Determination of parameters of plane hydrodynamic radiator of acoustic vibrations

Authors

  • В.В. Семенець
  • О.Г. Аврунін
  • Л.Н. Михайлова
  • Н.Г. Косуліна
  • О.Д. Черенков

DOI:

https://doi.org/10.30837/rt.2019.1.196.21

Keywords:

washing of fibrous materials, hydrodynamic emitter, sound vibrations, design parameters

Abstract

Processing of fibrous materials with aqueous solutions should preserve the natural properties of the fiber in order to obtain high-quality raw materials for the textile industry. This hydrodynamic radiator is a device consisting of a rectangular body with a square tube inside, three conical converging nozzles connected to this tube with slotted outlets. For a theoretical study of a flat hydrodynamic sound emitter, a model of a periodic lattice with a period d formed by a finite number of elastic rods of rectangular cross section is considered. It is assumed that the ends of the bars of the lattice are rigidly fixed, and each rod of the lattice can perform only harmonic elastic bending vibrations. To clarify the design parameters of the transducer, a multifactorial experiment was conducted. As a result of the experiment, the following parameters were established: frequency for washing fibrous materials 1.3 kHz; rod length 26 cm; rod width 4 mm; number of rods 19 pcs .; rod thickness 1.5 mm; grating period 5 mm. A flat hydrodynamic radiator with refined design parameters provides the intensity of sound vibrations within 1.2 W / cm2 on the surface of wool with an oscillating speed of 0.21 m / s. A hydrodynamic emitter should be placed above a layer of fibrous materials at a distance of 7 ∙ 10-3 m.

References

Вовна. Первинна обробка та ринок / Н. Рогачов, Л. Васильєва, Н. Тимошенко. Москва, 2000. 600 с.

Батеуп Б. О. Оптимізація процесу водяного очищення // Симпозіум CSIRO Шерсть для шурування та камвольного кардинга. 1986. С. 8 – 16.

Косуліна Н. Визначення параметрів електромагнітного випромінювання для енергоінформаційної дезінфекції вовни при її попередній обробці / Косуліна Н., Черенков А., Чорна М. // Східноєвропейський журнал корпоративних технологій. 2017, № 2/5 (86). С. 52 – 59.

Михайлова Л. Визначення параметрів акустичної системи для основної обробки вовни / Л. Михайлова, Н. Косуліна, А. Черенков // Східноєвропейський журнал корпоративних технологій. 2018, № 3/5 (93). С. 61 – 69.

Peila R. Washing off intensification of cotton and wool fabrics by ultrasounds / Peila R., Actis G // Ultrasonics Sonochemistry. 2015, №23. P. 324 – 332.

Ibrahim M., Kerim B. A study on the usability of ultrasound in scouring of raw wool // Journal of Cleaner Production. 2013, №41. P. 283 290

Ceria A. The effect of an innovative atmospheric plasma jet treatment on physical and mechanical properties of wool fabrics / Ceria A., Rombaldoni F. // Journal of Materials Processing Technology. 2010. P. 720 726.

Zhang R. Modification of wool by air plasma and enzymes as a cleaner and environmentally friendly process / Zhang R., Wang A. // Journal of Cleaner Production. 2015, №87. Р. 961 – 965.

Zhang Y. Pulsed electrohydraulic discharge for wool fiber cleaning / Zhang Y., Pang G. // Journal of Cleaner Production. 2016, №112, 1033 – 1039.

Actis G. Use of the ultrasonic cavitation in wool dyeing process: Effect of the dye-bath temperature / Actis G., Grande M. // Ultrasonics Sonochemistry. – 2017, №35. – Р. 276 – 284.

Carran R. The effects of zeolite molecular sieve based surface treatments on the properties of wool fabrics / Carran R., Ghosh А. Applied Surface Science. 2013, № 287. Р. 467 – 472.

Pan Y. Effect of sonochemical scouring on the surface morphologies, mechanical properties, and dyeing abilities of wool fibres / Pan Y., Hurren C. // Ultrasonics Sonochemistry. 2018, № 41. Р. 227 – 233.

Адлер В. Э. Групповой анализ дифференциальных уравнений / В. Э. Адлер И. Т. Хабибулин, И. Ю. Черданцев. – Уфа : Наука, 2013. 73с.

Основи акустики / В. Т. Грінченко, І. В. Вовк, В. Т. Маципура. Київ : Наук. думка, 2007. 640 с.

Иваницкий А. М. Основы электродинамики и принципы дуальности. Одесса : ОНАС им. А. С. Попова, 2012. 156с.

Теорія коливань та хвиль / М.О. Азаренков, В.О. Гірка, В.І. Лапшин, В.І. Муратов. Харків, 2005. 154 с.

Аугамбаев М. Основы планирования научно-исследовательского эксперимента / М. Аугамбаев, А.З. Иванов, Ю. И. Терехов. Ташкент : Укитувчи, 2004. 336с.

Методика и практика планирования и организации эксперимента / К. В. Щурин, Д. А. Косых. Одесса : ОГУ, 2012. 185 с.

H.F. Ismail Saied, A.K. Al_Omari, O.G. Avrunin. An Attempt of the Determination of Aerodynamic Characteristics of Nasal Airways // Image Processing & Communications, challenges3, AISC 102. pp 303-310 Springer-Verlag Berlin Heidelberg. 2011. P. 311-322.

A.K. Al_Omari, H.F. Ismail Saied, O.G. Avrunin, Analysis of Changes of the Hydraulic Diameter and Deter-mination of the Air Flow Modes in the Nasal Cavity // Image Processing & Communications, challenges3, AISC 102. Springer – Verlag Berlin Heidelberg.-2011: P. 303-310.

The role of paranasal sinuses in the aerodynamics of the nasal cavities / H. Farouk, E. Abaida, A. Khaleel, O. Avrunin // International Journal of Life Science and Medical Research. 2012. Vol. 2. №3. P.52-55.

How to Cite

Семенець, В., Аврунін, О., Михайлова, Л., Косуліна, Н., & Черенков, О. (2019). Determination of parameters of plane hydrodynamic radiator of acoustic vibrations. Radiotekhnika, 1(196), 167–179. https://doi.org/10.30837/rt.2019.1.196.21

Issue

Section

Articles