CC BY
68
№ 1 - 2/ 2015
3. Кочетов О.С., Гетия И.Г., Гетия С.И., Леонтьева И.Н. Параметры аэродинамического шума вентиляционных систем// Техника и технологии: Пути инновационного развития [Текст]: Сборник научных трудов 4-ой Международной научно-практической конференции (30 июня 2014 г.)/ редкол.:Горохов А.А. (отв.Ред.);Юго-Зап.гос.ун-т.Курск, 2014.-271с., С. 151-156.
4. Кочетов О.С. Система вентиляции с использованием тепла в аппаратах кипящего слоя// Наука и образование XXI века: сборник статей Международной научно-практической конференции (29 августа 2014 г., г.Уфа). - Уфа: Аэтерна, 2014.-146с., С. 22-27.
5. Кочетов О.С., Сошенко М.В., Щербаков А.А. Аппарат кипящего слоя для систем вентиляции // Роль науки в развитии общества: сборник статей Международной научнопрактической конференции (13 декабря 2014 г., г.Уфа).- Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-158 с. С. 18-21.
© О.С.Кочетов, 2015
УДК 677:628.517.2
О.С.Кочетов,
д.т.н., профессор,
Московский государственный университет приборостроения и информатики,
е-mail: [email protected]
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК АКУСТИЧЕСКИХ
ФОРСУНОК
Аннотация
Работа посвящена вопросам интенсификации технологических процессов в химической промышленности, связанных с тепло - и массообменом (сушка, абсорбция, экстракция и другие), в которых для диспергирования используются форсунки для высокодисперсных распылов со средним диаметром капель менее 30... 40 мкм.
Ключевые слова
Интенсификация, технологический процесс, химическая промышленность, форсунка, высокодисперсный распыл.
Одним из прогрессивных способов распыливания является акустическое и вихревое распыливание [2,с.21; 3,с.12; 4,с.20; 5,с.12, 6,с.12; 7,с.18]. В акустических форсунках (с газоструйным излучателем) генерация звуковых колебаний возникает при обтекании камеры резонатора сверхзвуковым потоком.
Ниже приводятся результаты экспериментального исследования акустической форсунки со стержневым излучателем. Схема форсунки показана на рис. 1 (диаметр сопла dc=13 мм, диаметр стержня dCT=10 мм; диаметр резонатора dр=13 мм, глубина резонатора h=4 мм; расстояние сопло - резонатор равно b=4 мм). Производительность форсунки по расходу жидкости изменяли от 42 до 600 кг/ч. Давление жидкости изменяли в зависимости от производительности форсунки в узких пределах - от 0,02 до 0,3 МПа.
50
Международный научный журнал «Инновационная наука»
Акустические параметры излучателя форсунки регулировали в следующих пределах: частота от 5,7 до 23 кГц, уровень звукового давления от 150 до 166 дБ и акустическая мощность от 31,0 до 448,0 Вт.
Рисунок 1 - Схема опытной акустической форсунки: 1 - резонатор; 2 -стержень; 3 - втулка; 4 - сопло; 5 - маховик. I - воздух; II - жидкость.
На рис. 2а показана зависимость медианного диаметра капель ём от производительности форсунки и давления сжатого воздуха. Из рисунка следует, что при постоянной производительности форсунки повышение давления воздуха приводит к уменьшению медианного диаметра, что можно объяснить увеличением удельного расхода энергоносителя и ростом акустической энергии, создаваемой излучателем. На рис. 2б представлена зависимость медианного диаметра капель от соотношения расходов воздуха Gb и жидкости вж. Как видно из рисунка, при уменьшении соотношения Gb/Ож средний размер капель возрастает; увеличение удельного расхода примерно в 3 раза (с 0,20 до 0,55 кг/кг) приводит к незначительному уменьшению размера капель (на 10^20 мкм).
При постоянной производительности форсунки качество распыливания зависит от акустической мощности, создаваемой излучателем форсунки (см. рис. 2в), при этом повышение мощности Жоприводит к более качественному распыливанию жидкости. Повышение давления воздуха при постоянных размерах излучателя ведет к росту излучаемой мощности акустических колебаний, а следовательно, и к росту к. п. д. излучателя.
Опыты показали, что изменением расстояния сопло-резонатор можно регулировать угол распыливания в широком диапазоне - от 20 до 160°. На угол раскрытия факела оказывает влияние расход жидкости, а при работе излучателей с отношением диаметра сопла к диаметру резонатора больше единицы (dc/бр >1) можно получить большую акустическую мощность путем снижения частоты акустических колебаний при постоянных расходах газа, т.е. при разработке форсунок со стержневыми излучателями следует применять резонаторы, у которых отношение dc/dp изменяется от 1 до 1,15.
