Расчет оптимального угла конусности конфузора, используемого для реверсивно-струйной очистки металлических поверхностей от коррозии

Для современного промышленного производства Республики Беларусь характерны отсутствие собственной сырьевой базы и существенная зависимость от импортных энергоносителей и материальных ресурсов, поставляемых по мировым ценам. При работе в таких условиях эффективность производства может быть достигнута за счет всемерной экономии и создания современных энерго- и ресурсосберегающих технологий. Однако реализация ряда таких технологий, например, лазерной резки и сварки, плакирования, газопламенного напыления, покраски и т. д., напрямую зависит от качества очистки металлических поверхностей от коррозии. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные на кафедре «Кораблестроение и гидравлика» БНТУ, показали, что весьма экономично можно удалять с металлических поверхностей продукты коррозии, используя новую технологию реверсивно-струйной очистки. В основу технологии реверсивно-струйной очистки положен физический принцип, заключающийся в том, что струя рабочей жидкости (пульпа на основе речного песка либо бентонитовой глины) при соударении с очищаемой поверхностью разворачивается на 180º, что приводит к усилению струйного воздействия на очищаемую поверхность в 1,5–2 раза за счет возникновения реактивной составляющей. Для обеспечения отмеченного разворота струи была разработана оригинальная конструкция корпуса, отличающаяся патентной новизной. Одним из основных элементов в этой конструкции является струеформирующее устройство, имеющее форму конфузора. Приведенные в статье теоретические исследования потерь напора рабочей жидкости в канале конфузора, основанные на исследовании функционала на экстремум, позволили получить зависимость для расчета оптимального угла конусности при турбулентном режиме движения в диапазоне чисел Рейнольдса  с учетом влияния плотности рабочей жидкости, ее динамической или кинематической вязкости, средней скорости движения рабочей жидкости

гидроабразивная очистка, конфузор, угол конусности, реверсивно-струйная очистка, металлическая поверхность, коррозия

1. Способы очистки металлических поверхностей: пат. № 21512, Респ. Беларусь, МПК В 08В 3/04 / И. В. Качанов, А. Н. Жук, А. В. Филипчик, А. С. Исаенко; дата публ. 30.12.2017.

2. Состав рабочей жидкости для гидродинамической очистки металлических поверхностей от коррозии перед лазерной резкой: пат. № 21455, Респ. Беларусь, МПК В08В 3/02; 13 08B 3/04 / И. В. Качанов, А. Н. Жук, А. Н. Яглов, А. В. Филипчик; дата публ. 30.10.2017.

3. Устройство для очистки от коррозии плоской стальной поверхности: пат. № 16526, Респ. Беларусь, МПК В 08В 3/00; В 63В 59/08 / И. В. Качанов, А. Н. Жук, В. Н. Шарий, Р. О. Мяделец; дата публ. 30.10.2012.

4. Устройство для очистки от коррозии плоской стальной поверхности: пат № 19543, Респ. Беларусь, МПК В 63В 59/08 / И. В. Качанов, А. Н. Жук, И. М. Шаталов, В. Н. Шарий; дата публ. 30.10.2015.

5. Технология струйной гидроабразивной очистки и защиты от коррозии стальных изделий с применением бентонитовой глины / И. В. Качанов [и др.]. Минск: БНТУ, 2006. 168 с.

6. Расчет оптимального угла конусности конфузора / И. В. Качанов [и др.] // Агропанорама. 2005. № 5. С. 7–10.

7. Агасарян, Р. Р. Струйно-абразивная обработка металлов / Р. Р. Агасарян, Р. Т. Дохинян. Ереван: АтрНИИНТИ, 1990. 51 с.

8. Меркулов, В. Н. Перспективные процессы гидрообработки материалов в машиностроении (зарубежный опыт) / В. Н. Меркулов. Киев: УкрНИИНТИ, 1987. 10 с.

9. Гидрорезание судостроительных материалов / Г. А. Тихомиров [и др.]. Л.: Судостроение, 1987. 164 с.

10. Бадах, В. Н. Особенности гидродинамики проточной части гидравлических струйных усилителей и их влияние на выходные характеристики / В. Н. Бадах. Киев, 1984. 18 с.

11. Бочаров, В. П. Расчет и проектирование устройств гидравлической струйной техники / В. П. Бочаров. Киев: Техник, 1987. 12 с.

12. Альтшуль, А. Д. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости) / А. Д. Альтшуль, П. Г. Киселев. М.: Стройиздат, 1975. 323 с.

13. Альтшуль, А. Д. Гидравлические сопротивления / А. Д. Альтшуль. М.: Недра, 1982. 224 с.

14. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы / Т. М. Башта [и др.]. М.: Машиностроение, 1970. 504 с.

15. Куколевский, И. И. Задачник по гидравлике / И. И. Куколевский, Л. Г. Подвидз. М.: Госэнергоиздат, 1960. 440 с.