Важнейшие разработки и исследования коллектива в 2024 года, готовые к практическому применению и получившие наивысшую оценку инновационного потенциала. Новость от 13.12.24

Экспериментально-теоретическое выявление режимов и условий ультразвукового воздействия для создания систем снижения уровня задымления при пожаре

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда № 24-19-00900 .

Основные авторы фундаментального исследования:

• Хмелев Владимир Николаевич – доктор технических наук, зам. директора по научной работе, профессор Бийского технологического института (филиала) АлтГТУ им. И.И. Ползунова (БТИ АлтГТУ)
• Шалунов Андрей Викторович – доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, профессор Бийского технологического института (филиала) АлтГТУ им. И.И. Ползунова (БТИ АлтГТУ)
• Голых Роман Николаевич– доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, профессор Бийского технологического института (филиала) АлтГТУ им. И.И. Ползунова (БТИ АлтГТУ)
• Цыганок Сергей Николаевич– кандидат технических наук, доцент каф. методов и средств измерений и автоматизации Бийского технологического института (филиала) АлтГТУ им. И.И. Ползунова (БТИ АлтГТУ)

Фундаментальная научная проблема – выявление оптимальных условий воздействия, способных обеспечить максимально эффективную коагуляцию дымовых частиц.

Предлагаемый способ решения проблемы – интенсификация процесса коагуляции при помощи ультразвуковых акустических полей сложной формы.

Механизм ультразвуковой интенсификации процесса коагуляции

Практические приложения

Улучшение видимости в задымленном помещении при эвакуации персонала и ликвидации пожаров

Результаты теоретических исследований

1. Создана математическая модель пространственного взаимодействия на основе механизма акустического следа одно и многокомпонентных дымовых частиц различной морфологии с учетом вязких эффектов и формы образуемых агломератов.

2. Получены выражения для вероятности столкновения дымовых частиц и агломератов и проведен численный анализ разработанной модели для выявления оптимальных поступательных и угловых скоростей и форм агломератов, частот и уровня звукового давления.

Результаты экспериментальных исследований

Ультразвуковое оборудование и стенд для экспериментальных исследований

стружка	изоляция кабеля ПВС	изоляция кабеля КГхЛ

Зависимости дальности видимости при сжигании разных материалов

Внешний вид агломерата частиц дыма, полученный при одночастотном (а) и двухчастотном (б) воздействии, гистограмма распределения размеров частиц при одночастотном и двухчастотном ультразвуковом воздействии

Подтверждена теоретически предсказанная возможность увеличения эффективности ультразвуковой коагуляции до 3-3,5 раз за счет создания двухчастотного ультразвукового воздействия. Эффект предсказан теоретически. Экспериментально подтвержден, разрабатывается специализированное оборудование

За первый год проведения работ: 4 публикации в Web of Science, Scopus (в т.ч. одна 1 квартиля) и иных зарубежных БД. 2 научные публикации в RSCI. 2 заявки на патенты РФ. Участие в 2 международных и 1 всероссийской конференции.