Кавитационный обогреватель: обзор моделей и изготовление своими руками

По этой причине к их использованию стоит относиться скорее как к демонстрации интересного физического эффекта, чем как к реальному способу экономии электроэнергии.

преимущества, строение, принцип работы и пошаговая инструкция

Хозяева частных домов всячески стремятся сэкономить на отоплении, которое год от года требует немалых затрат. С целью создания обогревательных экономных систем в жилых, производственных, общественных помещениях разрабатываются и применяются на практике различные схемы по выработке выгодной тепловой энергии. Для этих целей подходит кавитационный теплогенератор.

Вихревое устройство: общее понятие

Подобная установка конструктивно достаточно проста. Она используется для эффективного и выгодного отопления здания с минимальными финансовыми затратами. Экономичность обуславливается специальным нагревом воды через кавитацию. Такой метод заключается в создании мелких пузырьков из пара в зоне сниженного давления рабочей жидкости, которое обеспечивается специальными звуковыми колебаниями, функционированием насоса.

Кавитационный нагреватель справляется с переработкой механической энергии в тепловой поток, что немаловажно для промышленных объектов. В них нагревательные элементы периодически выходят из строя, поскольку функционируют с жидкостями большой разности по температуре.

Именно такие кавитаторы выступают надежной заменой устройствам, работа которых зависит от твердых видов топлива.

В этом видео вы узнаете, как устроен теплогенератор:

Кавитационные генераторы: преимущества

Такие установки нашли широкое применение в бутовых условиях и на производстве. Причиной тому выступают следующие факторы, их характеризующие:

• ценовая доступность;
• экономичность отопительной системы;
• возможность создания конструкции своими руками;
• высокий КПД обогрева.

Правила эксплуатации гласят, что нельзя устанавливать вихревые изделия внутри жилого помещения из-за создания высокоуровневого шума. Оптимальным вариантом станет обустройство отдельной хозпостройки, котельной.

К недостаткам относятся довольно большие размеры готового к эксплуатации обогревателя. Также отмечается чрезмерная мощность для частного дома, коттеджа, возможная сложность приобретения материалов, которые понадобятся в случае самостоятельного изготовления кавитатора.

Строение нагревателя и принцип работы

Кавитационное отопление характеризуется образованием пузырьков из пара в рабочей жидкости. В результате такого действия давление постепенно снижается благодаря высокой скорости потока. Следует отметить, что необходимое парообразование задается специальным излучением лазерных импульсов либо акустикой, заданной определенными звуками. Воздушные области закрытого типа смешиваются с водяной массой, после чего поступают в зону большого давления, где вскрываются и излучают ожидаемую ударную волну.

Оборудование кавитационного типа отличается способом функционирования. Схематично оно выглядит так:

1. Водяной поток перемещается по кавитатору, в котором с помощью циркуляционного насоса обеспечивается рабочее давление, поступающее в рабочую емкость.
2. Далее в таких емкостях повышается скорость, соответственно, и давление жидкости посредством установленных по чертежам трубок.
3. Потоки, достигая центральной части камеры, перемешиваются, в результате чего и образуется кавитация.
4. В результате описанного процесса пузырьки пара не увеличиваются в размерах, отсутствует их взаимодействие с электродами.
5. После этого вода перемещается в противоположную часть емкости и возвращается для совершения нового круга.
6. Нагревание обеспечивается передвижением и расширением жидкости в месте выхода из сопла.

Из работы вихревой установки видно, что ее конструкция незамысловата и проста, но при этом обеспечивает быстрый и выгодный обогрев помещения.

Типы обогревателей

Кавитационный котел отопления относится к одному из распространенных типов обогревателей. Наиболее востребованные из них:

1. Роторные установки, среди которых особого внимания заслуживает устройство Григгса. Суть его действия основана на центробежном насосе роторного действия. Внешне описываемая конструкция напоминает диск с несколькими отверстиями. Каждая такая ниша называется ячейкой Григгса, их количество и функциональные параметры взаимозависимы с частотой вращения привода, типом применяемой генераторной установки. Рабочая жидкость подогревается в пространстве между ротором и статором из-за быстрого перемещения по дисковой поверхности.
2. Статические обогреватели. Котлы лишены каких-либо передвигающихся деталей, кавитация в них обеспечивается за счет специальных элементов Лаваля. Установленный в отопительную систему насос задает необходимое давление воды, которая начинает быстро передвигаться и подогреваться. За счет узких отверстий в соплах жидкость перемещается в ускоренном режиме. Из-за ее быстрого расширения достигается необходимая для обогрева кавитация.

Выбор того или иного нагревателя зависит от потребностей человека. Следует учитывать, что роторный кавитатор более производителен, к тому же он отличается меньшими размерами.

Особенность статического агрегата заключается в отсутствии вращающихся деталей, чем и обуславливается его продолжительный эксплуатационный срок. Длительность работы без технического обслуживания достигает 5 лет. Если же сломается сопло, его без труда можно заменить, что стоит гораздо дешевле в сравнении с приобретением нового рабочего элемента в роторную установку.

Самостоятельное изготовление оборудования

Создать кавитатор своими руками вполне реально, но предварительно стоит ознакомиться со схематическими особенностями, точными чертежами агрегата, понять и подробно изучить принцип, по которому он действует. Наиболее простой моделью принято считать ВТГ Потапова с показателем КПД в 93%. Схематически теплогенератор довольно прост, будет уместен в быту и промышленном применении.

Приступая к сборке агрегата, необходимо подобрать в систему насос, который должен полностью соответствовать требованиям мощности, необходимой тепловой энергии. В большинстве своем описываемые генераторы по форме напоминают сопло, такие модели самые удобные и простые для домашнего применения.

Создание кавитатора невозможно без предварительной подготовки определенных инструментов и приспособлений. К ним относятся:

• патрубки входного и выходного типа, оснащенные краниками;
• манометры, измеряющие давление;
• термометр, без которого невозможно произвести замер температуры;
• гильзы, которыми дополняются термометры;
• вентили, с помощью которых из всей отопительной системы устраняются воздушные пробки.

Специалисты рекомендуют следить за диаметральным показателем сечения отверстия, которое присутствует между конфузором и диффузором. Оптимальные пределы варьируются от 8 до 15 единиц, выход за эти рамки нежелателен.

Последовательность конструирования кавитационного теплогенератора своими руками представлена следующими действиями:

1. Выбор насоса, который предназначен для эксплуатации с жидкостями высоких температур. В противном случае он быстро выйдет из строя. К такому элементу предъявляется обязательное требование: создание давления от 4 атмосфер.
2. Выполнение емкости для кавитации. Главным условием выступает подбор необходимого по сечению проходного канала.
3. Выбор сопла с учетом особенностей конфигурации. Такая деталь может быть цилиндрического, конусообразного, округлого типа. Важно, чтобы на входе воды в емкость развивался вихревой процесс.
4. Подготовка внешнего контура — немаловажная процедура. Он представляет собой изогнутую трубку, которая отходит от кавитационной камеры. Далее она соединяется с двумя гильзами от термометра и двумя манометрами, а также с воздушным вентилем, помещенным в пространство между выходом и входом.

Когда закончена работа с корпусом, следует поэкспериментировать с обогревателем. Процедура заключается в подведении насосной установки к электросети, при этом радиаторы подключаются с обогревательной системой. Следующий шаг — включение сети.

Должен осуществляться строгий контроль показателей манометров. Разница между цифрами на входе и выходе должна колебаться в пределах 8-12 атмосфер.

Если конструкция работает исправно, в нее подается необходимое количество воды. Хороший показатель — подогрев жидкости на 3-5 градусов за 10-15 минут.

Нагреватель кавитационного типа представляет собой выгодную установку, за короткое время обогревает здание, к тому же максимально экономичен. При желании он легко конструируется в домашних условиях, для чего понадобятся доступные и недорогие приспособления.

Вихревой теплогенератор для частного дома своими руками

Отопление дома, гаража, офиса, торговых площадей – вопрос, решать который надо сразу после того, как помещение построено. И не важно, какое время года на улице. Зима всё равно придёт. Так что побеспокоиться о том, чтобы внутри было тепло необходимо заранее. Тем, кто покупает квартиру в многоэтажном доме, волноваться не о чем – строители уже всё сделали. А вот тем, кто строит свой дом, оборудует гараж или отдельно стоящее небольшое здание, придётся выбирать, какую систему отопления устанавливать. И одним из решений будет вихревой теплогенератор.

История изобретения

Сепарация воздуха, иначе говоря, разделение его на холодную и горячую фракции в вихревой струе – явление, которое и легло в основу вихревого теплогенератора, было открыто около ста лет назад. И как это часто бывает, лет 50 никто не мог придумать, как его использовать. Так называемую вихревую трубу модернизировали самыми разными способами и пытались пристроить практически во все виды человеческой деятельности. Однако везде она уступала и по цене и по КПД уже имеющимся приборам. Пока русский учёный Меркулов не придумал запустить внутрь воду, не установил, что на выходе температура повышается в несколько раз и не назвал этот процесс кавитацией. Цена прибора уменьшилась не намного, а вот коэффициент полезного действия стал практически стопроцентным.

Принцип действия

Так что же такое эта загадочная и доступная кавитация? А ведь всё довольно просто. Во время прохождения через вихрь, в воде образуется множество пузырьков, которые в свою очередь лопаются, высвобождая некое количество энергии. Эта энергия и нагревает воду. Количество пузырьков подсчёту не поддаётся, а вот температуру воды вихревой кавитационный теплогенератор  может повысить до 200 градусов. Не воспользоваться этим было бы глупо.

Два основных вида

Несмотря на то и дело появляющиеся сообщения о том, что кто-то где-то смастерил уникальный вихревой теплогенератор своими руками такой мощности, что можно отапливать целый город, в большинстве случаев это обычные газетные утки, не имеющие под собой никакой фактической основы. Когда-нибудь, возможно, это случиться, а пока принцип работы этого прибора можно использовать только двумя способами.

