Обробка імпульсним бар'єрним розрядом води в крапельному стані

Abstract

Виконано оцінку енергетичної ефективності імпульсного бар'єрного розряду при обробці води в крапельному стані, що містить органічну домішку. Дослідження проводилися у трьох гідродинамічних режимах руху крапель з характерними для кожного з них розміром крапель 0,4; 1 та 2,5 мм, швидкостями руху та частотами крапання. Як домішка використовувалася метиленова синь з початковою концентрацією 50 мг/л. Показано, що за одне проходження крапель через розрядну камеру ступінь розкладання домішки становить 40 - 68 %, а енергетичний вихід може досягати 11,3 г/кВт-год>. Визначено, що одними з найбільш суттєвих чинників, які впливають на енергетичний вихід розряду, є розмір крапель та коефіцієнт заповнення ними розрядного проміжку, який характеризує відношення загальної площі крапель, що одночасно знаходяться в розрядному проміжку, до площі одного з електродів, що його утворює. За умов виконаних досліджень цей коефіцієнт досягав 11,5 %. При його зменшенні до 0,2 % енергетичний вихід знижується на порядок.

Изучалась энергетическая эффективность импульсного барьерного разряда при обработке загрязненной воды в капельном состоянии. Исследования проводились при трех гидродинамических режимах движения капель с характерными для каждого из них диаметрами капель 0,4; 1 и 2,5 мм, скоростями движения и частотами следования капель. Примесью к воде служила метиленовая синь с начальной концентрацией 50 мг/л. После однократного прохождении капель через разрядную камеру степень разложения примеси составляла 40…68% при энергетическом выходе до 11,3 г/кВт·час. Показано, что одними из главных факторов, которые определяют энергетический выход, являются размер капель и коэффициент заполнения разрядного промежутка ними. Коэффициент вычислялся как отношение общей площади всех капель, которые одновременно находятся в разрядном промежутке, к площади одного из электродов. Для экспериментальных условий данной работы этот коэффициент достигал 11,5%. При его уменьшении до 0,2% энергетический выход снижается на порядок.

Energy efficiency of pulse barrier discharge was studied when handling contaminated water in drop state. The study was conducted with three hydrodynamic modes of drops motion, each drop characterized by average drop size diameter of 0,4 mm, 1 mm and 2,5 mm accordingly plus by speed and frequency of dripping. Methylene blue, a persistent organic compound with an initial concentration of 50 mg/l, has served as a water contaminant. Having passed once through discharge camera, decomposition degree of impurities was achieved 40...68 % with the energy yield upto11,3 g/kWh. The drop size diameter and coefficient of the discharge gap filling with drops is ones of the main factors that determines the energy yield of pulse barrier discharge. This coefficient is calculated as the ratio of the total area of all the drops, which are in the discharge gap at the same time, to the area of one of electrodes. For the experimental work conditions this ratio has reached 11,5%. When ratio is reduced to 0,2% the energy yield is down by one order.