RU2469778C9

RU2469778C9 - Rotary cavitation disintegrator of fluid media

Info

Publication number: RU2469778C9
Application number: RU2011118175/05A
Authority: RU
Inventors: Раул Ринк; Сергей Дмитриевич Шестаков; Эдуард Юлианович Смешек
Original assignee: Раул Ринк
Priority date: 2011-05-05
Filing date: 2011-05-05
Publication date: 2013-04-10
Also published as: RU2469778C1; RU2011118175A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: inside working volume of disintegrator there located is rotor and stator enclosing the rotor with a gap and coaxial to the rotor, which are made in the form of cylindrical covers with rectangular holes uniformly distributed in circumferential direction and having equal dimensions along arcs of diameters of that rotor and stator, which are adjacent to the gap. Ratio of the above dimensions of holes to the gap value is in the range that is dependent on the pressure in volume of operating disintegrator. Distance between closest edges of neighbouring holes along arcs of those diameters exceeds it at least by one and a half size of the gap.

EFFECT: increasing erosion capacity of cavitation.

1 tbl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для измельчения и смешивания фаз в водных дисперсных системах типа гидрозолей, прямых и обратных эмульсий, а также изменения физико-химического состояния воды, водных коллоидных и истинных растворов с использованием кавитации, порождаемой там упругими периодическими колебаниями на ультразвуковых и близких к ним частотах. Колебания получают за счет гидродинамики вращения в протекающей через устройство обрабатываемой жидкости подвижной части конструкции - ротора, относительно неподвижной - статора. Заявленное устройство используется для диспергирования твердых и жидких фаз суспензий и эмульсий для разрушения связей, образующих молекулярные структуры фаз коллоидов и водородных связей молекул воды между собой и с полярными молекулами, а также ионами растворенных в ней веществ. Эти процессы объединены общим называнием - дезинтеграция, а осуществляются направленным механическим изменением в веществе системы сил межмолекулярного взаимодействия.The invention relates to devices for grinding and mixing phases in aqueous dispersed systems such as hydrosols, direct and reverse emulsions, as well as changes in the physico-chemical state of water, aqueous colloidal and true solutions using cavitation generated there by elastic periodic oscillations on ultrasonic and close to them frequencies. Oscillations are obtained due to the hydrodynamics of rotation in the moving part of the structure - the rotor, which flows through the device of the processed fluid, and the relatively stationary - part of the stator. The claimed device is used to disperse solid and liquid phases of suspensions and emulsions for breaking bonds forming molecular structures of colloid phases and hydrogen bonds of water molecules with each other and with polar molecules, as well as ions of substances dissolved in it. These processes are united by a common name - disintegration, and are carried out by directed mechanical change in the substance of the system of forces of intermolecular interaction.

Изначально термин «дезинтеграция» использовали только применительно к твердотельным процессам, происходящим в дезинтеграторах ударного типа, созданных специально взамен использующих в виде основного фактора силу сжатия мельниц для механического измельчения твердых сыпучих материалов за счет воздействия на измельчаемые частицы ударами. Впоследствии один из их создателей - доктор Й.Хинт, заметив, что при таком измельчении меняется не только дисперсность, но и некоторые важные физико-химические свойства обрабатываемых материалов, ввел понятие «механическая активация» и начал использовать словосочетание «дезинтеграторная активация», однако опять же применимые только к твердым сыпучим субстанциям [1]. Но позже он же стал писать об активации в механических дезинтеграторах и жидких средах [2]. Явления активации в роторно-импульсных или, как их еще называют, роторно-пульсационных устройствах, вскоре стали однозначно связывать с действием кавитации [3]. И лишь в этом столетии появился обозначивший дезинтеграцию жидких сред, как результат эрозионных эффектов гидромеханической [4-6] или акустической кавитации и стал самостоятельным термин «кавитационная дезинтеграция» [7-9]. Приведенный анализ терминологии позволяет преодолеть определенные трудности в классификации области изобретения. Кавитация есть результат воздействия упругих деформаций, вызывающих разрежение-сжатие жидкостей, а такие деформации в известных роторных устройствах имеют периодический характер, значит, подходящим классом МПК является тот, в котором описываются устройства, использующие для измельчения и смешивания ультразвук, возникающий при движении вращающихся органов. А преимущественная область изобретения - устройства дезинтеграции жидких сред, в состав которых входит вода и/или другие полярные жидкости, которые способны образовывать кавитацию и имеют собственную надмолекулярную структуру [7, 10].Initially, the term "disintegration" was used only in relation to solid-state processes occurring in shock-type disintegrators, created specifically instead of using the compressive force of mills as a main factor for mechanical grinding of solid bulk materials by impacts on crushed particles. Subsequently, one of their creators, Dr. J. Hint, noting that with such grinding not only dispersion changes, but also some important physicochemical properties of the processed materials, introduced the concept of “mechanical activation” and began to use the phrase “disintegrator activation”, but again but applicable only to solid bulk substances [1]. But later he began to write about activation in mechanical disintegrators and liquid media [2]. The activation phenomena in rotor-pulse or, as they are also called, rotor-pulsation devices, soon began to be unambiguously associated with the action of cavitation [3]. It was only in this century that the disintegration of liquid media appeared, as a result of the erosion effects of hydromechanical [4-6] or acoustic cavitation, and the term “cavitation disintegration” [7-9] became independent. The above analysis of terminology allows to overcome certain difficulties in classifying the scope of the invention. Cavitation is the result of the action of elastic deformations that cause rarefaction-compression of liquids, and such deformations in known rotor devices are periodic in nature, which means that a suitable class of MPC is one that describes devices using ultrasound for grinding and mixing that arise when rotating organs move. A preferred area of the invention is a device for the disintegration of liquid media, which include water and / or other polar liquids that are capable of forming cavitation and have their own supramolecular structure [7, 10].

