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

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.

2.1. Создание дорог, аэродромов из местного грунта,. рис.13.Патент 528371,«Способ возведения грунтового покрытия и устрой ство для его осуществления», [22],73г. рис.13. Впервые термогазоди-намика перерасширенной С\з-й струи применена для созданиядор-ог, аэродромов, насыпей для упрочнения их грунтовой поверхности из местного грунта. Который из бункера-9, рис.13, обрабатывается высокотемпературным динамическим газовым потоком из перерасширенных сопел Лаваля-4 и ук-ладывается в один и несколько слоев, для создания прочных, и при необходимости, изоляционных, защитных грунтовых покрытий. При необходимости, из форсу-нок-8 в грунт вносятся термопластичные вяжущие или легкоплавкие тех. агенты, порошки, всвеси и т. п.

Разные виды тех. агентов вносятся одновременно и периодически в зависимости от вида работ. При необходимости грунт еще прогрева-ют соплом Лаваля-4 и затем обрабывают катками 6,7.

Новый способ возведения грунтового покрытия, в том числе из местных материалов, с применением перерасширенных сопел Лаваля состоит из: 1. Отсыпки местного или привозного грунта; 2.Упрочнение слоев грунтовой отсыпки теплом из этих сопел; 3.Применения разных тех. агентов для улучшения свойств грунта отсыпки; 4.Оплавления, упрочнеия верхних слоев отсыпки теплом из сопел или всего массива отсыпки. Степень перерасширения сопел Лаваля и тип тех. агетов выбирается от вида обработки. Доклад- Е.П.Боженов, О.Н.Третьяков,«Улучшение механических свойств грунтов теплофизическим способом», Горногеологическая теплофизнки». ЛГИ. Л, 1981), [23].

2.2. Сверхзвуковая газовая струя из сопла Лаваля с давлением на срезе сопла Р.с=Ра-атмосферное давление, для прорезки темпе-ратурных швов в сплошных железо-бетонных покрытиях. Топливо: бензин, керосин + кислород. (Статья Боженов Е. П. Горб В. И. Иссле-дование характера взаимодействия горячего газового потока с желе-зо-бетоном. [7].) Патент «Способ нарезания пазов в покрытиях и устройство для его осуществления» [70].

2.3.В лаб. «НФМНОЕИМС» разработанаы «Способ заполнения швов и трещин». [69],и устройства для их выполнения: в твердых покрытиях дорог и аэродромов.

3. СОВМЕЩЕННАЯ ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ОБЪЕКТОВ ГАЗОВЫМ ПОТОКОМ ОТ ПЕРЕСЕЧЕНИЯ СВЕРХЗВУКОВЫХ СТРУЙ, ВСТРЕЧНЫХ и ПОПУТНЫХ.

3.1. С целью повышения эффективности обработки поверхност-ных слоев грунта на них воздействуют рабочим газовым потокам, образовавшимся после взаимного пересечения, под разными углами, противоположных, встречных С\З газовых струй. Это так же новый метод упрочнения грунтов Сверхзвуковым струйным термогазо-динамическим методом.