Влияние акустического воздействия на диспергирование жидкостей в роторно-пульсационном акустическом аппарате

• Автор: Фомин, Максим Владимирович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 156 с. : ил

Содержание
СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л. ОЬ'.ОР СПОСОБОВ И УСТРОЙСТВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ ПРИГОТОВЛЕНИИ ЭМУЛЬСИЙ
1.1.1. Общие понятии о дисперсиях и их классификация
1.1.2. Механический способ
1.1.3 Электрические способы
1.1.4 Химические способы
1.2. Виды ДИС ПЕРГАТОРОВ
1.2.1. Гомогенизаторы клапанного типа
1.2.2. Центробежные гомогенизаторы
1.2.3. Гидродинамические эмульгаторы роторного и вихревого типов
1.2.4. Кавитационные эмульгаторы
1.2.5. Электрогидравлические гомогенизаторы
1.2.6. Суперкавитирующие гомогенизаторы
1.2.7. Ультразвуковые гомогенизаторы
1.3 РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ
1.4 Существующие физические модели диспергирования жидкотекучих сред
1.5 Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Описание опытного РПАА
2.2. Экспериментальная установка для получения различных образцов дисперсий и эмульсий
2.2.1. Описание опытного стенда
2.2.2 Обрабатываемые жидкости как объекты исследования
2.3. Акустический стенд "Лазерный интерферометр”
2.3.1. Голографическая интерферометрия
2.3.2. Описание экспериментального стенда
2.3.3. Измерительная аппаратура
2.4 Методика проведения эксперимента и обработки опытных данных
2.4.1 Методики проведения экспериментов по получению образцов эмульсий и дисперсий

2.4.2 Эксперимент на стенде "Лазерный интерферометр"
2.4.3. Обработка результатов экспериментов
2.5 Оценка погрешности измерений
2.5.1 Погрешность измерений при получении образцов эмульсий и дисперсий.
2.5.2 Погрешность в эксперименте на стенде "Лазерный интерферометр"
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Результаты экспериментов по обработке битума и получения битумно-резиновых композиций
3.2 Результаты экс периментов по обработке молока
3.3 Результаты исследований по очистке воды в РПАА
3.4. Физический механизм ультратопкого диспергирования
ГЛАВА 4. ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РОТОРА РПАА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НА ЭТОЙ ОСНОВЕ КОНСТРУКЦИИ ДИСПЕРГАТОРА..
4.1. Анализ результатов голографических исследований ротора РПАА на стенде "Лазерный интерферометр"
4.2 Количество роторов вРПАА
4.3 Варианты РПАА с различным количеством ступеней ротора
4.4 Формы полотна ротора
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
А - амплитуда колебаний стенки
Cd - концентрация дисперсной фазы
DK - диаметр капли
Dp - диаметр ротора
d - диаметр частиц дисперсной фазы
f - частота акустических колебаний
J - интенсивность акустического излучения
Jnop - пороговая интенсивность акустического излучения
L - длина волны
Ыизл - мощность излучения лазера
Nnorp - мощность потребления лазера
п - частота вращения ротора РПАА
пс - число атомов углерода в цепи молекулы
Рд - динамический напор
Рк - капиллярное давление
RK- радиус капли
Re - число Рейнольдса
г - радиус
Sh - число Струхаля t - время
AV - разность скоростей на полюсах капли
grad V - градиент скорости между ротором и статором
a/as - функция газораспределения
(3- кратность пены
к - длина волны лазера
ц - динамический коэффициент вязкости жидкости

Результаты экспериментов по обработке молока приведены в таблице 1.2. Необходимо отметить, что эти эксперименты носили предварительный характер. Они проводились с целью расширения диапазона применения РПАА.
Таблица 1.
Время хранения молока, суток Кислотность исходного молока при хранении 15°С,°Т/диаметр частиц молочного жира, мкм Кислотность обработанного молока при 15°С, °Т/ диаметр частиц молочного жира, мкм.
Температура гомогенизации, °С
60 85
0 20,5/3,2 20/0,73 20/0,48 20/0,
1 скисание 20/0,74 20/0,54 20/0,
3 20/ 20/ 20/
5 20/ 20/ 20/
9 46/0,8 20/0,61 20/0,
11 скисание 20/0,59 20/0,
12 38/ 34/0,
13 скисание скисание
Как видно из таблицы 1.2, после обработки в РПА молоко значительно улучшило свои свойства. Однако проведенные эксперименты не позволяют в полной мере проанализировать результаты воздействия РПА на молочную среду (В соответствии с требованиями ГОСТ 13277-79, ГОСТ 7047-55 данных не достаточно).
В дальнейшем проблемой разработки и применения РПАА на основе разработок КазНИИТехФотоПроекта стали заниматься и другие организации. ОАО «Авиамотор» в сотрудничестве с Институтом органической и физической химии занимались применением РПАА для изготовления этилового спирта и белка.