Роторный теплогенератор. Корпус центробежного насоса в этом случае будет выступать в качестве статора. В зависимости от мощности по всей поверхности ротора сверлят отверстия определённого диаметра. Именно за счёт их и появляются те самые пузырьки, разрушение которых и нагревает воду. Достоинство у такого теплогенератор только одно. Он намного производительнее. А вот недостатков существенно больше.

• Шумит такая установка очень сильно.
• Изношенность деталей повышенная.
• Требует частой замены уплотнителей и сальников.
• Слишком дорогое обслуживание.

Статический теплогенератор. В отличие от предыдущей версии, здесь ничего не вращается, а процесс кавитации происходит естественным путём. Работает только насос. И список достоинств и недостатков принимает резко противоположное направление.

• Прибор может работать при низком давлении.
• Разница температур на холодном и горячих концах довольно велика.
• Абсолютно безопасен, в каком бы месте не использовался.
• Быстрый нагрев.
• КПД 90 % и выше.
• Возможность использования, как для обогрева, так и для охлаждения.

Единственным недостатком статического ВТГ можно считать дороговизну оборудования и связанную с этим довольно долгую окупаемость.

Как собрать теплогенератор

При всех этих научных терминах, которые могут напугать незнакомого с физикой человека, смастерить в домашних условиях ВТГ вполне возможно. Повозиться, конечно, придётся, но если всё сделать правильно и качественно, можно будет наслаждаться теплом в любое время.

И начать, как и в любом другом деле, придётся с подготовки материалов и инструментов. Понадобятся:

• Сварочный аппарат.
• Шлифмашинка.
• Электродрель.
• Набор гаечных ключей.
• Набор свёрл.
• Металлический уголок.
• Болты и гайки.
• Толстая металлическая труба.
• Два патрубка с резьбой.
• Соединительные муфты.
• Электродвигатель.
• Центробежный насос.
• Жиклёр.

Вот теперь можно приступать непосредственно к работе.

Устанавливаем двигатель

Электродвигатель, подобранный в соответствии с имеющимся напряжением, устанавливается на станину, сваренную или собранную с помощью болтов, из уголка. Общий размер станины вычисляется таким образом, чтобы на ней можно было разместить не только двигатель, но и насос. Станину лучше покрасить во избежание появления ржавчины. Разметить отверстия, просверлить и установить электродвигатель.

Подсоединяем насос

Насос следует подбирать по двум критериям. Во-первых, он должен быть центробежным. Во вторых, мощности двигателя должно хватить, чтобы его раскрутить. После того, как насос будет установлен на станину, алгоритм действий следующий:

• В толстой трубе диаметром 100 мм и длиной 600 мм с двух сторон нужно сделать внешнюю проточку на 25 мм и в половину толщины. Нарезать резьбу.
• На двух кусках такой же трубы длинной каждый 50 мм нарезать внутреннюю резьбу на половину длины.
• Со стороны противоположной от резьбы приварить металлические крышки достаточной толщины.
• По центру крышек сделать отверстия. Одно по размеру жиклёра, второе по размеру патрубка. С внутренней стороны отверстия под жиклёр сверлом большого диаметра необходимо снять фаску, чтобы получилось подобие форсунки.
• Патрубок с форсункой подсоединяется к насосу. К тому отверстию, из которого вода подаётся под напором.
• Вход системы отопления подсоединяется ко второму патрубку.
• К входу насоса присоединяется выход из системы отопления.

Цикл замкнулся. Вода будет под давлением подаваться в форсунку и за счёт образовавшегося там вихря и возникшего эффекта кавитации станет нагреваться. Регулировку температуры можно осуществить, установив за патрубком, через который вода попадает обратно в систему отопления, шаровый кран.

Чуть прикрыв его, вы сможете повысить температуру и наоборот, открыв – понизить.

Усовершенствуем теплогенератор

Это может звучать странно, но и эту довольно сложную конструкцию можно усовершенствовать, ещё больше повысив её производительность, что будет несомненным плюсом для обогрева частного дома большой площади. Основывается это усовершенствование на том факте, что сам насос имеет свойство терять тепло. Значит, нужно заставить расходовать его как можно меньше.

Добиться этого можно двумя путями. Утеплить насос при помощи любых подходящих для этой цели теплоизоляционных материалов. Или окружить его водяной рубашкой. Первый вариант понятен и доступен без каких-либо пояснений. А вот на втором следует остановиться подробнее.

Чтобы соорудить для насоса водяную рубашку придётся поместить его в специально сконструированную герметическую ёмкость, способную выдерживать давление всей системы. Вода будет подаваться именно в эту емкость, и насос будет забирать её уже оттуда. Внешняя вода так же нагреется, что позволит насосу работать намного продуктивнее.

Вихрегаситель

Но, оказывается и это ещё не всё. Хорошо изучив и поняв принцип работы вихревого теплогенератора, можно оборудовать его гасителем вихрей. Подаваемый под большим давлением поток воды ударяется в противоположную стенку и завихряется. Но этих вихрей может быть несколько. Стоит только установить внутрь устройства конструкцию напоминающую своим видом хвостовик авиационной бомбы. Делается это следующим образом:

• Из трубы чуть меньшего диаметра, чем сам генератор необходимо вырезать два кольца шириной 4-6 см.
• Внутрь колец приварите шесть металлических пластинок, подобранных таким образом, чтобы вся конструкция получилась длинной равной четверти длины корпуса самого генератора.
• Во время сборки устройства закрепите эту конструкцию внутри напротив сопла.

Пределу совершенства нет и быть не может и усовершенствованием вихревого теплогенератора занимаются и в наше время. Не всем это под силу. А вот собрать устройство по схеме, приведённой выше, вполне возможно.

вихревой своими руками, чертежи и устройство, схемы Потапова, система отопления

Кавитационный теплогенератор отличается хорошей эффективностью и компактностьюРедко какой хозяин не пытается сэкономить на отоплении или потреблении еще каких-либо благ, которые с каждым годом становятся все дороже и дороже. Чтобы сделать экономной отопительную систему жилого или производственного помещения, многие люди прибегают к помощи различных схем и методам получения тепловой энергии. Один из аппаратов, подходящий под эти цели – кавитационный теплогенератор.

Что такое вихревой теплогенератор

Кавитационный вихревой генератор тепла – это простое устройство, способное эффективно обогреть помещение, затрачивая при этом минимум средств. Это происходит благодаря нагреву воды при кавитации – образовании небольших паровых пузырьков в местах снижения давления жидкости, которое возникает либо при работе насоса, либо при звуковых колебаниях.

Кавитационный нагреватель способен преобразовать механическую энергию в тепловую, что активно применяется в промышленности, где нагревающие элементы могут выйти из строя, работая с жидкостью, имеющей большую температурную разность. Такой кавитатор является альтернативой для систем, работающих на твердом топливе.

Преимущества вихревых кавитационных нагревателей:

• Экономичность системы отопления;
• Высокая эффективность обогрева;
• Доступность;
• Возможность собрать своими руками.

Вихревой теплогенератор не следует располагать рядом с жилым помещением в связи с его высоким уровнем шума

Недостатки аппарата:

• При самостоятельной сборке довольно сложно найти материалы для создания аппарата;
• Слишком большая мощность для небольшого помещения;
• Шумная работа;
• Немалые габариты.

Стандартное устройство теплогенератора и принцип его работы

Процесс кавитации выражается в образовании пузырьков пара в жидкости, впоследствии чего давление медленно понижается при большой скорости потока.

Из-за чего может происходить парообразование:

• Возникновением акустики, вызванной звуком;
• Излучением лазерного импульса.

Закрытые воздушные области перемешиваются с водой и уходят в место с большим давлением, где хлопаются с излучением ударной волны.

Принцип работы кавитационного аппарата:

• Струя воды движется через кавитатор, где насос создает водяное давление, попадающее в рабочую камеру;
• В камерах жидкость увеличивает скорость и давление с помощью различных трубочек разных размеров;
• В центре камеры потоки смешиваются, и появляется кавитация;
• При этом полости пара остаются маленькими и не взаимодействуют с электродами;
• Жидкость движется к противоположному концу камеры, откуда возвращается назад для следующего использования;
• Нагрев происходит благодаря движению и расширению воды на выходе из сопла.

Так работает вихревой кавитационный нагреватель. Его устройство простое, но позволяет быстро и эффективно обогреть помещение.

Кавитационный нагреватель и его типы

Нагреватель, работающий с кавитацией, может быть нескольких типов. Чтобы понять, какой генератор вам нужен, следует разобраться в его типажах.

Кавитационный нагреватель следует время от времени осматривать на наличие изношенных деталей

Виды кавитационного нагревателя:

1. Роторный – самый популярный из них это аппарат Григгса, работающий с помощью центробежного насоса ротационного действия. Внешне он выглядит как диск с отверстиями без выхода. Одно такое отверстие носит название: ячейка Григгса. Параметры этих ячеек и их число зависят от типа генератора и частоты вращения привода. Нагрев воды происходит между статором и ротором посредством быстрого ее движения по поверхности диска.
2. Статический – он не имеет никаких вращающихся элементов, а кавитацию создают специальные сопла (элементы Лаваля). Насос нагнетает давление воды, что проводит к ее быстрому движению и нагреву. Выходные отверстия сопел более узкие, чем предыдущие и жидкость начинает двигаться еще быстрее. Из-за быстрого расширения воды и получается кавитация, дающая в итоге тепло.

Если выбирать между этими двумя видами, то следует учитывать, что производительность роторного кавитатора более высокая и он не такой габаритный, как статический.

