Голографический контроль физических параметров дисперсных потоков
На правах рукописи
Бразовский Василий Владимирович ГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДИСПЕРСНЫХ ПОТОКОВ Специальность: 05.11.13 – Приборы и методы контроля при родной среды, веществ, материалов и изделий
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Томск 2011
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» Научный консультант доктор технических наук, профессор Кулешов Валерий Константинович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Герасимов Сергей Иванович доктор технических наук, профессор Жилин Николай Семенович доктор технических наук, профессор Смирнов Геннадий Васильевич
Ведущая организация: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет, г.Красноярск
Защита состоится 06 марта 2012 г. в 15.00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 269 09 при ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический уни верситет»: 634028, г. Томск, ул. Савиных, 7, ауд. 215.
С диссертацией можно ознакомится в научно-технической библио теке при ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский поли технический университет» по адресу: г. Томск, ул. Белинского, 55.
Автореферат разослан «» января 2012г.
Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Б.Б. Винокуров
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Постоянный рост техногенного воздействия промышленности и транспорта на окружающую среду приводит к необра тимым изменениям значений ее параметров, что часто приводит к эколо гическим кризисам и катастрофам на локальном уровне (фотохимический смог, кислотные осадки, загрязнение водоемов) и в глобальном масштабе (образование парникового эффекта, глобальное затемнение, разрушение озонового слоя).
Повышение экологических и экономических требований к совре менным двигателям внутреннего сгорания (ДВС) актуализирует разработ ку методов и средств неразрушающего контроля основных систем ДВС.
Для понимания сложных процессов, происходящих в дисперсных потоках, требуются измерения ряда параметров, в частности, распределе ния образующихся частиц в пространстве и по размерам. Кроме того, не обходим контроль множества сопутствующих физических параметров невозмущающими, или неразрушающими методами. Указанные измере ния могут быть обеспечены лазерными диагностическими методами, об ладающими высокой пространственной и временной разрешающей спо собностью.
Методы оптического контроля с применением скоростных цифровых камер и управления хорошо известны. Однако, с одной стороны, сохраня ется потребность при производстве топливных распылителей и каталити ческих нейтрализаторов в автоматизации средств оперативного неразру шающего контроля основных параметров дисперсных потоков при на стройке и доводке новых типов дизелей. С другой стороны, с учетом тру доемкости методов контроля, проводимых в условиях серийного произ водства, быстродействующие методы оптического контроля физических параметров быстропротекающих процессов не развиты, хотя значения этих параметров оказывают существенное влияние на рабочий процесс ДВС.
Аналитические исследования оптических методов контроля быстро протекающих процессов проводилось рядом российских и зарубежных ученых. Основы теории распространения светового излучения через дис персные среды были заложены Д. Релеем, Дж. Ми и развиты в дальней шем Г. ван де Хюлстом, К.С. Шифриным и др. Неоценимый вклад в раз работку оптических методов и технических средств измерения и контроля параметров дисперсных сред внесли Б.С. Ринкевичюс, Ю.Н. Дубнищев, и др.. Разработкой систем измерений на основе матричных фотодатчиков занимались И.Н. Пустынский, Ю.Г. Якушенков и др.
Выбранные направления исследований обеспечивают решение задач оперативного неразрушающего контроля дисперсных потоков.
Актуальность диссертационной работы подтверждается и тем, что она выполнялась в рамках аналитической ведомственной целевой про граммы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 г.г.)» по проекту № 2.2.1.1/4799 и федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009-2013 г.г.» «Проведение научных исследований коллективами научно образовательных центров совместно с малыми инновационными предпри ятиями в области энергосбережения» ГК № 02.740.11. Цель работы заключается:
в научном обосновании, разработке и создании новых оптических мето дов и приборов неразрушающего контроля параметров дисперсных пото ков в ДВС, отличающихся высокой точностью и скоростной обработкой получаемых результатов, способных безотказно работать в реальных про изводственных условиях.
Задачами исследования являются:
разработка и создание методов неразрушающего контроля физиче ских параметров динамических дисперсных потоков в системах ди зельных ДВС;
создание приборов и приборных комплексов, реализующих предло женные методы и, обеспечивающих контроль в реальном времени с прямой компьютерной обработкой полученных результатов и способ ных работать в реальных производственных условиях;
апробация разработанных приборов и методов, выработка методик контроля и рекомендаций по совершенствованию контрольно измерительных стендов для диагностики физических характеристик динамических процессов в ДВС.
Объектом исследования являются:
двухфазные дисперсные потоки в основных рабочих системах ДВС, такие как: распыленное топливо, конденсированная фаза отработавших газов, в различных происходящих процессах;
Методы исследования. В работе использовались:
оптические экспериментальные методы;
дифракционные методы исследования и метод цифровой голографии;
методы математической статистики, теории вероятности, обработки изображений;
теории распространения оптического излучения в дисперсных средах;
методы моделирования.
Научная новизна:
научно-обоснован голографический метод с прямой (без использова ния промежуточных оптических элементов) регистрацией голограмм пространственного распределения аэрозольных частиц на матрицу скоростной цифровой камеры с непосредственным вводом информа ции в компьютер, что делает возможным непосредственное определе ние параметров частиц и обеспечивает необходимую репрезентатив ность выборки. Реализация подхода к исследованию достигается предложением метода регистрации, устойчивый в условиях техниче ской вибрации и неконтролируемых оптических помех и в данной приборной и алгоритмической реализации использованного впервые;
впервые установлено, что использованный голографический метод позволяет: 1) измерять физические параметры конденсированной фа зы отработавших газов дизеля в процессе многоступенчатой очистки каталитическим СВС-нейтрализатором, что позволяет подбирать фильтрующие элементы с оптимальными для конкретной установки параметрами;
2) контролировать дисперсный состав струи распылен ной жидкости, что позволяет создавать диагностические стенды, ра ботающие в реальном времени в производственных условиях;
разработан поисковый алгоритм обработки голографического изо бражения, заключающийся в обнаружении частицы в предметной об ласти методом Монте-Карло и расчете ее параметров, позволяющий производить скоростную обработку данных контроля и работать в режиме реального времени;
предложенный алгоритм реализован в программном комплексе для обработки результатов исследований;
для описания результатов использована статистическая характери стика, снимающая проблему малых частиц при регистрации оптиче скими методами – распределения массы частиц по размерам;
На защиту выносится:
Метод определения дисперсного состава и пространственного 1.
распределения частиц аэрозольных потоков, заключающийся в прямой регистрации голографической картины на матрицу скоростной цифровой камеры и дальнейшей компьютерной обработкой голограммы с использо ванием цифровой голографии.
Комплекс экспериментальной аппаратуры, устойчивый в усло 2.
виях технической вибрации и неконтролируемых оптических помех для голографического контроля физических параметров: конденсированной фазы отработавших газов, струи распыляемого топлива, очистки газов, выбрасываемых в окружающую среду, позволяющий производить много канального зондирования полостей фильтров с различными температурами, в продольных и поперечных сечениях, давать сравнительную оценку для различных вариантов комплектования трехступенчатых каталитических нейтрализаторов, и проводить контроль параметров отработавших газов при их очистке непосредственно на автомобиле Программный комплекс и поисковый алгоритм обработки голо 3.
графического изображения, заключающийся в обнаружении частицы в предметной области методом Монте-Карло и дальнейшем расчете ее па раметров.
Результаты исследования предложенным методом, показываю 4.
щие характер формирования частиц: дисперсного состава отработавших газов в дизельном двигателе «КамАЗ-740» на различных режимах работы, физических параметров струи распыляемого топлива в процессе работы форсунки дизеля и процессов очистки конденсированной фазы отрабо тавших газов в различных вариантах зондирования.
Практическая значимость работы заключается в том, что созданные методы, ряд экспериментальных приборных комплексов и стендов контроля параметров дисперсных потоков позволяют изучать и контролировать физические процессы, происходящие в дизельных двига телях внутреннего сгорания, и являются необходимыми при создании устройств для отчистки дымовых газов от твердых частиц, а также опти мизации рабочих процессов двигателя и применения альтернативных топ лив. Кроме того разработанные приборы могут применяться для контроля пылевыделяющих технологий.
Разработанная голографическая установка контроля дисперсных по токов внедрена на предприятии: ООО «Термосинтез» (г.Барнаул) для кон троля качества готовой продукции и на ОАО «Сибирский химический комбинат» (г.Северск) для контроля дисперсного состава пыли при раз борке остановленных уран-графитовых реакторов. Также разработанные методы и приборы внедрены в учебный процесс в Алтайском государст венном техническом университете им. И.И. Ползунова.
Достоверность результатов обеспечена адекватным применением теории измерений, теории погрешности, теории цифровой обработки сиг налов, применением стандартных приборов, поверкой разработанных стендов контроля с применением альтернативных измерительных мето дик, стендов и теоретических расчетов, воспроизводимостью полученных результатов, а так же физически ясным механизмом процесса регистра ции, использованием прямой регистрации голограммы без использования дополнительных оптических элементов и сравнением полученных резуль татов с аналогичными результатами, полученными другими методами и описанными в научно-технической литературе.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на следующих конференциях: «Fundamental problems and modern technologies of material science» (FPMTMS). The 2-d Russia-Chines School-Seminar, Barnaul, 2002;
Эволюция дефектных структур в конденси рованных средах, Барнаул, 2001;
четвертая и пятая краевые конференции по математике, Барнаул, 2001 и 2002;
научно-технические конференции студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава тех нического университета, Барнаул, 2001, 2002, 2003 и 2006;
Молодежь – Барнаулу;
научно-практической конференции (22-24 ноября 2004 г.), III Международной конференции студентов и молодых ученых: «Перспекти вы развития фундаментальных наук», Томск, 2006;
всероссийской научно практической конференции с международным участием «Приоритетные направления науки и техники, прорывные и критические технологии:
«Энергетические, экологические и технологические проблемы экономи ки»», Барнаул 2007, 2008;
IV международной школы-семинара Высоко температурный синтез новых перспективных материалов: «СВС-2008»;
XVI международной научно-практической конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» Томск, 2010. Результаты работы неоднократно докладывались на «Южно Сибирском объединенном физическом семинаре», регулярно проводимом в АлтГТУ (Барнаул, 2005-2009).
Личный вклад автора. Основные исследования по тематике диссертационной работе выполнены лично автором, либо под его руково дством и при его участии. Часть исследований, выполненных автором, производились совместно с его коллегами с кафедры «Двигатели внут реннего сгорания» АлтГТУ. Автором, в том числе, были сформулированы основные принципы и положения исследований по теме диссертации, он принимал непосредственное участие в постановке новых задач, планиро вании экспериментов, создании аппаратурных стендов, проведении на турных экспериментов.
Публикации. По теме диссертации имеется 50 публикаций, из них 15 статей в журналах входящих в список ВАК, 2 монографии, 1 отчет по НИР, 2 решения о выдаче патента на изобретение, остальные работы в трудах перечисленных выше конференций и научных журналах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введе ния, шести глав, заключения, списка литературы и приложений, имеет стр. машинописного текста, в тексте приведено 153 рисунка. Список ли тературы включает 315 наименований.
Основное содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформу лированы цели и задачи работы, раскрыты научная новизна и практиче ская значимость, приведены результаты и апробация работы выносимые на защиту.
В первой главе рассмотрены научные и практические проблемы при исследовании физических параметров импульсных дисперсных потоков в динамических процессах. Приводится описание импульсного дисперсного потока как объекта контроля. В начале главы рассмотрены основные за висимости, позволяющие описывать характеристики процессов сажеобра зования, очистки отработавших газов и распыление топливной струи.
Анализируются методы измерения и контроля параметров трехмер ных ансамблей частиц в импульсных двухфазных потоках, таких как ско рость, дисперсный состав, применительно к быстропротекающим процес сам, выбираются оптические методы, применение которых возможно к решению задачи контроля объектов исследования.
Рассматривается состав конденсированной фазы продуктов сгорания и особенность методов контроля дисперсного состава твердых частиц в потоках отработавших газов.
Дисперсный поток отработавших газов несколько отличается от по тока распыленной жидкости из-за некоторых оптических свойств углеро да. Отличительной особенностью контролируемых данных является то, что определена величина комплексного показателя преломления света при температурах 1000 К и 1600 К для частиц углерода графитной структуры в видимой области спектра.
При промышленном изготовлении топливных и других распылите лей небольшие отклонения от паспортных размеров составляющих дета лей, узлов, как правило, приводят к ухудшению качества распыления. Со гласно требованиям ГОСТ 10579-88, при визуальном наблюдении впры скиваемое топливо должно быть туманообразным, без сплошных струек и легко различимых местных сгущений, что проконтролировать без специ альных приборов практически невозможно.
При разработке методов и устройств контроля характеристик им пульсных дисперсных потоков жесткие требования накладывают опреде ленные технологические условия протекания процессов.
В заключении главы сформулированы задачи исследования, стоящие перед автором, преимущества и недостатки рассмотренных методов для выработки методов оптического контроля характеристик двухфазных дисперсных потоков.
Во второй главе рассматриваются приборы и методы контроля фи зических параметров динамических процессов. Из всего многообразия методов определения дисперсионного распределения частиц, наиболее предпочтительны оптические, использующие явления воздействия дис персного потока на световое излучение, так как в этом случае принципи ально отсутствует механическое влияние на изучаемый процесс, а так же возможно применение малого по сравнению с периодом развития потока времени измерения. Рассмотрены приборы для определения оптической плотности конденсированной фазы.
