Vestnik of Don State Technical University Vestnik of Don State Technical University Вестник Донского государственного технического университета 1992-5980 10984 10.12737/18275 Машиностроение и машиноведение MACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCE Машиностроение и машиноведение Study on magnetic field parameters in the inductor working chamber Исследование параметров магнитного поля в рабочей камере индуктора Панов Юрий Викторович Panov Yuriy Викторович u-panov@yandex.ru Лимаренко Николай Владимирович Limarenko Nikolay Владимирович nikolajj-limarenko@rambler.ru Жаров Виктор Павлович Zharov Viktor Павлович spu-42.4@donstu.ru Шаповал Борис Григорьевич Shapoval Boris Григорьевич nba-shapoval@yandex.ru 22 01 2016 22 01 2016 16 1 136 142 https://naukaru.ru/en/nauka/article/10984/view

Рассмотрен индуктор, позволяющий использовать магнитное поле в технологических процессах сельского хозяйства. Ис-следованы интенсивность, направленность и однородность магнитного поля в рабочей камере индуктора. Использовались методы инструментального, прямого и косвенного измерения, статистической обработки данных, методы аналого-цифрового преобразования данных. Представлена методика измерения векторной характеристики электромагнитного поля – магнит-ной индукции, оценивающей качество протекания технологи-ческого процесса в рабочей камере индуктора. Разработана кибернетическая модель экспериментального исследования, по оценке качества функционирования индуктора. Определены распределения радиальной и осевой составляющих магнитной индукции в рабочей камере, выявлен участок с наиболее однородной величиной и направлением вектора магнитной индукции, образующий рабочую зону индуктора. Выявлена наиболее значимая составляющая вектора магнитной индукции для данного технологического процесса и типа индуктора. Полученные результаты важны при проектировании новых конструкций индукторов.

The inductor which allows the usage of the magnetic field in the agriculture technological processes is considered. The measuring technique of the electromagnetic field vector characterization – magnetic induction that evaluates the quality of the technological process in the inductor chamber – is offered. Intensity, directivity, and uniformity of the magnetic field in the inductor working chamber are investigated. The techniques of the instrumental, direct and indirect measurements, and statistical data processing, as well as methods of analog-to-digital data conversion are used. A cybernetic model of the experimental research to assess the inductor performance quality is developed. The distribution of the radial and axial components of the magnetic induction in the working chamber is determined; the area with the most uniform magnitude and the magnetic-field direction which forms the inductor working area is identified. The most significant component of the magnetic induction vector for this process and the type of inductor is revealed. The results obtained are important for the development of new inductor constructions.

 индуктор рабочая камера индуктора магнитная индукция интенсивность направленность. inductor inductor working chamber magnetic induction intensity directivity.

В сельском хозяйстве множество технологических процессов включают операцию обеззараживания. Такие процессы связаны, главным образом, с обеззараживанием сточных вод, сельскохозяйственных отходов и типичны для животноводства, птицеводства и рыбоводства.Поскольку результаты технологических процессов, включающих операцию обеззараживания, определяются характером электромагнитного поля, создаваемого индуктором, то исследование соответствующих свойств индуктора крайне актуально. Несмотря на определённые успехи в исследовании вопроса применения эффектов электромагнетизма в сельском хозяйстве (Логвиненко Д. Д. [1], Вершинин Н. П. [2] и их последователи), завершённой теории индукторов до настоящего времени нет. Известно, что характеристики магнитного поля (МП) определяются свойствами индуктора и оказывают большое влияние на качество и длительность протекающего в нём технологического процесса [3, 4, 5]. Однако вопрос исследования свойств рабочей камеры индуктора, позволяющий выделить зону наиболее активного воздействия МП на технологический материал, до настоящего времени изучен недостаточно. Также неизвестны математические модели, позволяющие адекватно определить параметры МП в рабочей камере.  Поэтому экспериментальное исследование параметров МП в рабочей камере индуктора является актуальным вопросом, решение которого и составляет цель данной работы.

