Устройства, основанные на свойстве  механических 
       «стоячих волн»  в волноводе (жидкости и газы).

Инженер Моргалюк Виктор Дмитриевич.

Россия, Хакасия, г. Саяногорск.

Устройства, основанные на свойстве механических

«стоячих волн» в волноводе (жидкости и газы).

Устройства, в основе которых заложено свойство механических «стоячих волн» в волноводах, а именно - фиксированное распределение амплитуды давления по длине волновода в соответствии с пучностями и узлами стоячей волны, образованной волнами когерентных механических колебаний.

1. Устройство для очистки жидкостей или газов от примесей.

7 2 5 6

1₁ 1₂

Р- давление «стоячей волны» 3 4

P_max

Р0 .

P_min

P_{окруж. среды}

Рис. 1

Обозначения позиций на рис. 1:

1. Управляемые источники 1₁и 1₂(или более двух) когерентных механических колебаний определенной частоты, амплитуды и формы (синусоида, «пила» и др.)

Конструкция источника колебаний должна минимизировать или исключать отражение волн колебаний от другого (других) источника колебаний.

2. Место подачи (вход) очищаемой жидкости (газа) с исходным давлением Р₀в зоне узла стоячей волны.

3. Место отбора очищенной жидкости(газа) – зона пучности (+) стоячей волны (Р_max).

4. Место отбора загрязненной жидкости(газа) – зона пучности (-) стоячей волны (P_min).

5. Корпус волновода (например труба очистительного устройства). L - длина волновода.

6. Боковые стенки волновода не отражающие колебания в пространство волновода.

7. Датчики контроля возникновения стоячей волны.

Новизна – применение для очистки жидкости (газа) не используемого ранее физического свойства механических «стоячих волн» в волноводе, а именно – преобразование кинетической энергии источников колебаний в потенциальную энергию фиксированного перепада давлений по длине волновода.

При возникновении в волноводе стоячей волны жидкость (газ) подвергается воздействию фиксированных перепадов давления и происходит вытеснение примесей из зоны повышенного давления в зону пониженного давления, т.е разделение исходной жидкости (газа) на «чистую» и «грязную» фракции. Если производить отбор этих фракций в указанных позициях, то получим очищенную и загрязненную жидкость (газ).

Если применить замкнутый волновод кольцеобразной формы, то может быть достаточно одного управляемого источника механических колебаний для создания в волноводе стоячей волны.

Более полная очистка возможна при последовательном соединении нескольких устройств путем подачи очищенной фракции первого устройства на вход очищаемой фракции второго устройства и т.д. с возможным применением во втором и последующих устройствах источников механических колебаний с другими параметрами амплитуды, формы и частоты.

Для управления и контроля параметров источников колебаний предпочтительно применение программируемых микропроцессорных устройств в комплекте с необходимыми устройствами ввода – вывода в сочетании с известными в промышленности источниками и датчиками колебаний или специально разработанными управляемыми комплектами для создания и контроля стоячих волн.

Разделение фракций возможно при Р_min > Р _{окруж.
среды}_.

Производительность очистки и перекачки зависит от количества мест подачи и отбора фракций жидкости (газа) по длине волновода, амплитуды источника (источников) колебаний, его частоты, формы колебаний и свойств жидкости (газа) и волновода.

Применение:

1. Устройства для высокой очистки жидкостей (газов) без использования фильтров.

2. Устройства для дегазации и рафинирования металлов в жидкой фазе.

3. Насосы без подвижных частей.

4. Альтернатива центрифугам.

5. Подготовка природного газа. Очистка нефти от газа.

6. Двигатели, не использующие энергию сжигания топлива.

Эксперименты, подтверждающие фиксированное распределение давления по длине волновода при возникновении в нем стоячей волны.

1. Эксперимент с трубкой Рубенса – для газов..

См. http://www.smartvideos.ru/eksperiment-s-truboj-rubensa

2.Эксперимент для жидкости В.В. Майера.

См. http://ufn.ru/ufn72/ufn72_6/Russian/r726f.pdf

Если в эксперименте с трубкой Рубенса нулевую линию провести по верхнему краю пламени, то, после возникновения "стоячей волны", заметно, что фиксированное распределение давления принимает форму синусоиды.

При этом, в эксперименте В.В. Майера, происходит разделение жидкости на "чистую" и "грязную" фракции.

(На сегодня нет научной теории явления «стоячая волна» в волноводе).

2. Устройство для распределения добавок (включая нанодобавки) в отливке металла или в твердом веществе, имеющем жидкую фазу.

Если волновод ( например, плоской формы для получения листового металла) заполнить жидким металлом с присутствующими в нем добавками и создать в волноводе картину интерференции стоячих волн от одного источника управляемых механических колебаний или от нескольких управляемых когерентных источников и, по мере застывания металла, изменять параметры колебаний этих источников таким образом (с учетом изменения скорости распространения колебаний в зависимости от температуры застывающего металла), чтобы геометрическая картина интерференции стоячих волн в теле металла оставалась неизменной, то по окончании застывания металла в нем зафиксируется картина распределения добавок идентичная картине интерференции стоячих волн.

Если в расплаве металла присутствуют добавки, влияющие на электропроводность(или другие свойства), то в результате можно получить и различные электрические (или другие) свойства по различным геометрическим направлениям в заготовке металла, т.к. примеси будут преобладать в пучностях стоячей волны в которых давление минимально.

В пучностях с максимальным давлением добавки будут отсутствовать, либо их количество будет минимальным – «нанозебра».

3. Принцип действия насоса на основе свойств «стоячей волны».

В основе работы насоса заложено свойство механических «стоячих волн» в волноводах, а именно - фиксированное распределение амплитуды давления по длине волновода в соответствии с пучностями (+) и (-) стоячей волны.

7 5 6