Inventory number IRN Number of state registration
0325РК00712 AP26197113-KC-25 0125РК00734
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Patents Amount of funding Code of the program
0 38367918 AP26197113
Name of work
Разработка методики расчета режима работы, конструкции устройств и материалов для очистки выхлопных газов транспортной техники ультразвуковым и лазерным излучением
Type of work Source of funding Report authors
Applied Кадыров Адиль Суратович
0
0
2
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество «Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова»
Abbreviated name of the service recipient Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова
Abstract

Объект исследования — процесс очистки выхлопных газов автомобилей в глушителе с использованием физических методов (ультразвука и лазерного излучения).

Зерттеу нысаны — автокөліктердің пайдаланылған газдарын бәсеңдеткіште ультрадыбыс пен лазерлік сәулелену сияқты физикалық әдістерді қолдану арқылы тазарту процесі.

Цель работы – разработка методики расчета режима, конструкции устройств и подбор материалов для лазерной и ультразвуковой очистки выхлопных газов автомобилей, непосредственно в глушителе

Жұмыстың мақсаты - автомобильдердің пайдаланылған газдарын лазерлік және ультрадыбыстық тазартуға арналған құрылғылардың материалын таңдау, олардың конструкциясы мен жұмыс істеу режимін есептеу әдістемесін әзірлеу.

- Литературно-патентный анализ; - Морфологический анализ и синтез конструкции; - Теория подобия и размерностей; - Моделирование физических процессов; - Экспериментальные методы; - Математическая обработка экспериментальных данных; - Вероятностно-детерминированное математическое моделирование.

- Әдеби-патенттік талдау; - Құрылымның морфологиялық талдауы және синтезі; - Ұқсастық теориясы және өлшемділік талдауы; - Физикалық процестерді модельдеу; - Эксперименттік әдістер; - Эксперименттік деректерді математикалық өңдеу; - Ықтималдық-детерминирленген математикалық модельдеу.

- Проведён комплексный литературно-патентный анализ технологий очистки газов с использованием ультразвуковых и лазерных методов. Установлено, что ультразвук эффективен для коагуляции мелкодисперсных частиц, а лазерное излучение — для окисления и диссоциации вредных соединений. Несмотря на наличие многочисленных патентов по отдельным технологиям, не выявлено решений, реализующих их совместное применение в одной установке, особенно в конструкции глушителя, что указывает на наличие технологического потенциала и перспективное научное направление; - Проанализирована динамика патентного поля: большинство патентов старше 20 лет, что свидетельствует о снижении инновационной активности и подтверждает актуальность новых разработок в этой области; - Впервые предложена и теоретически обоснована идея совместного применения ультразвуковых и лазерных воздействий в конструкции глушителя для очистки выхлопных газов; - Сформирована морфологическая модель устройства, отражающая взаимосвязь конструктивных и режимных параметров (частота, мощность, длина волны, материал корпуса, конфигурация потока); - Обоснована новая научная концепция — создание многоступенчатой системы бесреагентной очистки выхлопных газов на основе сочетания акустической коагуляции и лазерного окисления, обеспечивающей повышение экологической эффективности без необходимости полной замены выхлопной системы

- ультрадыбыстық және лазерлік әдістерді қолданатын газдарды тазарту технологияларына кешенді әдеби-патенттік талдау жүргізілді. Ультрадыбыстың ұсақ бөлшектерді коагуляциялауда, ал лазерлік сәулеленудің зиянды қосылыстарды тотығу мен диссоциациялауда тиімді екені анықталды. Жеке технологияларға арналған көптеген патенттер болғанымен, оларды бір құрылғыда, әсіресе бәсеңдеткіште біріктіріп қолдану шешімдері табылмады, бұл бағыттың ғылыми әлеуетін көрсетеді; - Патенттік талдау нәтижесінде 20 жылдан асқан патенттердің үлесі жоғары екені анықталды, бұл саладағы инновациялық белсенділіктің төмендігін және жаңа әзірлемелердің өзектілігін дәлелдейді; - Алғаш рет пайдаланылған газдарды тазарту үшін бәсеңдеткіш құрылымында ультрадыбыс пен лазерді біріктіріп қолдану идеясы теориялық тұрғыда негізделді; - Құрылымдық және жұмыс параметрлерінің (жиілік, қуат, толқын ұзындығы, материал, ағын бағыты) байланысын сипаттайтын морфологиялық модель жасалды; - Акустикалық коагуляция мен лазерлік тотығуды біріктіретін реагентсіз көпсатылы тазарту жүйесін құрудың жаңа ғылыми тұжырымдамасы ұсынылды, ол шығару жүйесін толық ауыстырмай-ақ экологиялық тиімділікті арттыруға мүмкіндік береді.

