Исследование спектра звукового излучения процесса электролиза воды
Диссертация
Согласно исследованиям, результаты которых приводятся в работе, микропузырьковой ГЖС, можно считать жидкость, содержащую пузыри, имеющие радиус R <150 мкм. Этому условию автоматически удовлетворяет способ создания ГЖС, основанный на электролизе воды. Преимуществом этого способа создания ГЖС является так же то, что в данном случае отсутствует система вдувания газа в водную среду, следовательно… Читать ещё >
Содержание
- 1. Электролиз воды как метод образования холодных газожидкостных сред
- 1. 1. Расчет электролизной установки
- 1. 2. Расчет объема выделяющихся газов
- 1. 3. Размеры пузырей, выделяющихся при электролизе воды
- Выводы по первой главе
- 2. Распространение и поглощение звука в газожидкостных средах
- 2. 1. Уравнение движения пузыря
- 2. 2. Коэффициент жесткости пузыря
- 2. 3. Эквивалентная масса пузыря
- 2. 4. Собственная частота колебаний пузыря
- 2. 5. Механическое сопротивление, коэффициент потерь и добротность пузыря
- 2. 6. Газовый пузырь как пульсирующая сфера
- 2. 7. Особенности излучения звука пузырем, отрывающимся от твердой поверхности
- 2. 8. Дисперсия скорости звука и затухание в ГЖС
- Выводы по второй главе
- 3. Исследование параметров акустического излучения, сопутствующего процессам отрыва газовых пузырей от поверхности электрода
- 3. 1. Исследование процессов отрыва и всплытия на поверхность жидкости пузырей, образованных методом электролиза воды
- 3. 1. 1. Механизм отрыва пузыря и скорость начальной стадии движения
- 3. 1. 2. Скорость всплытия одиночного пузыря
- 3. 2. Исследование акустического излучения, возникающего при отрыве пузыря от твердой стенки
- 3. 2. 1. Излучение звука жидкой сферой, двигающейся в безграничной жидкости
- 3. 2. 2. Излучение звука пузырем, отрывающимся от горизонтальной твердой поверхности
- 3. 2. 3. Определение колебательной скорости поверхности пузыря методом Фурье преобразований
- 3. 2. 4. Особенности излучения звука одиночным пузырем, отрывающимся от твердой поверхности, в ГЖС
- 3. 3. Колебания пузыря в поле звуковой волны при его всплытии из глубины на поверхность
- 3. 3. 1. Изменение физических параметров газового пузыря при его всплытии к поверхности жидкости
- 3. 3. 2. Изменение амплитуды колебаний одиночного пузыря при его всплытии
- 3. 4. Расчет спектра акустического излучения, возникающего при отрыве пузырей от поверхности катода при электролизе воды
- 3. 4. 1. Расчет основных параметров распределения водородных пузырей в пелене
- 3. 4. 2. Выбор схемы проведения экспериментальных исследований процесса излучения звука пузырями, отрывающимися от твердой поверхности
- 3. 4. 3. Расчет спектра излучения, создаваемого водородными пузырями, отрывающимися от твердой поверхности
- 3. 1. Исследование процессов отрыва и всплытия на поверхность жидкости пузырей, образованных методом электролиза воды
- 4. 1. Экспериментальное исследование процесса электролиза воды и оценка параметров получаемой газожидкостной смеси
- 4. 1. 1. Описание электролизной установки
- 4. 1. 2. Расчет объема выделяющихся газов и концентрации газовой фазы в облаке
- 4. 1. 3. Построение функции распределения пузырей по размерам
- 4. 1. 4. Дисперсия скорости звука и пространственный коэффициент затухания в ГЖС
- 4. 2. Экспериментальное исследование параметров акустического излучения, возникающего при электролизе воды
- 4. 2. 1. Описание экспериментальной установки
- 4. 2. 2. Процесс измерений
- 4. 2. 3. Измерения узкополосного спектра
- 4. 2. 4. Анализ результатов измерений узкополосого спектра излучения звука
- 4. 2. 5. Сопоставление результатов расчета и измерений уровней шума электролизера воды
Список литературы
- Справочник по строительной механике корабля. Т. 3. Л.: Судпромгиз, 1960.