Известны механические дезинтеграторы ударного типа, в которых ударное воздействие на частицы обрабатываемых материалов оказывается стержнями круглого либо четырехугольного сечения, которые расположены по диаметру вращающихся дисков, например, производимые предприятием Desintegraator Tootmise OÜ (Таллинн), созданным еще самим Хинтом [11], или «Техприбор» (Щекино) [12]. Их можно отнести и к рассматриваемой области техники, то есть использовать для жидкофазных процессов, как и указано в их эксплуатационной документации. Однако анализировать уровень техники в выбранной области, нужно используя несколько другой подход к оценке эффективности дезинтеграторов, чем обычно применяемые. Потребность в этом обусловлена, например тем фактом, что анализу процесса разрушения частиц нанометрового размера [13], к тому же являющихся фазой раствора, понятия механического удара и какого-либо действия кинетической энергией потока этого раствора, явно не соответствуют. Здесь, главным фактором могут быть только пульсации кавитационных пузырьков и исходящие от них и вызывающие кавитационную эрозию упругие ударные волны [8-10], которые в теории колебаний и волн оценивают, наоборот, находя величину деформаций разрежения-сжатия, то есть через потенциальную составляющую рассеиваемой в жидкости энергии [14]. Известна оценка, которая базируется на гипотезе доктора Хинта, связывающей основные принципы построения конструкции дезинтегратора с возникающей в нем активностью. Она может быть выражена следующей цитатой из его работы [1]: «…чем больше число ударов, придаваемых частицам вещества, чем больше скорость удара и чем меньше интервал между следующими друг за другом ударами, тем большая возникает активность». С ней сходны представления о дезинтеграции, изложенные в описаниях разработок роторных устройств, где эффективность повышают за счет увеличения скорости течения жидкости и частоты прерываний ее потока [RU 2159901, 2000; RU 2179895, 2002; RU 2189274, 2002], а главным фактором полагают кинетическую энергию потока жидкости пропорциональную квадрату скорости ее движения [3, 4]. Но легко подсчитать, что, например, в типичном подобном устройстве [RU 2335337, 2008], перерабатывающем 10 т/ч мазута, при скорости вращения 300 об/с ротора диаметром 200 мм со сквозными каналами размерами 10×20 мм, поток мазута проходит за время, пока эти каналы открыты на какую-либо их часть, расстояние чуть больше десятой доли миллиметра. Перемещение на такую небольшую дистанцию парогазового пузырька не перенесет его «из зоны повышенного в зону пониженного давления» [15], что в соответствии с теорией кавитации должно вызвать цикл его пульсации, завершающийся испусканием импульса давления в гидродинамическом кавитационном процессе. Да и сам перепад давления способен переместиться со скоростью звука в жидкости за такое малое время всего на несколько сантиметров. Поэтому влияние скорости потока жидкости на кавитацию в роторных аппаратах не дает исчерпывающее объяснение ее наличия. А кавитационная мощность в этих устройствах также зависит от периодического изменения давления в жидкости, квадрату которого она, как и положено в периодических процессах, пропорциональна [16]. При этом решающее значение имеет не столько изменение давления, вызванное прерывистостью течения жидкости [17] по каналам в радиальном направлении, сколько порождаемое движением относительно нее профиля диаметрального сечения вращающегося ротора, имеющего заданную наличием в нем отверстий периодически повторяющуюся форму. Последнее подтверждается и тем, что существуют гомогенизаторы компании Aquametro AG [18], в которых жидкость протекает не в радиальном направлении, а вдоль оси вращения ротора в зазоре между снабженными глухими пазами в обращенными друг к другу стенками его и статора. Площадь диаметрального сечения этого зазора вместе с пазами при этом остается постоянной (фиг.1).Known mechanical disintegrators of the shock type, in which the impact on the particles of the processed materials is rods of circular or quadrangular cross-section, which are located on the diameter of the rotating disks, for example, manufactured by Desintegraator Tootmise OÜ (Tallinn), created by Hint himself [11], or Techpribor "(Shchekino) [12]. They can be attributed to the considered field of technology, that is, to use for liquid-phase processes, as indicated in their operational documentation. However, to analyze the level of technology in the selected area, you need to use a slightly different approach to assessing the effectiveness of disintegrants than commonly used. The need for this is due, for example, to the fact that the analysis of the process of destruction of nanometer-sized particles [13], which are also a phase of a solution, clearly does not correspond to the concept of mechanical shock and any action of the kinetic energy of the flow of this solution. Here, the main factor can only be pulsations of cavitation bubbles and elastic shock waves emanating from them and causing cavitation erosion [8–10], which in the theory of oscillations and waves are estimated, on the contrary, by finding the magnitude of rarefaction-compression deformations, that is, through the potential component of the scattered in liquid energy [14]. A known estimate is based on the hypothesis of Dr. Hint, which relates the basic principles of constructing the design of a disintegrator with the activity arising in it. It can be expressed by the following quote from his work [1]: "... the greater the number of strokes imparted to the particles of matter, the greater the speed of impact and the smaller the interval between successive strokes, the greater the activity." It is similar to the concept of disintegration set forth in the descriptions of the development of rotor devices, where the efficiency is increased by increasing the speed of the fluid flow and the frequency of interruptions in its flow [RU 2159901, 2000; RU 2179895, 2002; RU 2189274, 2002], and the kinetic energy of the fluid flow is proportional to the square of its velocity [3, 4]. But it is easy to calculate that, for example, in a typical similar device [RU 2335337, 2008], processing 10 t / h of fuel oil, at a rotation speed of 300 r / s of a rotor with a diameter of 200 mm with through channels 10 × 20 mm in size, the fuel oil flow passes the time while these channels are open for any part of them, the distance is slightly more than a tenth of a millimeter. Moving a gas-vapor bubble to such a short distance will not transfer it “from the zone of increased to the zone of reduced pressure” [15], which, in accordance with the theory of cavitation, should cause a cycle of its pulsation, ending with the emission of a pressure pulse in the hydrodynamic cavitation process. Yes, and the pressure drop itself can move with the speed of sound in a liquid in such a short time by only a few centimeters. Therefore, the influence of the fluid flow rate on cavitation in rotary devices does not provide an exhaustive explanation of its presence. And the cavitation power in these devices also depends on the periodic change in pressure in the liquid, the square of which it, as it should be in periodic processes, is proportional to [16]. In this case, it is not so much the pressure change caused by the discontinuity of the fluid flow [17] along the channels in the radial direction that is decisive, but rather the result of the movement of the diametric section of the rotating rotor relative to it and having a periodically repeating shape defined by the holes in it. The latter is confirmed by the fact that there are Aquametro AG homogenizers [18], in which the fluid does not flow in the radial direction, but along the axis of rotation of the rotor in the gap between the blind walls provided with blind grooves and the stator walls facing each other. The diametrical cross-sectional area of this gap together with the grooves remains constant (Fig. 1).

Известно, что математическая модель кавитации может быть основана на дифференциальных уравнениях типа Рэлея-Плессе или Хиклинга-Плессе [9, 19, 20] движения стенки парогазовой полости под действием деформаций и механических напряжений, описываемых как в некоторых задачах механики твердого тела теорией функций комплексного переменного [8, 21]. Описание возникающего при этом механического напряжения в жидкости или действия силы на площадь поверхности, то есть иными словами - давления - в какой-либо точке объема жидкости, может быть выполнено на основе конформных отображений. Чтобы их применить нужно на содержащую эту точку плоскую область z профиля обрабатываемой жидкости в роторном дезинтеграторе с формирующими профиль элементами, отобразить ее конформный инвариант, имеющий равномерное распределение напряжений-деформаций, например, бесконечную полосу ζ постоянной ширины (фиг.2) с помощью интегралов Кристоффеля-Шварца [8, 22]. В такой модели потребуется считать, что трение жидкости на элементах конструкции дезинтегратора отсутствует, но при этом реологическое уравнение ее состояния имеет предельный характер, то есть она абсолютно эластична. При вычислениях абсолютных значений характеристик такие условия не совсем корректны, но в случае сравнения сходных действий над одной и той же жидкостью они вполне допустимы, к тому же, если на стенке кавитационного пузырька в уравнении Хиклинга-Плессе она ведет себя как ньютоновская жидкость. Механическое напряжение в любой ее точке можно выразить через давление в рабочем объеме р₀ и производную от отображающей функции в отображении этой точки на инвариант ζ:It is known that the mathematical model of cavitation can be based on differential equations such as Rayleigh-Plesse or Hickling-Plesse [9, 19, 20] of the motion of the wall of a gas-vapor cavity under the action of deformations and mechanical stresses, which are described in some problems of solid mechanics by the theory of functions of a complex variable [8, 21]. A description of the resulting mechanical stress in a fluid or the action of a force on a surface area, that is, in other words, pressure, at any point in the fluid volume, can be made on the basis of conformal mappings. To apply them, it is necessary to use the flat region z of the profile of the liquid to be treated in the rotor disintegrator with the elements forming the profile, display its conformal invariant having a uniform distribution of stress-strain, for example, an infinite strip ζ of constant width (Fig. 2) using Christoffel integrals Schwartz [8, 22]. In such a model, it will be necessary to assume that there is no fluid friction on the structural elements of the disintegrator, but the rheological equation of its state is of a limiting nature, that is, it is absolutely elastic. In calculating the absolute values of the characteristics, such conditions are not entirely correct, but in the case of comparing similar actions on the same fluid, they are quite acceptable, moreover, if on the wall of the cavitation bubble in the Hickling-Pless equation it behaves like a Newtonian fluid. The mechanical stress at any point can be expressed in terms of the pressure in the working volume p ₀ and the derivative of the mapping function in the mapping of this point to the invariant ζ:

,

Ясно, что показатель степени при производной будет равен двум только при плоскопараллельности всех профилей потока жидкости.It is clear that the exponent at the derivative will be equal to two only when the plane parallel all fluid flow profiles.

Исходя из всего этого известные механические дезинтеграторы Хинта с профилирующими элементами в виде стержней круглого сечения, в случае их использования в области изобретения, будут создавать небольшие деформации жидкости и поэтому с их помощью невозможно будет получить технический результат, сформулированный ниже.Based on all this, the known Hint mechanical disintegrators with profiling elements in the form of round rods, if used in the field of the invention, will create small deformations of the liquid and therefore it will not be possible to obtain the technical result formulated below with their help.

Известны роторные дезинтеграторы для жидких сред, где вместо стержней использованы одна или несколько цилиндрических оболочек конечной длины с выполненными в одном из торцов радиальными пазами, а на другом - имеющие плоские днища. Одна конструкция - статор - неподвижная, другая - ротор - вращающаяся. Иногда используют два статора и два соединенные между собой днищами ротора, либо два соосных ротора со встречным вращением, оболочки одного из которых входят с зазором между оболочками другого. Эти роторы и статоры или в последнем случае пара роторов создает рабочий объем между дном одного и дном другого, через который от оси к периферии конструкции в радиальных направлениях по открывающимся и закрывающимся при вращении каналам течет обрабатываемая жидкость (фиг.3). Оси пазов в статоре и роторе в некоторых устройствах при вращении последнего совпадают одновременно [RU 2124935, 1999; RU 2162731, 2001; RU 2166986, 2001; RU 2206380, 2003; RU 2271244, 2006; RU 2271245, 2006; RU 2329862, 2008; RU 2335337, 2008] либо не одновременно [RU 2146170, 2000; RU 2142843, 1999; RU 2145517, 2000; RU 2152819, 2000; RU 2230604, 2004; RU 2305005, 2007]. Давление р₀ при равных пропускных способностях устройств во втором случае оказывается ниже, зато отверстия могут быть выполнены более узкими. Общих недостатков у таких устройств два. Первый заключается в том, что при конструкции профилирующих элементов в виде выполненных с торца оболочек пазов зазор между статором и ротором, в котором также находится жидкость, как бы охватывает сами пазы с трех сторон - сверху, снизу и с торца оболочки. Помня об условиях, поставленных выше в отношении свойств жидкости в модели, исходя из той же теории отображений многоугольников, можно сделать вывод, что величина приводящего к кавитации изменения механического напряжения в жидкости в таком элементе уменьшится. Это выразится в том, что показатель степени в (1) станет меньшим двух. Этот недостаток также есть у дезинтеграторов, границы профилей оболочек которых не параллельны оси вращения, а расположены к ней под углом [RU 20257, 2001; RU 2190462, 2002; RU 2257257, 2004; RU 2309791, 2007], но его влияние в них несколько меньше. Второй недостаток всех этих устройств состоит в том, что их признаки не содержат требования к размеру пазов и расстоянию между ними в направлении вращения, тем более в зависимости от величины рабочего давления в дезинтеграторе. Но, как будет показано ниже, эта зависимость существует и она очень важна для достижения технического результата изобретения. Потому использование этих устройств не дает возможности его достигнуть.Rotary disintegrators for liquid media are known, where instead of the rods, one or more cylindrical shells of finite length with radial grooves made in one of the ends and with flat bottoms are used on the other. One design - the stator - is stationary, the other - the rotor - is rotating. Sometimes two stators and two interconnected rotor bottoms are used, or two coaxial rotors with counter rotation, the shells of one of which enter with a gap between the shells of the other. These rotors and stators, or in the latter case, a pair of rotors creates a working volume between the bottom of one and the bottom of the other, through which the processed fluid flows from the axis to the periphery of the structure in radial directions along the channels opening and closing during rotation (Fig. 3). The axis of the grooves in the stator and rotor in some devices when the latter rotates coincide simultaneously [RU 2124935, 1999; RU 2162731, 2001; RU 2166986, 2001; RU 2206380, 2003; RU 2271244, 2006; RU 2271245, 2006; RU 2329862, 2008; RU 2335337, 2008] or not simultaneously [RU 2146170, 2000; RU 2142843, 1999; RU 2145517, 2000; RU 2152819, 2000; RU 2230604, 2004; RU 2305005, 2007]. The pressure p ₀ with equal bandwidth devices in the second case is lower, but the holes can be made narrower. There are two common disadvantages of such devices. The first is that when designing the profiling elements in the form of grooves made from the end of the shells, the gap between the stator and the rotor, in which the liquid is also located, as if covers the grooves themselves from three sides - from above, from below and from the end of the shell. Bearing in mind the conditions set above with respect to the properties of the fluid in the model, based on the same theory of mappings of polygons, we can conclude that the value of the change in the mechanical stress in the fluid resulting in cavitation will decrease. This will be expressed in the fact that the exponent in (1) becomes less than two. Disintegrators also have this drawback, the boundaries of the shell profiles of which are not parallel to the axis of rotation, but are located at an angle to it [RU 20257, 2001; RU 2190462, 2002; RU 2257257, 2004; RU 2309791, 2007], but its influence in them is somewhat less. The second disadvantage of all these devices is that their features do not contain requirements for the size of the grooves and the distance between them in the direction of rotation, especially depending on the magnitude of the working pressure in the disintegrator. But, as will be shown below, this dependence exists and it is very important for achieving the technical result of the invention. Therefore, the use of these devices does not make it possible to achieve it.

