразвуковой луч получается в результате преобразования высокочастотного электрического импульса, создаваемого специальным генератором импульсов. Эти импульсы подаются на пьезоэлемент, на котором импульсные электрические колебания преобразуются в ультразвуковые импульсы той же формы и частоты. Последние после прохождения через поток воды или после отражения от поверхности лопасти рабочего колеса улавливаются приемником импульсов, в котором они преобразуются в электрические, и соответственным образом переработанные подаются на электронный осциллограф или на другой регистрирующий прибор. Указанные приборы позволяют судить о величине потерянной ультразвуковой энергии, что является мерой развития кавитации. При полностью развившейся кавитации поток не пропускает ультразвука, поглощая и рассеивая его энергию. [c.237]

Влияние дополнительного механического перемещивания на скорость растворения при действии ультразвука изучалось на установке, состоявшей из излучателя с волноводом в виде тороида, работающего от генератора УЗГ-10М. Интенсивность ультразвука составляла 3—4 Вт/см при частоте 22 кГц. Наличие или отсутствие кавитации и оптимальный кавитационный режим устанавливается с помощью датчика в виде металлокерамической пластины ЦТС-16, сигнал с которой передается на усилитель АЗ-2 и на осциллограф ИО-4. [c.344]

В некоторых случаях изменение внешней нагрузки, например, в процессах очистки, определяемое уровнем рабочей среды, количеством обрабатываемых деталей, уровнем кавитации, незначительно влияет на изменение резонансной частоты преобразователя. Так происходит при работе ванн очистки с магнитострикционными преобразователями. В ваннах с пьезокерамическими преобразователями наблюдается уход собственной частоты на 100—250 Гц. Весьма существенно, что уход собственной частоты преобразователя при фиксированном значении частоты генератора приводит к уменьшению амплитуды колебаний и величины полезной мощности, передаваемой в нагрузку, а следовательно, к изменению эффекта технологического воздействия. Уровень падения амплитуды определяется величиной ухода собственной частоты преобразователя и добротностью его механической ветви. [c.179]

В гидродинамическом генераторе ГДГ (4) возникают и развиваются процессы кавитации [c.141]

Во всех известных установках для пайки алюминия с помощью ультразвука кавитация в расплавленном припое возбуждается с помощью магнитострикционных излучателей, для питания которых применяются ламповые генераторы. Схема устройства для пайки с помощью ультразвука приведена на рис. 7-29. В некоторых конструкциях паяльников нагревательная обмотка отсутствует. Нагрев места пайки и расплавление припоя в этом случае осуществляются с помощью постороннего источника тепла (электроплитки, горелки и т. п.), и функция паяльника сводится к удалению оксидной пленки. Ниже приводятся описания некоторых промышленных образцов паяльников и установок для пайки и лужения. [c.148]

Для разрушения клеток применяют разнообразные ультразвуковые генераторы с вибрирующим пестиком. Высокочастотная вибрация наконечника пестика вызывает кавитацию, т. е. образование микроскопических пузырьков газа, движущихся с большой скоростью вблизи наконечника. Порождаемые этими быстро движущимися пузырьками большие гидродинамические силы приводят к разрушению клеток. Такой метод разрушения заманчив, так как подобные дезинтеграторы недороги и эффективны. Однако методу ультразвукового разрушения присущи недостатки, ограничивающие его применение в исследованиях, связанных с фракционированием клеточного содержимого. [c.142]

Анализируя результаты работ по образованию газовых пузырьков в процессе кавитации можно предположить, что характер пространственного разнесения областей возникновения пузырьков в кавитационной области ультразвукового генератора и размеры образующихся пузырьков, по-видимому, связаны с параметрами ассоциатов воды, испытывающих фазовый переход при нарушении условий межфазного равновесия (условий стабильности кристалла в жидкости). Фазовые переходы в кристаллах, как это известно, сопровождаются целым комплексом равновесных и неравновесных процессов, при которых термодинамические характеристики системы могут претерпевать значительные изменения. [c.22]

Одним из таких перспективных методов является дробление частиц до размера меньше 1 мкм в ультразвуковом поле, получаемом путем местной кавитации жидкости. Это дробление производится в специальном кавитационном генераторе, представляющем собой сопло Вентури а (рис. 239). При подаче жидкости во входную полость этого сопла, в суженной его части развиваются высокие скорости, приводящие при известной величине скорости к местной кавитации жидкости, под которой понимается, нарушение сплошности потока жидкости, вызывающее образование в зонах пониженного давления паро-газовых пузырьков. При попадании этих пузырьков вместе с потоком жидкости в зону повышенного давления (в нашем случае—в расширяющуюся часть диффузора) происходит смыкание (разрушение) пузырьков. [c.548]

Отличается от рассмотренных излучателей так называемый генератор кавитации (рис. 65), разработанный Л. А. Сульби в проблемной лаборатории Тартуского государственного университета Высокооборотный двигатель 1 (3000 об/мин) связан муфтой с конусообразным ротором 2, который вращается в корпусе (статоре) 3 такой же 4юрмы. На узком конце статора находятся входные штуцеры 4, а на широком конце в тангенциальном направлении — выходной штуцер 5. Рабочие поверхности А статора и ротора выполнены шероховатыми, например, микрозубчатыми. При вращении ротора в зазоре между ротором и статором возникает интенсивная кавитация. [c.126]

