Электрофизические методы обработки материалов. Показать схему поглощения ультразвуковой волны средой и переход УЗ энергии в другие виды энергии, например, в тепловую…

Электрофизические методы обработки материалов.

Показать схему поглощения ультразвуковой волны средой и переход УЗ энергии в другие виды энергии, например, в тепловую, механическую и др.

Для данного задания необходимо предложить конструктивно-технологическую схему установки для осуществления технологического процесса. Представить технологическую и электрическую схемы, обоснование и доказательства для осуществления процесса, подбор основного оборудования.

Содержание работы

Введение                                                                                         3

1. Ультразвуковая волна как переносчик энергии                     4

2. Схема ослабления и поглощения волны                                 5

3. Преобразование в тепловую энергию                                      6

4. Механическое действие ультразвука                                       7

5. Кавитационный путь передачи энергии                                  8

6. Другие формы преобразования энергии                                 9

7. Факторы, определяющие результат воздействия                 10

8. Расчёт поглощения и нагрева слоя среды                             11

9. Конструкция демонстрационной установки                         14

10. Измерение и проверка энергетического баланса                15

11. Технологическое использование эффектов                        17

Заключение                                                                                  18

Список использованных источников                                        19

Лист Г1. Схема поглощения волны                                           20

Лист Г2. Пути преобразования энергии                                    21

Лист Г3. Механическое действие и кавитация                         22

Лист Г4. Демонстрационный стенд и измерения                     23

Формат документа - doc

<в каталог

Фрагмент (вторая страница) ↓↓↓

Введение

Ультразвуковая волна переносит энергию упругих колебаний. При её распространении часть этой энергии может необратимо переходить во внутреннюю энергию среды, обеспечивать движение жидкости, деформацию материала, образование новых поверхностей и физико-химические изменения. Соотношение эффектов определяется свойствами среды и режимом воздействия.

Цель работы — показать схему поглощения ультразвуковой волны и объяснить пути преобразования её энергии. Рассматриваются тепловое действие, акустические течения, радиационное давление, кавитация, диспергирование, сонохимические процессы и сонолюминесценция. Для каждого эффекта устанавливается связь между источником энергии, механизмом передачи и наблюдаемым результатом.

Объект исследования — слой вещества. Расчёт относится к плоской волне в однородной жидкости без рассеяния и развитой кавитации; другие режимы рассматриваются отдельно.

Поглощение необходимо отличать от отражения, рассеяния и геометрического расхождения пучка. Во всех этих случаях приёмник может зарегистрировать уменьшение сигнала, однако только часть уменьшения непосредственно связана с необратимым преобразованием энергии. Отражённая и рассеянная волны продолжают переносить акустическую энергию и могут поглощаться уже в другом месте.

Особенность темы состоит в том, что ультразвук сам является механической волной. Поэтому выражение «переход ультразвука в механическую энергию» уточняется: речь идёт о передаче энергии упорядоченных высокочастотных колебаний среднему течению, перемещаемому телу, пузырьку, пластической деформации или разрушению. Эти процессы отличаются от обратимого обмена кинетической и упругой энергией внутри самой волны.

В расчётном примере заданы условные свойства поглощающей среды. Определяются проходящая и поглощённая мощности, объёмное тепловыделение, начальная скорость нагрева и сила передачи импульса. Числа иллюстрируют метод расчёта и не выдаются за характеристики воды или результаты испытаний.

Четыре графических листа показывают поглощение волны, пути преобразования энергии, механическое действие и демонстрационную установку с измерительной схемой.