ЭКОЛОГИЯ


Оригинальная статья

 

УДК 621.43.068.4 © М.К. Ибатов, А.С. Кадыров, И.А. Пак, И.А. Кадырова, Б.Ш. Аскаров, 2020

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь № 2-2020 /1127/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2020-2-73-78

 

Название

Результаты экспериментальных исследований работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта

 

Авторы

Ибатов М.К., доктор техн. наук, профессор, ректор КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: atkstu@mail.ru

Кадыров А.С., доктор техн. наук, профессор кафедры «Транспортная техника и логистические системы» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: irina.adilevna@gmail.com

Пак И.А., докторант кафедры «Транспортная техника и логистические системы» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: i.pak@mail.ru

Кадырова И.А., канд. техн. наук, старший научный сотрудник НИЦ Карагандинского государственного медицинского университета, 100000, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: irina.adilevna@gmail.com

Аскаров Б.Ш., докторант кафедры «Транспортная техника и логистические системы» КарГТУ, 100027, г. Караганда, Республика Казахстан, e-mail: bahtiyar_askarov@mail.ru

 

Аннотация

В статье представлены результаты научных и экспериментальных исследований авторов по установлению оптимальных параметров режима работы ёмкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, предназначенного для снижения загрязнения окружающей среды крупных городов и промышленных карьеров. Приведено описание и схема экспериментального устройства, реализующего принцип работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта, порядок проведения эксперимента и обработка экспериментальных данных с определением необходимых показателей для определения параметров и режимов работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта в зависимости от параметров ультразвукового генератора, объема ёмкости.

 

Ключевые слова

Двигатель внутреннего сгорания, отработавшие газы, стоячая волна, ультразвуковая очистка, коагуляция, ёмкостное оборудование, эксперимент, коэффициент коагуляции,

 

Список литературы

1. Kalender S.S. (2019) Air Pollution Prevention Technologies. In: Hussain C. (eds) Handbook of Environmental Materials Management. Springer, Cham

2. Bandyopadhyay A. Neurological Disorders from Ambient (Urban) Air Pollution Emphasizing UFPM and PM2.5 // Current Pollution Reports. 2016. Vol. 2. P. 203-211. DOI: 10.1007/s40726-016-0039-z.

3. Kheirbek I., Haney J., Douglas S. et al. The contribution of motor vehicle emissions to ambient fine particulate matter public health impacts in New York City: a health burden assessment // Environmental Health, 2016, Vol. 15 (89). DOI: https://doi.org/10.1186/s12940-016-0172-6.

4. Shamim T. Effect of engine exhaust gas modulation on the cold start emissions // International Journal of Automotive Technology. 2011. Vol. 12. No. 4, Р. 475−487.

5. Ложкин В.Н., Шульгин В.В., Максимов М.А. О моделировании систем очистки отработавших газов ДВС с использованием нейтрализаторов и тепловых аккумуляторов фазового перехода // Технико-технологические проблемы сервиса. 2011. №3.

6. Ерохов В.И. Токсичность современных автомобилей (методы и средства снижения вредных выбросов в атмосферу): учебник. М.: ФОРУМ; ИНФРА-М, 2017. 448 с.

7. Устройство для ультразвуковой очистки выхлопных газов / М.К. Ибатов, А.С. Кадыров, О.Т. Балабаев, Б.Ш. Аскаров, И.А. Пак. Пат. 3194 РК; заявл. 20.12.2017; опубл. 02.10.2018.

8. Устройство для изоляции отработавших газов / М.К. Ибатов, А.С. Кадыров, И.А. Пак, Б.Ш. Аскаров. Пат. 26623 РК; заявл. 27.04.2012; опубл. 25.12.2012, бюл. №12.

9. Основные результаты экспериментальных исследований изоляции отработавших газов ДВС карьерных тепловозов / М.К. Ибатов, С.Б. Алиев, О.Т. Балабаев, Б.Ш. Аскаров // Уголь. 2019. №7. С. 28-30. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-7-28-30.