Известны дезинтеграторы, в которых подвижными элементами являются перфорированные вращающиеся диски [23] либо цилиндрические оболочки статоров и роторов с равномерно распределенными по окружностям круглыми сквозными отверстиями [17, RU 2159901, 2000]. Очевидно, что круглая форма отверстий выбрана в них из соображений технологичности изготовления, так как выполнить четырехугольные отверстия, да еще в цилиндрической оболочке, значительно сложнее. Но такое техническое решение приводит к тому, что хотя параллельность профилей объема жидкости в роторе-статоре и обеспечивается, но размеры их будут различаться, в зависимости от того, на диаметре либо на какой-то из хорд окружностей отверстий они расположены. Это для всех таких плоских профилей делает невозможным задание рассмотренных параметров - одной ширины и одного расстояния между ними, и препятствует достижению с помощью устройств с отверстиями круглой формы технического результата изобретения.Disintegrators are known in which the moving elements are perforated rotating disks [23] or cylindrical shells of stators and rotors with round through holes evenly distributed around the circumferences [17, RU 2159901, 2000]. Obviously, the round shape of the holes is chosen in them for reasons of manufacturability, since it is much more difficult to make quadrangular holes, and even in a cylindrical shell. But this technical solution leads to the fact that although the parallelism of the profiles of the volume of liquid in the rotor-stator is provided, their sizes will vary, depending on whether they are located on the diameter or on some of the chords of the circumference of the holes. For all such flat profiles, this makes it impossible to set the parameters considered - one width and one distance between them, and prevents the achievement of the technical result of the invention using devices with round holes.

Известны дезинтеграторы жидких сред с ротором и статором, но вместо торцевых пазов в них выполнены сквозные отверстия прямоугольной формы и одинакового размера по диаметру [RU 2150318, 2000; RU 2155634, 2000; RU 2179896, 2002; LV 15040, 2009] (фиг.4). В остальном конструкция их такая же, как у аналогов, которым соответствует фиг.3, а напряжения и деформации жидкости в образуемых в них плоских профилях (фиг.5) имеют такой же вид, как в гомогенизаторах с глухими осевыми пазами (фиг.1). Оси отверстий в них могут быть наклонными к радиусу, как в [RU 2155634, 2000; RU 54816, 2006]. Это связано с решениями, касающимися увеличения эффективности устройства за счет улучшения условий течения жидкости по каналам, скорость которого, как было показано выше, не влияет на путь, которым достигается результат данного изобретения. Отверстия могут быть также расположены более чем в один ряд в направлении оси вращения [RU 54816, 2006]. Эти дезинтеграторы представляют собой класс устройств, являющийся аналогичным заявленному и наиболее близким к нему техническим решением. За прототип принят роторно-импульсный кавитационный аппарат РИКА-200, описанный в книге одного из авторов приведенных в рассмотренном классе изобретений [4], где указаны и технические характеристики этого устройства, включая размеры отверстий в статоре и роторе, которые у них одинаковы. В его конструкции при вращении ротора каналы открываются по всему перпендикулярному к направлению вращения размеру отверстий, а сами объемы находящейся при работе в отверстиях жидкости не соединены жидкостью, находящейся в зазоре между статором и ротором в параллельных диаметру плоскостях, как у аналогов на фиг.3. Это позволяет произвольно задать размеры отверстий и расстояние между ними по диаметру, соблюдая равномерность их распределения. При этом образуемые зазором и отверстиями перпендикулярные оси вращения профили жидкости будут одинаковыми по форме и размерам. Расчет и проектирование прототипа выполнены на основе представлений, основанных на модели кавитации в поле переменного давления, образуемого прерывистым потоком жидкости. Но при указанных в его описании размерах элементов конструкции за время открытия канала кавитационный пузырек в нем, если он до этого находился на границе отверстия ротора, то есть был максимально сжат давлением в рабочем объеме, едва войдет в отверстие статора. Деформация жидкости, вызванная давлением в рабочем объеме, за это время едва распространится за пределы статора, то есть этот объем увеличится только на суммарный объем отверстий в статоре. Следовательно, давление за счет этого снизится незначительно. Образование же перепадов давления за счет перемещения относительно жидкости профилей поверхности ротора и статора при проектировании конструкции аппарата, а именно выборе размеров отверстий в статоре и роторе опять не учтено. Это и препятствует достижению при помощи выбранного прототипа технического результата изобретения.Known disintegrators of liquid media with a rotor and a stator, but instead of the end grooves in them are made through holes of a rectangular shape and the same size in diameter [RU 2150318, 2000; RU 2155634, 2000; RU 2179896, 2002; LV 15040, 2009] (Fig. 4). Otherwise, their design is the same as that of the analogues to which Fig. 3 corresponds, and the stresses and deformations of the liquid in the flat profiles formed in them (Fig. 5) have the same form as in homogenizers with blind axial grooves (Fig. 1) . The axis of the holes in them can be inclined to the radius, as in [RU 2155634, 2000; RU 54816, 2006]. This is due to decisions related to increasing the efficiency of the device by improving the conditions of fluid flow through the channels, the speed of which, as shown above, does not affect the path by which the result of this invention is achieved. The holes can also be arranged in more than one row in the direction of the axis of rotation [RU 54816, 2006]. These disintegrators are a class of devices that is similar to the claimed and closest technical solution to it. RIKA-200 rotary-pulse cavitation apparatus, described in the book of one of the authors of the inventions cited in the considered class of inventions [4], is also taken as a prototype [4], which also shows the technical characteristics of this device, including the same dimensions of the holes in the stator and rotor. In its design, when the rotor rotates, the channels open along the entire size of the holes perpendicular to the direction of rotation, and the volumes of the liquid that is when working in the holes are not connected by the liquid in the gap between the stator and the rotor in planes parallel to the diameter, as in the analogs of Fig. 3. This allows you to arbitrarily set the size of the holes and the distance between them by diameter, observing the uniformity of their distribution. In this case, the profiles of the liquid formed by the gap and holes perpendicular to the axis of rotation will be the same in shape and size. Calculation and design of the prototype is based on representations based on a cavitation model in a variable pressure field formed by an intermittent fluid flow. But with the sizes of structural elements indicated in his description, during the opening of the channel, a cavitation bubble in it, if it was located at the boundary of the rotor hole before, that is, was compressed as much as possible by pressure in the working volume, will hardly enter the stator hole. The deformation of the liquid, caused by pressure in the working volume, during this time will barely extend beyond the stator, that is, this volume will increase only by the total volume of holes in the stator. Therefore, the pressure due to this will decrease slightly. The formation of pressure drops due to the displacement of the surface profiles of the rotor and stator relative to the liquid when designing the apparatus design, namely, the choice of hole sizes in the stator and rotor, is again not taken into account. This prevents the achievement of using the selected prototype of the technical result of the invention.