- Satt att damper buller fran fartygsppropellar. Шведский патент № 322 705. B63 21/30, 1970.
- Бородицкий Л.С. Оценка величины снижения звуковой вибрации корпусных конструкций с помощью воздушной пелены. Судостроение, № 8, 1979, с.7−9.
- Patent USA N 5 513 149. Sound damping arrangement. //Salmi P., Pockalen J., Jarvi A., CL 367/1,1996.
- Johannsen Ch. Investigation of bubble veil generation for reduction of propeller induced vibrations. News Wave, 2002/1, pp. 1−2.
- Лойцянский Л.Г. Об изменении сопротивления тел путем i заполнения пограничного слоя жидкостью с другими физическими константами. — ПММ, 1942, № 1, с. 28−35.
- Федяевский К.К. Уменьшение сопротивления трения путем изменения физических констант жидкости у стенки. Изв. АН СССР, 1943, ОТН, № 9,. с.224−230.
- Grighton O.G., Williams J.E. Sound generation by turbulent two-phase flow. J. Fluid Mech., 1969, v. 36, N 3, pp. 585−603.
- Наугольных- K.A., Рыбак C.A. Нелинейные акустические явления в двухфазном пограничном слое. — В кн.: Нелинейная акустика. Теоретические и экспериментальные исследования. Горький: Из-во ИПФ СССР, 1980, с. 161−175.
- Барбанель Б.А., Богдевич В. Г., Мальцев Л. И., Малюга А. Г. Некоторые практические приложения теории управления пограничным слоем. СПб: Из-во СМБМ «Малахит», 1994. — 47 с.
- Амфилохиева В.Б., Артюшков П. С., Барбанель Б. А., Короткин А. И., Мазаев К. М., Мальцев Л. И., Семенов Б. Н. Современное состояние теорииуправления пограничным слоем. СПб: ГУП «СПМБМ „Малахит“, 2 000 415 с.
- Boissonneau P. Magnetohydrodynamics propulsion: a global approach of an inner DC thruster. Energy Conv. Manag., v. 40, 1999, pp. 1783−1802.
- Boissonneau P., Thibault Jp. Experimental analysis of couplings between electrolysis and hydrodynamics in the context of MHD in seawater. J. Phys. D-Appl. Phys., v. 32,1999, pp. 2387−2398.
- Walker JS., Brown Sh., Sondergaard Na. Acoustic end effects in magnetohydrodynamic submerged vehicular propulsors. Part 1. — J. Ship Res., v. 36, № 1,1992, pp. 69−76.
- Walker JS., Brown Sh., Sondergaard Na. Acoustic end effects in magnetohydrodynamic submerged vehicular propulsors. Part 2. J. Ship Res., v. 38, 1994, pp.158−163.
- Якименко Л.М., Модылевская И. Д., Ткачек З. А. Электролиз воды. М.: Химия, 1970.-99 с.
- Гольдштейн А.В. Эксплуатация электролизных установок для получения водорода и кислорода. М.: Энергия, 1969 г.
- Кабанов Б.Н., Фрумкин А. Н. Величина пузырьков газа, выделяющихся при электролизе. ЖФХ, 1933, т. IV, вып. 5, с. 538−548.
- Rayleigh Lord. On the pressure developed in a liquid the collapse of a spherical cavity. Philos. Mag. v.34, № 200. p.94, 1917.
- Буланов В.А. Введение в акустическую спектроскопию микронеоднородных жидкостей. Владивосток: Дальнаука, 2001 г.- 279 с.
