Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Определение параметров взвешенных частиц с использованием акустического излучения

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-5-27-33

Полный текст:

Аннотация

Течение газа или жидкости можно визуализировать путем регистрации и анализа последовательных изображений распределения частиц на исследуемой поверхности объекта с определением параметров движения. Однако такой подход не позволяет вместе с визуализацией распределения твердых частиц оценивать их массу и плотность. В работе представлены результаты определения массы и плотности взвешенных частиц с помощью дополнительного облучения потока частиц акустическим излучением. Использовали метод визуальной обработки изображений потоков частиц, увлеченных акустическим полем заданной частоты и амплитуды в течение минимум двух периодов звуковых колебаний. Учитывали также релаксацию частиц в измерительной плоскости, «вырезаемой» световым «ножом». Приведены основные математические выражения, необходимые для оценки массы, плотности, поля скоростей и формы частиц при помощи цифровой обработки изображений и измерения температуры в области потока. Представлены структурная схема и конструкция устройства для реализации предложенного метода диагностики. Предложенный подход может быть применен для определения параметров взвешенных частиц в медицине, биологии, экологии, порошковой металлургии и других областях науки и техники.

Об авторе

В. В. Семенов
Донской государственный технический университет
Россия

Владимир Владимирович Семенов

346500, Ростовская обл., г. Шахты, ул. Шевченко, д. 147



Список литературы

1. Коломиец С. М. Лазерный измеритель скорости жидкости / Оптический журнал. 1997. № 1. С. 58 – 50.

2. Коломиец С. М. Измерение скорости движения прозрачной жидкости методами акустооптики / Известия АН. Физика атмосферы и океана. 2000. Т. 36. № 6. С. 847 – 852.

3. Казаков Л. И. О распространении звука в дисперсных средах / Акустический журнал. 2018. Т. 64. № 3. С. 330 – 341.

4. Габайдуллин В. А., Федоров Ю. В. Звуковые волны в жидкости с полидисперсными парогазовыми пузырьками / Акустический журнал. 2016. Т. 62. № 2. С. 178 – 186.

5. Гурабатов С. Н., Грязнова И. Ю., Иващенко Н. Н. Исследование обратного рассеяния акустических волн дискретными неоднородностями разных размеров / Акустический журнал. 2016. Т. 62. № 2. С. 203 – 207.

6. Ширковский П. Н., Смагин Н. В., Преображенский В. Л. и др. Рассеяние фазосопряженных ультразвуковых волн на микровключениях в потоке жидкости / Акустический журнал. 2016. Т. 62. № 1. С. 52 – 58.

7. Albrecht H., Borys M., Damascke N., Tropea C. Laser Doppler and Phase Doppler Measurement Techniques. — Berlin: Springer, 2003. — 738 p.

8. Raffel M., Willert C., Kompenhans J. Particle Image Velocimetry — A practical Guide. — Berlin: Springer, 1998. — 460 p.

9. Hann D. B., Greated C. A. The measurement of flow velocity and acoustic particle velocity using particle image velocimetry / Meas. Sci. Technol. 1997. Vol. 8. N 12. P. 1517 – 1522.

10. Физические основы ультразвуковой технологии / Под ред. Л. Д. Розенберга. — М.: Наука, 1970. — 689 с.

11. Денисов А. С., Подольский А. А., Турубаров В. И. Об увлечении аэрозольных частиц в звуковом поле при числах Рейнольдса Re < 1 / Акустический журнал. 1965. № 1. С. 115 – 116.

12. Голубев И. Ф. Вязкость газов и газовых смесей. — М.: ГИФМЛ, 1959. — 375 с.

13. Семенов В. В. Компьютерная обработка изображений в телевизионном анализаторе аэрозолей / Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 10(159). С. 88 – 97.

14. Семенов В. В. Телевизионный анализатор аэрозолей / 9-я международ. науч.-практ. конф. «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности»: сб. трудов. — СПб: Изд-во политех. ун-та, 2010. С. 260 – 261.

15. Пат. 2650753 РФ, МПК G01N15/02. Способ определения параметров взвешенных частиц / Семенов В. В, Асцатуров Ю. Г., Ханжонков Ю. Б., Даниленко И. Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» (ДГТУ). — № 2017107631; заявл. 07.03.2017; опубл. 17.04.2018. Бюл. № 11.

16. Пат. 2655728 РФ, МПК G01N15/02, G01P5/26. Устройство определения параметров взвешенных частиц / Семенов В. В., Асцатуров Ю. Г., Ханжонков Ю. Б., Даниленко И. Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» (ДГТУ). — № 2017107615; заявл. 07.03.2017; опубл. 29.05.2018. Бюл. № 16.


Для цитирования:


Семенов В.В. Определение параметров взвешенных частиц с использованием акустического излучения. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2021;87(5):27-33. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-5-27-33

For citation:


Semenov V.V. Determination of the parameters of suspended particles using acoustic radiation. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2021;87(5):27-33. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2021-87-5-27-33

Просмотров: 51


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)