Гидродинамическая кавитация позволяет интенсифицировать процесс массопередачи за счет разрушающего действия кумулятивных микропотоков растворителя путем высокоскоростного проникновения их в частицы твердой или жидкой фаз. Способ заключается в том, что измельченное растительное сырье укладывают в экстракционный аппарат в пакетах из фильтрующего материала, а рециркуляцию растворителя ведут насосом через кавитационные генераторы (гидродинамический, ультразвуковой, импульсно-вихревой, электромагнитный). Интенсификация процесса экстрагирования достигается за счет того, что пульсирующее воздействие экстрагента происходит на границе раздела фаз [c.484]

Оборудование для ультразвуковой обработки жидкофазных систем. В последние годы большое внимание уделяется использованию ультразвуковой техники в различных химико-технологи-ческих процессах [171], в том числе при производстве катализаторов [172]. Механизм воздействия ультразвука на жидкофазные процессы связан преимущественно с эффектами кавитации и возникновением акустических течений. Основными показателями, характеризующими акустическую аппаратуру, являются и н -тенсивность излученияи частота колебаний. Рациональная частота колебаний для технологических целей составляет 20—40 кГц. Эффективность работы излучателя растет с увеличением интенсивности излучения. Для катализаторных производств с позиций простоты обслуживания наиболее приемлемы гидродинамические генераторы ультразвука. Наиболее перспективно применение ультразвуковой технологии для процессов пластификации, диспергирования, осаждения, гомогенизации, кристаллизации, концентрирования. [c.181]

Дезактивация при наложении ультразвуковых (УЗ) колебаний основана на возбуждении упругих колебаний в жидкой среде, в которой находится загрязненный объект. Передача УЗ-колебаний от генератора дезактивирующему раствору осуществляется с помощью стрик-тера (преобразователя), который помещается в раствор. Возникшие в растворе колебания воздействуют на обрабатываемую поверхность, что приводит к удалению части поверхности вместе с находящимися в ней радионуклидами. Процесс дезактивации происходит под действием переменного звукового давления и эффекта кавитации в жидкости. [c.205]

Указывается [80], что после 5—7 мин. нахождения стальных листов с окалиной в серной кислоте, содержащей ингибитор, при 60° окалина настолько размягчается, что может быть удалена механической щеткой. Размягченную окалину можно удалить озвучиванием в воде. Для этого применялась портативная установка со стальной вибрирующей пластинкой и частотой колебаний 3 кгц. Интенсивность колебаний составляла 2 вт/см . Особо прочная окалина после указанного травления (Ст. IV и V в табл. 11) отделялась только в местах, подвергавщихся интенсивному воздействию звукового поля и находивщихся в зоне кавитации. Oчи tкa образца происходила только от слабо сцепленной окалины при достаточном ее предварительном подтравливании. При расстоянии образцов 20 мм от вибратора и температуре воды 20° окалина удаляется за 10 сек. При обработке в ультразвуковом поле частотой 30 кгц были получены аналогичные результаты. Несмотря на то, что частоты 3 и 30 кгц показали одинаковые результаты, а электромагнитный излучатель и мащинный агрегат на 3 кгц дешевле и проще в эксплуатации, чем ламповый генератор и магнитострикционный вибратор, работа в дальнейшем производилась с ультразвуковыми частотами, так как слышимый звук частотой 3 кгц трудно переносился обслуживающим персоналом. [c.36]

При воздействии высоких напряжений сдвига на загущенное полимером масло в условиях турбулентного течения структура полимера может физически разрушиться. Стойкость полимерной присадки к напряжениям сдвига и характеризует ее способность противостоять подобному разрушению. В настоящее время признано, что такой разрыв цепи полимера происходит в результате кавитации в масле и что в услсЕиях ламинарного течения полимерная цепь разрывается только при напряжениях сдвига и концентрациях полимера, значительно превышающих практически применяемые величины [115]. При кавитации разрушение пузырьков или полостей создает в растворе весьма высокие локальные градиенты скорости. Вследствие больших размеров молекулы пслимера участки ее цепи, расположенные ближе к разрушающейся полости, вовлекаются окружающей средой внутрь быстрее, чем более удаленные. Это вызывает сильное растяжение молекулы, которое может привести к ее разрыву. Поэтому в настоящее время почти всегда в лабораториях измеряют стойкость полимерной присадки в условиях напряжения сдвига, подвергая масляный раствор кавитации в генераторе ультразвуковых колебаний. До сего времени еще не удалось выяснить ни механизм этого процесса, ни количественные зависимости, связывающие структуру полимера с его стойкостью к напряжениям сдвига. Правда, в ряде опубликованных работ, как будто намечены пути решения этих проблем [150, 263]. ) [c.37]