Правда, статический нагреватель меньше изнашивается из-за отсутствия вращающихся элементов. Использовать аппарат можно до 5 лет, а если выйдет из строя сопло – его с легкостью можно заменить, затрачивая на это куда меньше средств, чем на теплогенератор в роторном кавитаторе.

Экономный кавитационный теплогенератор своими руками

Создать самодельный вихревой генератор с кавитацией вполне реально, если внимательно изучить чертежи и схемы устройства, а также понимать его принцип работы. Самым простым для самостоятельного создания считается ВТГ Потапова с КПД 93%, схема которого подойдет как для домашнего, так и для промышленного использования.

Перед тем, как приступить к сборке прибора, следует правильно выбрать насос, ориентируясь по его типу, мощности, нужной тепловой энергии и величине напора.

В основном все кавитационные генераторы имеют формы сопла, которая считается самой простой и удобной для таких устройств.

Что нужно для создания кавитатора:

• Манометры для измерения давления;
• Термометр для замера температуры;
• Выходные и входные патрубки с краниками;
• Вентили для удаления воздушных пробок из отопительной системы;
• Гильзы для термометров.

Также нужно проследить за размером сечения отверстия между диффузором и конфузором. Оно должно быть примерно 8 – 15 см, не уже и не шире.

Схема создания кавитационного генератора:

1. Выбор насоса – здесь следует определиться с нужными параметрами. Насос обязательно должен иметь возможность работать с жидкостями высоких температур, иначе он быстро сломается. Также он должен уметь создавать рабочее давление в минимум 4 атмосферы.
2. Создание камеры кавитации – тут главное правильно выбрать размер сечения проходного канала. Оптимальным вариантом считается 8-15 мм.
3. Выбор конфигурации сопла – оно может быть в виде конуса, цилиндра или просто быть закругленным. Впрочем, не так важна форма, как то, чтобы вихревой процесс начинался уже при входе воды в сопло.
4. Изготовление водного контура – внешне это такая изогнутая трубка, ведущая от камеры кавитации. К ней присоединяются две гильзы с термометром, два манометра, воздушный вентиль, который ставится между входом и выходом.

Корпус кавитационного теплогенератора можно покрасить в любой цвет

После создания корпуса следует провести испытание теплогенератора. Для этого насос следует подключить к электроэнергии, а радиаторы к отопительной системе. Далее происходит включение в сеть.

Особенно стоит смотреть на показания манометров и выставить нужную разницу между входом и выходом жидкости в пределах 8-12 атмосфер.

Далее в систему пускается вода. Если она нагревается за 10 минут на 3-5 градусов в минуту – это хорошо. За непродолжительное время жидкость прогреется до 60 градусов. Этого вполне достаточно для работы.

Теплогенератор своими руками (видео)

Кавитационный нагреватель достаточно интересный и экономный способ обогреть помещение. Он легко доступен и при желании может создаваться самостоятельно. Для этого нужно докупить необходимые материалы и сделать все в соответствии со схемами. И эффективность аппарата не заставит себя долго ждать.

Добавить комментарий

роторный кавитационный теплогенератор кавитационный нагрев воды

Кавитационное отопление своими руками

Для отопления помещений или нагрева жидкостей зачастую применяются классические приспособления – тэны, камеры сгорания, нити накаливания и т.д. Но наряду с ними применяются устройства с принципиально иным типом воздействия на теплоноситель. К таким устройствам относится кавитационный теплогенератор, работа которого заключается в формировании пузырьков газа, за счет которых и возникает выделение тепла.

Устройство и принцип работы

Принцип действия кавитационного теплогенератора заключается в эффекте нагрева за счет преобразования механической энергии в тепловую. Теперь более детально рассмотрим само кавитационное явление. При создании избыточного давления в жидкости возникают завихрения, из-за того, что давление жидкости больше чем у содержащегося в ней газа, молекулы газа выделяются в отдельные включения – схлопывание пузырьков. За счет разности давления вода стремиться сжать газовый пузырь, что аккумулирует на его поверхности большое количество энергии, а температура внутри достигает порядка 1000 – 1200ºС.

При переходе кавитационных полостей в зону нормального давления пузырьки разрушаются, и энергия от их разрушения выделяется в окружающее пространство. За счет чего происходит выделение тепловой энергии, а жидкость нагревается от вихревого потока. На этом принципе основана работа тепловых генераторов, далее рассмотрите принцип работы простейшего варианта кавитационного обогревателя.

Простейшая модель

Посмотрите на рисунок 1, здесь представлено устройство простейшего кавитационного теплогенератора, который заключается в нагнетании насосом воды к месту сужения трубопровода. При достижении водяным потоком сопла давление жидкости значительно возрастает и начинается образование кавитационных пузырьков. При выходе из сопла пузырьки выделяют тепловую мощность, а давление после прохождения сопла значительно снижается. На практике может устанавливаться несколько сопел или трубок для повышения эффективности.

Идеальный теплогенератор Потапова

Идеальным вариантом установки считается теплогенератор Потапова, который имеет вращающийся диск (1) установленный напротив стационарного (6). Подача холодной воды осуществляется с трубы расположенной внизу (4) кавитационной камеры (3), а отвод уже нагретой с верхней точки (5) той же камеры. Пример такого устройства приведен на рисунке 2 ниже:

Рис. 2: кавитационный теплогенератор Потапова

Но широкого распространения устройство не получило из-за отсутствия практического обоснования его работы.

Основная задача кавитационного теплогенератора – образование газовых включений, а от их количества и интенсивности будет зависеть качество нагрева. В современной промышленности существует несколько видов таких теплогенераторов, отличающихся принципом выработки пузырьков в жидкости. Наиболее распространенными являются три вида:

• Роторные теплогенераторы – рабочий элемент вращается за счет электропривода и вырабатывает завихрения жидкости;
• Трубчатые – изменяют давление за счет системы труб, по которым движется вода;
• Ультразвуковые – неоднородность жидкости в таких теплогенераторах создается за счет звуковых колебаний низкой частоты.

Помимо вышеперечисленных видов существует лазерная кавитация, но промышленной реализации этот метод еще не нашел. Теперь рассмотрим каждый из видов более детально.

Роторный теплогенератор

Состоит из электрического двигателя, вал которого соединен с роторным механизмом, предназначенным для создания завихрений в жидкости. Особенностью роторной конструкции является герметичный статор, в котором и происходит нагревание. Сам статор имеет цилиндрическую полость внутри – вихревую камеру, в которой происходит вращение ротора. Ротор кавитационного теплогенератора представляет собой цилиндр с набором углублений на поверхности, при вращении цилиндра внутри статора эти углубления создают неоднородность в воде и обуславливают протекание кавитационных процессов.

Рис. 3: конструкция генератора роторного типа

Количество углублений и их геометрические параметры определяются в зависимости от модели вихревого теплогенератора. Для оптимальных параметров нагрева расстояние между ротором и статором составляет порядка 1,5мм. Данная конструкция является не единственной в своем роде, за долгую историю модернизаций и улучшений рабочий элемент роторного типа претерпел массу преобразований.

Одной первых эффективных моделей кавитационных преобразователей был генератор Григгса, в котором использовался дисковый ротор с несквозными отверстиями на поверхности. Один из современных аналогов дисковых кавитационных теплогенераторов приведен на рисунке 4 ниже:

Рис. 4: дисковый теплогенератор

Несмотря на простоту конструкции, агрегаты роторного типа достаточно сложные в применении, так как требуют точной калибровки, надежных уплотнений и соблюдения геометрических параметров в процессе работы, что обуславливает трудности их эксплуатации. Такие кавитационные теплогенераторы характеризуются достаточно низким сроком службы – 2 – 4 года из-за кавитационной эрозии корпуса и деталей. Помимо этого они создают достаточно большую шумовую нагрузку при работе вращающегося элемента. К преимуществам такой модели относится высокая продуктивность – на 25% выше, чем у классических нагревателей.

Трубчатые

Статический теплогенератор не имеет вращающихся элементов. Нагревательный процесс в них происходит за счет движения воды по трубам, сужающимся по длине или за счет установки сопел Лаваля. Подача воды на рабочий орган осуществляется гидродинамическим насосом, который создает механическое усилие жидкости в сужающемся пространстве, а при ее переходе в более широкую полость возникают кавитационные завихрения.

В отличии от предыдущей модели трубчатое отопительное оборудование не производит большого шума и не изнашивается так быстро. При установке и эксплуатации не нужно заботиться о точной балансировке, а при разрушении нагревательных элементов их замена и ремонт обойдутся куда дешевле, чем у роторных моделей. К недостаткам трубчатых теплогенераторов относят значительно меньшую производительность и громоздкие габариты.

Ультразвуковые

Данный тип устройства имеет камеру-резонатор, настроенную на определенную частоту звуковых колебаний. На ее входе устанавливается кварцевая пластина, которая производит колебания при подаче электрических сигналов. Вибрация пластины создает волновой эффект внутри жидкости, который достигая стенок камеры-резонатора и отражается. При возвратном движении волны встречаются с прямыми колебаниями и создают гидродинамическую кавитацию.

Рис. 5: принцип работы ультразвукового теплогенератора

Далее пузырьки уносятся водным потоком по узким входным патрубкам тепловой установки. При переходе в широкую область пузырьки разрушаются, выделяя тепловую энергию. Ультразвуковые кавитационные генераторы также обладают хорошими эксплуатационными показателями, так как не имеют вращающихся элементов.

Применение

В промышленности и в быту кавитационные теплогенераторы нашли реализацию в самых различных сферах деятельности. В зависимости от поставленных задач они применяются для:

• Отопления – внутри установок происходит преобразование механической энергии в тепловую, благодаря чему нагретая жидкость двигается по системе отопления. Следует отметить, что кавитационные теплогенераторы могут отапливать не только промышленные объекты, но и целые поселки.
• Нагревание проточной воды – кавитационная установка способна быстро нагревать жидкость, за счет чего может легко заменять газовую или электрическую колонку.
• Смешение жидких веществ – за счет разрежения в слоях с получением мелких полостей такие агрегаты позволяют добиться надлежащего качества перемешивания жидкостей, которые естественным образом не совмещаются из-за разной плотности.