1. Назначение и особенности конструкции. Разработаываемое устройство на основе результатов проеденных исследований будет представлять собой комбинированный модуль, совмещающий ультразвуковое и лазерное воздействие на поток выхлопных газов. Такая схема обеспечит многоступенчатую бесреагентную очистку с процессами агломерации, осаждения и окисления частиц. 2. Материалы и компоновка. Корпус будет выполнен из жаропрочных и коррозионностойких материалов, что обеспечивает долговечность и надежность устройства. Габариты будут соответствовать стандартным параметрам глушителя, благодаря чему устройство легко интегрируется в существующую выхлопную систему автомобиля. 3. Энергоснабжение и эксплуатация. Модуль будет питаться от бортовой сети транспортного средства и не нуждается в использовании химических реагентов. Конструкция устройства будет отличаться умеренным энергопотреблением, устойчивостью к вибрациям и высоким температурам, а также удобством обслуживания. 4. Технико-экономическая эффективность. Устройство направлено на повышение экологической эффективности системы выпуска, что способствует снижению эксплуатационных затрат и увеличению срока ее службы. 5. Перспективы развития. Полученные результаты подтверждают целесообразность дальнейших исследований, совершенствования конструкции системы выпуска и перехода к экспериментальным исследованиям.

1. Құрылғының қолдану мақсаты мен ерекшеліктері. Жүргізілген зерттеу нәтижелерінің негізінде әзірленіп жатқан құрылғы пайдаланылған газ ағынына ультрадыбыстық және лазерлік әсерді біріктіретін комбинацияланған модуль түрінде болады. Мұндай схема агломерация, тұндыру және бөлшектердің тотығу үдерістерін қамтитын реагентсіз көпсатылы тазартуды қамтамасыз етеді. 2.Материалдар мен құрылымдық орналасу. Құрылғының корпусы жоғары температура мен агрессивті ортаға, ыстыққа және коррозияға төзімді материалдардан жасалады, бұл оның беріктігі мен сенімділігін қамтамасыз етеді. Габариттік өлшемдері стандартты бәсеңдеткіш параметрлеріне сәйкес келетіндіктен, құрылғыны көліктің қолданыстағы шығару жүйесіне оңай енгізуге болады. 3. Энергиямен қамтамасыз ету және пайдалану. Модуль көліктің борттық электр желісінен қоректенеді және химиялық реагенттерді пайдалануды қажет етпейді. Құрылғының конструкциясы энергияны үнемді пайдалануымен, діріл мен жоғары температураға төзімділігімен, сондай-ақ техникалық қызмет көрсету ыңғайлылығымен ерекшеленеді. 4. Техникалық-экономикалық тиімділік. Құрылғы шығару жүйесінің экологиялық тиімділігін арттыруға бағытталған, бұл өз кезегінде пайдалану шығындарын азайтып, қызмет ету мерзімін ұлғайтуға мүмкіндік береді. 5. Даму перспективалары. Алынған нәтижелер әрі қарай зерттеулер жүргізудің, шығару жүйесі конструкциясын жетілдірудің және оны тәжірибелік-өндірістік сынақтар сатысына көшірудің мақсатқа сай екендігін растайды.

