Academic literature on the topic 'Гідродинамічна кавітація'

На сьогоднішній день попит світлі нафтопродукти а саме бензи, з великою швидкістю збільшується не зважаючи кількості попиту на дизельне палив та альтернативні види палив. У статті представлено загальне поняття компаундування, поняття гідродинамічної кавітації та інші види кавітації. Були проведені дослідження гідродинамічної кавітації на обробку модифікованого гептану та гексану одноатомними спиртами та вплив на значення їх детонаційної стійкості. Експериментально було доведено що кавітація впливає на збільшення октанового числа вуглеводнів модифікованих одноатомними спиртами на 4,5-4,6 пункти при концентрації спирту не більше 1 %.

Проблеми екології та охорони навколишнього середовища стаютьвсе більш гострими по міру розвитку суспільства й науково-технічного прогресу, що стрімко збільшує свій вплив на природу. Негативному антропогенному впливу піддаються всі складові біосфери -ґрунт, атмосфера і гідросфера з проживаючими в них флорою і фауною. Проблема боротьби з забрудненням з річкових суден та суден типу ріка-море є комплексною та вимагає комплексного рішення. На сьогоднішній день існують фрагментарні елементи очищення відходів, які утворюються на судні в процесі рейсу. Однак відсутні комплексні рішення даної проблеми. Особливо гостро строїть проблема очищення СВ та НВ. Запропоновані методи обробки забруднених вод та харчових відходів з водного транспорту в процесі рейсу за умови, що харчові відходи будуть змільчені та додані до СВ.У результаті проведених досліджень доведена ефективність застосування гідродинамічних кавітаторів як при очищенні відносно малозабруднених вод (БВ), так і при очищенні сильнозабруднених СВ. Як було відзначено в роботі, осади після обробки СВ доцільно перероблятив біогаз разом з харчовими відходами. Тривалість анаеробного бродіння скорочується від зменшення розміру органічних часток. Отже, диспергування гідродинамічною кавітацією повинне прискорити процеси гідролізу органічних сполук. Таким чином, напрямком подальших досліджень є вивчення впливу кавітації на процеси анаеробного бродінняКлючові слова: судно, стічні води, переробка відходів, енергетична установка, двигун, рушійно-рульовий комплекс.

Актуальність вирішення проблеми сепарації суднових лляльних вод (СЛВ) в умовах роботи судна безпосередньо призводить до підвищення не тільки його економічних показників роботи, а й впливає на якість його експлуатації. У цьому випадку можливе підвищення сумарного ККД суднової енергетичної установки і зведення до допустимим нормам екологічного забруднення водного басейну в районі плавання. Переробка СЛВ безпосередньо пов'язана з отриманням вторинних енергоресурсів в умовах роботи судна і практично що раніше не розглядалася. Основна мета проведених досліджень полягала в отриманні нових даних, що вказують на можливість створення принципово нової технології сепарації СЛВ. Така технологія повинна базуватися на методі гідродинамічної кавітації багатофазного потоку зі штучним управлінням розмірами суперкаверни за допомогою штучної вентиляції. Основне завдання досліджень було зведенно до отримання результатів, що дозволяють виконати оцінку продуктивності такої технології і розробити нову конструкцію суднового сепаратора. Ключові слова: морське судно, нафтовмісні води, очищення нафтовмісних вод, сепарація, кавітація

Актуальність вирішення проблеми сепарації суднових лляльних вод (СЛВ) в умовах роботи судна безпосередньо призводить до підвищення не тільки його економічних показників роботи, а й впливає на якість його експлуатації. У цьому випадку можливе підвищення сумарного ККД суднової енергетичної установки і зведення до допустимим нормам екологічного забруднення водного басейну в районі плавання. Переробка СЛВ безпосередньо пов'язана з отриманням вторинних енергоресурсів в умовах роботи судна і практично що раніше не розглядалася. Основна мета проведених досліджень полягала в отриманні нових даних, що вказують на можливість створення принципово нової технології сепарації СЛВ. Така технологія повинна базуватися на методі гідродинамічної кавітації багатофазного потоку зі штучним управлінням розмірами суперкаверни за допомогою штучної вентиляції. Основне завдання досліджень було зведенно до отримання результатів, що дозволяють виконати оцінку продуктивності такої технології і розробити нову конструкцію суднового сепаратора. Ключові слова: морське судно, нафтовмісні води, очищення нафтовмісних вод, сепарація, кавітація

