Pulsuojančio srauto ežektoriaus tyrimas

Abstract

Disertacijoje nagrinėjamas naujai sukurtas pulsuojančio srauto ežektorius, kuris gali būti naudojamas geležies junginiams iš vandens šalinti. Pagrindinis tyrimo objektas – naujai sukurtas optimalios mechaninės konstrukcijos pulsuojančio srauto ežektorius. Disertacijos tikslas – pritaikius pulsuojančio srauto ežektoriaus mechaninės konstrukcijos naujumą ir atsižvelgiant į atliktų pulsuojančio srauto kompleksinių teorinių ir eksperimentinių tyrimų rezultatus, sukurti pulsuojančio srauto ežektorių, gebantį pagerinti bereagenčio geležies šalinimo iš vandens technologiją. Siekiant įgyvendinti tyrimų tikslą, buvo sprendžiami šie uždaviniai: atlikta mokslinės literatūros, kurioje nagrinėjamos ežektorių konstrukcijų charakteristikos ir juose vykstantys ežektuojamo srauto hidrodinaminiai procesai, analizė. Analitiškai ištirtos pulsuojančio srauto hidrodinaminių parametrų charakteristikos. Sukurtas pulsuojančio srauto ežektoriaus prototipas, pagrįstas akustinio lauko generavimu, ežektuojamam srautui susimaišant su darbiniu skysčiu, kai kinta jų tekėjimo debitas. Eksperimentiškai ištirta sukurto pulsuojančio srauto ežektoriaus hidrodinaminių parametrų įtaka deguonies tirpumui vandenyje ir geležies koaguliavimui. Disertaciją sudaro įvadas, trys skyriai, bendrosios išvados, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai ir keturi priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, pristatomas darbo aktualumas, aprašoma tyrimų metodika, nurodomas darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė ir ginamieji teiginiai. Įvado pabaigoje pristatomos disertacijos tema paskelbtos autoriaus publikacijos ir pranešimai konferencijose bei disertacijos struktūra. Pirmajame skyriuje analizuojami pulsuojantį srautą generuojantys įrenginiai ir jų konstrukcijų analizė, procesai, vykstantys pulsuojančio srauto ežektoriuje. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pristatomi ežektoriaus generuojamo pulsuojančio srauto teoriniai ir analitiniai tyrimai. Trečiajame skyriuje aprašomi pulsuojančio srauto ežektoriaus eksperimen­tiniai tyrimai, pateikta tyrimo metodika. Išsamiai išanalizuota generuojamų garso slėgio charakteristikų priklausomybė nuo akustinio lauko generatorių konstrukcijų. Įvertintas pulsuojančio srauto ežektoriuje vykstančių reakcijų efektyvumas. Disertacijos tema paskelbtos devynios publikacijos: septynios – recenzuojamuose mokslo žurnaluose, dvi – kituose leidiniuose. Išradimui „Pulsuojančio srauto ežektorius“ gautas Lietuvos patentas.

The dissertation deals with a newly developed pulsating flow ejector that can be used to remove iron compounds from water. The main object of the research is a newly developed pulsating flow ejector of optimal mechanical design. The main goal of the dissertation is to create a pulsating flow ejector capable of improving the technology of beregent iron removal from water by applying the novelty of the mechanical construction of the pulsating flow ejector, taking into account the results of complex theoretical and experimental research of pulsating flow in the developed ejector. In order to achieve the goal of the research, the following tasks were solved: an analysis of the scientific literature on the characteristics of ejector structures and involved in ejection flow the hydrodynamic processes. Analytically investigated the pulsating flow of the hydrodynamic parameters characteristics. A prototype of a pulsating flow ejector has been developed based on the generation of an acoustic field in the ejected flow during mixing with the working fluid when their flow rate change. Was investigated experimentally created a pulsating flow ejector with influence of hydrodynamic parameters of oxygen solubility in water and iron coagulation. The dissertation consists of an introduction, 3 chapters, general conclusions, references and four annexes. The introductory chapter discusses the research problem, presents the relevance of the work, describes the research methodology, the scientific novelty of the work is indicated, practical significance of the work results and defensive statements. At the end of the introduction, the publications and reports published by the author on the topic of the dissertation and the structure of the dissertation are presented. The first chapter presents the pulsating flow generating devices and the analysis of their constructions, the processes involved in a pulsating flow ejector. At the end of the chapter, conclusions are formed and the tasks of the dissertation are specified. The second chapter presents theoretical and analytical research of the pulsating flow generated by the ejector. The third chapter describes the experimental research of the pulsating flow ejector and presents the research methodology. Analyzed in detail of generated sound pressure characteristics dependence of acoustic field generator designs. The efficiency of the reactions taking place in the pulsating flow ejector was evaluated. Nine publications have been published on the topic of the dissertation: seven in peer – reviewed scientific journals, two – in other publications. A Lithuanian patent was obtained for the invention “Pulsed Flow Ejector”.