Registration Number
0418U001053, Candidate dissertation
Status
Кандидат технічних наук
Date
11-01-2018
popup.evolution
.
Title
Electrophysical Action of Powerful Underwater Spark Discharge on Substance Treatment Processes
Author
Vinnikov Denys Viktorovych,
popup.head Korytchenko Kostyantyn Volodymyrovych
popup.opponent Batygin Yurii Viktorovych
popup.opponent Ivanov Artem Volodymyrovych
popup.rada
National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"
Description
Об'єкт дослідження: електророзрядні процеси, що відбуваються під час обробки речовин підводним іскровим розрядом. Мета дослідження: удосконалення потужних високовольтних електророзрядних установок, що застосовуються у технологічних процесах обробки речовин підводним іскровим розрядом за рахунок зміни їх електрофізичних і технологічних параметрів. Методи дослідження: Методи теорії електричних кіл, теорію електромагнітного поля, газодинаміки, плазмохімії, використано для чисельного моделювання. В експериментальних дослідженнях застосовано швидкісну відеореєстрацію для спостереження за розвитком парогазової порожнини та кавітаційними процесами; осцилографування для реєстрації тока, напруги, тиску та акустичних сигналів; рентгенофлюоресцентний метод для визначення складу матеріалу електродів; дифрактометрію для визначення складу та розміру частинок, що утворюються під час розряду; металографію для визначення будови металів; спектрофотометрію для визначення концентрації заліза та його з'єднань у воді; метод Брунауера, Еммета і Теллера для визначення питомої поверхні подрібнених твердих речовин; метод Вільямсона-Холла для визначення розмірів частинок. Обробка експериментальних результатів здійснювалась методом найменших квадратів. Теоретичні та практичні результати: Створено потужну високовольтну електророзрядну установку "ГИДРА" з питомою енергією до 1 кДж/імп, з низкою реакторів. Наукова новизна: вперше виявлена залежність зміни окисно-відновлювального потенціалу від процесів, що відбуваються в парогазовій порожнині, шляхом застосування у електрогідравлічному реакторі непружної мембрани, що дозволило розглядати парогазову порожнину як джерело середовища з від'ємним окислювально-відновним потенціалом та використовувати її для зміни властивостей рідких речовин у об'ємах, що не перевищують розміри порожнини, а процеси, що тривають поза мембраною, зокрема кавітацію, як ті, що впливають на зміну водневого показника; отримало подальший розвиток застосування підводних іскрових розрядів в технологіях, що застосовуються для зміни фізико-хімічних властивостей рідин за рахунок здійснення розрядів з питомими потужностями до 1 кДж/імп в електроізольованих реакторах, розмір яких не перевищує об'єму парогазової порожнини, що дозволило визначити достатні енергетичні витрати та необхідні параметри розрядного кола для здійснення швидкої, порівняно з іншими методами, зміни окислювально-відновного потенціалу; отримало подальший розвиток дослідження зміни динаміки парогазової порожнини за рахунок здійснення підводних іскрових розрядів в системі електродів спрямованої дії та зниження початкового тиску в рідині, що дозволило спрямовувати парогазову порожнину у заданому напрямку зі збереженням процесів її розширення та стиснення, посилювати кавітаційні процеси та інтенсифікувати дегазацію рідин;- удосконалено електрогідравлічний метод впливу на розплави, що кристалізуються в вакуумно-дугових пічках за рахунок передачі ударного впливу через непроникну стінку тигля, що дозволило зменшити розміри зерен кристалів металів в 3-10 разів. Удосконалено технологію руйнування скляних виробів у воді та гуми в середовищі рідкого азоту за рахунок зміни технологічних розмірів та вакуумування електрогідравлічного реактора, що дозволило збільшити вихід корисної фракції на 10 % та 17 % відповідно; удосконалено математичну модель розвитку парогазової оболонки на ранній стадії розширення потужного підводного іскрового розряду за рахунок урахування розширення парогазової оболонки та випаровування водяної пари, що дозволило визначати кількість активних компонентів, які напрацьовуються під час іскрового розряду, та регулювати термодинамічні параметри завдяки зміні параметрів розрядного кола. Ступінь впровадження: Інституті плазмової електроніки та нових методів прискорювання Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут"; Інституті фізики твердого тіла, матеріалознавства і технологій Національного наукового центру "Харківський фізико-технічний інститут"; Інституті імпульсних процесів і технологій НАН України, у навчальному процесі Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". Сфера використання - галузь електричної інженерії.
Registration Date
2018-01-22
popup.nrat_date
2020-04-03 / 2026-06-29