Приводится описание распространенных схем экспериментальных установок и стендов, реализующих измерение и контроль характеристик, как процессов сажеобразования очистки отработавших газов, так и струй распыленного топлива.
Наиболее объективными методами оценки дымности газов явились фильтрующие и оптические. Фильтрационные методы предусматривают отфильтровывание углеродистых частиц из известного объема конденси рованных фаз и последующего определения их количества. Непосредст венные оптические методы основаны на измерении оптической плотности конденсированной фазы отработавших газов. На основе общих методов существуют промышленные приборы - дымомеры.
В зависимости от диапазона размеров частиц применимы различные оптические методы исследования дисперсности, большинство из них строятся на связи общего показателя рассеянья облучении взвеси частиц параллельным пучком света - f(r) и концентрации частиц – N:
rmax S(, ) N (,, r )f (r )dr (1) rmin где: rmin и rmax граничные радиусы частиц взвеси. (,,r) функция рассеяния излучения с длиной волны по углам для отдельной частицы радиуса r.
Для рассеяния на малые углы с учетом положений теории рассеяния Ми, мы использовали зависимость:
I I() 2 f (r )r 2 J 1 ()dr, (2) 2r, I и I интенсивности рассеянного и исходного излуче где ния. Для определения функции распределения частиц по размерам, рас считываемой по измеряемой индикатрисе рассеяния света, необходимо решить обратную задачу рассеяния. Исходя из теории обращенных трансформаций Фурье-Бесселя интегральное уравнение имеет вид:
4 2 I d I ( ) f ( ) 2 0 ( ) d (3) r 0 d где (x)=xJ1(x)Y1(x), J1 и Y1-функции Бесселя 1-го и 2-го рода Известен ряд разновидностей метода рассеяния света малыми части цами. К ним относятся:
а) Метод спектральной прозрачности.
б) Метод полной индикатрисы.
в) Метод малых углов.
г) Статистический метод.
д) Метод многоволнового обратного рассеяния.
Задача состояла в обращении уравнения:
G (, i ) r 2Q(r, )f (r )dr (4) в условиях, соответствующих практическому использованию аппаратуры, когда в эксперименте измеряется показатель рассеяния G(, i) при не скольких длинах волн i в направлении, противоположном направлению падающего излучения. Здесь Q фактор рассеяния в направлении назад.
Также наиболее адекватны определения массового содержания твер дых частиц в конденсированной фазе, измерения концентрации сажи в цилиндре дизеля, средства и методы контроля скорости и пространствен ных параметров струи распыляемого топлива, приборы для оценки свойств фильтров отработавших газов в процессе работы Различные методы исследования не изучены на предмет репрезента тивности, а все исследования имеют чисто прикладной характер. Полу чаемые результаты ориентированы на конкретный метод и измеритель ный прибор. За рамками используемого метода сравнение результатов практически лишено смысла и значительно расходится для различных методов исследований. Отсутствуют строгие определения конденсированной фа зы и твердых частиц в отработавших газах.
Ip(x,y)=|1+U(x,y,z)|2 (5) Также описаны известные дифракционные и голографические мето ды регистрации, основанные на связи интенсивности засветки на регист рирующем материале - Ip(x,y), с функцией рассеянной частицами волны U(x,y,z), отмечены их достоинства и недостатки.
В третьей главе рассматриваются модели импульсных дисперсных потоков как объектов контроля. На основе критериального подхода А.С.
Лышевского к описанию аналитической модели процесса распыливания топлива приведены математические формулы определения основных ее параметров. Топливный поток рассматривается как тело вращения кону сообразной формы с соответствующим распределением концентраций, плотностей, интенсивностей и скоростей капель в зависимости от рас стояния между сопловым отверстием и исследуемым сечением и расстоя ния от оси потока до исследуемой области или капли.
Начальный участок струи соответствует зоне, где происходит распад струи жидкости и дробление капель. Длина этого участка для струи ди зельного топлива в атмосферных условиях составляет 4-6 см, где оптиче ские методы и средства контроля параметров струи в рамках поставлен ных задач исследования не применяются. В дальнейшем, на основе лите ратурных данных полагается, что капли на основном участке не дробятся и не сливаются, расстояние между каплями больше их среднего размера.
Особое внимание уделяется описанию предлагаемого метода прямой регистрации голографической картины на матрицу скоростной цифровой камеры и дальнейшей обработке голограммы с использованием числен ных методов. Для регистрации используется осевая схема, приведенная на рис. 1. Голограмма образуется на регистрирующем материале как резуль тат интерференции опорного пучка и предметного излучения (рассеянно го частицами лазерного излучения).
Известно, что в результате дифракции Фраунгофера однородной плоской волны когерентного света на частице радиуса "а" в плоскости голограммы создается распределение интенсивности:
k 2 ka k 2 a 2 ka.
2ka2 (6) I ( ) 1 Sin 2 z 1 z z 2 1 z z Здесь - радиус полярной системы координат на плоскости голо граммы;
1(x)=J1(x)/x, Результирующее распределение интенсивности содержит три члена, из которых только средний член, k 2 ka 2ka Sin 2z 1 z I 2 (), (7) z является информационным при восстановлении изображения по голо грамме. Он представляет собой результат интерференции между дифрак ционной картиной Фраунгофера частицы и когерентным опорным фоном.
Рис. 1. Осевая схема записи голограммы микрочастиц. Голограмма образуется на регистрирующем материале 4 как результат интерференции опорного пучка 1 и предметного излучения 5 (рассеянного частицами лазерного излучения).
Для обеспечения необходимого разрешения регистрируемый объект располагался на расстоянии около 5 см от матрицы цифровой камеры. На матрицу сначала регистрировалось излучение лазера без исследуемых частиц, затем излучение, прошедшее через аэрозоль. Вторая картина вы читалась из первой, кроме того, из зарегистрированной картины вычита лась постоянная засветка матрицы, которой техническими средствами устранить не удавалось. В результате этих операций остается чистая голо графическая картина (Рис. 2), которая далее подвергается обработке.
Цифровое восстановление основано на использовании приближения Кирхгофа задачи о дифракции. Интеграл Френеля-Кирхгофа устанавлива ет связь между распределениями комплексной амплитуды света в плоско сти объекта (или голограммы) и в плоскости, удаленной на некоторое рас стояние в направлении распространения волн.
Если размеры голограммы и объекта малы по сравнению с расстоя нием между ними, то справедливо параксиальное приближение Френеля, которое позволяет находить комплексную амплитуду:
i I ( x, y) exp z x x0 y y0 dxdy (8), c P0 ( x0, y 0, z ) z где с – нормировочная константа. Наши исследования позволили конкре тизировать решение интеграла для условий, соответствующих простран ственному распределению частиц в дисперсном потоке.
Рис. 2. Участок голограммы, полученной на экспериментальной установке.
Интенсивность в области изображения пропорциональна квадрату модуля комплексной амплитуды.
