Сайт Александра Зеленина

3.2. Расчет реактора, изображенного на чертеже

Расчеты проведем по приближенным формулам и, конечно, в результате будет присутствовать погрешность. Главные источники погрешности – это число Струхаля и присоединенная масса жидкости в горловинах резонатора, влияющая на эквивалентную длину электродов. Из-за маленького различия внутренних и наружных диаметров электродов придется добавить 1..1,5 внутреннего диаметра электрода к его длине.

Формулы для вычисления чисел Струхаля я взял из экспериментальных данных, приведенных в одной из статей по резонаторам. Но там геометрия отличалась соотношением размеров резонатора, и скорость потока была значительно выше. Иными словами, я аппроксимировал эмпирические данные за пределы диапазона, в котором они получены. Ошибка не фатальная, но имеется.

Для расчетов примем следующие исходные данные:

Расход среды 0,15 м³/час задан для получения скорости около 0,5-0,55 м/с, которая взята из рисунка 3.3 (рис.2.8 в диссертации). Там же, в тексте, приведена величина 0,55, как имеющая максимальный эффект.

Температура воды 60 градусов – это, конечно, некая средняя температура, так как на входе и выходе она разная.

Рис. 3.3. Зависимость эффективности реактора от скорости потока.

Результаты расчета представлены на рисунке 3.4 (рисунки 3.4 - 3.9 кликабельные).

Рис. 3.4. Расчет реактора, «свежесобранного» по чертежу. Настройка на 50 Гц не получилась.

Частота вихрей Струхаля около 50 Гц. Резонанс в резонаторе Гельмгольца на 96-й гармонике довольно далеко от этой частоты. Суммарная амплитуда давления 20,8 кПа - это хороший результат.

Попытка настроить реактор путем регулирования зазора электродов показывает, что при зазоре 20,01 мм амплитуда достигает максимума при величине 21,1 кПа. То есть, собранный по чертежу реактор уже близок к рабочему режиму. Но это всего лишь расчеты. На практике без настройки не обойтись.

Точность установки зазора для получения резонанса должна быть не более 0,01 мм. С увеличением расстояния между электродами растет добротность резонатора и, соответственно, растет амплитуда колебаний и трудности с настройкой.

В заключение нужно отметить, что температура воды оказывает влияние на резонансные свойства реактора из-за изменения таких свойств, как плотность, вязкость и скорость звука.

Вачаевские «добавки» также влияют на свойства среды и, следовательно, на резонансы и частоты в реакторе. Странный текст в работе Павловой, где она, ни с того ни с сего, вдруг ведет повествование о сортировке грязи, добавляемой в воду, по размеру частиц («по крупности», как там написано), возможно, связан с тем, что реактор, настроенный в резонанс на взвешенные частицы одного размера (точнее, диапазона размеров), не сможет работать с другими размерами из-за изменения свойств поступающей в него среды. Если это так, то это означает, что Вачаев заметил это и научился подстраивать реактор при смене «добавок» либо подкручивая электроды, либо меняя скорость среды.

Если верна догадка о кавитационном режиме работы, на работу реактора окажет влияние количество свободного газа (воздуха) в воде и размеры пузырьков.

Расчеты были выполнены для получения представления о процессе настройки реактора, выполненного по чертежу неизвестного происхождения. Расчет иной конструкции реактора можно свести к решению системы уравнений для заданной частоты и номера гармоники резонанса.

>>>Далее>>>