Ключевое слово: «кавитация»

ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА МЕЖФАЗНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ «ГАЗ-ЖИДКОСТЬ» В ХОДЕ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ АЭРАЦИИ
Барсуков А. Р. , Голых Р. Н. , Хмелёв В. Н. , Карра Ж. , Маняхин И. А. ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА МЕЖФАЗНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ «ГАЗ-ЖИДКОСТЬ» В ХОДЕ ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ АЭРАЦИИ // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2024. – . – URL: https://e-koncept.ru/2024/0.htm?id=41576
DOI 10.24412/cl-37255-2024-1-164-166
Авторы: А. Р. Барсуков, Р. Н. Голых, В. Н. Хмелёв, Ж. Карра, И. А. Маняхин
В статье рассматривается влияние ультразвуковых колебаний на межфазную поверхность «газ-жидкость» в процессе принудительной аэрации. Показано, что применение ультразвука приводит к значительному увеличению эффективности массопереносных процессов за счёт увеличения межфазной поверхности и ускорения диффузии. Исследованы механизмы интенсификации, такие как формирование капиллярных волн и измельчение пузырьков газа, которые реализуются при разных частотах ультразвуковых колебаний. Представлены результаты работы экспериментального стенда для изучения структуры и размеров межфазной поверхности под воздействием ультразвука. Результаты экспериментов подтверждают значительное увеличение межфазной поверхности и, как следствие, повышение скорости массопереноса, что открывает новые перспективы для применения ультразвуковых технологий в промышленности.
Ключевые слова: ультразвук, кавитация, межфазная поверхность «газ-жидкость», аэрация, интенсификация массообменных процессов
ФИЗИКА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ МАССООБМЕНА «ГАЗ-ЖИДКОСТЬ» ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ И ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: ТЕОРИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТ, ПРИЛОЖЕНИЯ
Голых Р. Н. , Хмелёв В. Н. , Карра Ж. , Маняхин И. А. , Минаков В. Д. , Барсуков А. Р. ФИЗИКА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ МАССООБМЕНА «ГАЗ-ЖИДКОСТЬ» ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ И ПОЛУЧЕНИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: ТЕОРИЯ, ЭКСПЕРИМЕНТ, ПРИЛОЖЕНИЯ // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2024. – . – URL: https://e-koncept.ru/2024/0.htm?id=41580
DOI 10.24412/cl-37255-2024-1-175-179
Авторы: Р. Н. Голых, В. Н. Хмелёв, Ж. Карра, И. А. Маняхин, В. Д. Минаков, А. Р. Барсуков
Исследование посвящено выявлению механизмов ультразвуковой интенсификации массообмена в системе «газ-жидкость» под действием кавитации. Выявлены физические механизмы ультразвуковой интенсификации массообмена, включающие в себя: ускорение диффузии газа сквозь кавитирующую жидкость; формирование капиллярных волн на поверхности барботажных пузырьков в зоне развитой кавитации; неустойчивость пенообразной структуры жидкой фазы в зоне вы-рожденной кавитации, которая способствует многократному измельчению газовых пузырьков, образуемых в ходе принудительной аэрации. Выполнены экспериментальные исследования, подтвердившие основные положения теоретической модели в части влияния ультразвука на межфазную поверхность.
Ключевые слова: модель, ультразвук, диффузия, барботаж, кавитация, массообмен, капиллярная волна
ТРЁХМЕРНОЕ ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАВИТАЦИОННОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖИДКИХ СРЕД С ГАЗАМИ С ЦЕЛЬЮ УТИЛИЗАЦИИ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ, УСКОРЕНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ И ДЕГАЗАЦИИ РАСПЛАВОВ
Голых Р. Н. , Барсуков А. Р. , Маняхин И. А. , Хмелёв В. Н. ТРЁХМЕРНОЕ ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИИ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КАВИТАЦИОННОЙ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖИДКИХ СРЕД С ГАЗАМИ С ЦЕЛЬЮ УТИЛИЗАЦИИ ВРЕДНЫХ ГАЗОВ, УСКОРЕНИЯ ГИДРАТООБРАЗОВАНИЯ И ДЕГАЗАЦИИ РАСПЛАВОВ // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2025. – . – URL: https://e-koncept.ru/2025/0.htm?id=47857
DOI 10.24412/cl-37460-2025-1-270-274
Авторы: Р. Н. Голых, А. Р. Барсуков, И. А. Маняхин, В. Н. Хмелёв
Теоретически обоснована эффективность способа повышения скорости массопереноса газа (определяющего фактора в процессах утилизации вредных газов, гидратообразовании и дегазации расплавов) в жидкости, основанного на формировании волн на поверхности стабильных газовых пузырьков в жидкости при схлопывании кавитационных пузырьков, создаваемых ультразвуком. Предложена трёхмерная численная модель формирования волн на поверхности стабильных газовых пузырьков, позволяющая оценить увеличение площади межфазной поверхности в зависимости от режимов ультразвукового воздействия. Выполнена оценка режимов и условий, позволяющих достичь предельно возможное увеличение межфазной поверхности с помощью ультразвукового способа.
Ключевые слова: модель, газ, ультразвук, кавитация, массобмен