10. Ультразвуковая коагуляция аэрозолей / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, К.В. Шалунова и др. Бийск: Издательство АлтГТУ, 2010. 241 с.

11. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике / пер. с нем. В.С. Григорьев, Л.Д. Розенберг. М.: Издательство Иностранной литературы, 1957. 726 с.

12. Радж Балдев, Раджендран В., Паланичами П. Применения ультразвука. М: Техносфера, 2006. 576 с.

13. Juan A. Gallego-Juarez, Karl F. Graff. Power Ultrasonics: Applications of High-Intensity Ultrasound. Elsevier, 2014. 1166 p.

14. Кардашев Г.А. Физические методы интенсификации процессов химической технологии. М.: Химия, 1990. 208 с.

 

Иллюстрации

Рис. 1. Схема установки емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта: 1 – двигатель; 2 – резонатор; 3 – впускной клапан; 4 – выпускной клапан; 5 – глушитель; 6 – емкостное оборудование ультразвуковой очистки

Рис. 2. Образование стоячих волн

Рис. 3. Распределение скоростей da/dt и давлений P в стоячей звуковой волне

Рис. 4. Экспериментальное устройство ультразвуковой очистки выхлопных газов: 1 – светопропускающая ёмкость; 2 – ультразвуковой излучатель; 3 – ультразвуковой генератор; 4 – выпускной патрубок; 5 – вентиль; 6 – источник света; 7 – отражатель ультразвуковых волн; 8 – впускной патрубок; 9 - люксметр

Рис. 5. Зависимость показателя освещенности от времени осаждения

Рис. 6. Зависимость показателя изменения освещенности от времени осаждения

Рис. 7. Зависимость показателя коэффициента коагуляции от времени осаждения

 

Для цитирования

Результаты экспериментальных исследований работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта / М.К. Ибатов, А.С. Кадыров, И.А. Пак, И.А. Кадырова, Б.Ш. Аскаров // Уголь. 2020. № 2. С. 73-78. DOI: 10.18796/0041-5790-2020-2-73-78.

 

Информация о статье

Поступила в редакцию: 03.10.2019

Одобрена рецензентами: 12.11.2019

Принята к публикации: 20.12.2019

 

РЕЦЕНЗИЯ

на статью: «Результаты экспериментальных исследований работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта», авторы: Ибатов М.К., Кадыров А.С., Пак И.А., Аскаров Б.Ш.

 

Рецензент

Глотов Б.Н., доктор техн. наук, профессор, декан факультета заочно-дистанционного обучения КарГТУ.

 

Защита воздушного бассейна крупных городов и промышленных карьеров от вредных выбросов двигателей внутреннего сгорания транспортной техники является одной из наиболее актуальных и сложных.

Для снижения вредных выбросов автотранспорта авторами рассматриваемой статьи было предложено емкостное оборудование ультразвуковой очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, представлены результаты научно-исследовательской работы авторов по установлению оптимальных параметров режима работы оборудования, приведена схема подключения.

В статье дается описание и схема экспериментального устройства, реализующего принцип работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта, порядок проведения эксперимента и обработка экспериментальных данных, в результате чего определяется искомая величина коэффициента коагуляции.

В целом, рассматриваемая статья имеет научную новизну, содержит описание и принцип работы предлагаемого авторами емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта, снижающих концентрацию вредных веществ, результаты аналитических и экспериментальных исследований, рекомендации по определению параметров и режимов работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта в зависимости от параметров ультразвукового генератора, объема емкости, повышающих эффективность очистки выхлопных газов транспортной техники.

Научная статья «Результаты экспериментальных исследований работы емкостного оборудования ультразвуковой очистки отработавших газов автотранспорта» соответствует требованиям, предъявляемым к публикациям в научных журналах и рекомендуется к публикации в журнале «Уголь».

 

Свежий выпуск
Партнеры