УДК 621.22

Зілінський А.І. асистент, Луговський О.Ф. д.т.н., проф., Гришко І.А. к.т.н., доц., Пацьола Б.В., асп., Зимовець А.О. маг.

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Україна

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИЙ СТЕНД ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ІНТЕНСИВНОСТІ УЛЬТРАЗВУКОВОЇ КАВІТАЦІЇ В ПРОТОЧНІЙ ГІДРОСИСТЕМІ

Ультразвукова кавітаційна обробка в рідких середовищах широко застосовується в різних галузях промисловості в технологічних процесах, пов'язаних з перемішуванням, отриманням прямих і зворотних емульсій, ультразвуковим очищенням виробів від жирових і механічних забруднень, лакових і полімерних плівок, окалини і продуктів корозії.

Ефективність кавітаційних технологічних процесів залежить від інтенсивності протікання процесу ультразвукової кавітації на яку, як відомо, впливають багато факторів, серед яких акустичний тиск, статичний тиск, температура робочої рідини та її реологічні характеристики, кількість розчиненого у рідині газу і т.п. Під час протікання процесу ультразвукової кавітації у замкненій не проточній системі за короткий проміжок часу швидко зменшується кількість зародків кавітації і інтенсивність кавітаційного впливу різко знижується [1-3]. Для вирішення проблеми газонасичення робочої рідини було розроблено схему експериментального стенду з проточною робочою камерою (Рис. 1), під час роботи якої в камеру постійно подається нова робоча рідина.

Рис. 1 Схема експериментального стенду з проточною кавітаційною камерою. 1 – бак для забору робочої рідини, 2 – бак для зливу робочої рідини, 3 – витратомір, 4 – електронний датчик тиску, 5 – ультразвуковий кавітатор, 6 – клапан тиску, 7-9 – крани, 10 – насос, 11,12 – манометри.

Опис роботи стенду. Всередину камери ультразвукового кавітатора 5 вздовж його вертикальної осі на спеціальне кріплення встановлюється металевий тестовий зразок ∅3 мм, який буде піддаватися ультразвуковій кавітаційній обробці. Перекривається кран 8 і відкриваються крани 7 та 9, вмикається насос 10, який проводить забір робочої рідини (у нашому випадку вода) з баку 1, для тарування витратоміра 3 і датчика тиску 4. Після тарування відкривається кран 8 і закривається кран 9 для заповнення робочої камери кавітатора 5, робоча рідина поступово заповнює камеру і прямує до баку зливу відпрацьованої робочої рідини 2. Манометр 12 відслідковує тиск на виході із кавітаційної камери. Блок підготовки робочої рідини обладнано клапаном тиску 6 який виступає у ролі запобіжного клапана у випадку виникнення несправностей на напірній магістралі системи та манометром 11 налаштовується тиск в кавітаційній камері.

На нашу думку, дана установка спроектована таким чином, що зможе підтримувати постійну подачу «свіжої» робочої рідини в камеру ультразвукового опромінення, що підвищить інтенсивність впливу ультразвукової кавітації на оброблюваний зразок.

Список використаних джерел

1. Сиротюк М.Г. Влияние температуры и газосодержания жидкости на кавитационные процессы. М.Г. Сиротюк Акустический журнал, 1966, т.12, вып.1, 87-92.
2. Сиротюк М.Г. Протекание процессов ультразвуковой кавитации при повышенных гидростатических давлениях. М.Г. Сиротюк Акустический журнал, 1966, т.12, вып.2, 231-238.
3. Тимирязев А.К. Кинетическая теория материи. М. Учпедгиз, 3-е изд. 1956, стр. 48.