Пристрої ультразвукового розпилення рідини в системах мехатроніки
| dc.contributor.author | Ляшок, Аліна Вікторівна | |
| dc.contributor.degreedepartment | прикладної гідроаеромеханіки і механотроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | Механіко-машинобудівний інститут | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-10-28T10:50:55Z | |
| dc.date.available | 2014-10-28T10:50:55Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | The candidate's thesis nominated for a scientific degree of candidate of technical sciences on specialty 05.02.02 – Machinery – National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2014. The thesis is devoted to solving problems of expanding the operating parameters range of ultrasonic dispersers to produce a fine aerosol in mechatronics systems. The analysis of the known spraying methods and their use in various technological processes is represented in the paper. There is refined physical model of ultrasonic spraying in a thin layer that applies the latest results of modern experimental researches in the field. In the paper it is represented the energy balance that shows the influence of separate parameters on the final product – liquid spray. Also was developed the engineering method for ultrasonic disperser calculation that originally allows to set up the required performance, dispersivity and shape of the spraying surface. It was experimentally proved that capillary waves influence on the spraying surface and helped to confirm the adequacy of analytical dependencies for aerosol dispersion calculation. The process of the experiment planning included the use of the possibility theory. It is experimentally proved that the overpressure does not depend on the aerosol dispersion and the performance linearly decreasing by ultrasound spraying in the pressurized chamber, thus, it confirms the results of the analytical study. In the thesis was proposed the use of pulse width modulation in the electronic excitation system of the ultrasonic transducer to regulate the disperser productivity by ultrasonic spraying in a fountain, thus, it is experimentally proved the feasibility of such regulation. Also, there was represented a set of technological processes that incorporate ultrasonic liquid spraying in modern mechatronic systems. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.02 – Машиноведение. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2014. Диссертация посвящена решению проблем расширения диапазона эксплуатационных параметров ультразвуковых диспергаторов для получения мелкодисперсного аэрозоля в системах мехатроники. В работе представлен анализ известных способов распыления и их использование в различных технологических процессах. Приведена уточнённая физическая модель процесса ультразвукового распыления в тонком слое, которая учитывает последние результаты современных экспериментальных исследований. Представлен баланс энергий, который показывает влияние отдельных параметров на конечный продукт – жидкостный аэрозоль. Разработана инженерная методика расчета ультразвукового диспергатора, которая позволяет изначально задать необходимую продуктивность, дисперсность и форму поверхности распыления. Экспериментально подтверждено наличие капиллярных волн на поверхности распыления, что позволило подтвердить адекватность аналитической зависимости для расчета дисперсности аэрозоля. Проведено планирование эксперимента с использованием теории нечеткой логики. Экспериментально доказано, что при ультразвуковом распылении в камеру с избыточным давлением дисперсность аэрозоля не зависит от избыточного давления, а производительность уменьшается по линейному закону, что подтверждает результаты аналитического исследования. Предложено использование ШИМ в электронной системе возбуждения ультразвукового преобразователя для регулирования производительности диспергатора при ультразвуковом способе распыления в фонтане, а также экспериментально доказана целесообразность такого регулирования. Приведен ряд технологических процессов, использующих ультразвуковое распыление жидкости в составе современных мехатронных систем. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.02 – Машинознавство. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2014 р. Дисертація присвячена вирішенню проблем розширення діапазону експлуатаційних параметрів ультразвукових диспергаторів для отримання дрібнодисперсного аерозолю в системах мехатроніки, містить теоретичні та практичні результати дослідження процесу ультразвукового розпилення. У роботі представлений аналіз відомих способів розпилення рідини та засоби їх реалізації в технологічних процесах у машинобудуванні, двигунобудуванні, приладобудуванні, хімічній промисловості, медицині та сільському господарстві. Запропонована уточнена фізична модель процесу ультразвукового розпилення в тонкому шарі, яка за рахунок результатів останніх експериментальних досліджень більш реально відображує його механізм, що дозволяє розширити можливості регулювання процесу ультразвукового розпилення з метою отримання рідинного аерозолю з наперед заданими характеристиками. Представлено рівняння балансу енергій процесу ультразвукового розпилення в тонкому шарі, яке дозволяє оцінити вагомість впливу окремих параметрів процесу на характеристики рідинного дрібнодисперсного аерозолю. Розроблена інженерна методика розрахунку ультразвукового диспергатора, яка дозволяє отримати акустичні розміри поверхні розпилення диспергатора та його конструктивних елементів, які забезпечують наперед задану продуктивність та дисперсність аерозолю при необхідній формі факелу розпилення. А також, експериментально підтверджено існування та періодичність стоячих капілярних хвиль на нормально вібруючій поверхні, яка вкрита тонким шаром рідини, що дозволило підтвердити адекватність відомої аналітичної залежності для їх розрахунку. У роботі виконано планування багатофакторного експерименту. Застосування нечіткої логіки дало можливість отримати квадратичне рівняння регресії, за допомогою якого адекватно описана залежність цільової функції – «продуктивність» від основних параметрів впливу – статичного тиску, дисперсності аерозолю та кінематичної в’язкості рідини. Експериментально доведено, що при ультразвуковому розпиленні в камеру з надлишковим тиском дисперсність аерозолю не залежить від надлишкового тиску, а продуктивність зменшується за лінійним законом, що підтверджує результати аналітичного дослідження. Представлено порівняльну характеристику залежності продуктивності процесу ультразвукового розпилення від надлишкового тиску для різних умов розташування диспергатора. Запропоновано використання ШІМ в електронній системі збудження ультразвукового перетворювача для регулювання продуктивності диспергатора, що реалізує ультразвуковий спосіб розпилення в фонтані. Це дозволило розширити можливості застосування ультразвукового розпилення в фонтані у технологічних процесах у складі мехатронних систем. Обґрунтовані та експериментально підтверджені переваги регулювання за допомогою ШІМ. Отриманні результати теоретичних та експериментальних досліджень дозволили застосувати ультразвукове розпилення в різноманітних системах мехатроніки, що підтверджено актами впровадження і свідчить про високий рівень досягнутих результатів. | uk |
| dc.format.page | 23 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/9102 | |
| 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 | 621.647.23 | uk |
| dc.title | Пристрої ультразвукового розпилення рідини в системах мехатроніки | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.02.02 – машинознавство | uk |