Е. Боженов - Сверхзвуковая струйная термогазодинамическая обработка объектов. Впервые предложено применить сверхзвуковую газовую струю для направленной обработки объектов

На рис.4 даны схемы термических способов и термогазодинами-ческого, который эффективней и мобильней их. Газогенератор-14, двигаясь в скважине, рис.4, стоит на любом горизонте, что увели-чивает эффект термохимического упрочнения грунта.

Известно, что грунты -ты при Т= 750—850°С упрочняются. Ниже, процесс затухает при Т=350°С. Выше Т=850°С верхний слой оплавится и газ не пройдет в грунт. Поэтому созданы газогенераторы, [15], [16], [17], [18], рис.5. с регулируемой нужной температурой рабочего газ-ового потока с давлениями в камере сгорания до 40—60ати. Темпера-тура факела их форсунки 1400—1500°С Воздух, из отверстий в стен- ках камеры сгорания, дожигает горючее в факеле. Воздух из следующего ряда отверстий снижают температуру газа до нужных величин. Так же его можно снижать регулируя коэф. «избытка окисли-теля» в их форсунке. Применение сменных форсунок, сопел Лаваля и насадок на срезе сопла, позволяет менять вид обработки.

Для подачи топлива к термогазогенераторам на стройплощадке,применен компрессор, ЗИФ-55, ДК-9, рис.6, с дополнительными баком горючего и щитком регулировки режима работы, рис.6, [19]. Воздух из ресивера, через щиток регелировки, вытесняет бензин из бака в шланг подачи к термогазогенератору. Модернизированная ходовая часть ЗИФ-55 позволяет перевозить его со скоростью до 60 км./час.

1.2. Закрепление водонасыщенных скважин, рис.7.

Известно, сопло Лаваля работает в воде. Устройство, рис.7, создано на базе патента 527085, [15]. Из С\з-х сопел Особого Соплового блока продукты сгорания или нагретый воздух отжимают воду. В полости скважины и на её забое образуется постоянно возобновляемый горячий «газовый пузырь, который вытесняет воду и прогревает водонасыщенный грунт. Образуется газовая зона-6, по контуру Особого Соплового блока-4 и лба. Газовый поток тормозится на лбе с отсоединенным скачком уплотнения-5. За ним возник рабочий поток с температурой и давлением, близкими к их значению при входе в сопло Лаваля. Затем газ обжимается в кольцевом конфузоре и резко расширяют в диффузоре-8.

Впервые применены: кольцевые С\з-е сопла, образованные стен-ками скважины и контуром обечайки-2.В отличии от сопел РД, обычных термогазогенераторов и термобуров.

1.3. Упрочнение лба скважин рис.8.

Грунт лба забоя упрочняется:

1. Фиг.1, рис.8, патент 527085, [15]. Тепловой радиацией от С\з-й струи из термогазогенератора стоящего на нужном расстоянии от лба забоя.

2. Фиг.2.Патент а. с.390252, [20], 71г. Впервые применен централь-ный ввод порошка в тело в С\з-й стуи из центральной трубки-4, для его нанесения на поверхность, в частности на лоб забоя.

В рис.7, рис.8, контур С\з-х сопел впервые создан стенкой скважины и контуром термогазогенератора в ней.

1.4. Уширение в скважинах под буронабивные сваи, рис.9.

При работе на стенде, [54], выявлено, что в местах остановки работающего термогазогенератора на уровне выходного среза его сопла Лаваля растет диаметр циркуляционных торовых газовых вих-рей, которые разрушают грунт стенок скважины и создают её уширение в местах остановки.

2. ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПЕРЕРАСШИРЕННЫМ СОПЛОМ ЛАВАЛЯ НАЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ И УПРОЧНЕНИЕ ГРУНТОВ, рис.10.

Существующие способы упрочнения грунтовых плоскостей, дорог, аэродромов, насыпей и подобных земляных устройств, не отвечают требованию времени. В лаб.«НФМНОЕИМС», создан принципиально новый способ упрочнения грунтовых поверхностей.Боженов Е. П. « Термогазодинамические устройства для закрепления грунтовых по-верхностей дорог, аэродромов» и подобных грунтовых сооружении»,[21], 71г., рис.10. Этот новый метод укрепления, упрочнения грунта струйным термогазодинамическим способом, основанный на приме-нении высокотемпературных, динамических сопел Лаваля спроек-тированных так, что С\З-я струя после критического сечения сопла начинает перестраиваться в закритической зоне сопла Лаваля в высо-ко-температурный, динамический рабочий газовый поток, который и обрабатывает поверхность или грунтовую массу. Впервые для наземного применения, например обработки, применено сопло Лаваля с Рс <<���Ра., в отличии от высотного сопла РД.