Электроаэрозольные технологии в сельскохозяйственном производстве

• Автор: Лекомцев, Петр Леонидович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 383 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЕЙ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.

1.1 Состояние и перспективы применения

аэрозолей в животноводстве.

1.1.1 Анализ методов дезинфекции животноводческих помещений

1.1.2 Аэрозольный метод дезинфекции животноводческих помещений

1.2 Состояние и перспективы применения аэрозолей в растениеводстве защищенного грунта.

1.2.1 Анализ методов защиты растений.

1.2.2 Аэрозольный метод защиты растений

1.3 Применение электроаэрозолей в сельском хозяйстве
1.4 Физические явления и технические средства в процессах получения и применения электроаэрозолей
1.4.1 Способы получения электроаэрозолей.
1.4.1.1 Способы диспергирования жидкости.
1.4.1.2 Способы зарядки аэрозоля.
1.4.2 Создание и разрушение электроаэрозолей в закрытом помещении
1.4.2.1 Физические процессы в электроаэрозолях.
1.4.2.2 Распространение электроаэрозоля в помещении
1.4.2.3 Осаждение электроаэрозоля на поверхностях
1.4.3 Технические средства для получения электроаэрозолей, их преимущества и недостатки
1.5 Выводы и постановка научной задачи исследования
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ГЕНЕРАЦИИ И ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЕЙ. .
2.1 Математическое моделирование процессов генерации
электроаэрозоля.
2.1.1 Электрическое поле генератора
2.1.2 Зарядка одиночной капли в генераторе.
2.1.2.1 Конвекционный ток при первом режиме распыления
2.1.3 Зарядка жидкой нити в генераторе.
2.1.3.1 Конвекционный ток при втором режиме распыления
Выводы
2.2 Математическое моделирование процесса электроаэрозольной обработки помещений.
2.2.1 Создание и распространение электроаэрозоля в помещении .
2.2.2 Электроаэрозольная обработка помещения.
Выводы. . .
2.3 Математическое моделирование процесса обеспыливания
воздуха помещений.
Выводы
2.4 Математическое моделирование процесса увлажнения
воздуха помещений
Выводы.
2.5 Математическое моделирование процесса осаждения
электроаэрозоля на растениях.
Выводы.
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЬНЫХ ОБРАБОТОК.
3.1 Определение параметров электроаэрозольного генератора. .
3.2 Параметры электроаэрозоля для дезинфекции воздуха. .
3.3 Параметры электроаэрозоля для дезинфекции поверхностей.
3.4 Расчет расположения электроаэрозольных генераторов. .
Выводы
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЬНЫХ СИСТЕМ
4.1 Методы исследования электроаэрозолей.
4.1.1 Методы оценки дисперсионных характеристик
4.1.2 Измерение заряда электроаэрозольных частиц
Выводы
4.2 Исследование процессов зарядки и распыления жидкостей в экспериментальном генераторе.
4.2.1 Разработка экспериментальной установки.
4.2.2 Измерение дисперсионных характеристик электроаэрозоля.
4.2.3 Измерение конвекционного тока и удельного заряда электроаэрозоля.
4.2.4 Обработка результатов экспериментальных исследований. .
4.2.5 Исследование зарядки аэрозоля в поле коронного разряда. .
4.2.6 Исследование пневматических электроаэрозольных
распылителей.
Выводы
4.3 Исследование распространения и осаждения электроаэрозоля в экспериментальной камере
Выводы
5 НОВЫЕ ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
5.1 Разработка опытнопроизводственных электроаэрозольных генераторов
5.2 Расчет элементов электроаэрозольного генератора на прочность
5.3 Разработка источника высокого напряжения для
электроаэрозольных генераторов
Выводы
6 ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЬНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
6.1 Распространение электроаэрозоля в закрытом помещении. .
Выводы
6.2 Изучение влияния электроаэрозолей химических веществ на
качество обработки сельскохозяйственных объектов
Выводы
