Введение. 
Разработка методики выбора параметров моделей подобных аппаратов акусто-магнитной обработки жидкости

В последние годы во всем мире, на фоне полуголодного существования большой части населения, не ослабевает интерес к гидропонике, позволяющей выращивать растения без почвы, на искусственных питательных растворах. Данный способ выращивания растений, представлявший ранее чисто научный интерес, в настоящее время нашёл широкое применение в мире, т.к. позволяет получить высокие и устойчивые результаты при снижении себестоимости продукции. В растениеводстве защищенного грунта этот метод открывает возможности для механизации и автоматизации производственных процессов. 1].

Выращивание растений гидропонным методом особенно эффективно в районах крайнего Севера, пустынных и горных районах, в крупных тепличных хозяйствах, расположенных в зоне больших городов. В связи с быстрым развитием и внедрением гидропоники большое значение имеет обобщение результатов научных исследований и передового опыта фирм, занимающихся выращиванием растений гидропонным методом, и формирование на основе опытных разработок новых научно обоснованных методов выращивания растений без почвы. В настоящее время существуют следующие основные методы гидропоники: агрегатоионопоника, водная культура, хемопоника, ионопоника, аэропоника. 2].

Для всех методов гидропоники существует необходимость приготовления питательного раствора, для которого необходимо использовать воду, разрешенную контролирующими учреждениями для неограниченного применения в качестве питьевой воды. К воде добавляют соответствующие минеральные соли и проводят регулирование показателя pH на уровне слабокислого (5,0?pH?6,8), что установлено опытным путём и отражено в работах разных авторов. Но большинство проб воды демонстрирует её щелочные свойства (pH>7,0) из-за содержания карбонатов. Поэтому перед растворением в воде питательных солей необходимо воду подкислить, для чего в настоящее время пользуются технической серной кислотой. Однако, операция растворения кислоты требует осторожности и большого числа итераций до получения определенного значения pH, что весьма проблематично для промышленных гидропонных установок и требует больших затрат. Кроме того, проверка значения pH раствора должна производиться очень быстро и часто. В реальных условиях эта операция отнимает много сил и средств, переводя её в трудоёмкие и малорентабельные.

В настоящее время в сельскохозяйственном производстве широко применяются аппараты магнитной обработки воды, по сути, являющиеся постоянными магнитами и электромагнитами. Они относительно просты по конструкции и сравнительно недороги. К основным их недостаткам следует отнести невозможность регулирования величины магнитного поля при обработке воды.

Для устранения описанных несоответствий предлагается решить проблему путем безреагентного способа изменения и контроля pH посредством акусто-магнитного аппарата [3]в системе управления величинами акустического и магнитного поля на основе микроконтроллерной техники.

В гидропонных установках используются трубы с различными типоразмерами. Разработка для каждого типа и диаметра труб аппарата акусто-магнитной обработки воды требует от исследователя создания аппаратов, принцип действия которых подчиняется одним и тем же законам, что делает возможным применение теории подобия для создания малой серии различных по типоразмеру аппаратов. Однако существуют промежуточные этапы: проектирование схемы аппарата, создание макета аппарата, экспериментального образца, серийного образца, внедрение его в мелкосерийное производство.

Возникает объективная необходимость в создании методики, позволяющей производить расчёт акусто-магнитного аппарата и сократить этапы проектирования. Первым этапом в создании методики является расчёт размеров акусто-магнитного аппарата с предварительным выбором акустических, электрических и магнитных параметров.

Существующие в настоящее время методы позволяют рассчитать отдельно акустические излучатели и магнитные аппараты, но все они не позволяют производить расчеты конструкций, у которых акустическая и магнитная часть аппарата объединены в единое целое.

Объектом исследования является модель акустической и магнитной частей акусто-магнитного аппарата.

Предмет исследованияпараметры акустической и магнитной части акусто-магнитного аппарата.

Целью исследования является разработка методики выбора параметров моделей подобных аппаратов акусто-магнитной обработки жидкости.

Задачи исследования:

• -выбор акустических параметров при проектировании ультразвуковой части аппарата,
• -выбор электрических и магнитных параметров при проектировании магнитной части аппарата.