Голограмма выдается в виде BMP-файла размером 1360х1024 точек.
Полное восстановление картины в предметной области с хорошим разре шением (размеры исследуемых аэрозольных частиц обычно лежат в пре делах 130 мкм) известными вычислительными методами требует около года чистого машинного времени. Поэтому численный анализ получен ных картин осуществляется поисковыми методами по выборке отдельных зарегистрированных частиц.
Работоспособность метода проверялась с помощью измерений вод ного аэрозоля. Небольшой участок сечения в предметной области на рас стоянии 5 см от голограммы приведен на рис. 3, соответствующее распре деление частиц воды по размерам, полученное с помощью ультразвуково го генератора – на рис. 4.
Рис. 3. Пространственное распределение частиц водного аэрозоля.
N 0 2 4 6 8 10 d, мкм Рис. 4. Распределение частиц водного аэрозоля по размерам.
При обработке голограмм методами компьютерной голографии воз никает проблема выбора уровня бинаризации. Для обеспечения достовер ности при отсутствии точной информации о спектральных свойствах ис следуемого объекта,- в отработанных газах присутствует более 1200 раз личных соединений с существенно разными спектральными свойствами, уровень бинаризации выбирался таким образом, чтобы наиболее вероят ное значение распределения частиц в ненагруженном режиме совпадало с аналогичным, полученным на электронном микроскопе. Общая норми ровка голограмм позволяла пользоваться найденным значением уровня бинаризации для всех измерений.
В четвертой главе описывается созданная экспериментальная уста новка контроля дисперсного состава конденсированной фазы отработав ших газов дизельного двигателя. Также изложены результаты проведен ных исследований и их сравнительный анализ для различных режимов работы двигателя. Проводится сопоставление с результатами работ дру гих авторов.
Экспериментальная установка состоит из испытательного стенда с двигателем КАМАЗ-740, позволяющего контролировать режимы работы двигателя и регистрирующей установки, собранной по осевой схеме реги страции голографической картины выхлопных газов двигателя. Фотогра фия оригинальной части экспериментальной установки приведена на рис. 5.
Рис. 5. Фотография экспериментальной установки.
Схема регистрации голографической картины потока выхлопных га зов приведена на рис. 6.
Рис. 6. Схема регистрации конденсированной фазы отработанных газов.
Описаны основные элементы схемы и особенности исследованных режимов работы двигателя.
Проведено исследование особенностей регистрации аэрозоля вы хлопных газов. Показано, что увеличение времени регистрации приводит к «размазыванию» изображения регистрируемой частицы вдоль направ ления ее движения. Тем не менее, это не исключает возможности полу чить оценку ее диаметра.
Использованный метод позволяет рассчитать структуру отдельных частиц. Характеристика частицы ее «диаметром» оказывается несколько ограниченной. Структура отдельной частицы приведена на рис. 7.
Рис. 7. Структура отдельной частицы (расчет) под разными углами зрения. Здесь шарики означают шаг вычислений – 0,5 мкм.
Измерения проводились при следующих режимах работы двигателя.
1. После запуска двигателя были установлены обороты холостого хода – 800 мин-1, двигатель работал без нагрузки 2. Обороты вращения коленвала были увеличены до 1500 мин-1, дви гатель работал без нагрузки, температура охлаждающей жидкости менее 400С.
3. При оборотах вращения коленвала 1500 мин-1, с помощью балан сир-машины была создана нагрузка 95кВт, температура охлаждающей жидкости менее 400С.
4. Потом двигатель был прогрет до рабочей температуры 80 0С, уста новлены обороты холостого хода – 800 мин-1, двигатель работал без на грузки.
5. Обороты вращения коленвала были увеличены до 1500 мин-1, дви гатель работал без нагрузки, температура охлаждающей жидкости 800С.
6. При оборотах вращения коленвала 1500 мин-1, с помощью балан сир-машины была создана нагрузка 95кВт, температура охлаждающей жидкости 800С.
7. Двигатель был выведен на номинальный режим работы т.е.: уста новлены номинальные (при которых достигается максимальная мощность двигателя) обороты вращения коленвала 2600 мин-1, с помощью балансир машины была создана нагрузка 160 кВт, температура охлаждающей жид кости 800С.
8. Двигатель был выведен на режим холостого хода, после чего уве личивая подачу топлива, одновременно увеличивалась нагрузка на двига тель т.е.: создавался режим разгона двигателя до номинальных оборотов вращения коленвала с синхронным увеличением нагрузки до максималь ной.
Для сопоставления с результатами других авторов строились гисто граммы распределения числа частиц по диаметрам.
Для примера на рис. 8 приведена гистограмма характерного распре деления, - для режима 6 - работа двигателя с малой нагрузкой.
N 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 d, м км Рис. 8. Гистограмма распределения числа частиц по диаметрам – режим 6.
Особенность образования частиц в процессе горения заключается в сложной комбинации большого числа химических процессов в совокуп ности с процессами конденсации и сублимации. Как результат – наличие большого числа частиц субмолекулярных размеров, которые реально не могут быть зарегистрированы. Поэтому такая характеристика как распре деление числа частиц по размерам в действительности имеет ограничен ную применимость и может быть использована только в рамках конкрет ного прикладного метода измерений.
Мы считаем необходимым пользоваться для характеристики конден сированной фазы другой характеристикой – распределением массы (объ ема) вещества по диаметрам частиц. Особенность такой характеристики образующихся в процессе горения отработанных газов как наличие час тиц субмолекулярных размеров практически не влияет на вид данного распределения и данное распределение позволит сравнивать качествен ный состав дисперсной фазы отработанных газов при использовании ка чественно различных методов измерений.
На рисунках 9-11 приведены полученные гистограммы распределе ний массы (объема) вещества для режимов холостого хода, малой и номи нальной нагрузок работы двигателя. Объем выражен в единицах мкм 3.
V 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 d, мкм Рис. 9. Гистограмма распределения объема вещества по диаметрам для режима 2.
V 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 d, мкм Рис. 10. Гистограмма распределения объема вещества по диаметрам для режима 6.
V 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 d, мкм Рис. 11. Гистограмма распределения объема вещества по диаметрам для режима 7.
В пятой главе приводится описание экспериментальной установки, приборов и оборудования для контроля процессов очистки отработавших газов дизельного двигателя. Так же описывается особенности процессов очистки и фильтрующие материалы.
Рис. 12. Экспериментальный комплекс для оценки эффективности очистки отра ботавших газов.
Каталитическая очистка отработавших газов требует наличия деше вого носителя для катализаторов с высокой удельной поверхностью, фи зико-механическими характеристиками, обеспечивающими долговремен ную эксплуатацию в условиях перепада температур, ударов, вибраций и газодинамических воздействий в системе выпуска.
При использовании СВС-технологии появилась возможность полу чения материалов с заданными свойствами, одновременно выполняющие функции сажевых фильтров и катализаторов для нейтрализации отрабо тавших газов дизелей.
