СПОСОБ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭНЕРГИЕЙ КАВИТАЦИИ НА ПОТОК ЖИДКОСТИ И КАВИТАЦИОННЫЙ РЕАКТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК B01J19/10 A23L1/25 B01F11/02 

Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).

Изобретение относится к области технологий и оборудования ультразвуковой кавитационной дезинтеграции: разрушения, разъединения, разделения на части любых субстанций, включая живые, существующих в виде взвешенных фаз в этих средах, а также для диссоциации молекул самих сред. Результатом кавитационной обработки жидких сред является повышение их дисперсности, гомогенности, интенсификация происходящих в них химических реакций, синтез новых соединений, бактериолиз и бактериостаз, а также повышение их химической активности, например гидратационной активности воды. Воздействию энергии кавитации могут подвергаться потоки жидких сред в виде суспензий, эмульсий, коллоидных либо истинных растворов, а также вода и другие жидкости. Жидкость с обеспечивающей заданное время обработки скоростью пропускают сквозь кавитационный реактор, где в жидкости устанавливают стоячую акустическую полуволну, которая возбуждает в жидкости кавитацию с соответствующим средним значением эрозионного коэффициента. На периметре плоского сечения потока жидкости, содержащего максимальное значение эрозионного коэффициента, значения эрозионного коэффициента устанавливают не меньшими, чем его среднее значение в кавитационном реакторе. Реактор содержит резонансную ячейку с диафрагмой. Диафрагма расположена в одной плоскости с центром масс области, являющейся геометрическим местом точек, которые делят пополам любую общую нормаль к поверхностям стенок резонансной ячейки, а координаты границы отверстия в координатной системе, начало координат которой совпадает с этим центром масс, удовлетворяют определенному уравнению. Технический результат состоит в повышении эффективности использования объема реактора. 2 с.п.ф-лы, 8 ил., 3 табл.

1. Способ воздействия энергией кавитации на поток жидкости, при котором жидкость с обеспечивающей заданное время обработки скоростью пропускают сквозь кавитационный реактор, где в жидкости устанавливают стоячую акустическую полуволну с заданным средним значением объемной плотности мощности, которая возбуждает в жидкости кавитацию с соответствующим средним значением эрозионного коэффициента, отличающийся тем, что на периметре плоского сечения потока жидкости, содержащего максимальное значение эрозионного коэффициента, значения эрозионного коэффициента устанавливают не меньшими, чем его среднее значение в кавитационном реакторе.2. Кавитационный реактор для воздействия энергией кавитации на поток жидкости, имеющий резонансную ячейку и диафрагму с отверстием для прохода жидкости, расположенную в плоскости, являющейся геометрическим местом общих нормалей к поверхностям стенок резонансной ячейки, отличающийся тем, что диафрагма расположена в одной плоскости с центром масс области, являющейся геометрическим местом точек, которые делят пополам любую общую нормаль к поверхностям стенок резонансной ячейки, а координаты границы отверстия x_b, у_b в координатной системе, начало координат которой совпадает с этим центром масс, удовлетворяют уравнению

где V - внутренний объем реактора;

x, у - координаты в плоскости диафрагмы;

z - координата на оси перпендикулярной плоскости диафрагмы;

f - функция, задающая среднее расстояние между любой произвольной точкой внутреннего объема реактора в отсутствие диафрагмы и видимой из нее частью поверхности, являющейся геометрическим местом точек, которые делят пополам любую общую нормаль к поверхностям стенок резонансной ячейки;

C₁,C₂,...C_n - размеры, задающие пространственную форму внутреннего объема реактора.