Плюсы и минусы

В сравнении с другими теплогенераторами, кавитационные агрегаты отличаются рядом преимуществ и недостатков.

К плюсам таких устройств следует отнести:

• Куда более эффективный механизм получения тепловой энергии;
• Расходует значительно меньше ресурсов, чем топливные генераторы;
• Может применяться для обогрева как маломощных, так и крупных потребителей;
• Полностью экологичен – не выделяет в окружающую среду вредных веществ во время работы.

К недостаткам кавитационных теплогенераторов следует отнести:

• Сравнительно большие габариты – электрические и топливные модели имеют куда меньшие размеры, что немаловажно при установке в уже эксплуатируемом помещении;
• Большая шумность за счет работы водяного насоса и самого кавитационного элемента, что затрудняет его установку в бытовых помещениях;
• Неэффективное соотношение мощности и производительности для помещений с малой квадратурой (до 60м 2 выгоднее использовать установку на газу, жидком топливе или эквивалентной электрической мощности с нагревательным тэном).

КТГ своими руками

Наиболее простым вариантом для реализации в домашних условиях является кавитационный генератор трубчатого типа с одним или несколькими соплами для нагревания воды. Поэтому разберем пример изготовления именно такого устройства, для этого вам понадобится:

• Насос – для нагревания обязательно выбирайте тепловой насос, который не боится постоянного воздействия высоких температур. Он должен обеспечивать рабочее давление на выходе в 4 – 12атм.
• 2 манометра и гильзы для их установки – размещаются с двух сторон от сопла для измерения давления на входе и выходе из кавитационного элемента.
• Термометр для измерения величины нагрева теплоносителя в системе.
• Клапан для удаления лишнего воздуха из кавитационного теплогенератора. Устанавливается в самой верхней точке системы.
• Сопло – должно иметь диаметр проходного отверстия от 9 до 16мм, делать меньше не рекомендуется, так как кавитация может возникнуть уже в насосе, что значительно снизит срок его эксплуатации. По форме сопло может быть цилиндрическим, коническим или овальным, с практической точки зрения вам подойдет любое.
• Трубы и соединительные элементы (радиаторы отопления при их отсутствии ) – выбираются в соответствии с поставленной задачей, но наиболее простым вариантом являются пластиковые трубы под пайку.
• Автоматика включения/отключения кавитационного теплогенератора – как правило, подвязывается под температурный режим, устанавливается на отключение примерно при 80ºС и на включение при снижении менее 60ºС. Но режим работы кавитационного теплогенератора вы можете выбрать самостоятельно.

Рис. 6: схема кавитационного теплогенератора

Перед соединением всех элементов желательно нарисовать схему их расположения на бумаге, стенах или на полу. Места расположения необходимо размещать вдали от легковоспламеняемых элементов или последние нужно убрать на безопасное расстояние от системы отопления.

Соберите все элементы, как вы изобразили на схеме, и проверьте герметичность без включения генератора. Затем опробуйте в рабочем режиме кавитационного теплогенератора, нормальным нарастанием температуры жидкости считается 3- 5ºС за одну минуту.

Кавитационный теплогенератор отличается хорошей эффективностью и компактностью Редко какой хозяин не пытается сэкономить на отоплении или потреблении еще каких-либо благ, которые с каждым годом становятся все дороже и дороже. Чтобы сделать экономной отопительную систему жилого или производственного помещения, многие люди прибегают к помощи различных схем и методам получения тепловой энергии. Один из аппаратов, подходящий под эти цели – кавитационный теплогенератор.

Что такое вихревой теплогенератор

Кавитационный вихревой генератор тепла – это простое устройство, способное эффективно обогреть помещение, затрачивая при этом минимум средств. Это происходит благодаря нагреву воды при кавитации – образовании небольших паровых пузырьков в местах снижения давления жидкости, которое возникает либо при работе насоса, либо при звуковых колебаниях.

Кавитационный нагреватель способен преобразовать механическую энергию в тепловую, что активно применяется в промышленности, где нагревающие элементы могут выйти из строя, работая с жидкостью, имеющей большую температурную разность. Такой кавитатор является альтернативой для систем, работающих на твердом топливе.

Преимущества вихревых кавитационных нагревателей:

• Экономичность системы отопления;
• Высокая эффективность обогрева;
• Доступность;
• Возможность собрать своими руками.

Вихревой теплогенератор не следует располагать рядом с жилым помещением в связи с его высоким уровнем шума

Недостатки аппарата:

• При самостоятельной сборке довольно сложно найти материалы для создания аппарата;
• Слишком большая мощность для небольшого помещения;
• Шумная работа;
• Немалые габариты.

Стандартное устройство теплогенератора и принцип его работы

Процесс кавитации выражается в образовании пузырьков пара в жидкости, впоследствии чего давление медленно понижается при большой скорости потока.

Из-за чего может происходить парообразование:

• Возникновением акустики, вызванной звуком;
• Излучением лазерного импульса.

Закрытые воздушные области перемешиваются с водой и уходят в место с большим давлением, где хлопаются с излучением ударной волны.

Принцип работы кавитационного аппарата:

• Струя воды движется через кавитатор, где насос создает водяное давление, попадающее в рабочую камеру;
• В камерах жидкость увеличивает скорость и давление с помощью различных трубочек разных размеров;
• В центре камеры потоки смешиваются, и появляется кавитация;
• При этом полости пара остаются маленькими и не взаимодействуют с электродами;
• Жидкость движется к противоположному концу камеры, откуда возвращается назад для следующего использования;
• Нагрев происходит благодаря движению и расширению воды на выходе из сопла.

Так работает вихревой кавитационный нагреватель. Его устройство простое, но позволяет быстро и эффективно обогреть помещение.

Кавитационный нагреватель и его типы

Нагреватель, работающий с кавитацией, может быть нескольких типов. Чтобы понять, какой генератор вам нужен, следует разобраться в его типажах.

Кавитационный нагреватель следует время от времени осматривать на наличие изношенных деталей

Виды кавитационного нагревателя:

1. Роторный – самый популярный из них это аппарат Григгса, работающий с помощью центробежного насоса ротационного действия. Внешне он выглядит как диск с отверстиями без выхода. Одно такое отверстие носит название: ячейка Григгса. Параметры этих ячеек и их число зависят от типа генератора и частоты вращения привода. Нагрев воды происходит между статором и ротором посредством быстрого ее движения по поверхности диска.
2. Статический – он не имеет никаких вращающихся элементов, а кавитацию создают специальные сопла (элементы Лаваля). Насос нагнетает давление воды, что проводит к ее быстрому движению и нагреву. Выходные отверстия сопел более узкие, чем предыдущие и жидкость начинает двигаться еще быстрее. Из-за быстрого расширения воды и получается кавитация, дающая в итоге тепло.

Если выбирать между этими двумя видами, то следует учитывать, что производительность роторного кавитатора более высокая и он не такой габаритный, как статический.

Правда, статический нагреватель меньше изнашивается из-за отсутствия вращающихся элементов. Использовать аппарат можно до 5 лет, а если выйдет из строя сопло – его с легкостью можно заменить, затрачивая на это куда меньше средств, чем на теплогенератор в роторном кавитаторе.

Экономный кавитационный теплогенератор своими руками

Создать самодельный вихревой генератор с кавитацией вполне реально, если внимательно изучить чертежи и схемы устройства, а также понимать его принцип работы. Самым простым для самостоятельного создания считается ВТГ Потапова с КПД 93%, схема которого подойдет как для домашнего, так и для промышленного использования.

Перед тем, как приступить к сборке прибора, следует правильно выбрать насос, ориентируясь по его типу, мощности, нужной тепловой энергии и величине напора.

В основном все кавитационные генераторы имеют формы сопла, которая считается самой простой и удобной для таких устройств.

Что нужно для создания кавитатора:

• Манометры для измерения давления;
• Термометр для замера температуры;
• Выходные и входные патрубки с краниками;
• Вентили для удаления воздушных пробок из отопительной системы;
• Гильзы для термометров.

Также нужно проследить за размером сечения отверстия между диффузором и конфузором. Оно должно быть примерно 8 – 15 см, не уже и не шире.

Схема создания кавитационного генератора:

1. Выбор насоса – здесь следует определиться с нужными параметрами. Насос обязательно должен иметь возможность работать с жидкостями высоких температур, иначе он быстро сломается. Также он должен уметь создавать рабочее давление в минимум 4 атмосферы.
2. Создание камеры кавитации – тут главное правильно выбрать размер сечения проходного канала. Оптимальным вариантом считается 8-15 мм.
3. Выбор конфигурации сопла – оно может быть в виде конуса, цилиндра или просто быть закругленным. Впрочем, не так важна форма, как то, чтобы вихревой процесс начинался уже при входе воды в сопло.
4. Изготовление водного контура – внешне это такая изогнутая трубка, ведущая от камеры кавитации. К ней присоединяются две гильзы с термометром, два манометра, воздушный вентиль, который ставится между входом и выходом.

Корпус кавитационного теплогенератора можно покрасить в любой цвет

После создания корпуса следует провести испытание теплогенератора. Для этого насос следует подключить к электроэнергии, а радиаторы к отопительной системе. Далее происходит включение в сеть.

Особенно стоит смотреть на показания манометров и выставить нужную разницу между входом и выходом жидкости в пределах 8-12 атмосфер.

Далее в систему пускается вода. Если она нагревается за 10 минут на 3-5 градусов в минуту – это хорошо. За непродолжительное время жидкость прогреется до 60 градусов. Этого вполне достаточно для работы.

