Исследования вихревых структур при движении газа в акустическом поле Текст научной статьи по специальности «Физика»

В настоящее время стоит вопрос не о необходимости разработки методов по устранению угроз загрязнения окружающей среды, а вопрос об их реализации. В качестве альтернативы трудоемким, требующим значительных экономических затрат работам , выступают такие методы как: организация и создание велодорог, преобразования в сфере общественного транспорта, озеленение центральных районов городов, что в значительной степени может осуществить поставленные сегодня задачи, а именно: снизить пагубное воздействие окружающей среды на здоровье человека. Список использованной литературы:

1. https://carspec.info/vyhlopnye-gazy [Электронный ресурс] - статья «Выхлопные газы автомобилей».

2. http://fb.ru/article/178740/vyibrosyi-v-atmosferu-zagryaznyayuschih-veschestv [Электронный ресурс] - статья «Выбросы в атмосферу вредных веществ».

3. http://studopedia.ru/4_148079_umenshenie-zagryazneniya-atmosferi-ot-avtotransporta.html [Электронный ресурс] - статья «Уменьшение загрязнения атмосферы от автотранспорта».

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Троллейбус#.D0.A1.D1.80.D0.B0.D0.B2.D0.BD.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D0.B5_.D 1.81_^0.В4^1.80^1.83^0Б3^0.В8^0БС^0.В8_^0.В2^0Б8^0.В4^0.В0^0БС^0Б8_^1.82^1.80 .D0.B0.D0.BD.D1.81.D0.BF.D0.BE.D1.80.D1.82.D0.B0 [Электронный ресурс] - «Троллейбус».

© Ценина С.А., Канатников С.А., 2017

УДК 628.8:67

Шмырев Денис Викторович, к.т.н., ст.преподаватель, Лебедева Марина Валентиновна, к.ф-м.н., доцент, Кочетов Олег Савельевич, д.т.н., профессор, Российский государственный социальный университет, (РГСУ)

е-mail: [email protected]

ИССЛЕДОВАНИЯ ВИХРЕВЫХ СТРУКТУР ПРИ ДВИЖЕНИИ ГАЗА В АКУСТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Аннотация

Рассмотрены пути интенсификации процессов сушки диспергированных материалов с применением акустических полей в режимах работы распыливающих и пылеулавливающих устройств.

Ключевые слова Интенсификация, процесс сушки, дисперсные материалы.

Рассмотрим режим интенсификации работы распылительной сушилки, работающей по принципу параллельного тока движения раствора и теплоносителя, схема которой представлена на рис.1[1,с.19]. В качестве теплоносителя используется воздух, нагреваемый в газовом калорифере, а в качестве распыливающего устройства используется акустическая вихревая форсунка.

Вывод готового продукта из сушильной установки производится с помощью скребков 7 в приемный короб 8 для готового продукта, а затем в бункер 9 для сбора готового продукта. В качестве первой ступени очистки воздуха от пыли продукта используются циклоны 6, размещенные в стояках 5, и соединенные посредством звукового канала 13 со звуковой колонной 12, причем выход звуковой колонны соединен с общим входом циклонов 6, а в качестве второй ступени очистки воздуха от пыли продукта используется рукавный фильтр 14, связанный через коллектор 15 с общим выходом циклонов. В Частота акустических волн звуковой колонны 12 лежит в оптимальном диапазоне частот от 15 до 16 кГц с интенсивностью звука от 2 до 3 Вт/сек, при этом продолжительность обработки излучателем звука осуществляется во временном интервале от 2 до 5 минут.

Рисунок 1 - Схема распылительной сушилки, работающей по принципу параллельного тока движения раствора и теплоносителя: 1-сушильная камера, 2-система воздуховодов для подачи теплоносителя, 3-распыливающее акустическое устройство, 4-корпус сушильной установки, 5-стояки для размещения системы улавливания высушенного продукта, 6-циклон, 7-скребковое устройство, 8-приемный короб для готового продукта, 9-привод скребкового устройства, 10,16,17-бункер для сбора готового продукта, 11-емкость для исходного раствора, 12-звуковая колонна, 13-звуковой канал, соединяющий выход звуковой колонны с общим входом циклонов, 14-рукавный фильтр, 15-коллектор, соединяющий общий выход циклонов со входом рукавного фильтра, 18-смеситель исходного раствора с уловленным продуктом.

Акустические колебания распыливающего агента способствуют более тонкому распыливанию раствора, при этом частота акустических волн, излучаемых резонатором лежит в оптимальном диапазоне частот от 15 до 16 кГц с интенсивностью звука от 2 до 3 Вт/сек (рис.3).

На рис. 2 представлены схемы акустических систем, используемых в конструкциях форсунок, при этом их динамические характеристики отвечают требованиям резонансных излучателей акустической форсунки, и каждая из схем включает в себя резонансные отражатели, настроенные на определенный частотный диапазон. Схемы 2а и 2б даны для узкополосных резонаторов при необходимости компенсации мощности излучения в широкополосных резонансных системах, а схема 2в - для синтеза узкополосных систем.

Рисунок 2 - Системы из резонаторов и их характеристики: а - система из двух резонаторов Гельмгольца: 1 и 2

- резонаторы; 3 - соединительная труба; б - система из трех резонаторов; в - составной глушитель из четвертьволновых резонаторов; г и д — характеристики систем а, б, в при одинаковом суммарном объеме

камер резонаторов.

у/п

'/0 275 МЩ 0.3 85 -^1 0.385 I 0 165\Щ|0 275 \iUlf 0.275 ||^055||||[С11е5Щ0.1е5

«-0 275Ж-0.05^Жо.055]|1Й^О а

1 зМ-д.385М-0.385[М-0.385 (IV-0.275\,у-0.275-0 275

1-0.055 Ш1-

0.385«' "0.275М1 0.165« 0.055 Ш -0.055 Ш-0.0! 0.435,Р1ГО,495 0.385 М-0.385

0.385 лй 0385'Х " 0.275 \Ш0.275\ 0.165 Ш 0.1651 0.055 г

¡бШ-О.ОБЙ,,

1-0.495 ЦУ)1-0.495 435 ЦУ|-о 435^-0.495 ЦУДо.495 | -0.385ДчЛ-0.385[IV]-О 385[М-0 3 85№-0.385М-0.385П -0.275Н"0.275М-0 275^-0 2таМ-0.275!}ч/-0.275^

О'1^»

X, м

Рисунок 3 - Вихревые структуры при движении газа в акустическом поле

Список использованной литературы:

1. Кочетов О С., Гетия И.Г. Вихревая распылительная сушилка для дисперсных материалов. Патент РФ на изобретение № 2513077. 20.04.2012.

© Шмырев Д.В., Лебедева М.В., Кочетов О.С., 2017