Обеспечение заданной производительности ультразвукового распыления жидких сред; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 7
| Parent link: | Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов=Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering/ Национальный исследовательский Томский политехнический университет.— .— Томск: Изд-во ТПУ, 2015-.— 2413-1830 Т. 337, № 7.— 2026.— С. 16-24 |
|---|---|
| Other Authors: | , , , |
| Summary: | Актуальность. Ультразвуковое распыление находит широкое распространение во многих областях промышленности при переработке жидких сред и расплавов в частицы заданного размера, безопасной утилизации газовых отходов, распылительной сушке. Целесообразность применения ультразвукового распыления обусловлена возможностью получения мелкодисперсных частиц монодисперсного состава при минимальных затратах энергии по сравнению с другими способами распыления. Поскольку распыление осуществляется при подаче жидкой среды на колеблющуюся с ультразвуковой частотой поверхность, возникает необходимость формирования на этой поверхности максимального количества жидкости, размещенного в слое оптимальной для распыления толщины. Для обеспечения максимальной производительности недостаточно подачи распыляемой жидкости на поверхность через один канал, а увеличение его диаметра не позволяет решить проблему из-за невозможности обеспечения распределения большого количества жидкости на поверхности вокруг одного канала подачи с оптимальной толщиной. Цель обусловлена необходимостью обеспечения подачи жидкости на колеблющуюся поверхность через множество каналов на этой поверхности, чтобы обеспечить максимально возможную производительность распыления без увеличения размеров получаемых капель. Методы. Предлагается методика расчета формы распылительной поверхности и расстояния между отверстиями, через которые происходит подача жидкости на колеблющуюся поверхность, для обеспечения заданной производительности распыления. Результаты и выводы. Результатом работы стало экспериментальное определение зависимости радиуса растекания жидкости R0 от вязкости и поверхностного натяжения. Выявлено, что при увеличении вязкости радиус растекания жидкости уменьшается и требуется увеличение амплитуды колебаний для распыления. При уменьшении коэффициента поверхностного натяжения радиус растекания жидкости R0 растет, а амплитуда колебаний для распыления может снижаться. Предложенная и разработанная методика, а также определенные числовые значения параметра R0 позволили спроектировать ультразвуковой распылитель жидких сред на рабочей частоте 22 кГц с формированием распыляемых капель со средним диаметром не более 65 мкм, с производительность более 15 мл/с при потребляемой полной мощности менее 150 ВА Relevance. Ultrasonic atomization is widely used in many areas of industry for processing liquid media and melts into particles of a given size, safe disposal of gas waste, and spray drying. The feasibility of using ultrasonic atomization is due to the possibility of obtaining fine particles of a monodisperse composition with minimal energy costs compared to other atomization methods. Since atomization is carried out by feeding a liquid medium onto a surface oscillating at an ultrasonic frequency, it is necessary to form on this surface the maximum amount of liquid placed in a layer of the optimal thickness for atomization. To ensure maximum productivity, it is not enough to feed the sprayed liquid onto the surface through one channel, and increasing its diameter does not solve the problem due to the impossibility of distributing a large amount of liquid on the surface around one feed channel with the optimal thickness. Aim. To ensure the supply of liquid onto the oscillating surface through multiple channels on this surface in order to the highest possible atomization performance without increasing the size of the resulting droplets. Methods. Method for calculating the shape of the spray surface and the distance between the holes through which liquid is supplied to the oscillating surface to ensure a given spray performance. Results and conclusions. The work resulted in an experimental determination of the dependence of the liquid spreading radius R0 on viscosity and surface tension. It was found that with an increase in viscosity, the liquid spreading radius decreases and an increase in the oscillation amplitude is required for spraying. With a decrease in the surface tension coefficient, the liquid spreading radius R0 grows, and the oscillation amplitude for spraying can decrease. The proposed and developed methodology, as well as certain numerical values of the parameter R0, made it possible to design an ultrasonic atomizer of liquid media at an operating frequency of 22 kHz with the formation of sprayed droplets with an average diameter of no more than 65 μm, with a productivity of more than 15 ml/s with a total power consumption of less than 150 VA Текстовый файл |
| Language: | Russian |
| Published: |
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | bulletin_tpu-2026-v337-i7-02.pdf https://doi.org/10.18799/24131830/2026/7/5223 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=688397 |
MARC
| LEADER | 00000naa2a2200000 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | 688397 | ||
| 005 | 20261006124935.0 | ||
| 090 | |a 688397 | ||
| 100 | |a 20261006d2026 k||y0rusy50 ca | ||
| 101 | 0 | |a rus | |
| 102 | |a RU | ||
| 135 | |a drcn uucaa | ||
| 200 | 1 | |a Обеспечение заданной производительности ультразвукового распыления жидких сред |d Ensuring the specified productivity of liquid media ultrasonic atomization |z eng |f В. Н. Хмелев, А. В. Шалунов, С. А. Терентьев, Д. В. Генне | |
| 320 | |a Список литературы: с. 22-23 (21 назв.) | ||