7 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОАЭРОЗОЛЕЙ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Наиболее вероятная гипотеза, объясняющая процесс зарядки, состоит в том, что в месте контакта двух тел, тела и жидкости или тела и газа появляется двойной электрический слой, который при разделении поверхностей разрывается, величина заряда определяется случайными флуктуациями концентрации ионов в жидкости. Имеются некоторые ограниченные данные, позволяющие судить о зарядах, образующихся при распылении жидкости, однако они требуют дополнительного изучения и подтверждения ,. Электризация частиц путем осаждения ионов на их поверхностях обычно реализуется в поле коронного разряда. Это достаточно эффективный способ зарядки, позволяющий получать высокие заряды частиц независимо от их физических свойств. Осаждение ионов на поверхности частиц происходит за счет диффузии ионов и при столкновении частицы и ионов, движущихся по силовым линиям поля к е поверхности. В зависимости от размера частиц превалирует тот или иной механизм зарядки частиц ионами 2. Для получения больших зарядов частица должна находиться в поле коронного разряда достаточно продолжительное время. При зарядке аэрозолей эта особенность приводит к значительным конструктивным сложностям, т. Зарядку в электростатическом поле подразделяют на контактную и индукционную , 4. При контактной зарядке жидкость находится на потенциальном электроде, при индукционном на заземленном. Анализ работ Борока А. М., Висналуу Л. Ю., Дунского В. Ф., Китаева , Криштофа А. М., Лысенко В. Ф., Савушкина , , ,, , 1, 8 показывает, что зарядка аэрозольных частиц в электростатическом поле имеет ряд преимуществ перед их зарядкой в поле коронного разряда технически легче реализуется вследствие совмещения процесса диспергирования и зарядки жидкости в пространстве и во времени требует более низкого напряжения и тока зарядки, следовательно, более экономична не загрязняет окружающую среду окислами азота и озоном, образующимися в коронном разряде. Рассмотрим этот способ зарядки более подробно. Процесс зарядки жидкости в электростатическом поле впервые описал Бурхарт Е. Он рассматривал межэлектродный промежуток как двухслойный конденсатор. В первоначальный момент приложенное к электродам напряжение делится между емкостями, а затем наличие свободных зарядов в жидкости с начальной объемной плотностью в Туо приводит к разряжению емкости, образуемой слоем жидкости, и накоплению зарядов на поверхности раздела жидкостьдиэлектрик. Фм. Бураев Т. К., Сланов В. Н. определили поверхностную плотность заряда на границе раздела двух диэлектриков . Предельный заряд проводящей сферической частицы, находящейся на одном из электродов плоского конденсатора, вычислен Лебедевым Н. Н. и Скальской И. Кинетика контактной зарядки полупроводящих частиц удлиненной формы рассмотрена в работах , 8. Полученные выражения дают представление о механизме зарядки частиц в электростатическом поле без учета процесса их формирования. Дунским В. Выражение 1. Электростатическое поле оказывает силовое воздействие на заряженные частицы жидкости. Под действием сил, обусловленных перераспределением электрических зарядов, капелька жидкости растягивается и распадается на более мелкие ,5,0. V приложенное напряжение, В. Равновесие становится неустойчивым, когда небольшое уменьшение радиуса кривизны капли увеличивает электростатический член в уравнении больше, чем капиллярный член. С га , 1. Таким образом, когда действующая на поверхности жидкости электрическая сила достигает критической величины зависящей от поверхностного натяжения жидкости и радиуса кривизны капли, поверхность становится неустойчивой и малейшая ее деформация быстро увеличивается. Такое состояние поверхности, прежде всего, достигается на нижнем конце капли, где напряженность электрического поля максимальна. В этом месте жидкость вытягивается в тонкую нить, распадающуюся в конце концов на капельки, образующие кистевидный факел тумана. Более подробная теория рассматриваемого явления с учетом влияния диэлектрической постоянной жидкости приведена в работе 4. Величину заряда, при котором наблюдается гидродинамическая нестабильность капли, определил Реллей Л.