Созданный экспериментальный комплекс представляет собой установку, включающую источник газов (дизельного двигателя), пилотную установку для одновременного проведения сравнительных испытаний различных СВС – материалов и приборное оснащение для сбора и обработки информации, отработке сочетаний различных СВС – фильтров.
Объектом исследования были определены эффективность каталитической и фильтровальной очистке газов. Источник газов был выбран по следующим причинам: доступности, компактности, автономности, возможности изменения состава отработавших газов.
Пилотная установка (рис12) предоставила возможность сравнения вариантов комплектаций пористыми проницаемыми СВС – каталитическими блоками.
Приводится описание комплекса приборов и оборудования, позво ляющий проводить голографический контроль параметров отработавших газов при их очистке непосредственно на автомобиле и проведение ряда экспериментов на автомобиле «Урал» (рис13). Сема установки контроля показана на рисунке 14.
Описывается созданный экспериментальный комплекс контроля дис персного состава твердых частиц при выборе наиболее эффективных фильтрующих материалов в установках отсоса пыли, образующейся при выбуривании участков с просыпями в графитовой кладке остановленных уран-графитовых реакторов, который хорошо зарекомендовал себя на ОАО «Сибирский химический комбинат» при работах на реакторе «И-1» и «АДЭ-3». Показано его применение для проведения многоканального зон дирования полостей СВС – фильтров в продольных и поперечных сечениях, обеспечивающий голографический контроль физических параметров твер дых частиц в процессе фильтрования конденсированных фаз с различными температурами (рис15).
Рис. 13. Автомобиль «УРАЛ» с установленным 3-х ступенчатым каталитическим нейтрализатором.
Рис. 14. Схема экспериментальной установки голографического контроля дис персного состава отработавших газов на автомобиле «Урал» Рис. 15. Расположение каналов продольного зондирования реактора нейтрализа тора.
Описаны полученные результаты проведения экспериментальных ис следований физических параметров конденсированной фазы отработавших газов при очистке продуктов сгорания углеводородных топлив в СВС фильтрах. По результатам исследований трехступенчатого каталитическо го нейтрализатора на автомобиле «Урал» можно в полной мере судить об эффективности процесса очистки. Действительно, в фильтрующих эле ментах остается значительное количество твердых частиц, вносящих су щественный массовый вклад в отработавшие газы, выходящие из выхлоп ной трубы, но при этом данный каталитический нейтрализатор практиче ски не задерживает частицы средний диаметр которых менее 2,5 мкм. Хо тя существенного массового вклада они не вносят, но при большом их количестве обладают значительной площадью поверхности и представ ляют собой большую экологическую опасность. На процесс фильтрования частиц оказывает влияние избыток окислителя в реакторе фильтра. По данным зондирования и прямых измерений при увеличении избытка воз духа в реакторе фильтра с =2,2 до =7,3 температура после фильтра по вышается соответственно на 25...52 градуса, что свидетельствует о нали чии экзотермических реакций в пористой стенке фильтра. При увеличении избытка окислителя в продуктах сгорания увеличивается доля частиц масляного происхождения, что изменяет условия фильтрования конден сированной фазы. Обнаружена неравномерность плотности конденсиро ванной фазы в полостях реакторов после фильтров из СВС-материалов.
На качество фильтрования большое влияние оказывает увеличение проти водавления на выпуске из реактора сажевого фильтра. Установлено, что средний приведенный диаметр пор СВС-материалов не характеризует в полной мере фильтрующие свойства, а внутренняя структура поверхности пор позволяет захватывать частицы со средними приведенными диамет рами меньшими на 1... 1,5 порядка по размеру. Увеличение относитель ной площади фильтра, при постоянных показателях пористости и извили стости материала, в 1,5 раза приводит к повышению качества очистки все го на 3...5%. Увеличение среднего приведенного диаметра пор в СВС материале со 120 до 240 мкм приводит к снижению качества очистки кон денсированной фазы от твердых частиц в 4 раза. При осуществлении про дольного и поперечного оптического зондирования полостей фильтров получены практически идентичные результаты по определению концен траций и температур твердых частиц в конденсированной фазе продуктов сгорания углеводородных топлив.
Для примера на рис. 16-19 приведены гистограммы распределения массы (объема) частиц по диаметрам при фильтрации 3-х ступенчатым каталитическим нейтрализаторам.
Рис. 16. Гистограмма распределения объема вещества по диаметрам до каталити ческого нейтрализатора.
Рис. 17. Гистограмма распределения объема вещества по диаметрам после прохо ждения первого элемента.
Рис. 18. Гистограмма распределения объема вещества по диаметрам после прохо ждения второго элемента.
Рис. 19. Гистограмма распределения объема вещества по диаметрам после прохо ждения трех ступенчатого каталитического нейтрализатора В шестой главе приводится описание метода и экспериментального стенда голографического контроля физических параметров струи распы ленного топлива форсунки дизельного двигателя, позволяющий в масшта бе реального времени регистрировать с высокой точностью дисперсный состав распыляемого топлива, скорость топливной струи и давление в топливной магистрали. Качественная работа форсунки в дизельном двига теле сводится к оптимизации ряда взаимосвязанных параметров, а имен но: характеристики дисперсного состава, скорости струи и давления в топливной магистрали (в том числе и в момент поднятия иглы). Данные показатели в значительной степени влияет на экономические показатели дизеля, жесткость процесса сгорания, а также на токсичность отработав ших газов.
Разработано и обосновано применение голографического метода контроля дисперсного состава капель струи распыленного топлива, за ключающегося в регистрации частиц, движущихся с достаточно высоки ми скоростями. Особенностью точного измерения размера каждой капли, для дальнейшего качественного сравнения, является невозможность за фиксировать полномасштабный ее размер из-за достаточно высокой ско рости. В результате за время накопления сигнала частица проходит в предметной области некоторый путь, который при восстановлении изо бражения по голограмме в предметной области отражается в виде некото рого «следа» движущейся частицы. Измерения такого «следа» в направ лении, перпендикулярном направлению движения, дают диаметр частицы, по измерению вдоль направления движения определяется скорость дви жения частицы. Исходя из этих особенностей при расчетах каждый «трек» будет рассчитываться в объеме и за «средний диаметр» частицы будет приниматься наименьший геометрический размер трека. Метод контроля скоростных характеристик импульсных струй распыленной жидкости ос нован на регистрации мощности оптического излучения, прошедшего че рез поток в двух сечениях за время развития потока. Измерение давления осуществляется тензометрическим датчиком с разработанным усилите лем.
Общий вид и схема экспериментальной установки контроля физиче ских параметров показана на рис. 20-21.
Рис. 20. Экспериментальная установка голографического контроля физических параметров струи распыляемого топлива.
Рис. 21. Схема экспериментальной установки голографического контроля физиче ских параметров струи распыляемого топлива.
