РАСТВОРЕНИЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА В ВОДЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ
YVEVPD
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2026.01.044Ключевые слова:
фракционирование, классификатор, эффективность, аппроксимация данных, обработка данных, нейронная сетьАннотация
Подавляющее большинство современных промышленных аппаратов для насыщения воды и других жидкостей (сатураторов) углекислым газом функционируют без применения ультразвука. В сатурационном аппарате создаются условия, которые положительно влияют на процесс насыщения водной смеси углекислотой. Ультразвуковое воздействие может увеличить производительность современных систем насыщения напитков углекислым газом. Данного эффекта можно добиться за счёт увеличения межфазной поверхности в гетерогенной системе со сплошной жидкой фазой «вода-углекислый газ». В данной статье представлены результаты экспериментальных исследований ультразвуковой интенсификации массообмена в системе «газ-жидкость». Разработан экспериментальный стенд, содержащий ультразвуковой излучатель с центральными каналами, технологический объём, работающий под давлением. Получены экспериментальные данные, подтверждающие принципиальную возможность ускорения поглощения углекислого газа водой. Выработаны основные направления повышения эффективности ультразвукового воздействия, которые заключаются в оптимизации циркуляции потоков, режимов ультразвукового воздействия и избыточного давления газа.
Библиографические ссылки
Патент № 2727048 C2 Российская Федерация, МПК B67D 1/00. Концентраты напитков под давлени-ем, а также устройства и способы получения напит-ков из указанных концентратов : № 2017121117 : за-явл. 29.01.2016 : опубл. 17.07.2020 / Д. Пеирсман, С. Вандекеркхов, Ж. Пеллод, Н. Дэвис, Бюл. № 20. 13 с.
Камалова, Д.А. Технологии применения уловленного углекислого газа (СО2) / Д.А. Камалова, Р.Р. Султанкиреева, С.Ф. Хафизова // Академическая публицистика. – 2024. – № 4-2. – С. 106-113.
Лаптева, А.В. Эмиссии CO2 при производ-стве кальцинированной соды и извести / А. В. Лапте-ва, В.Г. Лисиенко, Ю.Н. Чесноков // Проблемы эко-информатики : Материалы XV Международного сим-позиума, Москва, 06–08 декабря 2022 года / Под ре-дакцией Ф.А. Мкртчяна. – Москва: Московское НТО радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, 2022. – С. 179-183.
Active food packaging to control carbon diox-ide / D.S. Lee, H.J. Wang, C. Jaisan, D.S. An // Packag-ing Technology and Science. – 2022. – Vol. 35, No. 3. – P. 213-227. – DOI 10.1002/pts.2627.
Viejo C. G. et al. The effect of sonication on bubble size and sensory perception of carbonated water to improve quality and consumer acceptability //Beverages. – 2019. – Т. 5. – №. 3. – С. 58.
Семенов, И.А. Влияние ультразвука на рас-творение углекислого газа в воде / И.А. Семенов, Б.А. Ульянов, Н. Н. Кулов // Теоретические основы хими-ческой технологии. – 2011. – Т. 45, № 1. – С. 23-27.
Влияние ультразвука на массоотдачу в жид-кой фазе при свободном всплытии пузырька газа / И.А. Семенов, Б.А. Ульянов, Д.П. Свиридов, А.С. Ка-маев // Известия вузов. Прикладная химия и биотех-нология. – 2013. – № 2. – С. 57-61.
Авторское свидетельство № 1143384 A1 СССР, МПК A23L 2/54, A23L 2/00, B01F 5/00. Установка для насыщения воды и напитков диоксидом углеро-да : № 3663008 : заявл. 15.11.1983 : опубл. 07.03.1985 / В.Н. Гладкий, А.Н. Тимонин, А.Я. Герасимова [и др.] ; заявитель Киевский технологический институт лег-кой промышленности.
Установки для деаэрации и насыщения воды углекислым газом. – Воронеж. – URL: https://studfile.net/preview/2824851/page:3/ (дата обра-щения: 08.12.2025).
Тудвачев, А.В. Аналитические и численные расчеты растворения со2 в подземных водах Севе-ро-Ставропольского ПХГ в случае его возможного захоронения / А.В. Тудвачев, В.В. Тихомиров // Вест-ник Санкт-Петербургского университета. Серия 7. Геология. География. – 2016. – № 4. – С. 37-52. – doi 10.21638/11701/spbu07.2016.404.
Элементарный учебник физики. В 3 т. Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика / под ред. Г.С. Ландсберга. Москва : Физматлит, 2023. 608 с.
Родин, С. В. О принципе Ле Шателье-Брауна в курсе физики технического ВУЗа / С.В. Ро-дин, Ю.И. Савилова // материалы XІІІ Международной научно-практической интернет-конференции, Мо-зырь, 25-26 марта 2021 г. / Мозырский государствен-ный педагогический университет им. И.П. Шамякина ; редкол.: И.Н. Ковальчук [и др.]. – Мозырь, 2021. – С. 59–60.
Influence of liquid viscosity on growth of the surface of an air bubble subjected to ultrasonic cavita-tion / R.N. Golykh [et al.] // Physics of Fluids. – 2025. –Т. 37, № 12. – 122106.
Effect of ultrasonic cavitation on the gas–liquid interface under forced aeration / R. N. Golykh, J. B. Car-rat, V. N. Khmelev [et al.] // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. – 2024. – Vol. 65, No. 6. – P. 1082-1095. – DOI 10.1134/S0021894424 060075.
Ультразвуковой технологический аппарат серии «Волна-М». – Бийск. – URL: https://u-sonic.ru/catalog/apparaty_dlya_uskoreniya_protsesso v_v_zhidkikh_sredakh/volna_m2/ (дата обращения: 08.12.2025)
ЦВ 1.01.17-2004. Качество воды. Методика выполнения измерений содержания свободной уг-лекислоты в пробах питьевых и природных вод. Титриметрический метод. Санкт-Петербург, 2005, 10 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Иван Александрович Маняхин, Роман Николаевич Голых, Елена Александровна Морозова, Владислав Александрович Дегтярев, Константин Михайлович Обрезков
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
.
Контент доступен под лицензией 