Логвиненко, Д. Д. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем / Д. Д. Ло-гвиненко, О. П. Шеляков // Техника : Киев, 1976. - 144 с. Logvinenko, D.D., Shelyakov, O.P. Intensifikatsiya tekhnologicheskikh protsessov v apparatakh s vikhrevym slo-em. [Intensification of technological processes in units with velocity layer.] Kiev: Tekhnika, 1976, 144 p. (in Russian). Вершинин, И. Н. Аппараты с вращающимся электромагнитным полем / И. Н. Вершинин, Н. П. Вершинин // Сальск, 2007. - 368 с. Vershinin, I.N., Vershinin, N.P. Apparaty s vrashchayushchimsya elektromagnitnym polem. [Devices with a rotat-ing electromagnetic field.] Salsk, 2007, 368 p. (in Russian). Володин, Г. И. Электромеханические процессы в устройствах с произвольной подвижной частью : дисс. докт. тех. наук : 05.09.01 / Юж.-Рос. Гос. техн. ун-т (НПИ), Новочеркасск, 2009. - 304 с. Volodin, G.I. Elektromekhanicheskie protsessy v ustroystvakh s proizvol´noy podvizhnoy chast´yu: diss. dokt. tekh. nauk. [Electromechanical processes in units with an arbitrary movable element: Dr.Sci. (Eng.) diss.] South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, 2009, 304 p. (in Russian). Деревянкин, Н. А. Аппараты с вихревым слоем в химической технологии. Обзорная информация. Химиче-ское и нефтеперерабатывающее машиностроение / Н. А. Деревянкин, З. А. Михалёва // Тамбов, 1989. - 37 с. Derevyankin, N.A., Mikhaleva, Z.A. Apparaty s vikhrevym sloem v khimicheskoy tekhnologii. Obzornaya infor-matsiya. Khimicheskoe i neftepererabatyvayushchee mashinostroenie. [Vortex layer devices in chemical engineering. Survey information. Chemical and oil-refining engineering.] Tambov, 1989, 37 p. (in Russian). Климов, Е. А. Оценка влияния составляющих нулевой последовательности на эффективность работы элек-тромеханического активатора (Аппарата с вихревым слоем) / Е. А. Климов, В. В. Колосков, В. Е. Сапрыкин // Изве-стия ВУЗов. Электромеханика. - 2012. - №1. - с. 67-71. Klimov, Е.А., Koloskov, V.V., Saprykin, V.E. Otsenka vliyaniya sostavlyayushchikh nulevoy posledovatel´nosti na effektivnost´ raboty elektromekhanicheskogo aktivatora (Apparata s vikhrevym sloem). [Assessment of the null component impact on the electromechanical activator efficiency (Vortex layer device).] Izvestia vuzov. Electromechanics, 2012, no. 1, pp. 67-71 (in Russian). Вершинин, Н. П. Установки активации процессов. Использование в промышленности и в сельском хозяй-стве. Экология. / Н. П. Вершинин // Ростов-на-Дону, 2004. - 314 с. Vershinin, N.P. Ustanovki aktivatsii protsessov. Ispol´zovanie v promyshlennosti i v sel´skom khozyaystve. Ekologiya. [Units for process activation. Utilization in industry and agriculture. Ecology.] Rostov-on-Don, 2004, 314 p. (in Russian). Zheng, С. Fresh water disinfection by pulsed low electric field / C Zheng, Y Xu, Z Liu and K Yan // Journal of Physics: Conference Series. - 2014. Vol. 594. 142-148 p. С Zheng, Y Xu, Z Liu and K Yan. Fresh water disinfection by pulsed low electric field. Journal of Physics: Con-ference Series. 2014, vol. 594, pp. 142-148. M. Fernanda San Martin. Inactivation effect of an 18-T pulsed magnetic field combined with other technologies on Escherichia coli / M. Fernanda San Martin, Federico M. Harte, Huub Levieveld, Gustavo V. Barbosa- Cánovas, Barry G. // Innovative Food Science & Emerging Technologies, - 2001. - Vol. 2. - Iss. 4. - Pp. 273-277. M. Fernanda San Martin, Federico M. Harte, Huub Levieveld, Gustavo V. Barbosa- Cánovas, Barry G. Swanson. Inactivation effect of an 18-T pulsed magnetic field combined with other technologies on Escherichia coli. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2001, vol. 2, iss. 4, pp. 273-277. Адошев, А. И. Ферровихревой аппарат для обработки жидкого навоза / А. И. Адошев // Сельский механи-затор. - 2007. - №6 - С. 32-33. Adoshev, A.I. Ferrovikhrevoy apparat dlya obrabotki zhidkogo navoza. [Ferro-vortex unit for black liquid pro-cessing.] Selskiy Mechanizator, 2007, no. 6, pp. 32-33 (in Russian). Вентцель, Е. С. Теория вероятностей : уч. для вузов / Е. С. Вентцель. - Москва : Наука, 1969. - 576 с. Ventsel, Е.S. Teoriya veroyatnostey: uchebnik dlya vuzov. [Probability theory: college textbook.] Moscow: Nau-ka, 1969, 576 p. (in Russian).