Проблема и цель. Гуминовые удобрения - это органические вещества, которые содержат в себе питательные элементы для растений. Они производятся из натурального сырья, такого как уголь, торф, перегной или сапропель. Эти удобрения содержат гуминовые кислоты, которые улучшают структуру почвы, увеличивают ее влагоемкость и воздухопроницаемость, а также способствуют развитию полезных микроорганизмов. Они также улучшают усвоение питательных веществ растениями и повышают их устойчивость к болезням и вредителям. Целью исследований является проведение сравнительного анализа трех видов кавитаторов c различным рабочим процессом при производстве гуминовых удобрений.
Методология. Исследования были проведены в производственных условиях на торфе фрезерном, соответствующем требованиям ГОСТ Р54249-2010., принятым за 100%. Сравнительному анализу эффективности подверглись кавитатор гидродинамический многокамерный (КГМ); роторно-импульсный аппарат (РИА) и ультразвуковой проточный кавитатор (УПК). Торфоводная суспензия в соотношении 3:1 (вода к торфу) из накопительной емкости подавалась на кавитатор в течение 40 минут по замкнутому циклу. Пробы брали каждые 5 минут для определения показателей дисперсности и экстракции гуминовых веществ в режиме кавитации без щелочи и с щелочью.
Результаты. В процессе работы наиболее быстрое измельчение заметно у роторно-импульсного аппарата - полное измельчение было получено через 30 минут работы. Полностью измельчить частицы торфа гидродинамический кавитатор смог через 30-35 минут. Ультразвуковой проточный кавитатор измельчил торф через 35-40 минут. Введение щелочи не оказало действия на измельчение частиц торфа, но способствовало повышению экстракции гуминовых кислот в раствор. К окончанию цикла измельчения (15-20 минут работы установки) в варианте с КГМ было вымыто 10,01г/л., роторно-импульсный аппарат вымыл 9,00 г/л, ультразвуковой кавитатор позволил извлечь 8,08 г/л. Введение щелочи значительно усилило процесс экстракции, позволив через 5 минут работы установки после введения щелочи почти вдвое увеличить содержание гуминовых кислот в растворе. Так, КГМ на 25-й минуте работы показал результат в 17,00 г/л (прибавка по сравнению с уровнем до введения щелочи 11,00 г/л). РИА показал прибавку гуминовых кислот по сравнению с экстракцией без щелочи на 7,01г/л. В варианте с УПК вводимая щелочь увеличила выход гуминовых кислот на 5 г./л. В целом к периоду времени 30-35минут экстракция гуминовых кислот была завершена на всех вариантах.
Заключение. Кавитатор гидродинамический многокамерный показал лучший результат по времени измельчения торфоводной суспензии и экстракции гуминовых веществ. Необходимо отметить, что КГМ в эксплуатации был значительно удобнее и проще в обслуживании, чем все остальные кавитаторы.
Книга Пирсола рассказывает о кавитации — явлении, часто возникающем в движущейся жидкости. Кавитация приводит к разрушению рабочих поверхностей гребных винтов, подводных крыльев, турбин и насосов. Кавитация в крови вызывает повреждения органов человека, животных и рыб. Искусственно созданная ультразвуком кавитация используется для очистки поверхностей предметов, удаления из жидкости нерастворенных газов, получения эмульсий и т. д. Книга представляет интерес для студентов и преподавателей технических вузов, а также инженерно-технических работников.
Объект и цель научной работы. Объекты исследования – получение и применение присадок водорода и водородосодержащих газов к воздуху. Использование водорода в качестве присадки к дизельному топливу (ДТ) до настоящего времени не изучалось. Целями являются разработка, изготовление и испытание устройства для получения присадки водорода в ДТ и исследование характеристик дизеля при работе на модифицированном топливе.
Материалы и методы. Исследования проводились на спроектированной и изготовленной экспериментальной установке для получения газовой присадки, растворенной в ДТ, на основе конструкции роторно-пульсационного аппа-рата (РПА). Сделан хроматографический анализ химического состава растворенного в топливе газа. Проведены сравнительные испытания отсека дизеля Ч 10,5/12 по нагрузочной характеристике на топливе с газовой водородосодержащей присадкой.
Основные результаты. Полученный из дизельного топлива газ проанализирован на хроматографе. Состав газо-вой смеси показал, что наряду с широким спектром различных легких углеводородов в смеси присутствует этилен. Он является промотором, инициирующим химические реакции. Добавление промоторов в небольших количествах к топ-ливу значительно ускоряет процесс горения. Максимальное содержание легкой газовой фазы, содержащейся в модифицированном топливе, накапливается в течение 7,5 мин. с начала обработки. С увеличением времени обработки про-исходит процесс удаления газа из топлива, и плотность модифицированного топлива увеличивается. Следовательно, оптимальное время обработки ДТ на экспериментальной установке для получения максимального количества водородосодержащей присадки – 7,5 мин.
Заключение. Сравнительные испытания дизельного двигателя на дистиллятном топливе и топливе с водородосодержащей присадкой показали уменьшение концентрации нормируемых загрязняющих веществ, содержащихся в отработавших газах. Для сокращения расхода топлива с использованием водородосодержащей присадки необходимо дополнительно провести НИР по оптимизации характеристики тепловыделения. Дизельное топливо с водородосодер-жащей присадкой рекомендуется к практическому использованию в судовых энергетических установках.
