Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english


Separarea uleiurilor tehnice şi vegetale de impurităţi mecanice în câmp electric


Autor: LEU Vasile
Gradul:doctor în tehnică
Specialitatea: 05.14.01 - Energetica generală; sisteme energetice
Anul:2018
Conducător ştiinţific: Mircea Bologa
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Fizică Aplicată al
Instituţia: Institutul de Fizică Aplicată al

Statut

Teza a fost susţinută pe 7 septembrie 2018 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 23 noiembrie 2018

Autoreferat

Adobe PDF document1.44 Mb / în română

Teza

CZU 665:37.014

Adobe PDF document 3.67 Mb / în română
140 pagini


Cuvinte Cheie

lichid dielectric, mediu eterogen, fază închisă, fază dispersă, câmp electric, separare de faze, filtrare electrică, curent electric, concentraţia fazei disperse, transfer de masă, potenţial, perforaţie

Adnotare

Structura lucrării: Lucrarea conţine introducere, patru capitole, concluzii şi recomandări, bibliografie cu 154 referințe, include 15 tabele şi 42 figuri. Rezultatele sunt publicate în 25 lucrări ştiinţifice.

Domeniul de studiu: procese de transfer de masă şi căldură.

Scopul tezei constă în elaborarea modelului teoretic adecvat privind calculul ingineresc al filtrelor pentru lichide dielectrice, confirmarea modelului teoretic prin cercetări experimentale şi implementarea în practică a rezultatelor obţinute prin brevetarea filtrelor electrice, confecţionate cu participarea autorului.

Obiectivele studiului: formularea problemei şi obiectivelor principale de cercetare; elaborarea şi cercetarea unor mostre experimentale de filtre electrice; selectarea celui mai eficient şi mai optimal filtru; generalizarea datelor experimentale; crearea modelului matematic de calcul ingineresc al filtrelor electrice; concluzii generale şi recomandări.

Noutatea şi originalitatea din punct de vedere ştiinţific: metoda aplicaţiei câmpului electric; utilizarea „electrodului - emiter” sub formă de „electrod - fir” ca diametru relativ mare, cu izolaţia din email perforată, ceea ce formează un nou mecanism fizic, pur coulombian, în baza descărcării electrice “coronă”, cauzată de perforaţii; colectorul şi electrozii de captare ce au menirea de a acumula faza dispersă sunt confecţionate sub formă de labirinturi din plăci metalice cu potenţiale flotante; teoria de separare, care ţine cont de efectul de ecranare a câmpului electric exterior, cauzat de stratul de particule disperse cu grosimea în creştere (problemă gen Stefan), ce se depun pe suprafaţa colectorului, particulele fiind considerate ideal dielectrice; totodată, s-a ţinut cont şi de rezistenţa electrică a stratului menţionat; în cazul particulelor semiconductoare (Cr2O3) sau conductoare (carbon), s-au introdus noţiuni noi – fenomen de difuzie electrică şi de coeficient de difuzie electrică, elaborându-se teoria respectivă; sub aspect teoretic a fost determinată concentraţia particulelor la ieşirea din separatorul electric, în funcţie de timp, demonstrându-se că este de relaxare; au fost generalizate datele experimentale sub formă de ecuaţii adimensionale de similitudine, rezultatele teoretice fiind confirmate experimental.

Problema ştiinţifică importantă soluţionată: interacţiunile electrohidrodinamice în medii eterogene de tip suspensii cu faza portantă lichidă dielectrică şi aspectele aplicative, ce sunt cercetate şi soluţionate în cadrul modelului fizic de interacţiuni electrohidrodinamice, condiţionate de descărcarea electrică de tip “coronă”, graţie faptului că procesele se desfăşoară în câmp electric puternic-neomogen pentru care şi sunt caracteristice descărcările electrice menţionate.

