Гідростатичні струминні гідродинамічні випромінювачі для звукових технологій
| dc.contributor.author | Вітков, Віталій Володимирович | |
| dc.contributor.degreedepartment | вищої математики і моделювання систем | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Одеський національний політехнічний університет | uk |
| dc.date.accessioned | 2015-11-26T08:05:05Z | |
| dc.date.available | 2015-11-26T08:05:05Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | Dissertation work is devoted research of acoustic properties of hydrodynamic radiators (HDR) of direct-flow type in the conditions of hydrostatic pressure. The acoustic model of stream shell is offered and a border task is decided about the radiation of sound this shell. The analysis of this decision allowed to set the physical mechanism of auto vibrations in the system, consisting of resilient two-phase environment into a shell, added mass outside and stream shell. As a result of experimental researches set: dependence of frequency of basic tone of the generated sound on speed of stream in snot and properties of liquid; dependence of amplitude- frequency descriptions of HDR stream on the geometrical parameters of the flooded stream shell and properties of liquid; dependences of level and intensity of acoustic signal on the geometrical parameters of the flooded stream, velocity of stream, hydrostatic pressure in a liquid, the values of these descriptions are optimized; dependence of acoustics-hydrodynamic efficiency of radiators on hydrostatic pressure in a liquid; dependence of erosive activity of HDR streams on distance to the area of sound generations and hydrostatic pressure in a liquid. The task of the nonlinear fading of inharmonious impulses is decided in flat, spherically and to the cylindrical going away wave and the function of spatial closeness of acoustic power is appraised, eaten up unit of volume of liquid. Experimental researches of the field near-by the area of sound generations exposed correlation between the function of fading of none harmonious impulses and erosive activity of stream radiators. The conducted researches showed, in particular, high efficiency of stream radiators for intensification of processes of cleaning of surfaces of details of machines without technological and operating contaminations. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.08 — прикладная акустика и звукотехника. — Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт” МОН Украины, Киев, 2015. Диссертационная работа посвящена исследованию акустических свойств гидродинамических излучателей (ГДИ) противоточного типа в условиях гидростатического давления. Предложена акустическая модель струйной оболочки и решена краевая задача об излучении звука этой оболочкой. Анализ этого решения позволил установить физический механизм автоколебаний в системе, состоящей из упругой двухфазной среды внутри оболочки, присоединенной массы снаружи и самой струйной оболочки. Это позволило установить механические свойства двухфазной среды и объяснить необычное свойство данных источников звука: понижение частоты с ростом скорости струи. Разработана и обоснована теоретически и экспериментально математическая модель колебаний цилиндрической затопленной струйной оболочки средней длины на основе гипотез Кирхгофа – Лява. Поскольку материал оболочки жидкость, то пренебрегаем перерезывающими усилиями и крутящими моментами. Граничные условия: на одном основании жесткое защемление оболочки, на другом отсутствие растягивающих усилий и изгибающих моментов. Получены формулы для расчета амплитуды изгиба образующей струйной оболочки. Генерируемое акустическое давление пропорционально амплитуде изгибных колебаний затопленной струи кольцевого сечения. Эти результаты позволяют теоретически рассчитывать амплитудно-частотные характеристики гидродинамических излучателей противоточного типа. Проанализированы границы применимости этой модели. В рамках модели исследовано влияние геометрических параметров кольцевой струи и свойств жидкости на частоту основного тона (низшая гармоника) акустического сигнала; получены аналитические выражения амплитудно-частотных характеристик струйных ГДИ противоточного типа; исследовано влияние избыточного статического давления в жидкости на энергетику и акусто- гидродинамическую эффективность струйных ГДИ; разработан новый способ измерения прочности жидкости на разрыв. Получен патент Украины на способ измерения кавитационной прочности жидкости. Предложена модель нелинейного затухания негармонического акустического сигнала в виде последовательности коротких экспоненциальных импульсов с различной крутизной переднего и заднего фронтов. На осциллограммах видно, что аналогичные импульсы звукового давления генерируют струйные ГДИ противоточного типа. Анализ показал, что вблизи активной зоны звукообразования струйного гидродинамического излучателя имеет место существенное расхождение между уровнем акустического давления в случае гармонического и негармонического акустического давления. Во втором случае затухание сигнала заметно больше. С возрастанием гидростатического давления в герметичной емкости это расхождение увеличивается. Кроме того, при возрастании избыточного статического давления в рабочей жидкости расширяется зона нелинейного затухания экспоненциальных импульсов. Экспериментальные исследования поля вблизи зоны звукообразования выявили корреляцию этой функции и эрозионной активности струйных излучателей. В результате экспериментальных исследований установлены: 1) зависимость частоты основного тона и спектра генерированного акустического сигнала от геометрических параметров затопленной струйной оболочки; 2) зависимость частоты основного тона генерированного звука от скорости струи в сопле и свойств жидкости; 3) зависимость амплитудно-частотных характеристик и добротности струйных ГДИ от геометрических параметров затопленной струйной оболочки и свойств жидкости; 4) зависимости уровня и интенсивности акустического сигнала от геометрических параметров затопленной струи, скорости потока, гидростатического давления в жидкости, оптимизированы значения этих характеристик; 5) зависимость акусто- гидродинамической эффективности излучателей от гидростатического давления в жидкости; 6) зависимость эрозионной активности струйных ГДИ от расстояния до зоны звукообразования и гидростатического давления в жидкости. Проведенные исследования показали, в частности, высокую эффективность струйных гидродинамических излучателей для интенсификации процессов очистки поверхностей деталей машин от технологических и эксплуатационных загрязнений, в задачах эмульгирования нерастворимых друг в друге жидкостей, диспергирования в жидкостях твердых частиц, гомогенизации жидких пищевых продуктов. Также разработаны рекомендации построения на основе этих источников звука акусто-гидродинамических сенсоров прочности жидкости на разрыв. Результаты диссертационной работы внедрены в Государственной агрофирме им. Солодухина для эмульгирования и гомогенизации жидкостей в пищевых технологиях. Результаты решения конкретных задач и методики расчета, представленные в диссертации, позволили обеспечить изготовление экспериментальных образцов технологического оборудования для очистки деталей от притирочных паст с использованием струйных гидродинамических излучателей на Новокаховском электромашиностроительном заводе. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.08 — прикладна акустика та звукотехніка. — Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут” МОН України, Київ, 2015. Дисертаційна робота присвячена дослідженню акустичних властивостей гідродинамічних випромінювачів (ГДВ) протиточного типу в умовах гідростатичного тиску. Запропоновано акустичну модель струминної оболонки й вирішена крайова задача про випромінювання звуку цією оболонкою. Аналіз цього рішення дозволив установити фізичний механізм автоколивань у системі, що складається із пружного двофазного середовища усередині оболонки, приєднаної маси зовні й самої струминної оболонки. Розроблено й обґрунтовано теоретично й експериментально математичну модель циліндричної зануреної струминної оболонки на основі гіпотез Кірхгофа – Лява. Проаналізовано границі застосовності цих моделей, у рамках яких: досліджено вплив геометричних параметрів кільцевого струменя й властивостей рідини на частоту основного тону (нижча гармоніка) акустичного сигналу; отримано аналітичні формули амплітудно-частотних характеристик струминних ГДВ протиточного типу; досліджено вплив надлишкового статичного тиску в рідині на енергетику й акусто-гідродинамічну ефективність струминних ГДВ; розроблено новий спосіб виміру міцності рідини на розрив. Вирішено задачу нелінійного згасання коротких експоненціальних імпульсів у площинній, сферичній й циліндричній розбіжній хвилі й оцінена функція просторової густини акустичної потужності, поглиненої одиницею об'єму рідини. Експериментальні дослідження поля поблизу зони звукоутворення виявили кореляцію цієї функції й ерозійної активності струминних випромінювачів. Проведені дослідження показали, зокрема, високу ефективність струминних випромінювачів для інтенсифікації процесів очищення поверхонь деталей машин від технологічних і експлуатаційних забруднень. | uk |
| dc.format.page | 26 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/14025 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 534.232 | uk |
| dc.title | Гідростатичні струминні гідродинамічні випромінювачі для звукових технологій | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.09.08 – прикладна акустика та звукотехніка | uk |