Офіційний веб сайт

Проточний кавітатор з високою інтенсивністю ультразвуку для обробки рідких середовищ

м85

Автори: Гришко І.А.,к.т.н.,  Новосад А.А.

Представлена Національним технічним університетом України «Київський політехнічний інститут».

В роботі вирішено проблему створення проточних ультразвукових резонансних кавітаторів з високою інтенсивністю ультразвукових коливань для обробки рідких середовищ в різних технологічних процесах з урахуванням реологічних властивостей оброблюваної рідини, що дає можливість не вносячи в технологічну магістраль додаткового гідравлічного опору підвищити ефективність цих процесів за рахунок утворення в центральній частині кавітатора області з високою інтенсивністю ультразвукових коливань, забезпечивши при цьому довговічність кавітаційного обладнання за рахунок створення мінімальної інтенсивності на випромінюючій поверхні.

Розроблено наукові засади розрахунку та методика проектування проточного кавітатора з високою інтенсивністю ультразвуку для обробки рідких середовищ. Запропоновано нові підходи в вирішенні актуальної задачі безреагентного знезараження рідини шляхом додавання в кавітуюче середовище абразивного матеріалу, що дало можливість в 5-6 разів підвищити ефективність технологічного процесу знезараження. Практичне застосування розробленого і дослідженого кавітаційного обладнання забезпечило підвищення ефективності технологічних процесів знезараження води у відкритих водоймах, дезінтеграції мікроорганізмів, підвищення довговічності та безпеки змащувально-охолоджуючих рідин, що підтверджено відповідними актами впровадження.  

Про рівень роботи свідчить те, що вона була презентована в штаб-квартирі ООН та в штаб-квартирі міжнародної організації «Південь-Південь» в Нью-Йорку (США).

Кількість публікацій: 38, в т.ч. 14 статей, 12 тез доповідей. Отримано 2 патенти України на винахід та 5 на корисну модель. Роботи авторів процитовано в 16 наукових журналах, h-індек = 3.

Відео

Надіслати коментар

Коментарі

аспірант кафедри ГГС НАУ Пузік О.С.

Дана праця є завершеною актуальною науковою роботою. Про це свідчать сформульовані та доведені наукова новизна та практична значимість. Актуальність дослідження визначається необхідністю інтенсифікації технологічного процесу оброблення рідких середовищ з використанням ультразвукової кавітації. Новизна роботи підтверджується до-веденням необхідності використання трубчастої поверхні випромінювання з використанням математичного моделювання та отримання аналітичних залежностей, в тому числі для визначення режимних параметрів. Практичне значення мають розрахунки резонансних проточних кавітаторів, їх експериментальні зразки та впровадження отриманих під час експериментальної фази досліджень результатів.
За розроблення основ нового підходу до вирішення актуального наукового завдання робота заслуговує на здобуття премії Президента України для молодих вчених.

Водотовка Володимир Ілліч, д. т. н., проф. КНУТД

В даній роботі розроблено і досліджено ефективне кавітаційне обладнання, а також запропоновано елементи технологічних процесів, в яких це обладнання є застосованим. Таким чином, результати роботи можуть бути досить швидко впроваджені в різних галузях промисловості.

Черенков Олександр, д. т. н., проф. ХНТУСГ ім. Петра Василен

Обробка рідин ультразвуком з інтенсивністю коливань близько 100 Вт/см2 при одночасному збереженні продуктивності процесу є складною науково-практичною задачею, вдале рішення якої запропоновано в даній роботі. Розроблений кавітатор дозволяє значно вдосконалити існуючі та розробити нові технологічні процеси в багатьох галузях. Конструктивна реалізація даного пристрою у вигляді проточного кавітатора є досить вдалою, оскільки дозволяє вбудовувати його в існуючі технологічні процеси.

Гість Троцишин Іван, д.т.н., проф. , ОНАЗ ім. Попова

Робота «Проточний кавітатор з високою інтенсивністю ультразвуку для обробки рідких середовищ» є яскравим прикладом ефективної співпраці фахівців з різних галузей, що в результаті синергетичного ефекту дало можливість створити нове обладнання для реалізації ультразвукових кавітаційних технологій. Також вагомим науковим результатом варто вважати математичну модель, що описує розвиток кавітаційної області в кавітаторі.

Віталій Петрусь, к.т.н., Вінницький НТУ

Робота має безумовну актуальність та високу наукову і практичну цінність. Зокрема, в роботі доведено, що за рахунок використання трубчатої форми випромінюючої поверхні з направленою концентрацією ультразвукової енергії досягається можливість підвищення інтенсивності ультразвукових коливань в рідині. Крім того, виконано як теоретичні так і експериментальні дослідження, з врахуванням реологічних властивостей рідини, процесу виникнення та інтенсифікації кавітації в фокальній області трубчатого вібратора. Розроблена в результаті проведення досліджень методика розрахунку проточного кавітатора дозволяє визначити розміри складових елементів акустичної коливальної системи з урахуванням реологічних властивостей оброблюваної рідини, застосованих матеріалів і типу п'єзоелектричної кераміки. В цілому отримані результати надають можливість використання розробленого кавітатора для підвищення ефективності низки технологічних процесів в напрямках знезараження води у відкритих водоймах та підвищення довговічності і безпеки змащувально-охолоджувальних рідин.

