Registration Number
0826U000628, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
12-05-2026
popup.evolution
o
Title
Substantiation of the parameters of cavitation-magnetic equipment for water treatment in boiler houses
Author
Oleksandr S. Dushenko,
popup.head Vitaliy P. Tkachuk
popup.opponent Oleksiy S. Lanets
popup.opponent Lubomyr Y. Ropyak
popup.review Anatolii I. Gordeev
popup.review Ilona V. Drach
popup.rada
Khmelnytskyi National University
Description
Для котельного обладнання особливу небезпеку становить вода з високим вмістом розчинених забруднень, зокрема кальцієвих і магнієвих солей жорсткості. Ці солі мають властивість осідати на внутрішніх поверхнях обладнання, формуючи шар накипу. Накопичення такого шару значно погіршує теплопровідність металевих поверхонь, що змушує підвищувати витрати електроенергії для досягнення необхідних показників ефективності котельні. Підвищення якості та складу води, яка поступає з муніципального водопостачання, артезіанських свердловин і водойм, шляхом створення обладнання для попереднього оброблення гідрокавітацією та магнітним полем з метою пом'якшення та зміни її властивостей є актуальним науково-технічним завданням. Мета дисертаційної роботи полягає у дослідженні та розробленні параметрів кавітаційно-магнітного обладнання для зміни складу та властивостей води для тепломереж, обґрунтування його конструктивних параметрів з визначенням продуктивності вібраційної машини та раціональних режимів роботи її приводу. Наукова новизна одержаних результатів полягає у створенні, теоретичному обґрунтуванні та експериментальному дослідженні обладнання комплексного кавітаційно-магнітного впливу і вібраційної машини для очищення та зміни властивостей водного середовища з обґрунтуванням режимів роботи приводу, зокрема:
- вперше побудовано аналітичну модель для визначення максимального тиску у камері пульсації, що дало можливість визначати продуктивність вібраційної машини очищення та зміни властивостей води в залежності від конструктивних параметрів та режимів роботи приводу.
- результати проведених досліджень із застосуванням швидкісної відеоз’ємки дозволили визначити реальні режими роботи вібраційної машини, що дозволило встановити оптимальну продуктивність вібраційної машини очищення та зміни властивостей води яка знаходиться при наступних параметрах роботи приводу та конструктивних співвідношеннях: частота коливань приводу 19-21 Гц при амплітуді А = 2 мм; діаметрі поршня Dп = 100 мм та діаметрі насадка 10 мм.;
- у результаті проведених досліджень моделювання кавітаційних процесів у SolidWorks в різних, за конструктивними особливостями, статичних кавітаторів було отримано траєкторії руху шарів рідини при проходженні крізь кавітатори та картину розподілу величини тиску у різних точках кавітаторів, що дало можливість визначити оптимальну конструкцію статичного кавітатора – ступінчастого на вході та виході;
- одержав подальший розвиток метод оцінки зміни основних властивостей води та експериментально підтверджено, що магнітні і кавітаційні процеси у статичному кавітаторі та вібраційній машині покращують основні характеристики водного середовища, а саме: зростає рН, зменшується коефіцієнт поверхневого натягу, зменшується вміст розчинених солей. Результати виконаних теоретичних і експериментальних досліджень реалізовано у новому технічному рішенні обладнання і конструкції вібраційної машини, що захищено патентом на корисну модель України (№126495). При цьому найбільшу практичну цінність мають наступні одержані результати:
- у створені технологічного обладнання для підвищення якості та складу води, яка поступає з муніципального водопостачання, артезіанських свердловин і водойм, для попереднього оброблення гідрокавітацією у вібраційній машині із застосуванням додаткового статичного кавітатора та магнітного поля;
- вплив звукової гідрокавітації та змінного за напрямом магнітного поля на воду зводиться до єдиного процесу – розщепленню молекул води у кавітаційній порожнині на активні радикали, що зменшує вміст солей жорсткості та накипоутворення, підвищує строк роботи блоку зворотного осмосу, збільшує термін його регенерації та експлуатації;
- результати аналітичних та експериментальних досліджень дозволили створити методологію проектування насадків статичних кавітаторів та визначати проектну продуктивність запропонованого обладнання.
Результати виконаних досліджень та окремі теоретичні положення прийнято до впровадження на КП «Тепловик» (м. Старокостянтинів) та на ПФКФ «БДЖІЛКА» (м. Хмельницький).
Registration Date
2026-03-23
popup.nrat_date
2026-03-23 / 2026-07-02