В главе приводятся результаты исследований дисперсного состава распыляемого топлива (рис 22), скорости топливной струи и давления в топливной магистрали на разных форсунках одной модели. Установлена зависимость между частотой вращения кулачкового вала ТНВД, давления в топливной магистрали, скорости движения фронта и среднего диаметра наибольшего количества капель (некоторые результаты приведены в таб лице). Как видно из результатов эксперимента параметры распыления у форсунок одной модели различаются, при этом различие параметров од ной и той же форсунки не выходит за 5%. Это объясняется точностью изготовления распылителей.
Рис. 22. Распределение капель по размерам для 1-го заводского образца форсунки А-01.
Частота 600 650 700 750 вращения вала ТНВД, мин- Давление 27,0 29,1 32,2 35,3 37, впрыска топлива, МПа Скорость 150,4 156,2 164,3 172 176, впрыска U0, м/с Скорость 36,7 39,7 43,9 48,0 52, фронта эксперим., м/с Средний 50 41 33 28 диаметр наибольшего количества капель, мкм В заключении перечислены основные результаты работы.
Основные результаты и выводы диссертационной работы.
Предложен и экспериментально реализован метод 1.
голографической регистрации конденсированной фазы в отработавших газах, применимый в условиях неустранимой технической вибрации и неустранимом паразитном световом фоне. Регистрация аэрозольных частиц в быстропротекающих процессах осуществлена на матрицу скоростной цифровой камеры с прямой записью получаемой голографической картины в компьютер.
Разработана методика и создан программный комплекс обработки 2.
полученной голограммы. Вначале на матрицу регистрируется картина без частиц, затем при наличии частиц и из второй картины вычитается первая, благодаря чему из зарегистрированной картины вычитается постоянная общая засветка. Разностная картина нормируется. Полученная чистая голограмма зарегистрированного пространственного распределения частиц передается для обработки методами цифровой голографии.
Осуществлена регистрация голографической картины 3.
распределения водного аэрозоля, полученного с помощью лабораторного ультразвукового генератора.
Разработано и обосновано применение голографического метода 4.
контроля дисперсного состава капель струи распыленного топлива, заключающийся в регистрации частиц, движущихся с достаточно высокими скоростями.
Создан комплекс экспериментальных установок для 5.
исследования конденсированной фазы выхлопных газов дизеля КамАЗ 740. Экспериментальный комплекс состоит из испытательного стенда, позволяющего устанавливать требуемые режимы работы двигателя и оптической схемы для голографической регистрации конденсированной фазы в выхлопных газах с прямым вводом получаемой голографической картины в компьютер, с помощью которого проведено исследование особенностей регистрации аэрозоля выхлопных газов.
Создан экспериментальный комплекс для оценки эффективности 6.
очистки газов, выбрасываемых в окружающую среду в устройствах с пористыми СВС – каталитическими блочными фильтрами, позволяющий на экспериментальной пилотной установке производить сравнительную оценку до 216 вариантов комплектования трехступенчатых каталитических нейтрализаторов по ЕВРО – стандартам.
Создан комплекс приборов и оборудования, позволяющий 7.
проводить контроль параметров отработавших газов при их очистке непосредственно на автомобиле и проведен ряд экспериментов на автомобиле «Урал». По результатам исследований можно в полной мере судить об эффективности процесса очистки.
Создан экспериментальный стенд для проведения многоканального 8.
зондирования полостей СВС – фильтров в продольных и поперечных сечениях, обеспечивающий голографический контроль физических параметров твердых частиц в процессе фильтрования конденсированных фаз с различными температурами.
Разработан и создан экспериментальный комплекс для 9.
голографического контроля физических параметров форсунки дизельного двигателя, позволяющий в масштабе реального времени, с достаточной для практической степени надежности регистрировать дисперсный состав распыляемого топлива, скорость топливной струи и давление в топливной магистрали.
Разработана программа, позволяющая по полученной голограмме 10.
(предварительно обработанной и нормированной) выбирать отдельную частицу, строить ее объемное изображение и показывать на экране в режиме анимации. Получены картины, показывающие структуру отдельной частицы и подтверждающие факт несферичности частиц.
Разработан и реализован поисковый алгоритм обработки голографической картины. Алгоритм основан на поиске частицы с использованием метода Монте-Карло, определения ее параметров (размеры, конфигурация, положение в пространстве) с дальнейшим накоплением выборки и определением ее статистических характеристик.
Проведены измерения твердых частиц в выхлопных газах 11.
дизельного двигателя КамАЗ-740 при различных режимах работы.
Показано, что использование распределения количества частиц по размерам не отвечает критерию репрезентативности выборки.
Предложено характеризовать сажистые частицы распределением массы (объема) вещества по размерам. Проведенные измерения позволяет сделать следующий вывод о процессе формирования конденсированной фазы отработанных газов дизельного двигателя.
Эксперименты по оценке эффективности каталитического 12.
нейтрализатора на автомобиле с дизелем позволили изучить механизмы, происходящие в полостях фильтров при очистки отработавших газов.
Установлено влияние параметров фильтров на процесс очистки.
Получены результаты исследования дисперсного состава 13.
распыляемого топлива, скорости топливной струи и давления в топливной магистрали на разных форсунках. Установлена зависимость между частотой вращения кулачкового вала ТНВД, давления в топливной магистрали, скорости движения фронта и среднего диаметра наибольшего количества капель. Использованный метод позволяет установить критерий пригодности распылителей.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах.
а) входящие в список журналов, рекомендованных ВАК:
1. Бразовский В.В., Вагнер В.А., Евстигнеев В.В., Пролубников В.И., Тубалов Н.П. Распределение твердых частиц выхлопных газов по раз мерам // Ползуновский вестник. 2006. в. 4. – С. 187-193.
2. Бразовский В.В., Евстигнеев В.В., Кашкаров Г.М., Тубалов Н.П. Ис следование методом цифровой голографии процессов очистки отрабо тавших газов. // Известия Томского политехнического университета / Издательство ТПУ, 2008. – 2008. Т. 312. – №3 – с. 107- 3. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Лебедева О.А., Тубалов Н.П. Полу чение материалов восстановлением из отходов машиностроения с при менением высокотемпературного синтеза. // Известия Томского поли технического университета / Издательство ТПУ, 2008. – 2008. Т. 312. – №3 – с. 104-106.
4. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Титов Д.Н. Метод исследования ка талитического нейтрализатора // Ползуновский вестник. Изд-во АлтГ ТУ, 2009. Т. 1-2. – С. 188-191.
5. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Титов Д.Н., Тубалов Н.П. Приборы для исследования сажеобразования в вихрекамере дизельного двигателя // Ползуновский вестник. Изд-во АлтГТУ, 2009. Т. 1-2. – С. 192-198.
6. Кулешов В.К., Бразовский В.В., Ивженко О.О. Экспериментальный стенд контроля параметров распыления при работе форсунки // Извес тия Томского политехнического университета / Издательство ТПУ, 2009. – Т. 315. – №4 – с. 24- 7. Кулешов В.К., Бразовский В.В., Баранов В.А. Контроль параметров продуктов сгорания в фильтрационных установках // Известия Томского политехнического университета / Издательство ТПУ, 2009. – Т. 315. – №4 – с. 29- 8. Баранов В.А., Бразовский В.В. Кулешов В.К., У. Эверт Статистические теоретико-групповые методы обработки изображений // Известия Том ского политехнического университета / Издательство ТПУ, 2009. – Т.
315. – №5 – с. 108-112.
9. Бразовский В.В., Медведев Г.В. Получение новых материалов из отхо дов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза Металлургия машиностроения / Издательский дом «Литейное произ водство», 2009. – №3 – с. 45-48.
10. Бразовский В.В., Медведев Г.В. Оптимальный состав шихтовых сме сей для получения фильтрационных материалов Металлургия машино строения / Издательский дом «Литейное производство», 2009. – №4 – с.
17-20.
11. Новоселов А.Л., Бразовский В.В., Медведев Г.В., Печенникова Д.С.
Экспериментальный комплекс для контроля эффективности процессов очистки отработавших газов дизельных двигателей в каталитических нейтрализаторах // Ползуновский вестник. Изд-во АлтГТУ, 2010. Т. 1. – С. 76-79.
12. Мельберт А.А., Бразовский В.В., Медведев Г.В. Метод исследования качества очистки газов в каталитическом нейтрализаторе дизельного двигателя // Ползуновский вестник. Изд-во АлтГТУ, 2010. Т. 1. – С. 80 86.
13. Баранов В.А., Бразовский В.В., Эверт У., Редмер Б. Структурно ореинтированная визуализация зон образования трещин в компонентах атомных электростанций // Естественные и технические науки / Изда тельство «Спутник+», 2010. – №5(49) – С. 386- 14..Бразовский В.В., Баранов В.А., Ивженко О.О., Кулешов В.К. Уни версальный оптический метод контроля динамических дисперсных по токов // Естественные и технические науки / Издательство «Спутник+», 2010. – №5(49) – С. 392- 15. Баранов В.А., Бразовский В.В., Ивженко О.О., Эверт У. Структурно ореинтированный подход к обработке изображений // Естественные и технические науки / Издательство «Спутник+», 2010. – №5(49) – С. 407 б) монографии:
1. Бразовский В.В., Бразовская О.В., Бразовский В.Е. Приборы и методы исследования параметров дисперсного состава продуктов сгорания в ДВС. // Монография. / Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2008.- 124 с. ISBN 978 5-7568-0248- 2. Бразовский В.Е., Бразовский В.В. Межмолекулярное взаимодействие в поле резонансного лазерного излучения // Монография. / Барнаул, Изд во АлтГТУ, 2009.- 163 с. ISBN 978-5-7568-0733- в) отчет по НИР 1. Исследование дисперсного состава аэрозольных частиц в динамических процессах методом компьютерной голографии для выбора фильтрущих материалов [Текст]: научно-технический отчет по НИР «Проблемы об ращения с радиоактивными отходами и отработанным ядерным топли вом в процессе вывода из эксплуатации объектов реакторнго произ водства» № гр Ф40732 для служебного пользования, единственный эк земпляр, 21стр. / ОАО «Сибирский химический комбинат» рук. Кулешов В.К.;
исп. Бояринов О.В., Агапов Н.А., Мевиус В.В., Бразовский В.В., Баранов В.А. – Северск – 2010. – 21с.
г) работы в трудах конференций и научных журналах 1. Бразовский В.В., Вагнер В.А. Лазерный метод диагностики сгорания топлива. // Горизонты образования. 2005. В.7, с.37-60.
http://edu.secna.ru/main/review/2005/n7/brava5.pdf 2. Бразовский В.В., Вагнер В.А., Евстигнеев В.В., Еськов А.В., Пролубни ков В.И., Тубалов Н.П. Голографический метод исследования дисперс ного состава аэрозоля. // Горизонты образования. 2006. В. 8, с.1-9.
http://edu.secna.ru/main/review/2006/n8/brava61/pdf 3. Бразовский В.В., Барсуков Г.В., Вагнер В.А., Русаков В.Ю. Система сбора информации для исследования механизма сажеобразования в вихрекамере двигателя. // Горизонты образования. 2006. В. 8, с.10-15.
http://edu.secna.ru/main/review/2006/n8/brava62/pdf 4. Бразовский В.В., Бразовская О.В. Метод расчета прочностных парамет ров кристалла ab initio // Четвертая краевая конференция по математике:
Материалы конференции. Барнаул: Изд-во Алт.ун-та, 2001. С. 54- 5. Бразовский В.В., Попович В.С. Расчет модуля Юнга кристалла никеля ab initio. // Научное творчество студентов и сотрудников. 59-я Научно техническая конференция студентов, аспирантов и профессорско преподавательского состава технического университета. Автотрактор ный факультет АлтГТУ/АлтГТУ- Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2001.- С. 6. Бразовский В.В., Бразовская О.В., Глушкова С.В. Метод перехода от микро к макропараметрам кристалла при моделировании. // Эволюция дефектных структур в конденсированных средах: Тезисы докладов./ АлтГТУ.- Барнаул, Изд-во АлтГТУ, 2001.- С. 162-163.
7. Бразовский В.В., Бразовская О.В. Элементарные процессы ползучести на границе кручения // Пятая краевая конференция по математике: Ма териалы конференции. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2002. С. 52-53.
8. Баранов М.А., Бразовский В.В., Бразовская О.В., Бумажникова К.Н.
Расчет параметров потенциала Морзе // Горизонты образования. 2002. в.
4/ Юбилейная 60-я научно-техническая конференция студентов, аспи рантов и профессорско-преподавательского состава, посвященная 60 летию АлтГТУ. Часть 10. Факультет инженерной педагогики и информа тики.– Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2002. - С. 10.
9. Бразовский В.В. Дисперсный состав конденсированной фазы в продук тах сгорания в ДВС // ЭФТЖ. 2006. Т. 1. – С. 63-75.
http://eftj.secna.ru/0501/06014r.pdf 10. Баранов М.А., Бразовский В.В., Бразовская О.В., Бумажникова К.Н.
Исследование влияния радиуса обрезания на параметры потенциала Морзе. // 61-я научно-техническая конференция студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава. Часть 8. Факультет инженер ной педагогики и информатики.–Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2003.-С.56 58.
11. Бразовский В.В. Разработка программного обеспечения для исследо вания аэрозолей методом числовой голографии. // 3-я Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых. Программное обеспечение вычислительной техники и автома тизированных систем. Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова. – Барнаул:
изд-во АлтГТУ, 2006. – С. 45-47.
12. Baranov M.A., Brazovskiy V.V., Brazovskaja O.V., Bumazhnikova K.N.
Computer simulation of electronic distributions in atoms Cu, Ni and Al and potential construction of interatomic interaction of it alloys // Fundamental problems and modern technologies of material science (FPMTMS). The 2-d Russia-Chines School-Seminar. Book of abstracts.- Altay State Technical Universirty: Barnaul, 2002.- P. 50-51.
Баранов М.А., Бразовский В.В., Бразовская О.В., Бумажникова К.Н. Ком пьютерное моделирование распределения электронов в атомах Cu, Ni и Al и построение потенциалов межатомного взаимодействия в их спла вах // Фундаментальные проблемы и технологии современного материа ловедения. 2-я российско-китайская школа семинар. Сборник тезисов. АлтГТУ: Барнаул, 2002.- С. 50-51.
13. Бразовский В.В., Евстигнеев В.В. Голографическая регистрация аэро золя в быстропротекающих процессах. // III Международная конферен ция студентов и молодых ученых «Перспективы развития фундамен тальных наук»: сборник трудов. Россия, Томск,16-20 мая 2006 г.- Томск, Изд-во ТПУ, 2006.- с. 6-7.
14. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Тубалов Н.П. Влияние различных факторов на качество очистки отработавших газов дизелей фильтрами из СВС-материалов. // Приоритетные направления науки и техники, прорывные и критические технологии: «Энергетические, экологические и технологические проблемы экономики» – (ЭЭТПЭ-2007) // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И.Ползунова, г. Барнаул, 17-20 ок тября 2007 г. – Барнаул: ОАО «Алтайский Дом печати», 2007. – с. 63-64.
15. Ивженко О.О., Бразовский В.В. Голографический метод для исследо вания многоступенчатой очистки. // Высокотемпературный синтез но вых перспективных материалов: тезисы докладов IV международной школы-семинара «СВС-2008» / Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова. – Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 31-34.
16. Бразовский В.В. Исследование процессов многоступенчатой очистки.
// ЭФТЖ. 2008. Т. 3. – С. 26-34. http://eftj.secna.ru/080304.pdf 17. Ивженко О.О., Бразовский В.В. Исследование физических параметров двухфазного потока с применением метода цифровой голографии. // Высокотемпературный синтез новых перспективных материалов: тези сы докладов IV международной школы-семинара «СВС-2008» / Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова. –Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 35-37.
18. Ивженко О.О., Бразовский В.В. Измерения параметров форсунки ди зельного двигателя. // Энергетические, экологические и технологиче ские проблемы экономики – (ЭЭТПЭ-2008) // Материалы II Всероссий ской научно-практической конференции с международным участием. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И.Ползунова, г. Барнаул, 1-4 октября 2008 г. – Барнаул: ОАО «Алтайский Дом печати», 2008. – с. 212-214.
19. Ивженко О.О., Бразовский В.В. Контроль твердых частиц в каталити ческих нейтрализаторах. // Энергетические, экологические и технологи ческие проблемы экономики – (ЭЭТПЭ-2008) // Материалы II Всерос сийской научно-практической конференции с международным участи ем. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И.Ползунова, г. Барнаул, 1-4 октября 2008 г. – Барнаул: ОАО «Алтайский Дом печати», 2008. – с. 214-216.
20. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Лебедева О.А., Тубалов Н.П. Изго товление фильтров из отходов машиностроения. // Повышение экологи ческой безопасности автотракторной техники: сб. статей / Российская академия транспорта, Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова. –Барнаул:
изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 63-67.
21. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М. Измерение температуры при само распространяющимся высокотемпературном синтезе для получения по ристых материалов, применяемых при очистке отработавших газов. // Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб.
статей / Российская академия транспорта, Алт.гос.техн.ун-т им.
И.И.Ползунова. –Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 67-71.
22. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М. Исследование 3-х ступенчатого ката литического нейтрализатора голографическим методом. // Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб. статей / Рос сийская академия транспорта, Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова. – Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 71-82.
23. Ивженко О.О., Бразовский В.В. Исследование работы форсунки ди зельного двигателя с применением метода цифровой голографии. // По вышение экологической безопасности автотракторной техники: сб. ста тей / Российская академия транспорта, Алт.гос.техн.ун-т им.
И.И.Ползунова. –Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 82-86.
24. Медведев Г.В., Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Павлов С.Н. Опреде ление размеров и извилистости пор в фильтрующих СВС – материалах.
// Повышение экологической безопасности автотракторной техники: сб.
статей / Российская академия транспорта, Алт.гос.техн.ун-т им.
И.И.Ползунова. –Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 86-90.
25. Медведев Г.В., Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Новоселов А.Л., Ти тов Д.Н. Экспериментальный комплекс для оценки эффективности очи стки отработавших газов в устройствах с пористыми проницаемыми ка талитическими СВС – фильтрами. // Повышение экологической безо пасности автотракторной техники: сб. статей / Российская академия транспорта, Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова. –Барнаул: изд-во Ал тГТУ, 2008. – с. 98-103.
26. Бяков А.К., Бразовский В.В. Метод измерения эффективной поверхно сти мембран. // Повышение экологической безопасности автотрактор ной техники: сб. статей / Российская академия транспорта, Алт.гос.техн.ун-т им. И.И.Ползунова. –Барнаул: изд-во АлтГТУ, 2008. – с. 104-107.
27. Бразовский В.В. Комплексный контроль параметров отработавших газов в различных сечениях каталитических нейтрализаторов // ЭФТЖ.
2009. Т. 4. – С. 12-22. http://eftj.secna.ru/0420900047\0002.pdf 28. Бразовский В.В. Контроль основных параметров дизельной форсунки ЭФТЖ. 2009. Т. 4. – С. 23-34. http://eftj.secna.ru/0420900047\0003.pdf 29. Ивженко О.О., Бразовский В.В. Прибор технической диагностики рас пылителей // Современные техника и технологии: сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции студентов, аспи рантов и молодых ученых. В 3 т. Т. 3/ Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского по литехнического университета, 2010. – 442 c. – с. 97-98.
30. Баранов В.А., Бразовский В.В. Структурно-ориентированные методы решения обратных некорректных задач и проблемы обработки изобра жений ЭФТЖ. 2010. Т. 5. – С. 30-44.
http://eftj.secna.ru/0420900047\0003.pdf д) решения о выдаче патента на изобретение 1. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Гончаров В.Д. Способ определения дисперсного состава аэрозольных частиц в выхлопных газах. //решение о выдачи патента на изобретение от 07.06.2011, заяв ка№2010123980/28(034209) от 11.06.2010.
2. Бразовский В.В., Кашкаров Г.М., Ивженко О.О., Гончаров В.Д. Устрой ство для определения дисперсного состава капель струи распыленной жидкости. //решение о выдачи патента на изобретение от 09.06.2011, за явка№2010114952/05(021118) от 14.04..2010.