Теплогенератор своими руками (видео)

Кавитационный нагреватель достаточно интересный и экономный способ обогреть помещение. Он легко доступен и при желании может создаваться самостоятельно. Для этого нужно докупить необходимые материалы и сделать все в соответствии со схемами. И эффективность аппарата не заставит себя долго ждать.

Теплогенератор своими руками – реальная возможность сэкономить денежные средства на приобретении нагревательного аппарата, предназначенного для получения нагретого теплового носителя в результате сжигания топлива.

Такое оборудование достаточно давно и весьма успешно эксплуатируется в современных отопительных конструкциях и системах горячего водоснабжения.

Роторный вихревой теплогенератор

В таком оборудовании роль статора отводится обычному центробежному насосу. Полый внутри и цилиндрический по форме корпус, может быть представлен отрезком трубы с наличием стандартных двухсторонних фланцевых заглушек. Внутри конструкции располагается ротор, являющийся главным конструктивным элементом.

Вся поверхность ротора представлена определенным количеством просверленных глухих отверстий, размеры которых зависят от показателей мощности устройства.

Промежуток от корпуса до вращающейся части должен быть рассчитан индивидуально, но, как правило, размеры такого пространства варьируются в пределах двух миллиметров.

Статический кавитационный теплогенератор

Такое наименование теплового генератора весьма условно, и обуславливается отсутствием в конструкции вращающихся элементов. Создание кавитационных процессов основывается на применении особых сопел, а также зависит от высокой скорости движения воды с применением мощного центробежного насосного оборудования.

Тепловые статические генераторы характеризуются определенными преимуществами по сравнению с роторным оборудованием:

• нет необходимости осуществлять максимально точную балансировку и подгонку всех используемых деталей;
• подготовительные механические мероприятия не предполагают слишком четкое шлифование;
• отсутствие движущихся элементов в значительной степени снижает уровень изнашиваемости уплотнителей;
• эксплуатационный срок такого оборудования составляет примерно пять лет.

Кроме всего прочего, кавитационный теплогенератор отличается ремонтопригодностью, а замена пришедших в негодность сопел не потребует больших финансовых затрат или привлечения специалистов.

Изготовление теплогенератора своими руками

Создать самостоятельно высокоэффективный и надежный кавитационный тепловой генератор достаточно сложно, тем не менее, его применение позволяет обеспечить экономное отопление в частном домовладении. Тепловые генераторы статического вида изготавливаются на основе сопел, а роторные модели с целью создания кавитации, требуют применения электродвигателя.

Выбор насоса для устройства

Чтобы грамотно выбрать насосное оборудование, необходимо правильно определить все его основные параметры, представленные производительностью и уровнем рабочего давления, а также максимальными температурными показателями перекачиваемой воды.

Применение устройства, непредназначенного для работы с высокотемпературными жидкостями, крайне не желательно, так как в этом случае значительно сокращается срок его эксплуатации.

Эффективность работы теплового генератора и скорость нагрева жидкости напрямую зависят от напора, развиваемого насосным оборудованием в процессе работы. Менее важным параметром при выборе является производительность устанавливаемого насоса.

Изготовление и разработка кавитатора

На сегодняшний день известно большое количество модификаций статического кавитатора, но в любом случае основой, как правило, выступает улучшенное сопло Лаваля с определенным сечением канала от диффузора до конфузора.

Сечение не должно быть сильно зауженным, так как недостаточный объём теплового носителя, перекачиваемый через сопло, негативно сказывается на количестве тепла и скорости прогрева, а также способствует завоздушиванию жидкости, которая поступает на входной насосный патрубок.

Попадание воздуха вызывает повышенные шумы, а также может стать основной причиной появления кавитации и внутри самого насосного оборудования.

Наилучшими показателями обладают отверстия каналов с диаметром в пределах 0,8-1,5см. Кроме всего прочего, уровень эффективности нагрева напрямую зависит от конструкции камеры в сопельном расширении.

Если местная сеть часто дает перебои, то без генератора для газового котла не обойтись. Такой агрегат обеспечит энергией дом в случае аварийного отключения.

Инструкция по изготовлению термогенератора своими руками представлена тут.

Слышали ли вы об электрогенераторах на дровах? Если интересно, читайте эту статью.

Изготовление гидродинамического контура

Применяемый в тепловом генераторе гидродинамический контур представляет собой стандартное устройство, представленное:

• манометром, установленном на выходном участке сопла и предназначенным для измерения показателей давления;
• термометром, необходимым для измерения температурных показателей на входе;
• вентилем для эффективного удаления из системы воздуха;
• вводным и выводным патрубками, оснащенными вентилями;
• гильзой для температурного термометра на вход и выход;
• манометром на входную часть сопла, предназначенным для измерения показателей давления на вход в систему.

Контур системы представлен трубопроводом, входная часть которого соединяется с выходной частью патрубка на насосном оборудовании, а выходная — с входной частью установленного насоса.

В трубопроводную систему обязательно вваривается сопло, а также основные элементы, представленные патрубками на подключение манометра, гильзами для температурного термометра, штуцером под вентиль для удаления воздушной пробки и штуцером для подключения отопительного контура.

Процесс испытания теплогенератора

Испытывать работоспособность теплового генератора можно после того, как будет полностью установлено оборудование, а также проведен визуальный осмотр всех узлов и соединений.

При включении в электросеть двигатель приступает к работе, а манометр давления обязательно устанавливается в диапазоне 8-12 атмосфер.

Затем необходимо спустить воду и понаблюдать за параметрами температуры.

Как показывает практика, оптимальным является прогрев теплоносителя в системе отопления примерно на 3-5 о С за одну минуту. Примерно за десять минут эффективный прогрев воды достигает показателей в 60 о С.

Ветрогенератор превращает кинетическую энергию ветра в электрическую. Как сделать ветрогенератор своими руками и в чем его преимущества – тема нашей статьи.

Принцип работы дровяного газогенератора и советы по сборке своими руками вы найдете в данном материале.

Заключение

Безусловно, тепловые генераторы обладают целым рядом преимуществ, включая эффективность образования тепловой энергии, экономичность работы, а также вполне доступную стоимость и возможность самостоятельного изготовления.

Тем не менее, в процессе эксплуатации такого генератора потребителю придётся столкнуться с шумной работой насосного оборудования и явлениями кавитации, а также значительными габаритами и сокращением полезной площади.

Видео на тему

Кавитация причины и следствия — Акватех

Кавита́ция (от лат. cavita — пустота) — процесс образования и последующего схлопывания пузырьков вакуума в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или пустот), которые могут содержать разреженный пар. Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация), существуют и другие причины возникновения эффекта. Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк схлопывается, излучая при этом ударную волну. В своей основе кавитация имеет тот же механизм действия, что и ударная волна в воздухе возникающая в момент преодоления твердым телом звукового барьера.
Явление кавитации носит локальный характер и возникает только там, где есть условия. Перемещаться в среде возникновения не может. Кавитация разрушает поверхность гребных винтов, гидротурбин, акустических излучателей, деталей амортизаторов, гидромуфт и др. Кавитация также приносит пользу — её применяют в промышленности, медицине, военной технике и других смежных областях.

Химическая агрессивность газов в пузырьках, имеющих к тому же высокую температуру, вызывает эрозию материалов, с которыми соприкасается жидкость, в которой развивается кавитация. Эта эрозия и составляет один из факторов вредного воздействия кавитации. Второй фактор обусловлен большими забросами давления, возникающими при схлопывании пузырьков и воздействующими на поверхности указанных материалов.
Схлопывание кавитационных пузырей приводит к тому, что энергия окружающей жидкости сосредотачивается в очень небольших объёмах. Тем самым, образуются места повышенной температуры и возникают ударные волны, которые являются источниками шума и приводят к эрозии металла. Шум, создаваемый кавитацией, является особой проблемой на подводных лодках, так как снижает их скрытность. Эксперименты показали, что вредному, разрушительному воздействию кавитации подвергаются даже химически инертные к кислороду вещества (золото, стекло и др.), хотя и намного более медленному. Это доказывает, что помимо фактора химической агрессивности газов, находящихся в пузырьках, важным является также фактор забросов давления, возникающих при схлопывании пузырьков. Кавитация ведёт к большому износу рабочих органов и может значительно сократить срок службы винта и насоса. В метрологии, при использовании ультразвуковых расходомеров, кавитационные пузыри модулируют волны в широком спектре, в том числе и на частотах излучаемых расходомером, что приводит к искажению его показаний.

Кавитационные нагреватели

С технической точки зрения кавитационные нагреватели — это просто устройства, которые преобразуют механическую энергию в тепловую энергию в рабочей жидкости. Обычная конструкция представляет собой очень неэффективный центробежный насос. Преобразование энергии в кавитационном нагревателе имеет хорошо известные преимущества в промышленных применениях, где рабочая жидкость может быть повреждена при контакте с нагревательными элементами со значительным перепадом температур.

Например, в некоторых приложениях пищевой и химической промышленности, где некоторые составляющие жидкости могут выходить из раствора на поверхности теплопередачи (например, при минерализации в водонагревателях и бойлерах) или где требуется нагревание по требованию (например, в воде для жилое или коммерческое использование).Известные коммерческие поставщики обслуживают эти промышленные рынки. -источник.

Есть несколько компаний, которые разработали кавитационные устройства, пожалуйста, перейдите по ссылке выше, чтобы увидеть список компаний, которые в настоящее время поставляют кавитационные продукты.

Однако возможно более эффективное использование кавитационной технологии. В частности, за счет вращения ротора с отверстиями, который почти мгновенно создает горячую воду или пар. В результате этот процесс производит на 70% больше энергии, чем было вложено в систему.

Обнаружение гидроудара без топлива.

