3. Волновые машины с подвижным рабочим органом и внешним приводом. Резонансные режимы.

Описанные выше волновые аппараты действуют на основании реализации определенных гидродинамических режимов течения жидкости, протекающей через профилированные каналы. В них возникновение колебаний обусловлено трансформацией стационарного ввода энергии насосов в поток жидкости в различного рода автоколебательные режимы.

Другой класс машин основан на действии подвижных элементов, контактирующих с жидкостью. Такого рода машины, используемые в волновых технологиях, основаны также на оригинальных волновых эффектах, установленных авторами, в том числе резонансных. Общий вид такого рода волнового модуля показан на фиг.24.

Фиг. 24

Многие разновидности волновых модулей применяемые для разнообразных технологических процессов (перемешивание, разделение, гомогенизация, активация, сепарация и разделение и т.п.) будут более подробно описаны в основном тексте книги.

4. Волновые машины для обработки высоковязких сред. Волновые эффекты при создании сдвиговых деформаций.

В главах книги излагаются эффекты и процессы, происходящие в многофазных средах разной вязкости. В частности, многие из них, например, волновая обработка строительных растворов, происходят в высоковязких средах. Детальное изложение этого материала будет дано в главах 6 и 8. Помимо того, волновая обработка высоковязких сред, таких как расплавы полимеров, также приводит к эффектам гомогенизации. Эти результаты в главах книги затрагиваться не будут. Здесь кратко приведем лишь некоторые данные, относящиеся к этому вопросу.

Исследование высоковязких и псевдопластичных жидкостей в волновых полях позволило выработать принципы, которым должны удовлетворять рабочие органы машин для их интенсивного перемешивания:

- волновое воздействие на поток высоковязкой жидкости способствует интенсификации процессов смешения и улучшению качества;

- увеличение деформаций, в частности сдвиговых, элементов жидкости во всем поле течения приводит к улучшению процессов смешения высоковязких сред;

- для течений псевдопластической жидкости создание неоднородности одной компоненты скорости или соответствующих граничных условий способствует переходу “одномерных” течений в “двух-” или “трехмерные”, а “двухмерных” в “трехмерные” течения.

На основе всего вышесказанного была предложена многовариантная система проточной части смесителя, позволяющая переходить от одного варианта к другому за счет смены внутренних деталей статора и ротора, а также путем соединения входного вала смесителя с различными конструкциями вибровозбудителей. На фиг. 25 представлены следующие схемы внутренней области смесителя: 25а- схема с пространственно неоднородным (волновым) кольцевым зазором; 25б- схема с парами перфорированных дисков, закрепленных на роторе и статоре соответственно; 25в- схема с выступами (насадками) различных форм, закрепленных и на статоре, и на роторе. Конструктивное исполнение здесь может быть самым разнообразным. Здесь приведены лишь некоторые примеры, позволяющие проиллюстрировать существо вопроса.

б

Фиг.0. 25. Схемы внутренних областей смесителя.

Основы волновой механохимии. Волновые механохимические эффекты. Материаловедение. Волновая нанотехнология материалов.

Наряду с чисто механическими эффектами, заключающимися в том, что в волновых полях реализуются самые различные режимы движений, описанные выше, в ряде случаев наблюдаются эффекты, выходящие за рамки механики. Эти эффекты также могут быть использованы для создания научных основ ряда волновых технологий. Очень кратко отметим здесь ниже только некоторые из них. Они могут быть положены в основу создания различных волновых технологических процессов, в том числе в области материаловедения, в частности, при получении стройматериалов.

Отметим некоторые из этих результатов.