Semnificaţia teoretică: semnificaţia teoretică a lucrării constă în elaborarea unei noi teorii privind procesul de separare în câmpul electric exterior, la baza căreia este conceptul mecanismului descărcării electrice de tip „coronă”; a fost stabilită ecuaţia de bază pentru concentraţia fazei disperse la ieşirea din separator în funcţie de timp; a fost cercetat efectul de stagnare „aparentă” a procesului de separare electrică în timp, elaborându-se două ipoteze: prima - de ecranare a câmpului exterior de către sarcina electrică a stratului de dispersii, depuse în colectorul de impurităţi şi a doua – de creştere a rezistenţei electrice a acestui strat; deşi ambele ipoteze nu contravin datelor experimentale, ulterior s-a demonstrat că efectul de stagnare a procesului de separare, în anumite cazuri, poate fi explicat şi prin proprietăţile asimptotice ale funcţiei de tip exponenţial;

Valoarea aplicativă a lucrării - au fost efectuate cercetări experimentale ale procesului de separare electrică, pe baza cărora s-a elaborat modelul matematic de calcul ingineresc al separatoarelor electrice de tipul „coronă”; au fost generalizate datele experimentale prin ecuaţii adimensionale pentru toate cazurile de particule disperse: dielectrice, semiconductoare şi conductoare de curent electric; rezultatele obţinute pot fi utilizate atât în calculul de proiectare, cât şi la confecţionarea separatoarelor electrice

Cuprins


1. STADIUL ACTUAL PRIVIND PROBLEMA DE SEPARARE A LICHIDELOR ETEROGENE
  • 1.1. ACTUALITATEA PROBLEMEI ŞI METODE DE SOLUŢIONARE
  • 1.2. FILTRE ELECTRICE. MODELE EXISTENTE
  • 1.3. ASPECTE TEORETICE DE FUNCŢIONARE A FILTRULUI ELECTRIC
  • 1.4. PROBLEMA DE CERCETARE ŞI DIRECŢIA DE SOLUŢIONARE
  • 1.5. SCOPUL ŞI OBIECTIVELE LUCRĂRII
  • 1.6. CONCLUZII

2. SEPARAREA FAZEI SOLIDE DE CEA LICHIDĂ ÎN SUSPENSII DIELECTRICE PRIN METODE ELECTRICE
  • 2.1. PREMISE GENERALE DE CERCETARE EXPERIMENTALĂ
  • 2.1.1. Principiile fizice de funcţionare a filtrului electric
  • 2.1.2. Particularităţi constructive generale
  • 2.1.3. Filtre electrice utilizate în cercetare
  • 2.1.3.1. Filtru electric 1 [95]
  • 2.1.3.2. Filtrul electric 2 [96]
  • 2.1.3.3. Filtrul electric 3 [97]
  • 2.2. STANDUL EXPERIMENTAL ŞI METODICA CERCETĂRILOR
  • 2.2.1. Standul experimental
  • 2.2.2. Metodica efectuării cercetărilor experimentale
  • 2.3. REZULTATELE OBŢINUTE
  • 2.3.1. Influenţa construcţiei electrofiltrelor asupra procesului de epurare
  • 2.3.2. Influenţa tensiunii electrice asupra procesului de epurare
  • 2.3.3. Separarea prin metoda de trepte
  • 2.4. GENERALIZAREA DATELOR EXPERIMENTALE ÎN FUNCŢIE DE TIMP ŞI TENSIUNEA ELECTRICĂ
  • 2.4.1. Modelul cu un parametru
  • 2.4.2. Modelul cu doi parametri
  • 2.5. CONCLUZII