В Риме, штат Джорджия, Джим Григгс из Hydrodynamics, Inc продемонстрировал сборку и работу «гидрозвукового водяного насоса», который работал сверх единицы, производя горячую воду или пар с энергией, превышающей электрическую энергию, подводимую к двигателю насоса. «Чрезмерное единство» было подтверждено довольными заказчиками, включая пожарную станцию ​​Олбани, куда были приглашены инженеры из «местного университета» и «местной энергетической компании» для проверки эффективности более 100%.

Раскрытие видео

Quote — Гидрозвуковой насос Джеймса Григгса уже продается клиентам, регулярно обеспечивая их сверхмощной энергией. Консультант по энергоэффективности из Джорджии, Григгс изобрел насос в результате своего любопытства к обычному явлению, называемому гидроударом или кавитацией. Григгс заметил, что тепло исходит от жидкости, которая быстро течет по трубам бойлера, вызывая падение давления воды в части трубы.Пузырьки, образующиеся в областях с низким давлением, схлопываются, когда их переносят в области с более высоким давлением. Возникающие в результате ударные волны сталкиваются внутри трубы, вызывая эффект гидроудара.

Григгса состоит из цилиндрического ротора, который плотно прилегает к стальному корпусу. Когда ротор вращается, вода проталкивается через мелкое пространство между ротором и корпусом. В результате ускорение и турбулентность, создаваемые в зазоре, каким-то образом нагревают воду и создают пар. В 1988 году эксперт по испытаниям обнаружил, что тепловая энергия, выделяемая гидрозвуковым насосом, была на 10–30% выше, чем энергия, используемая для вращения ротора.

В 1990 году Григгс основал компанию Hydrodynamics, Inc. Он и его партнер вложили в этот бизнес более миллиона долларов. Продаваемые ими агрегаты не только более эффективны, чем стандартные котлы, но и требуют меньшего обслуживания. Они самоочищаются и устраняют проблему накопления минералов, снижающего эффективность стандартных котлов. Джорджия Пауэр и отдел гражданского строительства Технологического института Джорджии в настоящее время проводят исследования насоса.

Новое кавитационное устройство, подобное машине Григгса, теперь доступно для испытаний, научных исследований и приобретения исследовательскими лабораториями. Это

«Кинетическая печь» компании Kinetic Heating Systems, Inc., Камминг, Джорджия. Печь, изобретенная совместно Юджином Перкинсом и Ральфом Поупом, представляет собой тепловыделяющее вращающееся кавитационное устройство, на которое изобретатели получили четыре патента США, последний из которых был выдан в 1994 году.Многочисленные независимые компании и агентства по тестированию обнаружили одинаковую производительность, превышающую единицу: коэффициент производительности или C.O.P. (отношение выходной мощности к входной) в диапазоне от 1,2 до 7,0, при этом наиболее типичная работа находится в диапазоне от 1,5 до 2,0. Доктор Маллов и Джед Ротвелл из Infinite Energy недавно подтвердили наличие избыточного тепла в предварительных испытаниях на месте.

Реакции, ответственные за избыточную энергию в устройстве Перкинса-Поупа, могут быть новыми ядерными реакциями или открытием резервуаров энергии, которые некоторые называют новыми энергетическими состояниями водорода или энергией нулевой точки.По словам доктора Маллова, невозможно, чтобы устройство можно было объяснить химической энергией или «энергией хранения». -Конец цитаты. Ссылка.

В 2002 году было показано, что теплогенератор Akoils (VHG) может производить дешевую тепловую энергию и горячую воду. Теплогенераторы имеют коэффициент преобразования энергии (электрическая — механическая — тепловая), который намного превышает 100%.

Веб-сайт.

Изготавливают универсальные экологически чистые установки с очень низким потреблением электроэнергии и высоким выходом тепловой энергии (коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую более 100%), работающие без нагревательных устройств, предназначены для систем отопления промышленных предприятий, жилищно-коммунальное хозяйство и частные дома.

Этот доступный прототип доказывает, что вихревой теплогенератор (VHG) может производить больше тепловой энергии, чем потребляемой электроэнергии.

Несмотря на то, что у этих людей есть работающее доступное устройство, эта научная находка не получила признания преподавателей, и они, кроме того, не могут убедить преподавателей представить и принять эти открытия.

Их вклады нуждаются в среде исследований и разработок, поддерживаемой грантами, чтобы процветать, и они будут поддержаны грантом и представлены в исследованиях преподавателей в предлагаемом центре исследований и разработок Panaceas.

Если вы являетесь членом общественности или научной группы, которая может помочь в грантах для центра или в исследованиях кавитации, пожалуйста, свяжитесь с Panacea.

Примечание. Кроме того, разработанная компанией Panacea технология Roto Verter с открытым исходным кодом также может значительно повысить эффективность этой технологии.

Ссылки на исследования

Ссылка

Ссылка

Ссылка

Ссылка

Ссылка

Ссылка

Ссылка

Ссылка

Ссылка

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в cookie-файлах может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

6л цифров ультразвуковой с кавитацией подогревателя 28 / 40хз большим он — Вевор США

Политика доставки

Все продукты сейчас доставляются бесплатно, часть AK, HI, PW, MH, FM, VI, MP, AS, PR, GU Государства, где удаленное место требует дополнительных сборов за доставку, без таможенных сборов.

Примечание: на время доставки влияет COVID-19, время доставки груза переносится на 3 дня! Для больших грузов (пожалуйста, обратите внимание на описание размера или фотографии размеров, на которых односторонняя длина более 108 дюймов, периметр более 165 дюймов) требуется задержка на 12 дней.

Сроки доставки

Мы применяем FedEx Ground, UPS Ground, SAIA, RRTS, RLCARRIERS, отправляем заказы только в пределах США, другие страны не открыты на этом сайте, вы можете перейти в магазин на нашем сайте в другой стране.

• Дни ПОСТАВКИ: 1-4 рабочих дня
• Время обработки: 3 рабочих дня
• КОРАБЛЬ СО СКЛАДА CA & TX & KY & NJ

О модификации

Как только ваш платеж будет завершен, пожалуйста, сообщите по телефону или электронной почте, если требуются какие-либо изменения, прежде чем мы отправим вашу посылку.

Клиент будет нести ответственность за все дополнительные сборы, вызванные изменением адреса, если контакт будет установлен после отправки товара.

Международный Покупка

Ввозные пошлины, налоги и сборы не включены в стоимость товара или стоимость доставки. Покупатель должен нести ответственность за эти расходы.

Политика возврата

На каждый продукт предоставляется 12-месячная гарантия и 30-дневная политика возврата с даты покупки.Особые обстоятельства будут четко указаны в списке.

Если вам нужно вернуть товар и получить возмещение, свяжитесь с нами, чтобы получить этикетку для бесплатной доставки и отправить его нам.

Удовлетворительная гарантия на каждую покупку

Уважаемый покупатель, пожалуйста, свяжитесь с нами, если вы не удовлетворены товаром, прежде чем подавать заявку на возврат или возврат. Оперативный обмен должен быть произведен в течение 30 дней с момента доставки в оригинальной упаковке и с подтверждением покупки у Vevor.

Пожалуйста, внимательно проверьте все после получения посылки, любые повреждения, кроме DOA (Dead-On-Arrival), не будут покрываться, если они связаны с повреждениями, нанесенными руками человека. Если ваш товар был поврежден при транспортировке или вышел из строя в течение гарантийного срока, отправьте нам электронное письмо с фотографиями или видео, чтобы показать проблему.

1. Все возвраты должны быть предварительно одобрены. Несанкционированные возвращения не будут приняты.
2. Проверьте дважды, чтобы убедиться, что товар не работает, и свяжитесь с нашим представителем службы поддержки клиентов, сообщите нам подробную проблему и отправьте нам несколько фотографий для подтверждения.
3. На замененные товары предоставляется такая же гарантия, что и на возвращенные.

Если вы отправляете товар

1. Тщательно упакуйте товар (ы) в оригинальную упаковку.
2. Наклейте предложенную нами транспортную этикетку на внешний корпус
.
3. Возврат будет обработан после того, как товар будет получен нашим складским персоналом, который будет подтвержден как неоткрытый и в хорошем состоянии.
4. Чтобы получить помощь по возврату, напишите Vevor Facebook или отправьте сообщение по адресу: support @ vevor.com.

Предотвращение кавитации насоса в вашей системе нагрева теплоносителя

Кавитация значительно увеличивает износ ваших гидравлических насосов и регулирующих клапанов, что приводит к сокращению срока службы машины и низкой эффективности потока. Таким образом, предотвращение дорогостоящих последствий кавитации насоса в системах нагрева теплоносителя или горячего масла во многом зависит от знания того, как диагностировать и предотвращать это.

Что такое кавитация?

Кавитация возникает, когда воздух, пар или пары теплоносителя захватываются жидкостью.Результатом является помпаж насоса, и это следует исправить как можно скорее.

Процессы на водной основе — одна из наиболее частых причин кавитации. Жидкая вода и водяной пар содержат одинаковое количество молекул. Однако молекулы водяного пара имеют более высокий уровень энергии, что увеличивает объем, необходимый для их безопасного содержания. Если кипящие пузырьки лопаются из-за недостаточного давления, они создают энергетическую ударную волну, которая вызывает помпаж насоса или кавитацию.

КАК ДИАГНОСТИКА И УСТРАНЕНИЕ КАВИТАЦИИ В СИСТЕМАХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО НАГРЕВА

К счастью, кавитация проявляет четкие предупреждающие признаки, прежде чем она станет проблемой, угрожающей предприятию.Некоторые из симптомов кавитации включают

• Пониженный расход или давление: Когда насос производит меньший объем потока или давление, чем ожидалось, это может быть результатом полостей, образующихся во внутренних компонентах.
• Шум: Кавитация может вызвать треск или треск в вашем оборудовании. Кавитация корпусов крыльчатки может звучать так, как будто в них вращаются незакрепленные шариковые подшипники.
• Неожиданные вибрации: Большинство насосов и оборудования испытывают некоторую степень вибрации во время работы; однако резкие или неожиданные вибрации могут быть результатом кавитации.
• Неисправность уплотнения или подшипника: Если вам необходимо заменить вышедшие из строя или протекающие уплотнения раньше или с большей частотой, чем ожидалось, вероятной причиной является кавитация.

