МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ БАЗОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ УСТРОЙСТВ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ПРИМЕНЕНИЙ

  • Е. С. Алексюнин Южный Федеральный Университет
Ключевые слова: Распыление, ультразвук, жидкая среда, слой жидкости, аэрозоль

Аннотация

Статья содержит материалы исследований ультразвуковых способов распыления жидких сред. До настоящего времени используемыми на практике способами распыления являются такие как, гидравлический, пневматический, механический, электростатический и различные комбинированные способы. Однако эти способы имеют ряд недостатков, ограничивающих их применение в некоторых областях, например, большая неоднородность получаемого аэрозоля, использование дополнительных потоков воздуха или дополнительно-го распыляющего агента, высокая энергоемкость. Определенные затруднения возникают и при осуществлении распыления жидкостей с большой вязкостью. Учитывая это предлага-ется проектирование для целей распыления акустических устройств, генерирующих ульт-развуковые колебания, позволяющие производить аэрозоль из жидкости с помощью аку-стических колебаний звукового или ультразвукового диапазона. Раскрыт ряд технологиче-ских преимуществ ультразвуковых способов распыления, оговорены способы подвода аку-стической энергии к зоне распыления. Рассмотрены различные способы распыления как по производительности, так и по дисперсности конечного продукта. Обсуждены различия в проектировании этих устройств. Приведён подробный анализ теорий, связанных с распы-лением на микроуровне. Освещены вопросы, связанные с математическим моделированием таких типов устройств, правильностью выбора алгоритмов для проектирования. Приве-дены иллюстрации демонстрирующие результаты математического моделирования и изготовления устройств, а также математические теории, которые способствовали проведению данных разработок. Продемонстрирован схематично ряд наиболее эффектив-ных устройств, которые по результатам математического моделирования изготовлены в виде макетов и показали интересные электрофизические результаты.

Литература

1. Физика и техника мощного ультразвука. Т. III. Физические основы ультразвуковой тех-нологии / под ред. Л.Д. Розенберга. – М.: Наука, 1970. – 688 с.
2. Ультразвук. Маленькая энциклопедия / глав. ред. И.П. Голямина. – М.: Советская эн-циклопедия, 1979. – 400 с.
3. Панич А.А. Особенности проектирования ультразвуковых устройств распыления жидко-сти. – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2011. – 160 с.
4. Розенберг Л.Д. Фокусирующие излучатели ультразвука. В кн. «Источники мощного ультразвука». Ч. III. – М.: Наука, 1967.
5. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы. – М.: Машгиз, 1959. – 331 с.
6. Экнадиосянц О.К. Получение аэрозолей. В кн.: «Физика и техника мощного ультразву-ка». «Физические основы ультразвуковой технологии». Ч. V. – М.: Наука, 1970. – 687 c.
7. Харкевич А.А. Теория электроакустических преобразователей. Волновые процессы. Т. 1. – М.: Наука, 1973. – C. 398.
8. Каневский И.Н. Фокусирование звуковых и ультразвуковых волн. – М.: Наука, 1977. – 336 с.
9. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике: пер. с нем. – М.: Мир, 1955.
10. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. – М.: Мир, 1977. – 349 с.
11. Сильвестер П., Феррари Р. Метод конечных элементов для радиоинженеров и инжене-ров – электриков. – М.: Мир, 1986. – 229 с.
12. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. – М.: УРСС, 2003. – 269 с.
13. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах / под общ. ред. Красковского Д.Г. – М.: Ком-пьютерПресс, 2002. – 224 с.
14. Галлагер Р. Метод конечных элементов: пер. в англ. – М.: Мир, 1984. – 428 с.
15. Митько В.Н., Крамаров Ю.А., Панич А.А. Математическое моделирование физических процессов в пьезоэлектрическом приборостроении. – Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2009. – 240 с.
16. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2011613572 «Сис-тема управления измерениями и расчёта параметров Hioki ZKeff (коэффициент элек-тромеханической связи) Hioki ZKeff v. 1.0» 06.05.2011.
17. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2011613567 «Сис-тема управления измерениями и расчёта параметров Hioki В (реактивная составляющая проводимости пьезоэлемента) Hioki В v. 1.0» 06.05.2011.
18. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2011613570 «Сис-тема управления измерениями и расчёта параметров Hioki Y (полная проводимость пье-зоэлемента) Hioki Y v. 1.0» 06.05.2011.
19. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2011613569 «Сис-тема анализа данных и управления измерениями Hioki Mana er» «Hioki Mana er v. 1.0» 06.05.2011.
20. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2011613568 «Сис-тема управления измерениями и расчёта параметров Hioki G (активная составляющая проводимости пьезоэлемента) Hioki G v. 1.0» 06.05.2011.
21. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2011613571 «Сис-тема управления измерениями и расчёта параметров Hioki ZC (полное сопротивление и емкость пьезоэлемента) Hioki ZC v. 1.0» 06.05.2011.
Опубликован
2019-07-23
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ II. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ.