Експериментальне дослідження гідродинамічної кавітації, що супроводжується явищем люмінесценції

Магістерська дисертація присвячена експериментальному дослідженню гідродинамічної кавітації, що супроводжується явищем люмінесценції, аналізу причин і умов виникнення та способів запобігання її. У даній роботі проведено детальний аналіз двох основних існуючих теорій утворення гідродинамічної люмінесценції: теплової та електричної. Докладно розглянуті питання подібності та відмінностей явищ сонолюмінесценції та гідролюмінесценції. Для експериментальних досліджень гідродинамічної люмінесценції був розроблений експериментальний стенд на основі гідродинамічного кавітатора, який дозволяв спостерігати люмінесценцію в робочій рідині і фіксувати умови її виникнення з подальшою обробкою результатів вимірювання на персональному комп'ютері. Гідролюмінесценція спостерігалася на гідродинамічному кавітаторі, виконаному з прозорого оргскла і фіксувалося за допомогою цифрової фотокамери. Площа перетину прохідного отвору кавітатора змінювалася за допомогою регулювальних гвинтів з різних матеріалів. Було виявлено, що явище гідролюмінесценції має ефект гістерезіса щодо різниці тисків на вході та виході кавітатора. Наступним етапом експерименту було запропоновано вивчити явище гідролюмінесценції при наявності в робочої рідині бульбашок інертного газу. Для цього був обраний і розрахований ежекторний змішувач. Магістерська дисертація виконана із застосуванням таких програмних засобів і комп’ютерних технологій, як MS Word (оформлення текстової частини), MS Excel (розрахунок показників), КОМПАС-3D v16.1 (створення гідравлічної схеми та креслень), Ansys v.17.2 (моделювання роботи основних елементів експериментального стенду) та Internet (опрацювання науково-теоретичних та аналітичних матеріалів).
The master's dissertation is devoted to the experimental study of hydrodynamic cavitation, which is accompanied by the phenomenon of luminescence, analysis of the causes and conditions of occurrence and ways to prevent it. In the given work the detailed analysis of two basic existing theories of formation of hydrodynamic luminescence is carried out: thermal and electric. The issues of similarities and differences of sonoluminescence and hydroluminescence phenomena are considered in detail. For experimental studies of hydrodynamic luminescence, an experimental stand based on a hydrodynamic cavitator was developed, which allowed to observe luminescence in the working fluid and record the conditions of its occurrence with subsequent processing of measurement results on a personal computer. Hydroluminescence was observed on a hydrodynamic cavitator made of transparent plexiglass and recorded using a digital camera. The cross-sectional area of the through hole of the cavitator was changed using adjusting screws of different materials. It was found that the phenomenon of hydroluminescence has a hysteresis effect on the pressure difference at the inlet and outlet of the cavitator. The next stage of the experiment was proposed to study the phenomenon of hydroluminescence in the presence of inert gas bubbles in the working fluid. An ejector mixer was selected and calculated for this purpose. The master's dissertation is made with the use of such software and computer technologies as MS Word (text design), MS Excel (calculation of indicators), KOMPAS-3D v16.1 (creation of hydraulic scheme and drawings), Ansys v.17.2 main elements of the experimental stand) and the Internet (processing of scientific-theoretical and analytical materials).