ВИДЫ КАВИТАЦИИ

Кавитация может возникать как в системах с теплоносителем, так и в системах с горячим маслом, и каждый тип имеет свои уникальные симптомы и причины. Несколько распространенных типов кавитации включают:

• Испарение: Также известное как классическая кавитация, испарение происходит при увеличении скорости и понижении давления, что вызывает кипение и испарение жидкости в насосе
• Всасывание воздуха: Этот тип кавитация возникает из-за различных проблем, связанных с всасыванием воздуха в насос или трубопровод
• Турбулентность: Турбулентные потоки могут возникать, когда такие элементы конструкции, как острые изгибы, неподходящие трубопроводы / фильтры / сетчатые фильтры или другие ограничения потока в системе, создают завихрения на всасывании насоса

КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ ИЛИ ИСПРАВИТЬ КАВИТАЦИЮ

Есть много способов исправить кавитацию.Мы излагаем их ниже вместе с некоторыми общими рекомендациями о том, как в первую очередь предотвратить кавитацию:

• Правильный насос и правильная работа: Используйте лучший насос для вашего конкретного применения и запускайте его с максимальной эффективностью (BEP) .
• Более низкие рабочие температуры: Уменьшайте рабочие температуры по мере увеличения высоты над уровнем моря, чтобы предотвратить закипание.
• Надлежащие уровни NPSH: Поддерживайте надлежащие уровни чистого положительного напора на всасывании (NPSH), придерживаясь следующей формулы: NPSHa> NPSHr + 3 фута (или немного больше для запаса прочности), где NPSHa = абсолютное NPSH и NPSHr = требуется NPSH.

Поскольку компоненты насоса со временем изнашиваются или получают повреждения в результате кавитации, соблюдение этих рекомендаций может стать более трудным. В этих обстоятельствах может быть лучше рассмотреть вопрос о замене насосов и связанных с ними деталей в вашей системе.

ЧЕМ СИСТЕМЫ ТЕПЛОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ МОГУТ ДЕЛАТЬ ДЛЯ ВАС?

Опытный персонал Thermal Fluid Systems может помочь вам диагностировать кавитацию в ваших системах технологического нагрева. Мы можем предложить решения, предотвращающие и устраняющие кавитацию в ее источнике.Мы опираемся на более чем 40-летний опыт работы и можем порекомендовать и установить правильные насосы, клапаны и аксессуары для вашей работы. Наша цель — предоставить высококачественное обслуживание и запасные части для вашей системы масляного отопления.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как Thermal Fluid Systems может помочь вам предотвратить или устранить кавитацию насоса на вашем предприятии.

Amazon.com: Ультразвуковой очиститель — DYNVIM 10L ультразвуковой очиститель виниловых пластинок, звуковой очиститель, ультразвуковой кавитационный аппарат с аналоговым таймером и нагревателем для очистки карбюратора, деталей, пистолета, печатной платы, лаборатории, стоматологического инструмента: Industrial & Scientific

Принцип очистки ультразвукового очистителя виниловых пластинок объемом 10 л

Когда сигнал высокочастотной ультразвуковой вибрации передается в жидкости, образуются микроскопические пузырьки вакуума, которые затем резко взрываются.Между тем возникает эффект ультразвуковой кавитации. В частности, эти вакуумные пузырьки достаточно малы, чтобы проникать в крошечные щели. И они могут создавать интенсивное очищающее действие на поверхности жидкостей. Ультразвуковой очиститель виниловых пластинок объемом 10 л от DYNVIM — это профессиональная ультразвуковая кавитационная машина. Таким образом, этот очиститель виниловых пластинок может тщательно и последовательно очистить или отшелушить стойкую или неприкосновенную грязь или остатки с помощью эффекта ультразвуковой кавитации.

Применение ультразвукового очистителя виниловых пластинок объемом 10 л

Основываясь на перечисленных выше характеристиках, ультразвуковой очиститель виниловых пластинок объемом 10 л от DYNVIM может очищать не только виниловые пластинки, но и другие предметы со сложной поверхностью.

Во-первых, он может очищать различные украшения, например, серебро, золото, кольца, серьги, бриллианты, ожерелья, скобки, монеты и т. Д.

Во-вторых, он может очищать различные металлические детали, такие как фиксатор, велосипедная цепь, шестерни, детали часов, фрезерные головки с ЧПУ и т. Д.

В-третьих, он может убирать небольшие предметы первой необходимости, например, очки, бритвенные лезвия и т. Д.

В-четвертых, он может чистить различные мелкие инструменты, такие как плоскогубцы, ножницы и т. Д.

В-пятых, он может очищать различные автомобильные детали, такие как карбюратор, масляный фильтр, детали двигателя и т. Д.

Однако с точки зрения затрат нет необходимости выбирать 10-литровый ультразвуковой очиститель виниловых пластинок для очистки крошечных предметов. Поэтому некоторые клиенты оценили этот аналоговый ультразвуковой очиститель объемом 10 л как лучший ультразвуковой очиститель для очистки деталей велосипеда, разного оборудования, пистолетов, печатных плат, масляных фильтров, 10-дюймовых виниловых пластинок и т. Д.

Советы по выбору подходящего ультразвукового очистителя:

Во-первых, если очищаемые предметы очень маленькие, например ювелирные изделия, выберите ультразвуковой очиститель для ювелирных изделий объемом 0,9 л, ультразвуковой очиститель для деталей объемом 2 или 3 литра. ПРИМЕЧАНИЕ: НЕ РАБОТАЕТ НАГРЕВ С УЛЬТРАЗВУКОВОМ ОЧИСТИТЕЛЕМ 0,9 Л (И.Е. DV008).

Во-вторых, если очищаемые предметы являются средними, например пистолетом или пистолетом, выберите ультразвуковой очиститель для виниловых пластинок объемом 3, 6 или 10 литров.

В-третьих, если очищаемый материал представляет собой виниловую пластинку, пожалуйста, выберите ультразвуковые очистители объемом 3 л, 6 л, 10 л, 15 л, 22 л или 30 л в зависимости от размера виниловой пластинки. Как правило, ультразвуковой очиститель деталей объемом 3 л может очищать 7-дюймовые и 8-дюймовые виниловые пластинки. Кроме того, ультразвуковые очистители для виниловых пластинок объемом 6 и 10 литров и ультразвуковые очистители для карбюраторов объемом 15 литров могут очистить 10-дюймовые виниловые пластинки. Кроме того, для очистки 12-дюймовой виниловой пластинки мы рекомендуем выбирать ультразвуковые очистители карбюраторов объемом 22 и 30 литров.

В-четвертых, если очищаемые предметы немного большие, например, карбюратор, детали двигателя и т. Д., Выберите ультразвуковые очистители карбюратора на 15, 22 или 30 литров.

Эмиссионное кипение микропузырьков с ямой для выдувания кавитационных пузырьков

Следующие явления могут быть подтверждены на основе подробных наблюдений за фотографиями, показанными на рис. 2, 3, 4. На рис. 2 показано изображение, снятое цифровой кадрирующей камерой в корпусе из T _wi = 320 ° C.Эта начальная температура поверхности нагрева соответствует диапазону температур, в котором наблюдается наиболее заметное явление МЭП. Время, прошедшее с момента столкновения капли с поверхностью нагрева, показано под каждой фотографией. Поле зрения, сфотографированное через микроскоп, представляет собой узкую область, включающую точку столкновения капель. В момент столкновения капли увлеченный воздух захватывается ограничением между каплей и поверхностью нагрева. Увлеченный воздух поглощается множеством пузырьков пара, которые после этого интенсивно образуются, а затем немедленно гаснет.За прошедшее время, показанное на фиг. 2, наблюдается рассеяние большого количества мельчайших пузырьков пара, образовавшихся в перегретой жидкости, в отличие от гладкой поверхности раздела, занятой исключительно перегретой жидкостью. Один большой пузырек пара диаметром примерно 0,5 мм, который растет за счет слияния мельчайших пузырьков пара, наблюдается справа от центра рис. 2 (при 500 мкс). Во втором кадре (502 мкс) сливающийся пузырек мгновенно сжимается под действием конденсации переохлажденной жидкости, которая существует на задней стороне, которая перпендикулярна плоскости обзора фотографии.

После распада и исчезновения пузырька переохлажденная жидкость сразу устремляется к поверхности нагрева. Жидкость, устремившаяся из центральной части, где исчез пузырь, оставила следы радиального выброса (при 504 мкс). След был хорошо сфотографирован, потому что пузырьковый объект, препятствовавший освещению, мгновенно исчез. Исчезновение пузыря в такой ситуации, по-видимому, сопровождает явление свечения. Однако интенсивность светового излучения чрезвычайно мала по сравнению с интенсивностью фотографирующего света.

После выброса переохлажденной жидкости из места выброса последовательно вырывается множество микропузырьков. Здесь «выброс переохлажденной жидкости» представляется явлением, которое совместимо с «микроструей» или «струей жидкости», определяемой в явлении кавитации. Множество разбросанных микропузырьков получают тепло от перегретой жидкости и индивидуально увеличивают объем (с 506 мкс и далее).

