Повышение эффективности процесса коагуляции газодисперсных систем наложением ультразвуковых полей
Шалунова К.В.
| Тип публикации | Автореферат |
| Авторы | Шалунова К.В. |
| Название издания | Бийский технологический институт (филиала) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» |
| Год публикации | 2011 |
Аннотация
Цель работы – повышение эффективности процесса коагуляции газодисперсных систем с различной дисперсной фазой наложением ультразвуковых полей высокой интенсивности за счет выявления оптимальных режимов воздействия, их экспериментального подтверждения при помощи специальных излучателей и создания практических конструкций для систем газоочистки.Задачи исследований:
- определить основные факторы, влияющие на эффективность процесса коагуляции дисперсных частиц.
- с учетом степени влияния выявленных факторов разработать модель, описывающую процесс акустической коагуляции под действием упругих колебаний в газовой среде.
- на основе разработанной модели провести теоретическое исследование зависимости эффективности коагуляции газодисперсных систем от параметров акустического воздействия и выявить оптимальные режимы воздействия.
- на основе теоретически выявленных оптимальных режимов ультразвукового воздействия сформулировать основные требования к ультразвуковым аппаратам для коагуляции аэрозолей.
- выбрать конструктивную схему ультразвукового излучателя, технические характеристики которого будут соответствовать основным требованиям к УЗ аппаратам и позволять обеспечивать оптимальное воздействие для реализации процесса коагуляции.
- провести экспериментальные исследования, направленные на подтверждение теоретически выявленных оптимальных параметров акустического воздействия.
- на основе полученных теоретических и экспериментальных результатов разработать варианты практического применения ультразвуковой коагуляции для очистки промышленных газов и способы повышения эффективности работы различного пылеулавливающего оборудования.
Объект и методы исследования.
Объектом исследования является процесс коагуляции мелкодисперсного аэрозоля за счет наложения ультразвуковых полей высокой интенсивности. При выполнении работы применялись как теоретические, так и экспериментальные методы исследования, направленные на решение поставленных задач. Исследования проводились путем построения теоретических моделей, допускающих аналитические и численные решения.
Научная новизна:
- впервые проведено комплексное изучение процесса коагуляции аэрозоля за счет воздействия упругими колебаниями высокой интенсивности, позволившее установить необходимость и эффективность повышения частоты воздействия и использования колебаний ультразвукового диапазона частот для коагуляции мелкодисперсных (менее 10 мкм) аэрозолей;
- предложена математическая модель процесса ультразвуковой коагуляции аэрозолей, учитывающая влияние вязкости газовой среды и позволившая впервые определить оптимальные режимы ультразвукового воздействия (частота и уровень звукового давления) в зависимости от характеристик газодисперсной системы (концентрация, дисперсный состав);
- впервые экспериментально подтверждена эффективность процесса коагуляции мелкодисперсного аэрозоля ультразвуковыми колебаниями с частотами, выше 20 кГц, и даны обоснования возможных вариантов практического применения процессов ультразвуковой коагуляции;
- предложены и реализованы на практике новые способы и конструкции устройств для очистки газовых сред от дисперсных примесей.
