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
Апробация работы
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.