- Ильичев В.И., Корец В Л., Мельников Н. П. Акустическое излучение одиночного неподвижного пузырька при периодических пульсациях/ -А.Ж., т. 39, вып. 1, 1993, с. 101−107.
- Акуличев В.А., Ольшевский В. В. Связь стохастических характеристик акустической кавитации и кавитационного шума. Акуст. журн. 1968, т. 14, № 1, с. 30−36.
- Chen Х.М., Prosperetti A. Thermal processes in the oscillations of gas bubbles in tubes. JASA, 1998, v. 104, № 3, pp. 1389−1398.
- Sarkar K., Prosperetti A. Coherent and incoherent scattering by oceanic bubbles.- JASA, 1994, v. 96, № 1, pp. 332−341.
- Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Теоретическая физика: т. VI, Гидродинамика. -М.: Наука, 1988.-736с.
- Devin Charles. Survey of thermal, radiation and viscous damping of pulsating air bubbles in water. JASA, v. 31(12), 1959, pp. 1654−1667.
- Красильников B.A., Крылов В. В. Введение в физическую акустику. М: Наука, 1984. — 400 с.
- Frank A. Boile and Nicolas P. Chotiros A model for acoustic backscatter from muddy sediments. JASA, v. 98 (1), 1995, pp.525−530.
- Foldy L.L., Carstensen E.L. Propagation of sound through a liquid containing bubbles. JASA, v. 19, 1947, pp. 481−501.
- Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. М: Мир, 1972 г. — 440с.
- Фокс Ф., Керли С., Ларсон Г. Измерения фазовой скорости и поглощения звука в воде, содержащей воздушные пузырьки. JASA, v.27, 1955 р.534 (перевод в ж. Проблемы современной физики № 8 1956 г.).
- Davids Norman and Thurston The acoustical impedance of a bubbly mixture and its size distribution function. JASA, v. 22, 1950, pp.20−24. j
- Silberman Edward Sound velocity and attenuation in bubbly mixtures measured in standing wave tubes. JASA, v. 29, 1957, pp. 925 — 933.
- Feuillade C. The attenuation and dispersion of sound in water containing multiply interacting air bubbles. JASA, v. 99(6), 1996, pp. 3412−3430.
- Temkin S. Attenuation and dispersion of sound in dilute suspensions of spherical particles. JASA, v. 108 (1), 2000, pp. 126−146.
- Алексеев B.H., Рыбак C.A. Влияние распределения пузырьков по размерам на распространение звука в средах с резонансной дисперсией. А.Ж., 1997, т.43, № 6, с. 730−736.
- Воронина Н.Г., Исаков Н. Я., Легуша Ф. Ф. Применение холодных1.1двухфазных сред на основе морской воды и водорода для звукоизоляции гидроакустических шумов. 3-я МНК по морским интеллектуальным технологиям „МОРИНТЕХ-99“, СПб, 1999, с. 133.
- Воронина Н.Г., Легуша Ф. Ф. Звукоизоляция высокочастотных гидроакустических шумов с помощью пузырьковой пелены. НТК „Проблемы мореходных качеств судов и корабельной гидромеханики, XXXIX Крыловские чтения“, СПб, 1999, с. 136−137.
- Фриц В., Энде 3. Исследование механизма парообразования с помощью киносъемки паровых пузырей. — Phys. Z., 37 (11), 1936, р. 391.
- Лабунцов Д А., Ягов В. В. Механика простых газожидкостных структур. -М: Из-во МЭИ, 1978, — 92 с.
- Тепло и массообмен». Теплотехнический эксперимент. Справочник, /под ред. Григорьева В. Г. и Зорина В.М.- Л: Энергоиздат, 1982. 512 с.
- Кутателадзе С.С. Анализ подобия в теплофизике. Новосибирск: Наука, 1982. — 280 с.
- Волков П.К. Динамика жидкости с пузырьками газа. Механика жидкости и газа, № 3, 1996, с. 75−88.