Гість Зайончковський Г.Й., д.т.н., проф., НАУ

Очисні споруди, які застосовуються для водо-підготовки, в більшості випадків використовують реагентні способи знезараження. Ці способи мають ряд переваг, але існує і ряд недоліків, до яких слід віднести розгалужену систему трубопроводів. Знезаражена вода, яка транспортується по цій мережі піддається повторному бактеріальному забрудненню, в наслідок накопичення в ній різного роду мікроорганізмів. Тому виникає необхідність встановлення бактеріальних фільтрів безпосередньо перед споживачем. Запропонований авторами проточний ультразвуковий кавітатор завдяки своїй конструкції та можливостям безреагентного знезараження може бути застосований для суспільства як надійний та ефективний засіб для доочищення питної води, що транспортується водоочисними станціями населенню.

Гість Крапивницька І.О., к.т.н., доц. НУХТ

В роботі представлено розвиток наукових основ ультразвукової кавітації, які реалізовані у створенні сучасних технологій обробки рідких середовищ з урахуванням їх реологічних властивостей, способі інактивації контамінуючої мікрофлори природних та стічних вод. Особливої уваги заслуговує розроблене обладнання, що дозволяє інтенсифікувати процеси знезараження різних технологічних середовищ, виконані розрахунки та моделювання процесів ультразвукової кавітації. Робота актуальна, має наукову новизну та практичну цінність.

Гість Мочалін Є.В., д.т.н., проф. ДонГТУ

Робота, безумовно, є актуальною оскільки спрямована на розвиток перспективних сучасних технологій, заснованих на використанні ультразвукової кавітації. Враховуючи складність теоретичного опису фізичних процесів, які супроводжують роботу кавітаторів, слід відмітити вдале поєднання теоретичних моделей та експериментальних досліджень, що забезпечило обґрунтування нової конструкції трубчатого кавітатора. Слід відмітити також розробку інженерної методики розрахунку акустичної схеми ультразвукового кавітатора, який забезпечує більш високий рівень енергії ультразвукових коливань. обґрунтованість та достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій, наданих в науковій роботі, підтверджуються широким використанням результатів досліджень в спеціалізованих інститутах та в промисловості (Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАНУ, Інститут мікробіології і вірусології НАНУ, ОАО «Редуктор-ПМ»).

Ірина Берник к.т.н., доцент Вінницький НАУ

У роботі вирішена важлива науково-практична проблема підвищення ефективності технологічного процесу знезараження рідинних середовищ при використанні ультразвукових кавітаційних технологій. Досягнення технологічного ефекту отримано за рахунок створення принципово нового обладнання - проточного ультразвукового резонансного кавітатора з високою інтенсивністю обробки.
Відмічаю, значну кількість публікацій, презентацію роботи, як в нашій країні, так і закордоном.

Гість Іван Назаренко д.т.н., проф. КНУБА

Здійснені дослідження та їх результати мають визначне наукове і практичне значення, оскільки виконані на
вирішення актуальної роблеми - застосування ультразвукових резонансних коливань для обробки рідких середовищ.
Цінність роботи полягає в системному підході до вибору методик досліджень, врахування реологічних властивостей
оброблювальної рідини і створення на цій основі проточного кавітатора з високою інтенсивністю ультразвуку.
Новизна роботи підтверджена патентами України.
За змістом, культурою досліджень та результатами робота заслуговує здобуття премії Президента України для молодих вчених.

Бібик В.В., к.ф-м.н., доц., Сумський державний університет

Задача знезараження рідин без використання хімічних сполук є актуальною і вкрай важливим є її вирішення з огляду на зростаюче навантаження на екологію довкілля, зумовлене діяльністю людини. Авторам вдалося запропонувати, як захищений патентами виріб, так і обгрунтувати технологічні процеси в яких ефективно вирішена ця задача.
Комплексність, актуальність, важливість і наукова новизна, що вирізняють роботу, заслуговують її номінування на здобуття премії Президента України.

Гість Ружицька Н.В. к.т.н., ОНАХТ

Представлена на розгляд робота безумовно є актуальною і своєчасною, адже вона орієнтована на підвищення ефективності ультразвукових кавітаційних технологічних процесів, які знаходять все більше розповсюдження. В роботі окремо виділено технологічний процес безреагентного знезараження рідин, який здатний поліпшити екологічну безпеку багатьох промислових виробництв та покращити санітарно-епідеміологічні умови життєдіяльності людини.
Результати роботи широко апробовані на наукових конференціях і висвітлені у 33 наукових працях, втому числі отримано ряд патентів на винаходи України, що засвідчує новизну запропонованих ідей та рішень.

