АНАЛІТИЧНИЙ АНАЛІЗ ДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ВІБРАЦІЙНОЇ МАШИНИ ДЛЯ ЗНЕЗАРАЖУВАННЯ ТА ЗМІНИ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВОДИ

Authors

  • НО Костюк Украина
  • АІ Гордєєв Украина
  • ОА Гордєєв Украина

Abstract

За останній період з’явився новий напрямок створення вібраційного обладнання для оброблення води кавітаційним процесом, який забезпечує надання воді нових властивостей та її знезараження [1,2]. Однак їм притаманні деякі недоліки – незначний час одноразового перебування рідини у стані виникнення кавітаційної зони. У Хмельницькому національному університеті створено ряд вібраційних машин для кавітаційного оброблення води з метою знезаражування та зміни її властивостей [3-5], які побудовані на основі багаторазового впливу на рідину у кавітаційній зоні. Тому проектування та розроблення нових конструкцій технологічного вібраційного обладнання і зумовлюють актуальність поставленого завдання. Для побудови аналітичної моделі робочого органу вібраційної машини розроблена його принципова схема, яка представлена на рис.1. Для дослідження динаміки роботи вібраційної машини і аналізу впливу режимів роботи приводу та конструктивних параметрів на ефективність процесу знезаражування і зміні властивостей води запропоновано наступну систему диференційних рівнянь: де – сила, що діє на шток робочого органу; m – маса рідини, яка отримає коливальний рух; Dп – діаметр поршня; S2 – площа насадка; S1 – площа поршня; Ап – амплітуда коливання поршня; Ан – амплітуда коливання рідини у насадку; Pmax – максимальний тиск у поршневій камері; kx – демпфуюча здатність поршня з отворами; Cx – жорсткість пружного середовища рідини з пухирцями з урахуванням пружності циліндра. При аналізі динамічної моделі використано наступні припущення: при коливаннях рідини діє закон нерозривності рідини (відсутній її розрив – кавітація), вплив температури на рідину не враховується, ураховується кількість вмісту розчиненого повітря. В дослідженнях будемо визначати миттєвий максимальний тиск Рmax у камері при ході поршня униз. З рівняння системи (1) згідно закону нерозривності рідини можна записати наступну залежність:

References

1. Вітенько Т.М. Гідродинамічна кавітація у масообмінних хімічних і біологічних процесах : монографія / Т.М. Вітенько. – Тернопіль, 2009. – 224 с.

2. Низькочастотні віброрезонансні кавітатори: монографія / Л.І. Шевчук, І.С. Афтаназів, О.І. Строган, В.Л. Старчевський. – Львів: Видавництво Львівської політехніки. 2013. – 173 с.

3. Сілін Р.І. Властивості води та сучасні способи її очищення: монографія / Р.І. Сілін, Б.А. Баран, А.І. Гордєєв. – Хмельницький: ХНУ, 2009. – 254 с., іл.

4. Патент на корисну модель. №94358 України, МПК В01F 5/00. Вібраційний кавітатор поршневого типа для активації рідини та її знезаражування / Сілін Р.С., Гордєєв А.І., Копицяк О.А. (Україна); заявник і патентовласник Хмельницький нац. ун-т. – u 2014 05860; Заяв. 30.05.2014. Опубл.10.11.2014. Бюл. № 21 – 4 с.

5. Пат. на корисну модель №126495 України. МПК С02F 1/00, Вібраційна машина для знезаражування водних середовищ / А.І. Гордєєв, Н.О. Костюк; – № u 2018 10090; заяв. 02.01.2018; опубл. 25.08.2018, Бюл. №12. – 6 с.

Published

2020-02-02

How to Cite

Костюк, Н., Гордєєв, А., & Гордєєв, О. (2020). АНАЛІТИЧНИЙ АНАЛІЗ ДИНАМІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ВІБРАЦІЙНОЇ МАШИНИ ДЛЯ ЗНЕЗАРАЖУВАННЯ ТА ЗМІНИ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВОДИ . Pridneprovskiy Scientific Bulletin, 6(662). Retrieved from http://www.rusnauka.com/index.php/rusnauka/article/view/1891