3. ASPECTE TEORETICE ŞI EXPERIMENTALE ALE PROCESULUI DE SEPARARE PRIN METODE ELECTRICE A FAZEI DISPERSE SOLIDE ÎN SUSPENSII DIELECTRICE
  • 3.1. PARTICULARITĂŢILE FIZICE ALE PROCESULUI DE SEPARARE A FAZELOR ETEROGENE
  • 3.2. MODELUL TEORETIC DE CURĂŢARE ELECTRICĂ, LUÂND ÎN CONSIDERARE CREŞTEREA CU TIMPUL A GROSIMII STRATULUI DE IMPURITĂŢI DEPUS PE ELECTROD
  • 3.2.1.Particule neîncărcate
  • 3.2.2. Particule încărcate
  • 3.3. COMPARAŢIE CU EXPERIMENTUL
  • 3.4. DETERMINAREA PARAMETRILOR STATISTICI Ν ŞI Λ ÎN BAZA DATELOR EXPERIMENTALE
  • 3.5. GENERALIZAREA DATELOR DE CERCETARE
  • 3.6. DEZBATERI PE MARGINEA REZULTATELOR. PREMISE TEORETICE
  • 3.7. POSIBILITĂŢILE DE DISPARIŢIE TOTALĂ A PROCESULUI DE SEPARARE ŞI EXPLICAŢIILE RESPECTIVE
  • 3.7.1. Rolul ecranării electrice
  • 3.7.2. Rolul rezistenţei electrice
  • 3.8. CERCETAREA EXPERIMENTALĂ A PROCESULUI DE SEPARARE A FAZEI DISPERSE SOLIDĂ DE CEA LICHIDĂ ÎN SUSPENSII DIELECTRICE PRIN METODE ELECTRICE. DISPERSII SEMICONDUCTOARE ŞI CONDUCTOARE DE CURENT ELECTRIC
  • 3.8.1. Rezultatele experimental
  • 3.8.1.1. Premise introductive
  • 3.8.1.2. Dispersiile semiconductoare
  • 3.8.1.3. Dispersii conductoare
  • 3.8.2. Particularităţile fizice de separare electrică a particulelor semiconductoare şi conductoare
  • 3.8.3. Rolul difuziei în procesul de separare a fazelor
  • 3.8.3.1. Repartiţia staţionară a concentraţiei dispersiilor în spaţiu
  • 3.8.3.2. Concentraţia reziduală
  • 3.8.3.3. Dezbaterea pe marginea rezultatelor
  • 3.8.3.4. Corecţia modelului de difuzie prin „difuzia” electrică
  • 3.8.4. Dependenţa concentraţiei impurităţilor de timp
  • 3.8.4.1. Noţiuni introductive
  • 3.8.4.2. Particularităţile constructive ale electrofiltrului
  • 3.8.4.3. Metodica de efectuare a experimentelor
  • 3.8.4.4. Formularea problemei
  • 3.8.4.5. Soluţionarea problemei
  • 3.8.4.6. Analiza rezultatelor
  • 3.9. CONCLUZII

4. PROCESUL DE EPURARE ÎN FLUX
  • 4.1. NOŢIUNI INTRODUCTIVE
  • 4.2. ASPECTE TEORETICE
  • 4.2.1. Noţiuni generale
  • 4.2.2. Concentraţia reziduală la ieşirea din filtrul electric
  • 4.2.2.1. Modelul dispersiilor dielectrice
  • 4.2.2.2. Dezbateri pe marginea rezultatelor obţinute. Comparaţie cu experimentul
  • 4.2.2.3. Modelul particulelor semiconductoare şi conductoare de curent electric
  • 4.3. CERCETAREA EXPERIMENTAL¸ A EPUR¸RII ÎN MODELUL DISPERSIILOR SEMICONDUCTOARE ŞI CONDUCTOARE
  • 4.4. GENERALIZAREA DATELOR EXPERIMENTALE. MODELUL STAŢIONAR AL MEDIILOR DIELECTRICE
  • 4.5. GENERALIZAREA REZULTATELOR EXPERIMENTALE ÎN MODELUL NESTAŢIONAR РЕNTГU DISPERSII SEMICONDUCTOARE ŞI CONDUCTOARE
  • 4.5.1. Ecuaţie generalizată
  • 4.5.2. Parametrii l şi b
  • 4.5.3. Generalizarea rezultatelor experimentale
  • 4.6. CONCLUZII

CONCLUZII GENERALE ŞI RECOMANDĂRI