Виброакустика

Виброакустические способы создания кавитации – направление развития гидродинамической очистки поверхностей, в котором создание кавитирующей струи основано на эффекте акустического резонанса.

В отличие от динамического способа, где кавитация жидкости создается за счет перепада давлений, виброакустический способ заставляет кавитировать жидкость в результате воздействия колебаний определенной частоты. Поток жидкости под давлением проходит через форсунку особой конструкции, в которой движение воды через резонансную камеру создает эффект высокочастотного акустического резонанса. Резонансные акустические колебания вызывают аналогичные колебания потока жидкости, что приводит к образованию кавитации.

Преимуществом виброакустического способа является возможность получения кавитации в жидкости при относительно низких давлениях, а также возможность поворота и закручивания потока кавитирующей жидкости. Это открывает возможность для создания специализированных насадок для площадной очистки поверхностей с высокой эффективностью. Отсутствие в таких насадках подвижных соединений обеспечивает высокую надежность их эксплуатации и нечувствительность к наличию частиц в потоке жидкости.

При этом виброакустические технологии требуют применения высококачественного насосного оборудования, обеспечивающего равномерность подачи жидкости, что ставит вопросы комплексного подхода к проектированию оборудования виброакустической очистки.

Виброакустические насадки являются специализированными решениями для определенных задач очистки – там, где требуется высокая производительность процесса и при этом широкое поле воздействия кавитационной струи: например, очистка внутренней поверхности трубок, смывка отложений с больших поверхностей, задачи «деликатной очистки», когда высокая производительность должна достигаться при низком давлении: например, очистка пластинчатых воздушных теплообменников с тонким оребрением.

Направлением исследований в виброакустике является не только изучение частотных характеристик специализированных насадок, но также и взаимосвязь акустического резонанса и эффекта микрогидроудара. Это позволяет управлять кавитационной очисткой не только в точечных, но и в площадных задачах очистки. В итоге исследований мы планируем получить семейство насадок с виброакустическим эффектом, решающее весь спектр специфических задач очистки и использующих микрогидроударную технологию для управления интенсивностью очистки.