1. Уз кристаллизация. Предотвращение инкрустации.

УЗ применяются для воздействия на процессы кристаллизации. Обычно методы кристаллизации не удовлетворяют требованиями производства из-за малой скорости, а также потому что не удается получить желанный выход и кристаллы нужных размеров. Интенсивная кристаллизация солей из перерабатываемых растворов при охлаждении или испарении воды заставляет предъявлять специфические требования к аппаратуре и условиям ведения процесса. Большинство емкостей в содовом цехе снабжаются обогревательной рубашкой для предотвращения возможности охлаждения растворов. Недопустимо продолжительное пребывание суспензий в емкостях, так как при перемешивании смесей возможно измельчение кристаллов. Аппаратура и коммуникации должны быть также теплоизолированы, чтобы исключить образование инкрустаций. Промывная вода должна иметь температуру разделяемой суспензии. В процессе переработки щелоков необходима систематическая пропарка и промывка коммуникаций и запорной арматуры горячей водой, а выпарных аппаратов — исходным нейтрализованным раствором.

2.Стадии кавитационного процесса.

Стадии кавитационного процесса: 1)Начальная стадия — обтекание лопасти почти не меняется, так как кавитация возникает только в отдельных местах лопасти. Характеристики гидротурбины не изменяются. 2)Развитая стадия — кавитационные каверны покрывают большую часть тыльной стороны профиля; поток отслаивается от поверхности профиля, но не отрывается. При этой стадии кавитации изменяются гидродинамические характеристики лопастей рабочего колеса (коэффициенты С_Y и С_X). 3)Отрывная стадия - приводит к резкому изменению формы потока, возрастанию потерь энергии, падению КПД и наличию периодических возмущающих сил, действующих на лопасть. Отрывная кавитация в рабочем колесе недопустима, так как характеристики гидротурбины существенно ухудшаются. Билет №7

1.Уз кавитация - основной инициатор физ.-химического процесса в жидких средах.

УЗ кавитация - основной инициатор физико-химических процессов, возникающих в жидкости под действием УЗ. Она реализуется за счет трансформации низкой плотности энергии УЗ в высокую плотность энергии вблизи и внутри газового пузырька. Кавитация — образование в жидкости пульсирующих пузырьков (каверн, полостей), заполненных паром, газом или их смесью. В ультразвуковой волне во время полупериодов разрежения возникают кавитационные пузырьки, которые резко захлопываются после перехода в область повышенного давления, порождая сильные гидродинамические возмущения в жидкости, интенсивное излучение акустических волн. При этом, в жидкости происходит разрушение поверхностей твёрдых тел, граничащих с кавитирующей жидкостью. Рассмотрим возникновение эффекта и протекание по стадиям: 1.Действуем на жидкость УЗ колебаниями малой интенсивности. Как известно, УЗ волна, проходя через жидкость, создает зоны сжатия и зоны разряжения, меняющиеся местами в каждый полупериод волны. 2. Увеличиваем интенсивность до 1 Вт/см2 . Появится нарушение однородности жидкости. В фазу разряжения (пониженного давления) в наиболее слабых местах начинается выделение растворенных газов с образованием одного долгоживущего пузырька. При этом, образующийся пузырек стабилизируется монослоем органических веществ и линейно колеблется с частотой УЗ относительно своего равновесного R. Очевидно, что максимальная амплитуда А у резонансных для данной частоты f пузырьков. 3. Дальнейшее повышение интенсивновсти до 1,5 Вт/см2 приводит к нарушению линейности колебаний стенок пузырьков. Начинается стадия стабильной кавитации. Пузырек сам становится источником УЗ колебаний: гармоник, с частотой n/f, субгармоник, с частотами n/f. На его поверхности возникают волны, микротоки, электрические разряды. 4. Четвертая стадия называется стадией нестабильной кавитации. Возникает при дальнейшем увеличении интенсивности I > 2,5 Вт/см2. Она характеризуется образованием быстрорастущих парогазовых пузырьков, которые в фазу сжатия мгновенно сокращаются в объеме и схлапываются, т.е. наступает коллапс. Для разных жидкостей, значения давления, при котором образуется кавитация, находится в пределах от 1,0 до 3,9 атм. 2.УЗ диспергирование.

Ультразвуковое диспергирование - тонкое размельчение твердых веществ или жидкостей, переход веществ в дисперсное состояние с образованием золя под действием ультразвуковых колебаний. Обычно термином диспергирование обозначается размельчение твердых тел в жидкой среде. Ультразвуковое диспергирование позволяет получать высокодисперсные (средний размер частиц - микроны и доли микрон), однородные и химически чистые смеси (суспензии) твердых частиц в жидкостях. Диспергирование суспензий осуществляется при воздействии ультразвука на агрегаты твердых частиц, связанных между собой силами слипания, спекания или спайности. При ультразвуковом диспергировании суспензий дисперсность продукта увеличивается на несколько порядков по сравнению с традиционным механическим измельчением. Билет №8