На сегодняшний день широко известно интенсифицирующее влияние ультразвукового кавитационного воздействия на физико-химические процессы. Многократно установлено, что кавитационные и сопутствующие нелинейные явления (ударные волны, акустические потоки, нагрев среды) ускоряют физико-химические процессы. Однако современные исследования влияния кавитации либо основаны на теоретических подходах, которые, как правило, рассматривают ударно-волновое давление в отдельности без учёта других факторов, либо на экспериментальных исследованиях, которые определяют конечную эффективность процесса (критерий эффективности зависит от вида процесса) под действием совокупности факторов кавитации. В то же время для обеспечения максимальной эффективности процесса необходимо выявить действие каждого фактора в отдельности, чтобы подобрать режимы и условия воздействия (а, возможно, и способы модуляции ультразвуковых колебаний), которые усиливают фактор, который наиболее влияет на скорость процесса и ослабляет паразитные факторы. Для развития направления экспериментальных исследований влияния отдельных факторов кавитации разработан стенд, который позволяет осуществить воздействие на среду с аналогичным изменением температуры, как и при ультразвуковом воздействии, но без ударно-волнового давления, образуемого при схлопывании кавитационных пузырьков.
Учебное пособие написано в соответствии с программой одноименного курса лекций, читаемых автором в Ленинградском кораблестроительном институте студентам специальности «Гидроаэродинамика».
В книге раскрывается физическая природа явления кавитации. Рассматриваются начальная стадия кавитации (пузырьчатая) и развитая кавитация. Приведены схемы изучения начальной стадии кавитации и показано исследование движения парогазового пузырька в безградиентной жидкости и вблизи твердой стенки.
Основное внимание уделено изучению развитых кавитационных течений при использовании методов нелинейной и линейной теории. Рассматривается решение задачи о несжимаемых кавитационных течениях методом потенциала ускорений. Показано, что многие задачи о стационарных и нестационарных кавитационных течениях сводятся к задаче Римана — Гильберта для полуокости и ее обобщению с помощью модуля Келлепса — Седова.
Рассматривается искусственная кавитация как метод физического моделирования явления, а также как способ изменения гидродинамических характеристик различных тел. Приведены некоторые результаты экспериментальных исследований искусственных каверн, образованных на телах простых форм.
Рассмотрены механизмы разрушения и синтеза макромолекул, которые могут стимулироваться внешними акустическими полями в многофазной нефтяной дисперсной среде, содержащей большое количество растворенного в нефти газа. Предполагается, что динамика этих пузырьков зависит от изменения геометрии потока и возбуждения звуковых колебаний в потоке. Особое внимание уделено процессу изменения плотности жидкости за счет эффекта внутреннего эрлифта в жидкой дисперсной среде. Механически вызванные кинетические изменения макромолекул (разрушение и синтез коллоидных цепей) могут происходить, когда пузырьки схлопываются. Эти особенности могут быть использованы при обработке нефти и в геофизических исследованиях скважин для оценки нефтенасыщенности пластов.
В статье изучается влияние кавитации и электрокоррозии на образцы никелевого сплава Инконель 625, изготовленные с помощью аддитивных технологий (далее по тексту - АТ). Цель исследования: изучить влияние кавитации и электрокоррозии на образцы Инконель 625, изготовленные с помощью АТ; сравнить скорость разрушения образцов, подверженных кавитации, электрокоррозии и их комбинации; оценить потенциал применения АТ в судостроении с учетом влияния кавитации и электрокоррозии.
Методы исследования: эксперименты с ультразвуковой кавитацией; электрохимические испытания; анализ изменения массы образцов. Основные результаты: электрокоррозия оказывает более сильное влияние на разрушение образцов, чем кавитация; одновременное воздействие кавитации и электрокоррозии приводит к ускоренному разрушению образцов; АТ имеют потенциал для судостроения, но требуют дальнейших исследований для оценки их долговечности в условиях кавитации и электрокоррозии.
Книга рассказывает о кавитации - явлении, часто возникающем в движущейся жидкости. Кавитация приводит к разрушению рабочих поверхностей гребных винтов, подводных крыльев, турбин и насосов. Кавитация в крови вызывает поврежедние органов человека, животных и рыб. Искусственно созданная ультразвуком кавитация используется для очистки поверхностей предметов, удаление из жидкости нерастворенных газов, получение эмульсий и т. д.
Показана опасность традиционных химических технологий обеззараживания воды. Приведены основные недостатки дезинфекции воды под действием ультрафиолетового облучения. Обоснована перспективность применения плазменных технологий. Дана краткая характеристика физико-химических преобразований в воде под воздействием плазмы, по аналогии с другими физическими воздействиями, сопровождающимися кавитацией. Представлен обзор наиболее интересных, по мнению авторов, технических решений в области плазменной обработки воды. Подчеркнута необходимость исследований последствий воздействия на воду высоких энергий.
Рассмотрены теоретические основы очистки сточных вод от тяжелых металлов под воздействием лазерного излучения. Показана возможность осаждения ионов тяжелых металлов путем перевода их в гидроксиды и гидрокарбонаты в результате химических преобразований веществ под действием кавитации. Объектом исследований является причина химических преобразований веществ в процессе кавитации. Предмет исследований – природа эффекта люминесценции, сопровождающего процесс развитой кавитации. При проведении исследований использован экспериментальный метод совместной синхронизированной фиксации импульсов давления и светоэмиссии при разрыве и коллапсе кавитационных каверн объемной жидкости с помощью двухканального запоминающего осциллографа. Экспериментально доказано возникновение соновспышек при расширении каверн в жидкости, что не подтверждает гипотезу о тепловой природе сонолюминесценции.