Сущность изобретения заключается в следующем. Исследовать характер упругих деформаций и напряжений, а также поведение при их периодическом действии микроскопических парогазовых включений в жидкости можно путем численного моделирования, то есть постановки компьютерных экспериментов. Они позволяют делать численный сравнительный анализ, обосновывать вновь появившиеся признаки и показывать их существенность. Описание поведения кавитационного пузырька было выполнено путем численного интегрирования уравнения Хиклинга-Плессе методом Рунге-Кутта. Наподобие того, как это сделано в работе [8], периодическое изменение давления в жидкости положено в нем соответствующим выражению (1) с производной от функции конформного отображения бесконечной полосы на диаметральное сечение в области одного отверстия в роторе, одного отверстия в статоре и зазора между ними [22]:The invention consists in the following. It is possible to study the nature of elastic deformations and stresses, as well as the behavior during their periodic action of microscopic vapor-gas inclusions in a liquid, by means of numerical simulation, that is, the setting up of computer experiments. They allow you to do a numerical comparative analysis, justify newly emerging signs and show their materiality. The behavior of the cavitation bubble was described by numerically integrating the Hickling-Plesse equation using the Runge-Kutta method. Like this was done in [8], a periodic change in the pressure in the liquid is put in it corresponding to expression (1) with the derivative of the function of conformal mapping of the infinite strip to the diametric section in the region of one hole in the rotor, one hole in the stator and the gap between them [22]:

где а - размер отверстия по дуге диаметра (ширина отверстия); δ - величина зазора между статором и ротором; ζ - координата на инварианте, выраженная комплексным числом ξ+jη. Ее производная по ζ равна:where a is the size of the hole along the arc of diameter (width of the hole); δ is the gap between the stator and the rotor; ζ is the coordinate on the invariant expressed by the complex number ξ + jη. Its derivative with respect to ζ is equal to:

Величина, обратная квадрату

пропорциональна растягивающей деформации жидкости в любой точке сечения, вызывающей изменение давления в ней:The inverse of the square

proportional to the tensile deformation of the fluid at any point in the section, causing a change in pressure in it:

Для вычисления изменения давления в точках вещественной оси в течение полного периода координата инварианта должна изменяться в диапазоне ±ξ (фиг.5). Время, за которое происходит соответствующее изменение давления, составит

, где R - наружный радиус ротора, и составляет минимально допустимый период изменения давления на упругих деформациях жидкости.ξ находится как корень трансцендентного уравнения

, где ε - выбранная допустимая погрешность в относительных единицах. Минимальное расстояние b между ближайшими кромками соседних отверстий по дугам наружного диаметра ротора или внутреннего диаметра статора будет зависеть от ε, необходимость в наличии которой существует потому, что приближение деформаций-напряжений к равномерному виду происходит асимптотически. Физически оно по минимуму будет равно размеру а, увеличенному на сумму расстояний по обе стороны от оси отверстия, начиная с которых распределение напряжений деформаций становится равномерным, как и в инварианте (фиг.5):To calculate the change in pressure at the points of the real axis over a full period, the coordinate of the invariant must vary in the range ± ξ (Fig. 5). The time taken for the corresponding pressure change to be

, where R is the outer radius of the rotor, and is the minimum allowable period of pressure change on the elastic deformations of the fluid. ξ is found as the root of the transcendental equation

, where ε is the selected permissible error in relative units. The minimum distance b between the nearest edges of neighboring holes along the arcs of the outer diameter of the rotor or the inner diameter of the stator will depend on ε, the need for which exists because the strain-stress approximation to a uniform form occurs asymptotically. Physically, it will be at a minimum equal to the size a , increased by the sum of the distances on both sides of the axis of the hole, starting from which the distribution of strain stresses becomes uniform, as in the invariant (figure 5):

где квадратными скобками обозначена целая часть числа. Далее погрешность ε принята равной 0,05, что удовлетворяет принятому в технике уровню.where the square brackets denote the integer part of the number. Further, the error ε is taken equal to 0.05, which satisfies the level accepted in the art.

Количественно увеличение эффективности кавитации в устройстве можно оценить по приращению эрозионной мощности, характеризующей ее действие [9]. При сравнительной оценке ее можно представить условной величиной - единичной эрозионной мощностью ΔР, то есть дополнительной мощностью, выделяемой при значениях давления на стенке во время коллапса p_max>p₀ (фиг.6-7), в максимальном за пульсацию его объеме V_max условно находящимся в каждом отверстии статора и ротора посередине зазора одним кавитационным пузырьком:Quantitatively, the increase in cavitation efficiency in a device can be estimated by the increment of erosive power characterizing its action [9]. In a comparative assessment, it can be represented as a conditional value — a unit erosive power ΔР, that is, additional power released at pressure values on the wall during the collapse p _max > p ₀ (Figs. 6–7), with a maximum pulsation of its volume V _max conditionally located in each hole of the stator and rotor in the middle of the gap with one cavitation bubble:

где β - адиабатическая сжимаемость жидкости; ω - скорость вращения ротора; N - число отверстий в роторе; n - в статоре.where β is the adiabatic compressibility of the fluid; ω is the rotor speed; N is the number of holes in the rotor; n is in the stator.

Модель была реализована в виде компьютерной программы и исследована путем постановки большого числа вычислительных экспериментов в широком диапазоне варьирования параметров заявляемого устройства. В соответствии с областью изобретения в качестве жидкости была выбрана вода со значениями параметров уравнения ее состояния. На основании сведений, изложенных в [3, 4, WO 2007111524, 2007 и RU 2279918, 2006] было рассмотрено поведение пузырьков с диаметром покоя 10 мкм. Результаты экспериментов при ω=100 с^-1, δ=0,0001 м, R=0,1 м показаны на фиг.6-8.The model was implemented in the form of a computer program and investigated by staging a large number of computational experiments in a wide range of variation of the parameters of the claimed device. In accordance with the scope of the invention, water was chosen as a liquid with the values of the parameters of its equation of state. Based on the information presented in [3, 4, WO 2007111524, 2007 and RU 2279918, 2006], the behavior of bubbles with a resting diameter of 10 μm was considered. The experimental results at ω = 100 s ^-1 , δ = 0.0001 m, R = 0.1 m are shown in Fig.6-8.

Она позволила установить, что кавитация может возникать в результате упругой деформации, вызывающей разрежение и сжатие жидкости в канале (фиг.6). Значимой она становится, когда давление р_mах при коллапсе пузырька превышает р₀ (фиг.7). Это зависит от размера а отверстий и размера зазора между статором и ротором. Зависимость при максимальном числе отверстий, ограничиваемом размером b, изменяется немонотонно и обладает локальным максимумом (фиг.8). Прототип используется при давлении в рабочем объеме 2·10⁵ Па≈2 атм, с параметрами описанной выше модели он при этом имеет ΔР на 9 мкВт меньше, чем при оптимальном размере а (фиг.8). Полагая, что разница будет сохраняться при любых значения р₀, можно найти диапазон варьирования размера а, где ΔР будет выше, чем у прототипа. Он и составит первый отличительный существенный признак изобретения (фиг.9):She made it possible to establish that cavitation can occur as a result of elastic deformation, causing rarefaction and compression of the fluid in the channel (Fig.6). It becomes significant when the pressure p _max when the collapse of the bubble exceeds p ₀ (Fig.7). It depends on the size a of the holes and the size of the gap between the stator and the rotor. The dependence at the maximum number of holes, limited by size b, varies non-monotonously and has a local maximum (Fig. 8). The prototype is used at a pressure in the working volume of 2 · 10 ⁵ Pa ≈ 2 atm, with the parameters of the model described above it has ΔР 9 μW less than with the optimal size a (Fig. 8). Assuming that the difference will be maintained at any value of p ₀ , you can find the range of variation in size a , where ΔP will be higher than that of the prototype. He will be the first distinguishing essential feature of the invention (Fig.9):

Второй признак определяет требования к минимальному размеру b, которые в реальном диапазоне значений p₀ и при выбранном уровне погрешности ε=0,05 выразятся, как b>а+1,5δ. На практике при выполнении этого признака они могут предъявляться и из иных соображений, например, из нужной площади суммарного сечения потока жидкости через дезинтегратор.The second feature determines the requirements for the minimum size b, which in the real range of values of p ₀ and at the chosen level of error ε = 0.05 will be expressed as b> a + 1.5δ. In practice, when fulfilling this feature, they can be presented for other reasons, for example, from the desired area of the total cross section of the fluid flow through the disintegrator.

