Abstract

Introduction. The creation of modern ultrasonic cavitation equipment for filtering working fluids in various technological processes is associated with the study of the interaction of a liquid load with ultrasonic emitters, taking into account the influence of the geometric shape of the cavitation chamber. The efficiency of the operation of ultrasonic cavitation devices for filtration is a rather urgent issue today and directly depends on the quality of this agreement. Problem statement. To build an ultrasonic filter with a regeneration effect and to increase its efficiency, it is necessary to create a calculation method that will take into account both the impedance of electro-acoustic emitters and the complexity of the geometric shape of the cavitation chamber. Development of calculation methods. The proposed method for calculating the geometric dimensions of the acoustic resonance system of the modular section of the tubular ultrasonic cavitator, which is excited by folded piezoelectric drive-emitters, which carry out longitudinal vibrations and are installed on the outer surface of the tubular vibrator. Simulation results. The results of modeling in the Abaqus Student Edition 2018 software environment are presented, confirming the possibility of creating ultrasonic flow cavitators, the vibrator, which are excited in a radial-flexion mode of vibration, for the technological process of ultrasonic cavitation filtration with the regeneration effect. Conclusions. The proposed calculation technique allows designing cylindrical ultrasonic cavitation filter chambers with a regeneration effect. Repeated practical verification of the presented method for calculating resonant acoustic systems has confirmed its sufficient accuracy under the applied assumptions.

Highlights

  • The creation of modern ultrasonic cavitation equipment for filtering working fluids in various technological processes is associated with the study of the interaction of a liquid load with ultrasonic emitters, taking into account the influence of the geometric shape of the cavitation chamber

  • Damage characteristics and surface description of near-wall materials subjected to ultrasonic cavitation / Ye Linzheng, Zhu Xijing, Wei Xumin, Wu Shu’an // Ultrasonics Sonochemistry. – 2020. – Vol 67

  • [12] Ye L., Zhu X., Wei X. and Wu S. (2020) Damage characteristics and surface description of nearwall materials subjected to ultrasonic cavitation

Read more

Summary

Постановка задачi

Кавiтацiйна камера фiльтра являє собою доволi складну резонансну систему, яка дозволяє створити всерединi її ємностi розвинене кавiтацiйне середовище. Буде доречним використати збудження поверхнi кавiтацiйної камери на модi радiально-згинальних коливань. Розв’язок отриманого рiвняння Бесселя запишемо у виглядi суми цилiндричних функцiй Бесселя та Неймана [18]: Поздовжнiй розмiр цилiндричної кавiтацiйної камери згiдно розрахункової схеми У випадку збудження радiальної моди коливань трубчатої цилiндричної кавiтацiйної камери резонансна частота може бути розрахована за формулою [19]. Для випадку радiально - згинальних коливань цилiндричної поверхнi кавiтацiйної камери резонансна частота визначається залежнiстю [19]. Для збудження резонансних коливань цилiндричної кавiтацiйної камери можуть бути застосованi п’єзоелектричнi приводи - випромiнювачi поздовжнiх перемiщень, побудованi у вiдповiдностi до 1, 1/2 або 3/4 хвильових акустичних схем. Що розглядається, в разi збудження гармонiйних коливань рiшення загального рiвняння (7) можна записати як:. Друга половина граничних умов (13) дозволяє пiсля диференцiювання записати рiвняння (22) в наступному виглядi: cos ω c2. Це дозволяє позбутися згинальних коливань по довжинi цилiндричної кавiтацiйної камери, а, вiдповiдно, i зон з вузлами коливань, в областi яких кавiтацiя не збуджується

Результати моделювання
Introduction
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.