ENSURING THE MAXIMUM EFFICIENCY OF ULTRASONIC TECHNOLOGIES IN MEDIA WITH A LIQUID PHASE

Abstract

Актуальность исследований обусловлена отсутствие единого подхода к обеспечению ультразвукового воздействия с максимальной эффективностью при реализации различных технологических процессов в жидкодисперсных средах. Целью исследований является выявление условий обеспечения оптимальных режимов реализация различных технологических процессов под действием ультразвуковых колебаний в средах с преимущественно жидкой фазой с учетом особенностей, связанных с формированием ультразвуковых колебаний, их введением в различные по свойствам среды и реализацией самого воздействия с максимальной эффективностью. В качестве объекта исследований выступают ультразвуковые технологические аппараты для воздействия в режиме «развитой» кавитации с целью интенсификации технологических процессов в дисперсных средах с преимущественно жидкой фазой. В результате исследований на основе анализа формирования «развитой» кавитации выявлены наиболее эффективные режимы формирования колебаний, их введения в обрабатываемые среды и обеспечения максимально эффективного кавитационного воздействия, обеспечивающего заданные преобразования структуры и свойств обрабатываемых сред при воздействии на ограниченные и «безграничные» технологические объемы, воздействии в режиме стоячей волны и воздействии в тонких слоях жидкости. Проведенные исследования позволили выработать и рекомендовать для практического применения общий алгоритм управления ультразвуковым воздействием при реализации технологических процессов в дисперсных средах с преимущественно жидкой фазой за счет непрерывного изменения в режиме реального времени частоты и уровня напряжения электронного генератора, питающего ультразвуковую колебательную систему. The relevance of research is due to the lack of a unified approach to providing ultrasonic exposure with maximum efficiency in the implementation of various technological processes in liquid-dispersed media. The aim of the research is to identify the conditions for ensuring optimal modes for the implementation of various technological processes under the action of ultrasonic vibrations in media with a predominantly liquid phase, taking into account the peculiarities associated with the formation of ultrasonic vibrations, their introduction into media of different properties and the implementation of the action itself with maximum efficiency. The object of research is ultrasonic technological devices for exposure in the "developed" cavitation mode in order to intensify technological processes in dispersed media with a predominantly liquid phase. As a result of studies based on the analysis of the formation of "developed" cavitation, the most effective modes of formation of oscillations, their introduction into the processed media and provision of the most effective cavitation effect, providing the specified transformations of the structure and properties of the processed media when exposed to limited and "unlimited" technological volumes, exposure in a standing wave mode and exposure to thin layers of liquid. The studies carried out made it possible to develop and recommend for practical application a general algorithm for controlling ultrasonic action in the implementation of technological processes in dispersed media with a predominantly liquid phase due to a continuous change in real time of the frequency and voltage level of the electronic generator supplying the ultrasonic oscillatory system.