Технический результат изобретения состоит в обеспечении повышения в роторном кавитационном дезинтеграторе основного технологического фактора - эрозионной мощности образующейся в нем при работе кавитации за счет введения конкретных требований к его конструктивным размерам - ширине отверстий и расстоянию между ближайшими кромками соседних отверстий по прилежащим к зазору диаметрам ротора и статора.The technical result of the invention is to provide an increase in the rotary cavitation disintegrator of the main technological factor - the erosive power generated by cavitation during operation due to the introduction of specific requirements for its design dimensions - the width of the holes and the distance between the nearest edges of adjacent holes on the diameters of the rotor and stator adjacent to the gap .

Указанный технический результат в изобретении достигается за счет того, что в известном роторном кавитационном дезинтеграторе жидких сред, где внутри его рабочего объема расположены ротор и охватывающий его с зазором соосный ему статор, выполненные в виде цилиндрических оболочек с равномерно распределенными по окружностям отверстиями прямоугольной формы и равных размеров по дугам прилежащих к зазору диаметров ротора и статора, отличие состоит в том, что отношение указанных размеров отверстий а к величине зазора δ находится в диапазоне

, где p₀ - давление в атмосферах в объеме работающего дезинтегратора, а расстояние между ближайшими кромками соседних отверстий по дугам этих диаметров превышает размер а не менее чем на полтора размера δ.The specified technical result in the invention is achieved due to the fact that in the known rotary cavitation disintegrator of liquid media, where inside its working volume there are a rotor and a coaxial stator covering it with a gap, made in the form of cylindrical shells with rectangular holes uniformly distributed around the circumferences and equal sizes along arcs adjacent to the gap of the rotor and stator diameters, the difference lies in the fact that the ratio of the size of the holes and to the value of δ is in the range of the gap e

, where p ₀ is the pressure in the atmospheres in the volume of the working disintegrator, and the distance between the nearest edges of neighboring holes along arcs of these diameters exceeds the size and not less than one and a half sizes δ.

Плотности единичных эрозионных мощностей заявленного дезинтегратора и прототипа можно сравнить количественно при технических характеристиках прототипа, математически смоделировав эти объекты в соответствии с (1)-(8). Результаты такого сравнения приведены в таблице, где у параметров N и n, максимально возможное число которых определяется параметром b, а также ΔР изобретения через дробь указаны значения на границах диапазона параметра а.The density of the individual erosive capacities of the claimed disintegrator and prototype can be compared quantitatively with the technical characteristics of the prototype, mathematically modeling these objects in accordance with (1) - (8). The results of such a comparison are shown in the table where the parameters N and n, the maximum possible number of which is determined by the parameter b, as well as ΔР of the invention, indicate, through a fraction, the values at the boundaries of the range of parameter a .

ТаблицаTable ОбозначениеDesignation ПрототипPrototype ИзобретениеInvention 1^-й признак1 ^-th feature Оба признакаBoth signs ПАРАМЕТРPARAMETER Наружный радиус ротора, мThe outer radius of the rotor, m RR 0,10.1 0,10.1 0,10.1 Ширина каналов статора и ротора, ммThe width of the channels of the stator and rotor, mm аbut 2,02.0 2,1/5,22.1 / 5.2 2,1/5,22.1 / 5.2 Число каналов в роторе, ед.The number of channels in the rotor, units NN 20twenty 20twenty 147/59147/59 Число каналов в статоре, ед.The number of channels in the stator, units nn 20twenty 20twenty 147/59147/59 Давление в рабочем объеме, ПаPressure in working volume, Pa p₀ p ₀ 2·10⁵ 2 · 10 ⁵ 2·10⁵ 2 · 10 ⁵ 2·10⁵ 2 · 10 ⁵ Угловая скорость вращения ротора, с^-1 The angular velocity of rotation of the rotor, s ^-1 ωω 340340 340340 340340 Зазор между статором и ротором, ммThe gap between the stator and the rotor, mm δδ 0,10.1 0,10.1 0,10.1 Единичная эрозионная мощность, мкВтUnit erosion power, mkW ΔРΔР 2,12.1 2,4/14,82.4 / 14.8 128,5/128,6128.5 / 128.6

Таким образом, сравнение прототипа, являющегося наиболее близким аналогом из технических решений, характеризующих известный заявителю уровень техники в области предмета изобретения с заявленным устройством, показывает, что первый его отличительный признак уже является существенным по отношению к техническому результату изобретения, а второй - еще более улучшает его.Thus, the comparison of the prototype, which is the closest analogue of the technical solutions characterizing the prior art known to the applicant in the field of the subject invention with the claimed device, shows that its first distinguishing feature is already significant in relation to the technical result of the invention, and the second one further improves him.

При исследовании этих отличительных признаков изобретения заявителем не выявлено каких-либо известных решений, касающихся особых требований к размерам и количеству отверстий в статоре и роторе дезинтегратора с целью повышения объемной плотности эрозионной мощности кавитации, за счет воздействия на обрабатываемую жидкость движением профилей статора и ротора в плоскости диаметра, перемещающимися относительно нее поперек ее собственного движения через дезинтегратор.In the study of these distinguishing features of the invention, the applicant did not reveal any known solutions regarding special requirements for the size and number of holes in the stator and rotor of the disintegrator in order to increase the bulk density of the erosive power of cavitation due to the effect on the fluid being processed by the movement of the stator and rotor profiles in the plane diameter moving relative to her across her own movement through the disintegrator.

На фиг.1 показан фрагмент конструкции статора и ротора гомогенизатора швейцарской фирмы Aquametro AG. Серыми стрелками показано направление движения обрабатываемой жидкости, черной - вращения ротора.Figure 1 shows a fragment of the design of the stator and rotor homogenizer of the Swiss company Aquametro AG. Gray arrows indicate the direction of movement of the fluid being processed, black arrows indicate the rotation of the rotor.

На фиг.2 приведен вид А конструкции, изображенной на фиг.1, в сечении которого эквилиниями показаны напряжения-деформации жидкости, имеющей реологическое уравнение состояния предельного характера, соответствующее абсолютно эластичному телу, и текущей без трения о стенки, полученное путем конформного отображения изображенного внизу инварианта на это сечение. Арабскими и римскими цифрами указано соответствие углов. Соотношение размеров условное.FIG. 2 is a view A of the structure shown in FIG. 1, in which the equilibria show stress-strain of a fluid having a rheological equation of state of limiting nature corresponding to an absolutely elastic body and flowing without friction against the walls, obtained by conformally displaying the image below invariant to this section. Arabic and Roman numerals indicate the correspondence of angles. The size ratio is conditional.

