Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.23 Ультразвук в неразрушающем контроле, промышленных технологиях и изделиях

 

Вьюгинова А.А., Лбов А.А., Новик А.А. «Ультразвуковое технологическое оборудование для обработки агрессивных сред при повышенных температурах и давлении» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 141-145 (2020)

Ультразвуковые технологии, основанные на возникновении эффекта кавитации в жидкой среде, широко используются в самых различных областях промышленного производства, позволяя инициировать и интенсифицировать разнообразные технологические процессы. К конструкционным элементам оборудования и акустическим системам, работающим под непосредственным воздействием мощного ультразвукового излучения и кавитации, всегда предъявляются специальные требования, но еще более сложные условия для работы оборудования и системы управления возникают в случаях, когда необходимо производить ультразвуковую обработку химически агрессивных сред, сред, имеющих высокую температуру и находящихся под давлением – в этих случаях требования к оборудованию серьезно возрастают. В данной работе рассмотрены особенности ультразвукового оборудования, предназначенного для реализации технологических процессов в агрессивных средах в сложных условиях.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 141-145 (2020) | Рубрика: 06.23

 

Елисеев Н.Ю. «Влияние ультразвука на структурно-механические свойства высоковязкой нефти» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 146-152 (2020)

В последние время увеличивается количество технологий ультразвуковой обработки добываемых нефтей, однако, механизмы и последствия подобной обработки всё ещё не достаточно исследованы. Объектом изучения была высоковязкая нефть, с содержанием асфальтенов 15–16%. Обработка высоковязкой нефти проводилась в ультразвуковой ванне мощностью 35 Вт, частотой 43–45 кГц, время воздействия варьировалось. В ходе исследований установлено, что воздействие маломощного ультразвукового облучения может быть позитивным, то есть приводить к снижению вязкости обработанной нефти, при достаточно высоких температурах и больших скоростях сдвига. Для каждого конкретного типа нефти, пластовых условий, источника ультразвука существуют свои оптимальные условия обработки, обеспечивающее достижение максимального позитивного эффекта. Однако, после обработки нефти ультразвуком наблюдались и негативные последствия (увеличение вязкости, выпадение осадков). Таким образом, ультразвуковые методы воздействия на высоковязкую нефть лучше рассматривать как дополнительные к другим методам обработки.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 146-152 (2020) | Рубрики: 06.23 09.09

 

Хмелев В.Н., Цыганок С.Н., Барсуков Р.В., Хмелев М.В. «Ультразвуковые аппараты для интенсификации процессов» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 191-194 (2020)

Возможность и производительность различных технологий, основанных на применении ультразвукового воздействия, определяется эффективностью этого воздействия. Реализация многих технологических процессов требуется строго дозированного воздействия, поскольку при недостаточном ультразвуковом воздействии процесс слабо интенсифицируется, а при чрезмерном происходит частичное разрушение полезных веществ. Для обеспечения возможности управления процессами осуществляется непрерывный контроль состояния обрабатываемой среды. Контроль реализован за счет измерения электрических параметров пьезоэлектрической ультразвуковой колебательной системы. На основании получаемой информации реализовано согласование электрических параметров ультразвуковой колебательной системы с электронным генератором и управление его выходными параметрами (частотой и амплитудой выходного напряжения) для обеспечения максимальной эффективности процесса.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 191-194 (2020) | Рубрика: 06.23

 

Хмелев В.Н., Нестеров В.А., Шалунов А.В., Сливин А.Н. «Ультразвуковая коагуляция аэрозолей в стоячей волне» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 195-202 (2020)

Проблема улавливания субмикронных частиц из газа имеет несомненную актуальность. Для улавливания частиц применяется различное газоочистное оборудование, эффективность которого на субмикронных частицах очень низкая. Одним из перспективных направлений повышения эффективности является их предварительная коагуляция в акустических полях. Формирование стоячей волны является наиболее выгодным режимом, позволяющим максимально эффективно использовать энергию ультразвуковых колебаний при коагуляции высокодисперсных частиц. За счет большого градиента акустического давления частицы стремятся в узловые области, расстояние между частицами изменяется на несколько порядков, за счет чего эффективность коагуляции повышается. Установление оптимальных условий ультразвукового воздействия, зависящих от формы технологического объема, обеспечивает высокую эффективность коагуляции

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 195-202 (2020) | Рубрика: 06.23

 

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Терентьев С.А., Тертишников П.П. «Ультразвуковая сушка капиллярно-пористых материалов» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 203-208 (2020)

Одним из перспективных способов повышения эффективности процесса сушки и его реализации при пониженных температурах является воздействие ультразвуковыми колебаниями. Однако этот способ не получил широкого распространения ввиду его недостаточной эффективности, обусловленной малым выходом акустической энергии в газовые среды. Для решения этой проблемы разработан новый тип твердотельных излучателей, выполненных в виде изгибно-колеблющихся дисков. Сам процесс сушки предложено осуществлять при резонансных расстояниях между излучателем и высушиваемым материалом. На примере сушки овощей показано, что ультразвуковое воздействие обеспечивает сокращение времени сушки не менее чем в 2 раза при температуре высушиваемых образцов не более 50°C.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 203-208 (2020) | Рубрика: 06.23

 

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Коагуляция субмикронных аэрозолей ультразвуковыми колебаниями» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 209-214 (2020)

Аэрозоли, формирующиеся в атмосфере за счет антропогенного воздействия человека, а также естественных процессов, являются глобальной проблемой. Среди них наибольшую опасность представляют аэрозоли субмикронных частиц. Для удаления взвешенных субмикронных частиц предложено воздействовать на них ультразвуковыми колебаниями в синусоидальном и нелинейном режимах. Установлено, что ударно-волновое воздействие обеспечивает до 20 раз более высокую скорость коагуляции по сравнению с синусоидальным воздействием при одинаковой суммарной энергии воздействия. Причина заключается в нелинейных эффектах, возникающих при ударно-волновом воздействии (изменение площади сечения столкновения, локальное уплотнение среды, взаимная диффузия газа, окружающего частицу, при переходном режиме обтекания между свободномолекулярным и сплошным).

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 209-214 (2020) | Рубрика: 06.23