Розглянуто вплив кавітаційних явищ на інтенсифікацію процесу диспергування при реалізації механізмів ДІВЕ. Розроблений та змонтований експериментальний стенд для дослідження впливу гідродинамічної кавітації на диспергування складних гетерогенних систем. Наведені результати експериментальних досліджень впливу теплофізичних режимів диспергування системи з фосфоліпідами на властивості утворених частинок.

Насоси широко використовуються в більшості технологічних процесів хімічної і харчової промисловості, в т.ч. в апаратах для інтенсифікації процесу отримання мікро- і наноемульсій за рахунок виникнення ефектів гідродинамічної кавітації. Використання кавітаційних технологій дозволяє збільшити продуктивність технологічних процесів, забезпечити значну економію енерговитрат і високу якість обробки дисперсних систем. В технологічних схемах кавітаційних апаратів використовуються насоси різних типів. Виникнення в них кавітаційних ефектів призводить до негативних наслідків в результаті яких відбувається зниження продуктивності і ККД всього пристрою і руйнування поверхонь робочих органів. Найбільшого застосування знайшли динамічні лопатеві і об’ємні (гвинтові або шестеренні) насоси. В роботі представлені результати досліджень виникнення кавітаційних ефектів в динамічному відцентровому і в об’ємному шестеренному насосах за зміною температурних і електрохімічних показників води в результаті обробки. Аналіз результатів досліджень температурних показників продемонстрували відмінності принципу дії обраних насосів за їх впливом на оброблюване середовище. В динамічному відцентровому насосі температурні показники швидко наростають, на відміну від об’ємного шестеренного, в якому за 20 хв. роботи підвищення температури практично не відбулося. В результаті активного динамічного впливу на молекулярному рівні при проходження рідини через відцентровий насос рівень рН збільшується вже з перших секунд обробки. Значення питомої електропровідності води змінюються так само більш виражено для динамічного відцентрового насосу. Отримані результати вказують на активацію води з утворенням електронно-збуджених станів молекул. Таким чином, встановлено виникнення кавітації в динамічному відцентровому насосі при певних умовах і параметрах його роботи.

Актуальність теми дослідження. Існуючі технології є екстенсивними та не передбачають комплексного очищення підземних вод від забруднень природного та антропогенного походження. Постановка проблеми. Наукове обґрунтування, дослідження та впровадження технологічного рішення, яке передбачає комплексне очищення в результаті комбінування відомих та удосконалених методів. Аналіз останніх досліджень та публікацій. Найбільш поширеною є технологія очищення за методом спрощеної аерації-фільтрування, яка має обмежене застосування за рядом показників (Fe2+ <10 мг/дм3, рН >6,8, гідрокарбонатної лужності > 2,0 ммоль/дм3, Н2S<2,0 мг/дм3). Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Розробка та впровадження технології, в основі якої закладено принцип синергізму комплексного використання комбінованих методів. Мета статті. Розвиток науково-технічних засад у галузі комплексного очищення природних підземних вод із використанням комбінованих методів. Виклад основного матеріалу. Встановлено, що при відповідній комбінаториці відомих та удосконалених методів із використанням синергетичного ефекту швидкість проходження процесів очищення багатокомпонентних систем є не на багато нижчою, ніж для однокомпонентних (Fe2+). Розроблено теоретичні засади комплексного очищення підземних вод від сполук феруму, амонійного нітрогену, фенолів, хрому(IV) з використанням методів гідродинамічної кавітації – підлуження – коагуляції – біохімічного очищення – фільтрування. Висновки відповідно до статті. Для очищення слабокислих (рН до 6,5) підземних вод з низьким лужним резервом (до 1,5 ммоль/дм3) які містять ферум-гумінові комплекси (до 10 мг/дм3), амонійний нітроген (до 2,0 мг/дм3), феноли (0,08-0,5 мг/дм3), легко-окиснювальні органічні сполуки (до 8 мг О2/дм3), катіони Cr6+ (до 0,5 мг/дм3) розроблено та впроваджено технологію, в основі якої закладено принцип синергізму використання відомих та удосконалених комбінованих методів.