Кавитация — это физическое явление, при котором расширение и сжатие пузырька мгновенно вызывается разницей давления в потоке жидкости.Процесс схлопывания кавитационного пузыря при условии, что пузырек прикреплен к неподвижной поверхности, отслеживает следующее развитие. Апикальная поверхность пузыря, не прикрепленная к неподвижной поверхности, прогибается внутрь. Апикальная поверхность сталкивается с неподвижной поверхностью со скоростью струи, и пузырек схлопывается. Струйное течение называется микроструей. Когда микроструя достигает неподвижной поверхности и пузырек схлопывается, к неподвижной поверхности добавляется импульсная сила.

Положение выпускного отверстия микропузырька показано на рис.2 в виде темной круглой ямы. Однако эта форма и размер зависят от формы и размера схлопывающегося сливающегося пузыря. На рис. 3 и 4 сливающийся пузырь не является ни круглым, ни большим. Явление, наблюдаемое в третьем кадре (при 504 мкс) на фиг. 2, соответствует третьему или четвертому кадрам на фиг. 3 (при 1004 мкс или 1006 мкс) как явление подобия. Четвертый кадр (при 506 мкс) на фиг. 2 соответствует пятому кадру (при 1,008 мкс) на фиг. 3. Следующие кадры аналогичным образом соответствуют.

Важно учитывать, почему на этих фотографиях видна ямка в темноте.Согласно Линдау и Лаутерборн ²⁰ , фотография иллюстрирует следующее явление. В начале кавитации, сопровождающейся ударной волной с схлопыванием пузырька, схлопнувшийся пузырь внезапно превращается в маленькие пузырьки облачного состояния. В нашем эксперименте появление ямы для выдувания как темного отверстия, по-видимому, происходит из-за образования маленьких пузырьков в облачных условиях, что аналогично явлению, описанному вышеупомянутыми авторами ²⁰ .Поскольку пузырчатый поток в облачном состоянии одновременно устремляется к выдувной яме, освещение в этом месте экранируется. В результате ударная яма выглядит как темная дыра. Отдельный пузырек в облачном состоянии расширяется при декомпрессии вместе с потоком и течет в перегретой жидкости по мере роста микропузырька.

В нашем эксперименте еще одним случаем, доказывающим возникновение кавитации и сопутствующей ударной волны, является визуализация излучаемых ударных волн. Ол и др. . ²¹ представил изображение различных ударных волн, испускаемых при схлопывании пузыря.

Рисунок 4 включает след, который выглядит как фронт скачка уплотнения, подобный фронту скачка уплотнения, сфотографированному Ол и др. . ²¹ . В левом нижнем углу можно увидеть темную ямку, которая немного отделена от центра каждой фотографии на рис. 4. По форме похож на самолет с расправленными крыльями. Ударная волна, исходящая из ямы, распространяется в форме овала, и выдувание микропузырька подтверждается.

Шум возникает из-за изменения объема, возникающего в результате распада и сжатия кавитационного пузырька при возникновении кавитации. Затем мы вычисляем время схлопывания пузыря, используя уравнение Рэлея, и оцениваем обратную величину времени схлопывания как частоту шума. Частота шума составляет приблизительно 10 кГц при радиусе схлопывания пузырьков 1 мм и приблизительно 6,7 кГц при радиусе 1,5 мм. Инада и Ян ¹⁵ измерили диапазон звука кипения (8–9 кГц), который был приблизительно вышеупомянутой частотой шума, когда капля падала на поверхность нагрева, где начальная температура стенки поддерживалась в диапазоне 260–340 °. С.Звук кипения измерялся кварцевым пьезоэлектрическим устройством, установленным на поверхности нагрева, в виде упругой продольной волны, распространяющейся вдоль поверхности нагрева. При капельном кипении с такой высокой частотой шума наблюдалось сильное рассеивание мельчайших жидких кластеров в окружающей атмосфере. Это явление называется «миниатюризация сидящей капли».

В последующем исследовании ²² Инада и Янг оценили характеристики теплопередачи в двух системах с недогретым кипением: кипение с мелкой дисперсией капель и кипение с дисперсией мелких пузырьков пара.Первый реализуется в системе капельного кипения в нестационарном состоянии, а второй реализуется в стационарном режиме в системе кипения в бассейне, в которой поверхность нагрева была погружена в переохлажденную жидкость. Например, в первом эксперименте, когда начальная температура поверхности сначала устанавливается в диапазоне 260–340 ° C, переходная температура поверхности нагрева находится в пределах 180–200 ° C в течение периода, в течение которого интенсивный разброс минутной жидких кластеров. Хотя на этот диапазон температур влияет переохлаждение капель и число Вебера, изменения относительно незначительны.Однако тепловой поток, удаляемый каплей с поверхности нагрева, зависит от переохлаждения капли и числа Вебера. Переохлаждение капель — это разница температур между температурой насыщения и температурой капель воды при атмосферном давлении, и она обозначается как Δ T _sub . Кроме того, переохлаждение при кипении в бассейне — это разница температур между температурой насыщения и температурой воды в бассейне при атмосферном давлении, обозначаемая как Δ T _sub .

Число Вебера — это безразмерное число, определяемое как отношение силы инерции к поверхностному натяжению, то есть We = ρ ν ² d / σ , где ρ — плотность капля, ν — скорость падения капли, d — диаметр капли и σ — поверхностное натяжение капли.

Для сравнения теплового потока двух систем кипения, упомянутых в предыдущем тексте, переходная температура поверхности нагрева T _w и тепловой поток q _w были оценены на основе информации о температуре в реальном времени. измеряется четырьмя термопарами, установленными на центральной оси цилиндрического теплопроводного стержня конического медного блока ^23,24 .Температура поверхности нагрева рассчитывалась двумерным методом конечных дифференциалов на основе измеренной информации о температуре. Оценка теплового потока проводилась путем решения обратной задачи двумерной нестационарной теплопроводности. Здесь температура поверхности нагрева границы смачивания с каплей полагалась однородной.

Температура поверхности нагрева и тепловой поток, представленные на рис. 5, были оценены как среднее значение времени, определяемое следующими уравнениями ^23,24 :

Кривые кипения MEB в двух системах кипения с использованием медного блока поверхность нагрева.

, где S _c — площадь распространения дна капли, которая контактирует с поверхностью нагрева, и оценивается по профилям переходного радиуса дна капли. Верхняя граница интегрирования называется эффективным периодом теплопередачи τ _c и оценивается примерно в 50–60% времени пребывания капли на поверхности нагрева, при этом время пребывания составляет примерно равен первому периоду свободных колебаний капли.

На рис. 5 показаны характеристические кривые миниатюризации кипения для двух систем кипения. Один представляет четыре различных переохлаждения: Δ T _до = 30, 35, 50 и 85 К при кипении в бассейне. Кривая корреляции MEB при кипячении в бассейне ранее предложена Inada et al . ^11,12 показан жирной сплошной линией на рис. 5. Другая кривая представляет два разных диаметра капель, 2,3 и 4 мм, с одинаковым переохлаждением Δ T _sub = 88 K.Разница температур между средней по времени температурой по уравнению (1) и температурой насыщения воды при атмосферном давлении, то есть перегрев стенки Δ T _sat , принята на горизонтальной оси рис.5, тогда как тепловой поток, определяемый уравнением (4), принят на вертикальной оси.

По сравнению с измеренным тепловым потоком, показанным на рис. 5 для двух систем кипения, тепловой поток 81 МВт / м ² был получен при перегреве стенки Δ T _sat = 100 K в капле. система кипения, где d = 4.0 мм, число Вебера W _e = 21 и переохлаждение капли Δ T _sub = 88 K. Напротив, тепловой поток 11 МВт / м ² был получен при Δ T _насыщ. = 100 K в системе кипения бассейна. Тепловой поток в системе капельного кипения примерно в 7,4 раза больше, чем в системе кипения в бассейне.

Согласно уравнению корреляции в системе кипения в бассейне, показанной на рис. 5, тепловой поток увеличивается с увеличением Δ T _sat , но существует верхний предел, называемый тепловым потоком второго выгорания ¹² .Верхний предел теплового потока составляет примерно 18 МВт / м ² для Δ T _sub = 91,8 K и Δ T _sat = 117,6 K. Таким образом, внедрение системы капельного кипения с Явление MEB необходимо для обеспечения того, чтобы тепловой поток превышал 18 МВт / м ² . В системе капельного кипения можно достаточно ожидать, что тепловой поток, превышающий значение, показанное на рис. 5, будет обеспечиваться за счет дальнейшего увеличения числа Вебера.

Однако улучшение теплопередачи не всегда бывает хорошим при большом числе Вебера.Когда капля сталкивается с поверхностью нагрева, требуется скорость столкновения, при которой сама капля не распадается и не блокирует дисперсию мельчайших жидких кластеров, образующихся при схлопывании пузырька.

Явление MEB с кавитацией должно постоянно реализовываться в системе капельного кипения, чтобы обеспечить тепловой поток более 30 МВт / м ² , который способствует охлаждению дивертора.

Один из методов — непрерывно стучать скоплениями капель по поверхности нагрева.Тем не менее, необходимо контролировать скорость течения скопления капель, чтобы предотвратить погружение нагревательной поверхности в воду при увеличении объема воды.

Пузырь пара, который забирает тепло испарения с поверхности нагрева, должен быстро покидать поле, чтобы стабильно обеспечивать высокую характеристику теплопередачи.

При сравнении с измеренными тепловыми потоками, показанными на рис. 5 для двух систем кипения, кипения с мелкой дисперсией капель и кипения с мелкой дисперсией паровых пузырьков, в первой системе была получена характеристика высокой теплопередачи.Этот результат был получен потому, что условия окружающей среды для кипения, при которых паровой пузырь, переносящий тепло, может непрерывно и быстро рассеиваться от поверхности нагрева в атмосферу, являются лучшими в системе кипения с дисперсией мелких капель по сравнению с системой кипения с дисперсией мелких пузырьков пара.

Китайский профессиональный мини-кавитационный нагреватель — Энергосберегающий нано-нагреватель — PAMAENS TECHNOLOGY