Кавитация заключается в образовании ряда мелких разрывов или полостей (пузырьков) в жидкости под действием растягивающих усилий, создаваемых звуковой волной в фазе разрежения, с последующим их охлопыванием в фазе сжатия. Прочность жидкости ослаблена в местах, где имеются мелкие пузырьки газа, частички посторонних примесей и т. д. В образующихся разрывах и кавитационных пузырьках при их схлопывании в фазе сжатия в образующейся ударной волне развиваются большие местные мгновенные давления, достигающие десятков мегапаскалей. Такие давления приводят к механическим разрушениям поверхности твердого тела. Механизм ультразвуковой кавитации в системах жидкость — твердое пористое тело изучен недостаточно, хотя при наличии ультразвуковых генераторов, создающих звуковое поле с интенсивностью >1 Вт/см , это явление может иметь перспективное применение, в частности при интенсификации подземного выщелачивания и растворения многих полезных ископаемых. Пока применение ультразвуковой кавитацНи сдерживается сравнительно малыми расстояниями от УЗ-генератора, на которых обнаруживается ее действие. [c.173]

Исследование кавитации путем отражения ультразвуковой волны позволяет приблил<енно определить место возникновения и степень развития кавитации на лопастях рабочего колеса гидротурбины или осевого насоса. При этом ультразвуковой луч посылается на определенное место вращающейся лопасти. Чтобы сигнал попал на определенное место, необходимо синхронизировать его посылку с вращением лопасти. Излучающий и принимающий пьезоэлементы, выполненные из титаната бария, помещены в специальный цилиндрический корпус (искатель) малого диаметра (около 10 мм), вводимый в поток воды таким образом, чтобы им можно было бы послать ультразвуковой луч на определенное место лопасти и принять его после отражения. При прохождении через поток и при отражении от лопасти происходит поглощение и рассеивание энергии, причем чем большее количество кавитационных пузырьков имеется в потоке и на поверхности лопасти, тем слабее отраженный ультразвуковой луч. Одновременно с подачей импульса на пьезоэлемент генератор высокой частоты посылает на осциллограф импульс электрическим путем, минуя поток воды. Этот импульс в течение опыта совершенно не изменяется, в то время как величина [c.237]

Фирмой Пластике Энд Раббер Продактс К° (Онтарио, Калифорния) разработана специальная ультразвуковая система для очистки прессформ, изготовляемых из углеродистой или термообработанной стали и применяемых в резиновой промышленности. Установка состоит из генератора и определенного количества датчиков (в зависимости от размера очистительного цилиндра). Применяют пьезоэлектрические и магнитострикционные (металлические) датчики. Звуковая энергия, выделяемая датчиками, превращается в сжимающее усилие звуковой волны — кавитацию, которая генерирует в растворе бесчисленное количество пузырьков, снимающих загрязнения и частицы резины со стенок гнезд пресс-формы. Особенно эффективна очистительная система с частотой 25000 гц. Для ультразвуковой очистки рекомендованы щелочной раствор (453 ск,химического агента на 3,7 л воды) и температура 70—80 °С. При таком режиме среднезагрязненная форма очищается за 3—4 мин [18]. [c.301]

Обеззараживание воды происходит в гидродинамическом генераторе (ГДГ) во время процессов кавитации и коллапси- [c.142]

Разработана, согласована и утверждена в установленном порядке техническая документация (технологические схемы и параметры извлечения метана) для проведения работ на объектах опытно-промышленных испытаний — технорабочие проекты на испытания воздействия в режиме фильтрации и реализацию технологии циклических пневмогид-роимпульсных воздействий на неразгруженные угольные пласты (режима кавитации), гидроимпульсного воздействия с использованием пороховых генераторов давления. Технологические схемы испытаны на поле шахты Комсомольская и ведется работа по оценке их эффективности и определении области применения. Испытаны ряд принципиально новых технологий на полигоне МГГУ в г Шахтинске, даны рекомендации для их испытаний на первоочередных объектах опытно-промышленных испытаний. Разработано временное руководство по технологии заблаговременной дегазации шахтных полей. [c.123]

При возникновении кавитации происходит как бы разрыхление жидкости, и объем ее увеличивается. Уровень в капилляре подпи.мается. Однако вследствие того, что при воздействии акустических колебаний наряду с кавитацией происходит дегазация жидкости, уровень в капилляре все время растет. Поэтому, отметив какой-то уровень, выключают генератор, и уровень резко снижается. Зафиксировав уровень, до которого опустилась жидкость, по диаметру капилляра н разности уровней рассчитывают объем, занимаемый в жидкости кавитационными пузырьками. Зная исходный объем жидкости, находящейся в стакане, легко рассчитать индекс кавитации [c.130]

Процесс активации среды осуществляется последовательно-параллельным воздействием электрического, магнитного и электромагнитного полей и/или полем продольных электромагниных волн, образующихся при кавитации воды, обработке монополярным генератором или каким-либо иным методом. Информационное форматирование, заключающееся в резонансном взаимодействии и перестройке структур ассоциатов в соответствии с частотным кодом резонансной низкочастотной волны, осуществляется за счет передачи электромагнитной эмиссии от биологически-ак-тивных соединений (генераторов полей). [c.356]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология