Очищення водних середовищ магнітним аксіально-симетричним полем - Автореферат

Тому актуальними є встановлення закономірностей руху домішок водного розчину з урахуванням їх йонізації під дією постійного аксіально-симетричного поперечного магнітного поля, розробка методики розрахунку та вибору параметрів магнітної аксіально-симетричної системи, і на їх підставі, створення та промислове впровадження інноваційних систем очищення води . При виборі науково-технічної задачі автор керувався наступними нормативно-правовими актами: в Законі України «Про Пріоритетні напрями інноваційної діяльності в Україні на 2003-2013 роки» від 16 січня 2003 року № 433-IV наведено наступні стратегічні пріоритетні напрямки інноваційної діяльності в Україні: енергоефективне, ресурсозберігаюче, модульне, екологічно безпечне обладнання та устаткування для здійснення процесів водопідготовки, очищення води та засоби управління цими процесами; в Законі України «Про Загальнодержавну програму розвитку водного господарства на 2002-2011 роки» від 17 січня 2002 р. При проведенні дослідження використані наступні методи: метод структурного аналізу та синтезу для вибору способу та засобу очищення води шляхом магнітного впливу; метод абстрагування для представлення потоку вязкої рідини як трансляційного руху йонів та молекул рідини в напрямку прикладеної сили; метод формалізації з використанням основних принципів аналітичної динаміки, електродинаміки суцільних середовищ, математичної фізики та теорії розвязку диференційних рівнянь для виведення закономірностей руху частинки в постійному аксіально-симетричному магнітному полі, аналітичної електростатики та механіки ізольованого атому для врахування ефекту Пашена-Бака; системний підхід для комплексного дослідження впливу магнітного поля на водний розчин з розділенням на: мікровплив та макровплив, дослідження їх як єдиного цілого із узгодженим функціонуванням усіх елементів та частин; експеримент для підтвердження аналітичних досліджень процесу магнітного впливу на водні розчини шляхом проведення багатофакторного експерименту, представлення математичної моделі досліджуваного процесу в вигляді лінійного поліному та дослідження його методами математичної статистики; хімічні аналізи води: метод виміру масової концентрації загального заліза з сульфосаліциловою кислотою; метод визначення загальної твердості води; метод визначення концентрації магнію та кальцію обємним способом. Нова адекватна теоретична модель закономірностей руху йонів у воді під впливом аксіально-симетричного поперечного магнітного поля, з урахуванням взаємодії магнітного поля та йонів, ефекту Холла та сили потоку гідросистеми на домішки, яка дала змогу описати процес видалення йонів домішок у воді шляхом керованого впливу магнітним полем на динаміку їх руху. Залежності концентрації домішок у воді після магнітної аксіально-симетричної системи від витрати води, індукції та довжини магнітного поля, які дали змогу визначити оптимальні параметри системи очищення води.У вступі відмічено, що дисертація направлена на теоретичне узагальнення та нове рішення актуальної наукової задачі встановлення закономірностей руху домішок у воді з урахуванням їх йонізації під дією постійного аксіально-симетричного поперечного магнітного поля, розробки методики розрахунку та вибору параметрів магнітної аксіально-симетричної системи очищення води, і на їх підставі, створення та промислове впровадження інноваційних систем очищення води. Аналіз впливу зовнішнього магнітного поля на водні розчини показав, що під дією магнітного поля часточкам надається додаткова енергія, що лінійно залежить від індукції магнітного поля відповідно до ефекту Пашена-Бака, для випадку індукції магнітного поля вище 1,0 Тл або ефекту Зеємана - при індукції менше 1,0 Тл. Метою експериментальних досліджень є знаходження оптимальних значень витрати рідини, індукції магнітного поля та довжини розповсюдження магнітного поля (головних чинників) для очищення води під дією постійного аксіально-симетричного поперечного магнітного поля, які б забезпечили мінімальне значення концентрації домішок (змінної стану) при визначених обмеженнях на головні чинники. Запропоновано розглянути зміну імпульсу частинки при проходженні постійного аксіально-симетричного магнітного поля з урахуванням взаємодії: магнітного поля та йонів (FH), електричного поля (що виникає внаслідок ефекту Холла) та йонів (FE), і сили потоку гідросистеми на частинки (FP) (див. рис. Заряджена частинка під дією сили Лоренца в магнітному полі виконує коливальний рух на межі дії магнітного поля.Встановлено, що закономірності руху зарядженої частинки під дією постійного аксіально-симетричного поперечного магнітного поля з урахуванням сил взаємодії: магнітного та електричного (ефекту Холла) поля з зарядженою часточкою, та дії потоку на частинки відтворюють затухаючий коливальний рух на межі дії магнітного поля. При довжині магнітів 0,02 м, витраті рідини 4,6?10-3 м3/с (швидкості руху часточок 1,3 м/с), необхідна індукція магнітного поля в кільцевому зазорі складає 0,378 Тл. Визначено залежність ефективності дії аксі

2. Основний зміст роботи