| 330 | |a Актуальность. Ультразвуковое распыление находит широкое распространение во многих областях промышленности при переработке жидких сред и расплавов в частицы заданного размера, безопасной утилизации газовых отходов, распылительной сушке. Целесообразность применения ультразвукового распыления обусловлена возможностью получения мелкодисперсных частиц монодисперсного состава при минимальных затратах энергии по сравнению с другими способами распыления. Поскольку распыление осуществляется при подаче жидкой среды на колеблющуюся с ультразвуковой частотой поверхность, возникает необходимость формирования на этой поверхности максимального количества жидкости, размещенного в слое оптимальной для распыления толщины. Для обеспечения максимальной производительности недостаточно подачи распыляемой жидкости на поверхность через один канал, а увеличение его диаметра не позволяет решить проблему из-за невозможности обеспечения распределения большого количества жидкости на поверхности вокруг одного канала подачи с оптимальной толщиной. Цель обусловлена необходимостью обеспечения подачи жидкости на колеблющуюся поверхность через множество каналов на этой поверхности, чтобы обеспечить максимально возможную производительность распыления без увеличения размеров получаемых капель. Методы. Предлагается методика расчета формы распылительной поверхности и расстояния между отверстиями, через которые происходит подача жидкости на колеблющуюся поверхность, для обеспечения заданной производительности распыления. Результаты и выводы. Результатом работы стало экспериментальное определение зависимости радиуса растекания жидкости R0 от вязкости и поверхностного натяжения. Выявлено, что при увеличении вязкости радиус растекания жидкости уменьшается и требуется увеличение амплитуды колебаний для распыления. При уменьшении коэффициента поверхностного натяжения радиус растекания жидкости R0 растет, а амплитуда колебаний для распыления может снижаться. Предложенная и разработанная методика, а также определенные числовые значения параметра R0 позволили спроектировать ультразвуковой распылитель жидких сред на рабочей частоте 22 кГц с формированием распыляемых капель со средним диаметром не более 65 мкм, с производительность более 15 мл/с при потребляемой полной мощности менее 150 ВА | ||
| 330 | |a Relevance. Ultrasonic atomization is widely used in many areas of industry for processing liquid media and melts into particles of a given size, safe disposal of gas waste, and spray drying. The feasibility of using ultrasonic atomization is due to the possibility of obtaining fine particles of a monodisperse composition with minimal energy costs compared to other atomization methods. Since atomization is carried out by feeding a liquid medium onto a surface oscillating at an ultrasonic frequency, it is necessary to form on this surface the maximum amount of liquid placed in a layer of the optimal thickness for atomization. To ensure maximum productivity, it is not enough to feed the sprayed liquid onto the surface through one channel, and increasing its diameter does not solve the problem due to the impossibility of distributing a large amount of liquid on the surface around one feed channel with the optimal thickness. Aim. To ensure the supply of liquid onto the oscillating surface through multiple channels on this surface in order to the highest possible atomization performance without increasing the size of the resulting droplets. Methods. Method for calculating the shape of the spray surface and the distance between the holes through which liquid is supplied to the oscillating surface to ensure a given spray performance. Results and conclusions. The work resulted in an experimental determination of the dependence of the liquid spreading radius R0 on viscosity and surface tension. It was found that with an increase in viscosity, the liquid spreading radius decreases and an increase in the oscillation amplitude is required for spraying. With a decrease in the surface tension coefficient, the liquid spreading radius R0 grows, and the oscillation amplitude for spraying can decrease. The proposed and developed methodology, as well as certain numerical values of the parameter R0, made it possible to design an ultrasonic atomizer of liquid media at an operating frequency of 22 kHz with the formation of sprayed droplets with an average diameter of no more than 65 μm, with a productivity of more than 15 ml/s with a total power consumption of less than 150 VA | ||
| 336 | |a Текстовый файл | ||
| 461 | 1 | |0 288378 |9 288378 |t Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов |l Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering |f Национальный исследовательский Томский политехнический университет |c Томск |n Изд-во ТПУ |d 2015- |x 2413-1830 | |
| 463 | 1 | |0 688383 |9 688383 |t Т. 337, № 7 |d 2026 |v С. 16-24 | |
| 610 | 1 | |a электронный ресурс | |
| 610 | 1 | |a ультразвуковое распыление | |
| 610 | 1 | |a производительность распыления | |
| 610 | 1 | |a методика расчета распылительной поверхности | |
| 610 | 1 | |a вязкость жидкости | |
| 610 | 1 | |a поверхностное натяжение жидкости | |
| 610 | 1 | |a ultrasonic atomization | |
| 610 | 1 | |a atomization productivity | |
| 610 | 1 | |a spray surface calculation method | |
| 610 | 1 | |a liquid viscosity | |
| 610 | 1 | |a liquid surface tension | |
| 701 | 1 | |a Хмелев |b В. Н. |g Владимир Николаевич | |
| 701 | 1 | |a Шалунов |b А. В. |g Андрей Викторович | |
| 701 | 1 | |a Терентьев |b С. А. |g Сергей Александрович | |
| 701 | 1 | |a Генне |b Д. В. |g Дмитрий Владимирович | |
| 801 | 0 | |a RU |b 63413507 |c 20261006 | |
| 850 | |a 63413507 | ||
| 856 | 4 | 0 | |u bulletin_tpu-2026-v337-i7-02.pdf |z bulletin_tpu-2026-v337-i7-02.pdf |
| 856 | 4 | 0 | |u https://doi.org/10.18799/24131830/2026/7/5223 |z https://doi.org/10.18799/24131830/2026/7/5223 |
| 942 | |c CF | ||