- Воронина Н.Г. Излучение звука газовым пузырем, всплывающим в жидкой среде. ВНКСФ-7, СПбГУ, Екатеринбург — СПб, 2001, с. 291−292.
- Воронина Н.Г. Исследование процессов всплытия газового пузыря. -ВНКСФ-8, Екатеринбург, 2002, с. 123−124.
- Воронина Н.Г., Легуша Ф. Ф. К вопросу о расчете скорости звука в двухфазных средах на основе водород-вода.- Всероссийская НПК «200 лет ВВМИУ им. Ф.Э.Дзержинского», СПб, 1998, с.217−219.
- Гончаров В.К., Клементьева Н. Ю. Моделирование динамики и условий звукорассеяния газовых пузырьков, всплывающих с больших глубин в море в районах нефтегазовых месторождений А.Ж. 1996, т.42, № 3, с.371−377.
- Гончаров В.К., Клементьева Н. Ю. Оценка глубины проникновения и времени существования газовых пузырьков, образующихся при разрушении ветровых волн. Океанология, т.30, вып 3. 1990, с.393−399.
- Воронина Н.Г., Легуша Ф. Ф. Изменение акустических параметров одиночного водородного пузыря, всплывающего в морской воде.-Юбилейная НТК, поев. 100-летию СПбГМТУ, СПб, 1999, с. 64−69.
- Воронина Н.Г., Легуша Ф. Ф. Изменение амплитуды колебаний пузыря при -его всплытии из глубины на поверхность.- XI сессия РАО, Сб. трудов т. I, М.: ГЕОС, 2001, с. 49−52.
- Воронина Н.Г., Легуша Ф. Ф. Излучение звука газовым пузырем при его отрыве от поверхности твердого тела.- XI сессия РАО, Сб. трудов т. I, М.: ГЕОС, 2001, с. 52−55.
- Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах.- М: Изд-во АНСССР, 1957. -502 с.
- Воронина Н.Г., Ливеров t B.C. Экспериментальные исследования параметров процесса электролиза воды, — НТК «Кораблестроительное образование и наука-2003», СПбГМТУ, 2003, с. 7−12.
- Feuillade С. Scattering from collective modes of air bubbles in water and the physical mechanism of superresonances. JASA, v. 98(2), 1995, pp.1178−1190.
- Скучик Е. Основы акустики. Т. 2. М.: Из-во ИЛ, 1959. — 565 с. I
- Ramani Duraiswami, Sarkar Prabhukumar and Getftfges L. Chahine Bubble counting using an inverse acoustic scattering method.= J AS A, 104 (5)1998 pp. 2699−2717.
- Sutin A.M., Yoon S.W., Kim E.J., and Didenkulov I. N. Nonlinear acoustic methoed for bubble density measurements in water. JASA, 103(5) 1998 pp.2377−2384.
- Гаврилов Л.Р. Содержание свободного газа в жидкости и акустические методы его исследования. Обзор.- А.Ж., т. 15, вып. 3, 1969, с.321−334.
- Воронина Н.Г. Результаты экспериментального исследования акустических параметров газожидкостных смесей.- НТК «Кораблестроительное образование и наука-2003», СПбГМТУ 2003, с. 1316. 1
- Lauterborn W. Numerical investigation of nonlinear oscullation of gas bubbles in liquids. JASA, v. 59, 1976, № 2, p. 283.
- Воронина Н.Г., Легуша Ф. Ф. Излучение звука пузырями, всплывающими в жидкости.- 6-ая МНПК «Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики», СПб, 2002, с. 184−189.
- Воронина Н.Г., Легуша Ф. Ф., Ливеров B.C. Расчет спектра излучения звука водородными пузырями при их отрыве от поверхности твердого тела в процессе электролиза воды. XIII сессия РАО, Сб. трудов, т. 1 М.: ГЕОС, 2003, с. 141−144.