Анализируя результаты приведенных исследований можно сделать вывод о том, что при постоянной производительности форсунки качество распыливания зависит от акустической мощности, создаваемой резонансным излучателем форсунки, котороеприводит к более качественному распыливанию жидкости, повышая тем самым эффективность применения акустических форсунок [1,с. 129; 8,с.35; 9,с.23; 10,с.46].
51
№ 1 - 2/ 2015
Рисунок 2 - Изменение медианного диаметра капель ёмв опытах: а - зависимость ём от производительности форсунки и давления воздуха; 1 - Ож = 660 л/ч; 2 - 330 л/ч; 3 - 250 л/ч; б -зависимость оМот Gb/Ож; в — зависимость Ом от акустической мощности: 1- Рв - 0,15 МПа; 2 -0,20; 3 - 0,25; 4 - 0,30; I - диаметр резонатора dp = = 15 мм,. 1=10 мм, h=6 мм, Ож =187 кг/ч, акустическая мощность Wa= 30-120 Вт; II ёр=15 мм, 1=6 мм, h=4 мм, Ож =187 кг/ч, Wa=260-450 Вт.
Список использованной литературы:
1. Кочетов О.С., Сажин Б.С. Снижение шума и вибраций в производстве: Теория, расчет, технические решения. М., 2001.-319 с.
2. Кочетов О.С.,Стареева М.О. Форсунка для распыления жидкости // Патент РФ на изобретение № 2465065. Опубликовано 27.10.2012. Бюллетень изобретений № 30.
3. Кочетов О.С.,Стареева М.О. Вихревая форсунка // Патент РФ на изобретение № 2465066. Опубликовано 27.10.2012. Бюллетень изобретений № 30.
4. Кочетов О.С.,Стареева М.О.Акустический распылитель Кочетова // Патент РФ на изобретение № 2465516.Опубликовано 27.10.2012. Бюллетень № 30.
5. Кочетов О.С.,Стареева М.О.Распылитель акустический//Патент РФ на изобретение №2465517.Опубликовано 27.10.2012.Бюллетень изобретений № 30.
6. Кочетов О.С.,Стареева М.О. Распылитель дисковый//Патент РФ на изобретение №2460589. Опубликовано 10.09.2012. Бюллетень изобретений № 25.
7. Кочетов О.С.,Стареева М.О. Форсунка Кочетова для распыливания жидкостей // Патент РФ на изобретение № 2461427. Опубликовано 20.09.2012. Бюллетень изобретений № 26.
8. Кочетов О.С. Расчет акустических форсунок для распыливания жидкостей и суспензий// Актуальные проблемы современной науки: сборник статей Международной
52
Международный научный журнал «Инновационная наука»
научно-практической конференции (15 сентября 2014 г., г.Уфа). - Уфа: Аэтерна, 2014.-56 с. С. 33-37.
9. Кочетов О.С.Исследования форсунок для распыливания жидкостей и суспензий/Шаучный взгляд на современное общество: сборник статей Международной научнопрактической конференции (28 сентября 2014 г., г.Уфа). - Уфа: РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2014.-205с. С. 21-24.
10. Кочетов О.С. Исследования акустических характеристик аэродинамических глушителей шума // Международный научно-исследовательский журнал = Research Journal of International Studies. - 2014. № 7-1 (26). C. 45-48.
© О.С.Кочетов, 2015
УДК 621.91.01
Ю.Ю. Кузнецова
старший преподаватель кафедры «Технология металлов и машиностроения» Институт судостроения и морской арктической техники, филиал САФУ
г. Северодвинск, Российская федерация
К.К. Снегирева
старший преподаватель кафедры «Технология металлов и машиностроения» Институт судостроения и морской арктической техники, филиал САФУ
г. Северодвинск, Российская федерация
УЛУЧШЕНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ РЕЗАНИЕМ НОВЫХ ВЫСОКОПРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ
Аннотация
В статье предложен способ улучшения обрабатываемости высокопрочных сталей резанием. Учесть всевозможные факторы, возникающие в процессе обработки материалов на металлорежущих станках, возможно при использовании энергетического параметра -коэффициента диссипации энергии.
Ключевые слова
Высокопрочные стали, обрабатываемость резанием, оптимальные режимы обработки,
коэффициент диссипации энергии.
Архангельская область уникальна тем, что на ее территории сосредоточены две крупнейшие обрабатывающие промышленности: машиностроение и металлообработка, а также лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность.
Однако, если в деревообрабатывающей отрасли достаточно стабильная сырьевая база, то в машиностроении идет постоянное усовершенствование используемых конструкционных материалов. Так, еще десять лет назад, для изготовления корпусных деталей объектов подводного судостроения использовались высокопрочные стали с пределом прочности до 1200 МПа, то в настоящее время уже существуют стали с таким показателем, равным 2000 МПа. Кроме того, за счет применения сложного комбинирования процессов термического и деформационного воздействия на материал на заготовительном этапе производства, удается добиться высоких значений пластичности и ударной вязкости.
53