На фиг.3 показан фрагмент конструкции устройства с ротором и статором в виде более чем одной коаксиальных цилиндрических оболочек конечной длины с выполненными с одного торца радиальными пазами, а на другом - имеющие общее плоское днище. Серые стрелки - направление потока жидкости, черная - направление вращения ротора.Figure 3 shows a fragment of the design of the device with a rotor and a stator in the form of more than one coaxial cylindrical shells of finite length with radial grooves made from one end and the other having a common flat bottom. Gray arrows indicate the direction of fluid flow, black arrows indicate the direction of rotation of the rotor.

На фиг.4 показан фрагмент конструкции устройства, имеющего ротор и статор в виде одной цилиндрической оболочки конечной длины каждый, где вместо торцевых пазов выполнены сквозные отверстия прямоугольной формы. Серые стрелки - направление движения жидкости, черная - вращения ротора.Figure 4 shows a fragment of the design of a device having a rotor and a stator in the form of one cylindrical shell of finite length each, where instead of end grooves, through holes of a rectangular shape are made. Gray arrows indicate the direction of fluid movement, black arrows indicate rotor rotations.

На фиг.5 приведен вид Б конструкции, изображенной на фиг.4, в сечении которого эквилиниями показаны напряжения-деформации жидкости, имеющей реологическое уравнение состояния предельного характера, соответствующее абсолютно эластичному телу, и текущей без трения о стенки, полученное путем конформного отображения изображенного внизу инварианта на это сечение. Арабскими и римскими цифрами указано соответствие углов. Соотношение размеров условное.FIG. 5 is a view B of the structure depicted in FIG. 4, in which the equilibria show stress-strain of a fluid having a rheological equation of state of limiting nature corresponding to an absolutely elastic body and flowing without friction against the wall, obtained by conformally displaying the image below invariant to this section. Arabic and Roman numerals indicate the correspondence of angles. The size ratio is conditional.

На фиг.6 изображены полученные путем компьютерного моделирования зависимости давления на поверхности кавитационного пузырька, находящегося в зазоре между статором и ротором от времени открывания канала и давления в рабочем объеме, указанного в атмосферах цифрами на графиках, при размере отверстий а/δ, соответственно, 8, 13, 20, 36, 74, когда p_mах=p₀.6 illustrates obtained by computer modeling, depending on the surface pressure of the cavitation bubble in the gap between the stator and the rotor from the channel opening time and the pressure in the working volume of the atmospheres of figures on the charts, when the size of the holes and / δ, respectively, 8 , 13, 20, 36, 74, when p _max = p ₀ .

На фиг.7 графически изображены зависимости давления на поверхности находящегося в зазоре между статором и ротором кавитационного пузырька при одинаковом размере отверстий а/δ=74 от времени открывания канала и давления в рабочем объеме, указанного в атмосферах цифрами на графиках.Figure 7 graphically shows the pressure depending on the surface in the gap between the stator and the rotor of the cavitation bubble at the same size apertures and / δ = 74 from the channel opening time and the pressure in the working volume of the atmospheres of figures on the charts.

На фиг.8 показаны полученные в результате компьютерного эксперимента графики зависимости единичной эрозионной мощности от размера отверстий а/δ давления в рабочем объеме, указанного в атмосферах цифрами на графиках.On Fig shows a graph obtained as a result of a computer experiment, the dependence of the unit erosive power on the size of the holes a / δ pressure in the working volume, indicated in atmospheres by numbers on the graphs.

На фиг.9 изображена зависимость патентуемого диапазона варьирования а/δ - отнесенного к размеру зазора размера отверстий на диаметрах статора и ротора от давления в рабочем объеме.Figure 9 shows the dependence of the patented range of variation a / δ - referred to the size of the gap size of the holes on the diameters of the stator and rotor on the pressure in the working volume.

На фиг.10 приведено фото роторного кавитационного дезинтегратора жидких сред, изготовленного в соответствии с отличительными признаками изобретения со снятой уплотняющей крышкой рабочего объема 1 и изъятым из статора 2 ротором 3.Figure 10 shows a photo of a rotary cavitation disintegrator of liquid media made in accordance with the distinguishing features of the invention with the sealing cover of the working volume 1 removed and the rotor 3 removed from the stator 2.

На фиг.11 показано фото технологического аппарата для приготовления топливно-водных эмульсий, состоящего из дезинтегратора 4 и центробежного насоса 5, смонтированных в рамную конструкцию на виброопорах.Figure 11 shows a photo of a technological apparatus for the preparation of fuel-water emulsions, consisting of a disintegrator 4 and a centrifugal pump 5 mounted in a frame structure on vibration mounts.

В подтверждение возможности осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата далее приведено описание примера его реализации. Разработан, изготовлен и испытан технологический аппарат для приготовления топливных эмульсий из остаточных продуктов перегонки нефти и воды производительностью 35 т/ч (фиг.11). Давление, создаваемое в рабочем объеме роторного кавитационного дезинтегратора 4 аппарата насосом 5, составляет 10 атм. Угловая скорость вращения ротора (фиг.11) составляет 50 с^-1. Зазор между статором и ротором в состоянии покоя равен 0,03 мм. То есть он в соответствии с (7) может иметь ширину отверстий статора и ротора от 1,7 мм до 4,8 мм, а она у него равна 2,4 мм. Отверстия на статоре и роторе у него расположены в два ряда. Эти ряды по отверстиям смещены на угол 4°44'12” относительно друг друга. Выбранная площадь сечения отверстий и асинхронность открытия каналов позволяют избежать излишнего динамического сопротивления потоку жидкости.In confirmation of the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result, the following is a description of an example of its implementation. A technological apparatus for the preparation of fuel emulsions from the residual products of distillation of oil and water with a productivity of 35 t / h was developed, manufactured and tested (Fig. 11). The pressure created in the working volume of the rotary cavitation disintegrator 4 of the apparatus by pump 5 is 10 atm. The angular velocity of rotation of the rotor (11) is 50 s ^-1 . The gap between the stator and the rotor at rest is 0.03 mm. That is, in accordance with (7), it can have a width of the stator and rotor openings from 1.7 mm to 4.8 mm, and it has it equal to 2.4 mm. The holes on the stator and rotor are arranged in two rows. These rows of holes are offset at an angle of 4 ° 44'12 ”relative to each other. The selected cross-sectional area of the holes and the asynchronous opening of the channels allow avoiding excessive dynamic resistance to fluid flow.

Этот роторный кавитационный дезинтегратор работает так же, как и его рассмотренные выше аналоги. Но введенный выше параметр ΔР получаемой в нем кавитации для одного ряда отверстий в статоре и роторе составляет 45,5 мкВт. Прототип с той же скоростью вращения и тем же числом отверстий, но при а=2 мм имел бы ΔР=28,2 мкВт.This rotary cavitation disintegrator works in the same way as its counterparts discussed above. But the parameter ΔР introduced above for the cavitation obtained in it for one row of holes in the stator and rotor is 45.5 μW. A prototype with the same rotation speed and the same number of holes, but with a = 2 mm, would have ΔP = 28.2 μW.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о возможности осуществления заявленного изобретения с помощью описанных здесь или известных средств и методов, а также достижения технического результата путем реализации его существенных признаков.The above information indicates the possibility of implementing the claimed invention using the described or known means and methods, as well as achieving a technical result by implementing its essential features.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Хинт Й.А. Об основных проблемах механической активации. - Таллин: Изд. ЭНИИНТИ и ТЭИ, 1977.1. Hint Y.A. On the main problems of mechanical activation. - Tallinn: Ed. ENIINTI and TEI, 1977.

2. Хинт Й.А. УДА-технология: проблемы и перспективы. - Таллин: Валгус, 1981.2. Hint Y.A. UDA technology: problems and prospects. - Tallinn: Valgus, 1981.

3. Балабышко A.M., Зимин А.И. и Ружицкий В.П. Гидромеханическое диспергирование. - М.: Наука, 1998.3. Balabyshko A.M., Zimin A.I. and Ruzhitsky V.P. Hydromechanical dispersion. - M.: Science, 1998.

4. Промтов М.А. Пульсационные аппараты роторного типа: теория и практика. - М.: Машиностроение - 1; 2001.4. Promtov M.A. Rotary-type pulsation apparatus: theory and practice. - M.: Engineering - 1; 2001.

5. Промтов М.А., Зимин А.И. и Монастырский М.В. Модель течения жидкости через прерыватель одноступенчатого роторно-импульсного аппарата // Промышленная теплотехника, 2001, т.23, №1-2, с.129-133.5. Promtov M.A., Zimin A.I. and Monastic M.V. A model of fluid flow through a chopper of a single-stage rotary-pulse apparatus // Industrial Heat Engineering, 2001, v.23, No. 1-2, p.129-133.

6. Промтов М.А., Монастырский М.В. Динамика кавитационных пузырьков в высокочастотном гидродинамическом излучателе роторного типа // Ультразвуковые технологические процессы - 2000: Тез. докл. Международ. конф., Архангельск, 2000. - Северодвинск: Сев. науч.-технол. комп. - С.86-87.6. Promtov M.A., Monastyrsky M.V. Dynamics of cavitation bubbles in a high-frequency hydrodynamic radiator of rotary type // Ultrasonic technological processes - 2000: Abstract. doc. International Conf., Arkhangelsk, 2000. - Severodvinsk: Sev. scientific technol. comp. - S.86-87.

7. Шестаков С.Д. Основы технологии кавитационной дезинтеграции. - М.: ЕВА-пресс, 2001.7. Shestakov S.D. Fundamentals of cavitation disintegration technology. - M .: EVA-press, 2001.

8. Шестаков С.Д. Математическая модель гидродинамической кавитации // Сб. тр. XVI сессии Рос. акуст. об-ва, Т.2. - М.: ГЕОС, 2005, с.71-73.8. Shestakov S.D. Mathematical model of hydrodynamic cavitation // Sat. tr XVI session Ros. acoustics. Islands, vol. 2. - M .: GEOS, 2005, p. 71-73.

9. Шестаков С.Д. Многопузырьковая акустическая кавитация: Математическая модель и физическое подобие // Электронный журнал «Техническая акустика», http://www.ejta.org, 2010, 14.9. Shestakov S.D. Multibubble Acoustic Cavitation: Mathematical Model and Physical Similarity // Electronic Journal "Technical Acoustics", http://www.ejta.org, 2010, 14.

10. Кнэпп Р., Дейли Дж. и Хэммит Ф. Кавитация. - М.: Мир, 1974.10. Knepp R., Daily J. and Hammit F. Cavitation. - M .: Mir, 1974.

11. http://www.desi.ee.11. http://www.desi.ee.

12. http://www.tpribor.ru.12. http://www.tpribor.ru.

13. Статья «Коллоидные системы» // Большая советская энциклопедия, - М.: Советская энциклопедия, 1976.13. The article "Colloidal systems" // Big Soviet Encyclopedia, - M .: Soviet Encyclopedia, 1976.

14. Горелик Г.С. Колебания и волны. - М.: ИФ-МЛ, 1959.14. Gorelik G.S. Oscillations and waves. - M .: IF-ML, 1959.

15. Статья «Кавитация» // Физический энциклопедический словарь / под ред. A.M.Прохорова. - М.: Советская энциклопедия, 1984.15. Article “Cavitation” // Physical Encyclopedic Dictionary / ed. A.M. Prokhorova. - M.: Soviet Encyclopedia, 1984.

16. Стариков Е.В., Пахалуев В.М. и Щеклеин С.Е. Возможность термомеханического преобразования солнечной энергии // Научные труды УГТУ им. Б.Н.Ельцина.16. Starikov E.V., Pakhaluev V.M. and Scheklein S.E. The possibility of thermomechanical conversion of solar energy // Scientific works of USTU im. B.N. Yeltsin.

17. Римин А.И. Прикладная механика прерывистых течений. - М.: Фолиант, 1997.17. Rimin A.I. Applied mechanics of intermittent flows. - M .: Tome, 1997.

18. http://www.aquametro.com/english/homogemzer_e.html.18. http://www.aquametro.com/english/homogemzer_e.html.

19. Физическая акустика / под ред. У.Мэзона, том 1, часть А. - М.: Мир, 1967.19. Physical Acoustics / Ed. W. Mason, volume 1, part A. - M .: Mir, 1967.

20. Klotz A.R., Hynynen K. Simulations of the Devin and Zudin modified Rayleigh-Plesset equations to model bubble dynamics in a tube // Electronic Journal «Technical Acoustics», http://www.ejta.org, 2010, 11.20. Klotz A.R., Hynynen K. Simulations of the Devin and Zudin modified Rayleigh-Plesset equations to model bubble dynamics in a tube // Electronic Journal “Technical Acoustics”, http://www.ejta.org, 2010, 11.

21. Фукс Б.А., Левин В.И. Функции комплексного переменного и некоторые их приложения. - М., Л.: Наука, 1951.21. Fuchs B.A., Levin V.I. Integrated variable functions and some of their applications. - M., L .: Nauka, 1951.

22. Лаврик В.И., Савенков В.Н. Справочник по конформным отображениям. - Киев: Наукова думка, 1970.22. Lavrik V.I., Savenkov V.N. Conformal mapping reference. - Kiev: Naukova Dumka, 1970.

23. Николаев Е.А. и др. Динамический смеситель для получения бинарных топлив // Труды II Международной конференции Российского химического общества «Инновационные химические технологии и биотехнологии материалов и продуктов». - М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2010, с.312-314.23. Nikolaev E.A. et al. Dynamic mixer for producing binary fuels // Proceedings of the II International Conference of the Russian Chemical Society “Innovative Chemical Technologies and Biotechnologies of Materials and Products”. - M.: RCTU them. D.I. Mendeleev, 2010, p. 312-314.

Claims

A rotary cavitation disintegrator of liquid media in which a rotor and a coaxial stator are located inside its working volume, made in the form of cylindrical shells with rectangular openings of equal sizes uniformly distributed around the circumferences along arcs of the diameters of these rotor and stator adjacent to the gap, characterized in that the ratio of the indicated hole sizes a to the gap value δ is in the range

, where p ₀ is the pressure measured in atmospheres in the volume of the working disintegrator, and the distance between the nearest edges of adjacent holes along arcs of these diameters exceeds the size and not less than one and a half sizes δ.