Конструювання електроакустичних перетворювачів з урахуванням кавітаційних, електричних та теплових навантажень
| dc.contributor.author | Дрозденко, Олександр Іванович | |
| dc.contributor.degreedepartment | акустики та акустоелектроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | електроніки | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-10-01T12:07:00Z | |
| dc.date.available | 2013-10-01T12:07:00Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | The thesis for a candidate of technical sciences degree in the speciality 05.09.08 - Applied Acoustics and Audio Engineering. - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2012. The thesis is devoted to solving the actual problem of piezoceramic electro acoustic transducer (PET) structures development, taking mto account operational loads, which will ensure the long efficient operation of these transducers m the liquid. In work the physical reasons of cavitational, electric and thermal loadings emergence m radiating PET designs depending on operating conditions are investigated, their consequences are considered, approaches are developed and analytical ratios for values assessment of the specified loadings are received. The techniques of durability parameters numerical estimation for a number of standard transducer designs in the concrete conditions of their operational loadings are developed for a possibility of these values comparison with the set technical requirements. The received results can be useful for PET designers and in the educational process of acoustic engineers training in higher educational institutions. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.09.08 - Прикладная акустика и звукотехника. - Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, 2012. Диссертация посвящена решению актуального научного задания разработки конструкций пьезокерамических электроакустических преобразователей (ПЭП) с учетом эксплуатационных нагрузок, позволяющего обеспечить продолжительную эффективную работу этих преобразователей в жидкости. В работе исследованы физические причины возникновения кавитационных, электрических и тепловых нагрузок в конструкциях излучающих ПЭП в зависимости от условий эксплуатации, рассмотрены их последствия. Для оценки величин указанных нагрузок развиты подходы и на их основе получены аналитические соотношения. В частности, предложен подход и на его основе проведено оценивания кавитационных возможностей конструкций преобразователей в зависимости от характера распределения акустических полей в ближней зоне преобразователей и физических характеристик жидкости, в которой работают излучающие ПЭП разных типов. Показано, что с развитием кавитации, вследствие изменения физических характеристик жидкости, происходит возрастание механических динамических напряжений в конструкциях преобразователей более чем в 2 раза. Установлена зависимость интенсивности, ограниченной кавитацией от волнового размера излучающей поверхности преобразователя. Предложены новые расчетные модели и на их основе получили дальнейшее развитие пути оценивания процессов диффузии паров жидкости в конструкциях ПЭП при наличии адгезии полимерных материалов к активному элементу и без таковой, на основании которых разработаны аналитические соотношения для определения электрической прочности этих конструкций преобразователей. Создана методика, которая позволяет рассчитать срок обеспечения электрической прочности для таких конструкций преобразователей. Проведенный за разработанными аналитическими соотношениями численный анализ электрической прочности конструкций показал, что для современных полимерных герметизуючих оболочек время насыщения влагой, а. следовательно, и время обеспечения электрической прочности, не превышает нескольких месяцев, что не может гарантировать продолжительную эксплуатацию этих конструкций в жидкости без употребления дополнительных конструкторских решений. Проанализированы особенности возникновения тепловых нагрузок в конструкциях ПЭП. Предложены подходы к аналитическому расчету температурных полей конструкций ПЕП, в частности впервые предложена методика нахождения температурных полей цилиндрических ПЭП компенсированной конструкции, герметизированных металло-полимерными оболочками. Из сравнения рассчитанных температурных полей таких преобразователей компенсированной и силовой конструкции, которые имеют одинаковые геометрические размеры активного элемента, установлено, что несмотря на большее количество слоев, которые препятствуют отводу тепла во внешнюю среду/, преобразователь компенсированной конструкции нагревается меньше. Разработаны методики численного оценивания параметров прочности ряда типовых конструкций преобразователей в конкретных условиях их эксплуатационных нагрузок для обеспечения возможности сопоставления этих значений с заданными техническими требованиями. Для ряда современных конструкций преобразователей по разработанным методикам оценены величины возникающих в них нагрузок. Выработаны практические рекомендации относительно путей защиты конструкций ПЭП от кавитационных, электрических и тепловых нагрузок, которые возникают в них во время эксплуатации в жидкости. Результаты диссертации использовались во время выполнения расчетных работ, разработки конструкций ПЭП и внедрены в производство. Полученные результаты могут быть полезными для конструкторов ПЭП и для учебного процесса при подготовке инженеров-акустиков в высших учебных заведениях. | 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". Київ, 2012. Дисертація присвячена вирішенню актуального завдання розробки конструкцій п'єзокерамічних електроакустичних перетворювачів (ПЕП) з урахуванням експлуатаційних навантажень, що дозволить забезпечити тривалу ефективну роботу цих перетворювачів в рідині. В роботі досліджені причини виникнення та наслідки від кавітаційних, електричних і теплових навантажень в конструкціях випромінюючих ПЕП, розвинуті підходи і одержані аналітичні співвідношення для оцінки значень зазначених навантажень. Розроблені методики розрахунку та за ними чисельно оцінені параметри міцності ряду типових конструкцій перетворювачів. Результати дисертації можуть були корисними для конструкторів ПЕП та для підготовки інженерів-акустиків у навчальному процесі вищих навчальних закладів. | uk |
| dc.format.page | 26 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/3981 | |
| 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 | Конструювання електроакустичних перетворювачів з урахуванням кавітаційних, електричних та теплових навантажень | 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 |