В статті розглянуті питання, пов’язані із виникненням і розвитком явища гідродинамічної кавітації при обробці рідких середовищ. Показана актуальність і можливості практичного використання ефектів, що супроводжують гідродинамічну кавітацію, для інтенсифікації енергоємних процесів у різних галузях промисловості. Проаналізовано механізм інтенсифікуючого впливу дії ефектів кавітації в тепломасообмінних процесах. Описано переваги використання гідродинамічних кавітаторів статичногго типу на прикладі сопла Вентурі. Наведено результати експериментальних досліджень впливу ефектів гідродинамічної кавітації в соплі Вентурі на зміну температурних показників водопровідної води для визначення раціональних гідродинамічних умов проведення процесу обробки. Представлено дані, що характеризують зміни температурних показніків водопровідної води з різною початковою температурою в залежності від тривалості проведення процесу для сопел з різним діаметром горловини. Показано, що збільшення тривалості обробки посилює вплив кавітаційних ефектів на матеріал. Встановлено, що зменшення діаметру горловини сопла призводить до підвищення температури зразка в результаті його обробки. Найбільші кавітаційні ефекти виникають при діаметрі горловини сопла Вентурі 0,008 м і 0,012 м. Встановлення діафрагми, що перекриває потік на 75% показало додаткове загальне підвищення температури на 3-6 °С, порівняно до отриманих результатів для зразка обробленого в кавітаційному змішувачі без діафрагми. Підвищення температури за рахунок встановлення діафрагми пояснюється посиленням дії кумулятивних ефектів внаслідок гідродинамічної кавітаційної обробки. Аналіз результатів експериментальних досліджень дозволив отримати математичну залежність числа кавітації від швидкості зміни температури за якою можна оцінити ефективність роботи кавітаційного змішувача. The article deals with issues related to the emergence and development of the phenomenon of hydrodynamic cavitation in the processing of liquid media. The actuality and possibilities of practical use of the effects accompanying hydrodynamic cavitation for the intensification of energy-intensive processes in various industries are shown. The mechanism of intensifying influence of cavitation effects in heat and mass transfer processes is analyzed. The advantages of static type hydrodynamic cavitators using the Venturi nozzle example are described. The results of experimental studies of the influence of the effects of hydrodynamic cavitation in the Venturi nozzle on the change of the temperature indices of tap water for the determination of rational hydrodynamic conditions of the processing process are given. The data describing changes in temperature indices of tap water with different initial temperature are presented, depending on the duration of the process for nozzles with different diameter of the neck. It is shown that increasing the duration of processing enhances the effect of cavitation effects on the material. It was established that the decrease of the diameter of the nozzle's neck leads to an increase in the sample temperature as a result of its treatment. The largest cavitation effects arise at a diameter of the neck of the Venturi nozzle 0,008 m and 0,012 m. The installation of an aperture overlapping the flow by 75% showed an additional total temperature increase of 3-6 ° C, as compared to the results obtained for a sample treated in a cavitation mixer without a diaphragm. The increase in temperature due to the installation of the diaphragm is due to an increase in the effect of cumulative effects due to hydrodynamic cavitation treatment. The analysis of the results of experimental studies allowed to obtain mathematical dependence of the number of cavitation on the rate of change in temperature on which it is possible to estimate the efficiency of the cavitation mixer.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08. – процеси та обладнання хімічної технології. − Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці напрямків інтенсифікації масообмінних процесів нафтопереробки. Показано, що при гідрокавітаційній обробці водно-вуглеводневих емульсій відбувається мікрокрекінг молекул нафти та можлива дисоціація води з утворенням водню та подальшим гідрогенолізом важких фракцій. В результаті фракційної розгонки водопаливних емульсій, що були оброблені на кавітаційному стенді, вихід легких фракцій досяг 94%, що підтверджує протікання гідрогенізаційних процесів вуглеводневої сировини, а також утворення водню при гідрокавітаційній обробці. В процесі обробки нафт та дизельного пального у кавітаторі нової конструкції було зафіксовано суттєве зниження вмісту загальної сірки до прийнятних норм, що свідчить про доцільність використання досліджуваного процесу для інтенсифікації сорбційної очистки палив від сірковмісних сполук. На основі альтернативного пального та нафти отримані гомогенні суміші, що стали джерелом світлих фракцій – сировини для отримання моторних палив. Особливо ефективним слід визнати використання цієї технології в умовах мінізаводів, напівпромислового виробництва або при доведенні некондиційного товарного продукту до вимог стандартів.
The dissertation on competition of a scientific degree of candidate of technical Sciences in the specialty 05.17.08. – processes and equipment of chemical technology. − National technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. The thesis is devoted to the scientific substantiation and development directions of intensification of mass transfer processes of oil refining. It is shown that at hydrocavitation the treatment of water-hydrocarbon emulsions occur micro cracking molecules of oil and the possible dissociation of water with formation of hydrogen and subsequent hydrogenation of heavy fractions. As a result of fractional distillation of water-fuel emulsions that were processed using the cavitation stand, the yield of light fractions reached 94%, which confirms the course of hydro-genation processes of hydrocarbons, as well as the formation of hydrogen at hydro-cavitation processing. In the process of treatment of oil and diesel fuel in cavitutor new construction recorded a significant decrease in the content of total sulfur to acceptable standards, indicating the feasibility of using the investigated process for the intensification of sorption purification of fuels from sulfur-containing compounds. On the basis of alternative fuel and petroleum obtained a homogeneous mixture, which became a source of light fractions of raw material for the production of motor fuels. Partiсularly effective should be recognized the use of this technology in terms of small plants, pilot plant production or proof of non-certified commodity product to the requirements of the standards.

Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.08. – процеси та обладнання хімічної технології. − Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертацію присвячено науковому обґрунтуванню та розробці напрямків інтенсифікації масообмінних процесів нафтопереробки. Показано, що при гідрокавітаційній обробці водно-вуглеводневих емульсій відбувається мікрокрекінг молекул нафти та можлива дисоціація води з утворенням водню та подальшим гідрогенолізом важких фракцій. В результаті фракційної розгонки водопаливних емульсій, що були оброблені на кавітаційному стенді, вихід легких фракцій досяг 94%, що підтверджує протікання гідрогенізаційних процесів вуглеводневої сировини, а також утворення водню при гідрокавітаційній обробці. В процесі обробки нафт та дизельного пального у кавітаторі нової конструкції було зафіксовано суттєве зниження вмісту загальної сірки до прийнятних норм, що свідчить про доцільність використання досліджуваного процесу для інтенсифікації сорбційної очистки палив від сірковмісних сполук. На основі альтернативного пального та нафти отримані гомогенні суміші, що стали джерелом світлих фракцій – сировини для отримання моторних палив. Особливо ефективним слід визнати використання цієї технології в умовах мінізаводів, напівпромислового виробництва або при доведенні некондиційного товарного продукту до вимог стандартів.
The dissertation on competition of a scientific degree of candidate of technical Sciences in the specialty 05.17.08. – processes and equipment of chemical technology. − National technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkov, 2016. The thesis is devoted to the scientific substantiation and development directions of intensification of mass transfer processes of oil refining. It is shown that at hydrocavitation the treatment of water-hydrocarbon emulsions occur micro cracking molecules of oil and the possible dissociation of water with formation of hydrogen and subsequent hydrogenation of heavy fractions. As a result of fractional distillation of water-fuel emulsions that were processed using the cavitation stand, the yield of light fractions reached 94%, which confirms the course of hydro-genation processes of hydrocarbons, as well as the formation of hydrogen at hydro-cavitation processing. In the process of treatment of oil and diesel fuel in cavitutor new construction recorded a significant decrease in the content of total sulfur to acceptable standards, indicating the feasibility of using the investigated process for the intensification of sorption purification of fuels from sulfur-containing compounds. On the basis of alternative fuel and petroleum obtained a homogeneous mixture, which became a source of light fractions of raw material for the production of motor fuels. Partiсularly effective should be recognized the use of this technology in terms of small plants, pilot plant production or proof of non-certified commodity product to the requirements of the standards.