Олексій Ланець, д-р. техн. наук, НУЛП

Олексій Ланець, д-р. техн. наук, Володимир Гурський, канд.техн.наук, Національний університет "Львівська політехніка".

Олексій Ланець, д-р. техн. наук, доц., Володимир Гурський, к

Результати роботи покликані на створення нових вібраційних кавітаторів, висока інтенсивність ультразвуку в яких забезпечується за рахунок фокусуючих властивостей трубчатої резонансної кавітаційної камери, що забезпечує підвищення ефективності технологічних процесів обробки рідин: знезараження води у відкритих водоймах; дезінтеграції мікроорганізмів; підвищення довговічності та безпеки змащувально-охолоджуючих рідин, тощо. Зокрема, підвищено ефективність кавітаційних технологічних процесів на основі вивчення закономірностей виникнення і розвитку кавітаційних зон у об’ємі трубчатої проточної кавітаційної камери, стінки якої здійснюють резонансні ультразвукові коливання.
Запропонована та апробована на практиці методика розрахунку проточних кавітаторів з високою інтенсивністю ультразвуку, яка дозволяє обґрунтовувати структуру та параметри складових елементів акустичної коливальної системи.
Дана робота визначається актуальністю, науковою новизною та заслуговує здобуття премії Президента України.

ГістьТетяна Вітенько д.т.н., проф. ТНТУ ім. Івана Пулюя

Дослідження, пов’язані з розробкою ультразвукових кавітаторів високої інтенсивності є на сьогодні важливим науковим напрямком. Адже застосування таких пристроїв, що відзначаються високою інтенсивністю впливу на систему може забезпечити технологічну та експлуатаційну ефективність багатьох процесів.
Авторами вперше обґрунтована можливість підвищення ефективності безреагентного кавітаційного способу знезараження рідини шляхом додавання в кавітаційне середовище абразивного матеріалу, тим самим інтенсифікувавши процес механічного руйнування мікроорганізмів.
Особливої уваги заслуговує розроблена авторами методика розрахунку проточних кавітаторів з п'єзоелектричними високоамплітудними приводами осьових переміщень та трубчастої резонансної кавітаційної камери, що збуджується на нульовий моді радіальних коливань. Методика дозволяє визначити розміри складових елементів акустичних коливальних систем з урахуванням реологічних властивостей оброблюваної рідини, застосованих конструктивних матеріалів і типу п'єзоелектричної кераміки.

Гість Сьомін Д.О., д.т.н., проф. СНУ ім. В.Даля

Робота представляє науковий і практичний інтерес. Актуальність проведених досліджень обумовлена спрямованістю на вирішення конкретних задач щодо підвищення ефективності кавітаційної обробки рідких середовищ. Як видно з реферату авторами проведений великий обсяг аналітичних і експериментальних досліджень у даному напрямку, кінцевою метою досліджень є створення ультразвукового кавітаційного обладнання, що забезпечує введення в рідину ультразвукових коливань високої інтенсивності.
Особливої уваги заслуговує методика розрахунку складної резонансної системи та перевірка ефективності розробленого обладнання на прикладі знезараження рідких середовищ.

Гість Кононенко А.П., д.т.н., проф. ДонНТУ

Представлена на здобуття премії Президента України робота «Проточний кавітатор з високою інтенсивністю ультразвуку для обробки рідких середовищ» є актуальною, оскільки в ній розглядаються питання, пов’язані з підвищенням ефективності кавітаційної обробки рідких середовищ шляхом створення обладнання, яке забезпечує введення в рідину ультразвукових коливань високої інтенсивності. Відомо, що ефективність кавітаційної обробки в значній мірі залежить від рівня інтенсивності, введених в рідину, ультразвукових коливань.
Запропонований та апробований авторами трубчатий кавітатор дозволяє ввести в рідину ультразвукові коливання великої інтенсивності за рахунок збудження кавітатора на нульовій моді коливань. Таке рішення дозволяє отримати максимальні значення інтенсивності ультразвуку в центральній області і мінімальні на випромінюючій поверхні, що забезпечує підвищення ефективності обробки рідини в потоці та суттєве збільшення ресурсу роботи технологічного обладнання.

Гість Павел Андренко д.т.н., проф. НТУ "ХПИ"

В роботі ефективно використано комплексний метод дослідження який поєднує фізичний, математичний, комп’ютерне моделювання з наступним експериментальним підтвердженням адекватності отриманих результатів.
Важливим результатом роботи є розроблений та всесторонньо досліджений трубчатий кавітатор, що збуджується на нульовій моді коливань. Результати роботи захищені патентами України на винахід, спосіб та корисні моделі.
В цілому роботу можна розглядати як приклад сучасного комплексного підходу до ефективного вирішення складної науково-технічної проблеми пов’язаної з розробкою кавітаційного технологічного обладнання з високою інтенсивністю ультразвукових коливань.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.