VYNUZhDENNYE KOLEBANIYa GAZA I OSAZhDENIE AEROZOLYa V ZAMKNUTYKh REZONATORAKh RAZNOY GEOMETRII

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Проведены экспериментальные исследования вынужденных колебаний газа и осаждения аэрозоля в цилиндрических резонаторах разного радиуса, цилиндрическом резонаторе со скачком сечения и прямоугольном канале. Получены амплитудно-частотные характеристики колебаний давления газа вблизи резонансных частот. Установлено, что с увеличением площади поверхности колеблющейся границы резонатора (поршня) амплитуда колебаний давления газа возрастает. В условиях резонансных колебаний наблюдается ускоренное уменьшение числовой концентрации капель аэрозоля. Исследовано влияние геометрии резонаторов на эффективность осаждения аэрозоля. Наименьшее время осаждения соответствует однородной трубе большего радиуса, а наибольшее – каналу.

References

  1. Ганиев Р.Ф., Украинский Л.Е. Нелинейная волновая механика и технология. Волновые и колебательные явления в основе высоких технологий. М.: Ин-т компьютер. исслед., 2011. 780 с.
  2. Feng H., Peng Y., Zhang X., Li X. Influence of Tube Geometry on the Performance of Standing-wave Acoustic Resonators // J. Acoust. Soc. Am. 2018. V. 144. № 3. P. 1443.
  3. Mortell M.P., Seymour B.R. Nonlinear Resonant Oscillations in Closed Tubes of Variable Crosssection // J. Fluid Mech. 2004. V. 519. P. 183.
  4. Min Q. Generation of Extremely Nonlinear Standingwave Field Using Loudspeaker-driven Dissonant Tube // J. Acoust. Soc. Am. 2018. V. 143. P. 1472.
  5. Cervenka M., Soltes M., Bednarik M. Optimal Shaping of Acoustic Resonators for the Generation of Highamplitude Standing Waves // J. Acoust. Soc. Am. 2014. V. 136. P. 1003.
  6. Lawrenson C.C., Lipkens B., Lucas T.S., Perkins D.K., VanDoren T.W. Measurements of Macrosonic Standing Waves in Oscillating Closed Cavities // J. Acoust. Soc. Am. 1998. V. 104. P. 623.
  7. Wu J. Acoustic Streaming and Its Applications // Fluids. 2018. V. 3 № 4. P. 108.
  8. Вараксин А.Ю. Гидрогазодинамика и теплофизика двухфазных потоков с твердыми частицами, каплями и пузырями // ТВТ. 2023. Т. 61. № 6. С. 926.
  9. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Осипов П.П., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. Волновая динамика газовзвесей и отдельных частиц при резонансных колебаниях // ТВТ. 2021. Т. 59. № 3. С. 443.
  10. Yuen W.T., Fu S.C., Kwan J.K.C., Chao C.Y.H. The Use of Nonlinear Acoustics as an Energy-efficient Technique for Aerosol Removal // Aerosol Sci. Technol. 2014. V. 48. № 9. P. 907.
  11. Медников Е.П. Акустическая коагуляция и осаждение аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 263 с.
  12. Gubaidullin D.A., Zaripov R.G., Tkachenko L.A., Shaidullin L.R. Deposition of Polydisperse Gas Suspensions with Nonlinear Resonance Oscillations in a Closed Tube // J. Acoust. Soc. Am. 2019. V. 145. № 1. EL30.
  13. Amiri M., Sadighzadeh A., Falamaki C. Experimental Parametric Study of Frequency and Sound Pressure Level on the Acoustic Coagulation and Precipitation of PM2.5 // Aerosol Air Qual. Res. 2016. V. 16. № 12. P. 3012.
  14. Gubaidullin D.A., Zaripov R.G., Tkachenko L.A., Shaidullin L.R. Aerosol Deposition on Resonances at Nonlinear Oscillations in a Closed Cross Section Jump Tube // Continuum Mech. Thermodyn. 2023. V. 35. P. 1473.
  15. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. Динамика табачного дыма при резонансных колебаниях в закрытой трубе // ТВТ. 2019. Т. 57. № 2. С. 312.
  16. Губайдуллин Д.А., Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. Экспериментальное исследование осаждения аэрозоля в закрытой трубе с изменяющимся сечением // ТВТ. 2022. Т. 60. № 1. С. 146.
  17. Shaidullin L., Fadeev S. Acoustic Gas Oscillations in a Cubic Resonator with a Throat under Small Perturbations // Applied Acoustics. 2022. V. 192. 108758.
  18. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. 2nd ed. N.Y.: John Wiley & Sons, 2006.
  19. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. Т. 1. М.: Наука, 1987. 464 с.
  20. Шайдуллин Л.Р., Фадеев С.А. Влияние конусной насадки на осаждение аэрозоля при акустических колебаниях малой амплитуды в трубе // Изв. РАН. МЖГ. 2023. № 6. С. 86.
  21. Валюшина П.М., Овчинников К.А., Гилев Д.Г. Измерение характеристик волоконно-оптического резонатора методом перестройки центральной частоты лазера // Прикладная фотоника. 2021. Т. 8. № 2. С. 19.
  22. Dumeige Y., Trebaol S., Ghişa L., Nguyên T.K.N., Tavernier H., Féron P. Determination of Coupling Regime of High-Q Resonators and Optical Gain of Highly Selective Amplifiers // J. Opt. Soc. Am. B. 2008. V. 25. № 12. P. 2073.
  23. Скучик Е. Простые и сложные колебательные системы. М.: Мир, 1971. 557 с.
  24. Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М.: Наука, 1984. 400 с.
  25. Зарембо Л.К., Красильников В.А. Введение в нелинейную акустику. М.: Наука, 1966. 520 с.
  26. Губайдуллин Д.А., Шайдуллин Л.Р., Фадеев С.А. Вынужденные продольные колебания газа и аэрозоля в открытой трубе со скачком сечения // Докл. РАН. Физика, технические науки. 2023. Т. 510. С. 59.
  27. Ilgamov M.A., Zaripov R.G., Galiullin R.G., Repin V.B. Nonlinear Oscillations of a Gas in a Tube // Appl. Mech. Rev. 1996. V. 49. № 3. P. 137.
  28. Hamilton M.F., Ilinskii Y.A., Zabolotskaya E.A. Acoustic Streaming Generated by Standing Waves in Two-dimensional Channels of Arbitrary Width // J. Acoust. Soc. Am. 2003. V. 113. № 1. P. 153.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».