Не предусмотрено на этот год

Осы жылға қарастырылмаған

Проведённые исследования продемонстрировали высокую научную и практическую эффективность, выразившуюся в формировании нового направления в области физико-технических методов очистки выхлопных газов. Результаты исследований подтвердили перспективность предложенного подхода: комбинация ультразвукового и лазерного воздействия обеспечивает многоступенчатую бесреагентную очистку, включающую процессы коагуляции, осаждения и окисления частиц. Такое решение отличается энергетической и конструктивной рациональностью, не требует значительных затрат при интеграции в существующую систему выпуска и способствует увеличению ресурса её эксплуатации. С научной точки зрения исследования обеспечили получение новых знаний о синергетическом взаимодействии акустических и оптических полей, сформировали базу для последующего математического моделирования и проектирования экспериментального образца. Таким образом, эффективность проведённых исследований выражается в достижении поставленных цели и задач проекта, подтверждении реализуемости предложенной концепции и создании предпосылок для перехода от теоретических разработок к опытно-экспериментальным исследованиям.

Жүргізілген зерттеулер пайдаланылған газдарды тазартудың физика-техникалық әдістері саласында жаңа бағыт қалыптастыру арқылы олардың ғылыми және практикалық тиімділігінің жоғары деңгейін көрсетті. Зерттеу нәтижелері ұсынылған тәсілдің тиімділігін растады: ультрадыбыстық және лазерлік әсерді біріктіру коагуляция, тұндыру және тотығу үдерістерін қамтитын реагентсіз көпсатылы тазартуды қамтамасыз етеді. Мұндай шешім энергияны үнемді пайдалануымен және құрылымдық ұтымдылығымен ерекшеленеді, қолданыстағы шығару жүйесіне елеулі шығынсыз біріктіріледі және оның қызмет ету мерзімін ұлғайтуға ықпал етеді. Ғылыми тұрғыдан зерттеу нәтижесінде акустикалық және оптикалық өрістердің синергетикалық өзара әсері туралы жаңа білім алынып, кейінгі математикалық модельдеу мен тәжірибелік үлгіні жобалауға негіз қаланды. Осылайша, жүргізілген зерттеулердің тиімділігі жобаның мақсаты мен міндеттеріне қол жеткізумен, ұсынылған тұжырымдаманың іске асырылу мүмкіндігін растаумен және теориялық әзірлемелерден тәжірибелік-зерттеу кезеңіне өтуге негіз жасаумен сипатталады.

Область применения проекта охватывает, в первую очередь, автотранспорт, особенно автомобили с большим пробегом, утратившие эффективность штатных систем нейтрализации. Разрабатываемое устройство может легко интегрироваться в существующие конструкции глушителей, обеспечивая глубокую очистку от вредных частиц газа. Проект также найдет применение в машиностроении при производстве новых или модернизации старых выхлопных систем машин, в сервисном обслуживании транспорта, на станциях технического обслуживания и при послепродажной установке экологических модулей.

Жобаның қолдану саласы ең алдымен автокөлікке қатысты, әсіресе жүріс қоры көп болып, штаттық нейтрализация жүйелерінің тиімділігін жоғалтқан автокөліктерге бағытталған. Әзірленетін құрылғыны қолданыстағы бәсеңдеткіштердің конструкциясына оңай енгізуге болады және олар зиянды газ бөлшектерінен терең тазартуды қамтамасыз етеді. Жоба сондай-ақ машина жасау саласында – жаңа шығару жүйелерін өндіруде немесе ескі жүйелерді жаңғыртуда, көлікке сервистік қызмет көрсету барысында, техникалық қызмет көрсету станцияларында және экологиялық модульдерді сатқаннан кейін орнату кезінде қолданыс табады.

UDC indices
621.43(574)
International classifier codes
73.31.00;
Key words in Russian
автомобиль; двигатель внутренего сгорания; система очистки выхлопных газов; физические методы очистки газов; ультразвуковая коагуляция; лазерное воздействие; порошковая фильтрация;
Key words in Kazakh
автокөлік; іштен жану қозғалтқышы; пайдаланылған газдарды тазарту жүйесі; газды тазартудың физикалық әдістері; ультрадыбыстық коагуляция; лазерлік әсер; ұнтақты сүзу;
Head of the organization Мехтиев Али Джаванширович Кандидат технических наук / Профессор
Head of work Кадыров Адиль Суратович Доктор технических наук / профессор