Макроскопические волновые процессы в кавитационной области (экспериментальное исследование) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ
Горелкин, Юрий Петрович
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Санкт-Петербург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1992
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
Санкт-Петербургский государственный университет
на правах рукописи
ГОРЕЛКИН Ирий Пвтрааич
МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ ВОЛНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В КАВИТАЦИОННОИ ОБЛАСТИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)
Специальность 01.04,03 - радиофизика
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата фиоико-математических наук
Сзнкп—Петербург, 1992
Работа выполнена в научно-исследовательском институте шизики
Санкт-Петерйургского государственного университета.
ма/чныи руководитель - кандидат физико-математических наук,
даиент Саменова Н.Г.
Официальные оппоненты - чл.-ковр. Российской АТН
доктор технических наук, поофессоо Пугачев С.И. кандидат физико-математических наук, доцент Пиг/левскин Е.Д.
Ведущая организация - ЦНИИ им. академика А.Н.Крылова
.защита диссертации состоится " |Ь ■ 1ЛУО_ 1992 года в
часов на заседании специализированного совета Ц063.57. С.6 по защите диссертации на соискание ученой степени ' доктора зь'зико—математических наук при Санкт-Летербургском
- лсударственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, • ..»еоситетсь.в.ч наб., 7/"?.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке СПьГУ .(м. М.Горького.
Автореферат разослан " ^ " М*^_ 1992 года.
Ученый секретарь специалязивованного совета кандидат физико-математических
наук,
Рыбачек С.Т
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Распространение интенсивных волн в реальных, т.е. существующих в природе жидкастяк, в значительной с: п-;. отличается от того, которое имеет место в идеально спгс-.исл-' среде. Обусловлено это физическим явлением, насзыи^г.,!,»» кавитацией — оораааванием в жидкости области, содержащей расзрывь в виде парогазовых полостей при воздействии на г.сч-ду растягивакицего напряжения.
формы движения кавитационнай области достаточно сложны I (-.ногообразнь,. В диссертационной работе экспериментальна
исследованы закономерности макроскопического волнового движения, т.е. такие, которые проявляются на расстояниях, много ьолшчим размеров пузырьков и расстоянии между ними.
Актуальности работы. Интерес к изучении осоьекнгрг макроскопического волнового движения обусловлен рядам прим.п.
1. Кавитация в распространеннык <з природе и исгользу г.кмх в технике жидкостях, вследствие их низкой при' ■ —с.сги на рагзрып, встречается достаточно часто. Лринек, на практике гочти всегда приходится иметь дело не с ограниченным числом разрывов, а с кавитационнси областью, что обуславливает интерес к научению интегральных, в масштабе всей сьласти, эффектов.
2. В практических условиях предпочтение, как правило, стдаетсг-использованию макроскопическия характерно тик, поскольку они характеризуют область в целом, их измерение технологически проще и может быть выполнено без использования сложной дорогостоящей аппаратуры.
3. Актуальность именно экспериментального подхода обусловлена значительными трудностями в теоретическом исследовании данного вопроса, а также ограниченностью объема имеющегося экспериментального материала.
кавигационная область имеет две характерные стадии своего >наития» Первая, достаточно краткоорн~г> <ная 'пс • оочвку нима с длите? --ь-остью пео«-----а ,
отличается резким изменением механических свойств среды, вызванным появлением в ней первых разрывов: каждая фазовая точка волнового возмущения распространяется как бы по "новой" среде. Ь этом случае исследование движения среды предполагает измерение мгновенных (текущих) значений гидродинамических параметров. Для второй стадии характерно более медленное развитие, определяемое увеличением общего количества каеитационных пузырьков. В этом случае движение может быть описано гидродинамическими параметрами, усредненными за период волны накачки.
8 диссертационной работе исследования были выполнены для всего промежутка времени эволюции кавитационной области: с момента ее возникновения до момента развития в состояние динамического равновесия. Ь силу отмеченных выше отличий в характере движения среды на начальной и конечной стадиях развития кавитации, в работе были использованы два различных методических подхода, реализованные на соответствующих им экспериментальных установках.
Цель работы заключалась в экспериментальном исследовании закономерностей макроскопического волнового движения
кавитационнай области. Рамки исследования были ограничены рассмотрением следующих вопросов:
- нелинейность кавитационнай области; динамика изменения нелинейных свойств как характеристика процесса возникновения и развития кавитационнай области;
- ослабление волн, распространяющихся в кавитационной области (на примере изучения характера энергообмена между кавитационной областью и волной, пришедшей извне);
- кавитациомные особенности волнового движения (в сравнении с жидкостью идентичной структуры, на с акустически пассивными пузырьками I .
Научная новизна. В диссертационной работе!
- использованы новые методы экспериментального исследования движения жидких сред с газовыми включениями (одновременное е независимое измерение текущих значений двух гидродинамических параметров» давления и массовой скорости; дуллетное зондирование сначала кавитационнай области и затем ее следа);
- получены аналитические зависимости и оценки некоторых оолновы характеристик (уравнение состояния в длинноволнозо! приближении, численный анализ энергообмена между кавитационно! областью и распространяющейся волной);
- представлены оригинальные опытные результаты, характеризующи! нелинейность и диссипацию кавитационной области в течеки! всего периода ее развития: с момента образования да состояни: развитой кавитации;
- приведены результаты исследования структуры кавитационно! области распределение пузырьков по размерам*;
- установлены некоторые особенности распространения волн I кавитационной области (по результатам качественного и, I особенности, количественного сравнения волновых свойст! кавитационной области и ее следа — жидкости с пузырьками ! момент после "выключения" волны накачки/.
Научная_и практическая_значимость. Результать
диссертационной работы расширяют известные представления с движении сред, возмущение которых приводит к изменению и> механических свойств. Они могут быть использованы дл5 дальнейшего развития теории распространения волн конечное амплитуды в реологических <или с ограниченной прочностью) жидких средах.
Прикладное использование экспериментальных методик и результатов исследования представляется Эффективным а первую очередь в тех случаях, когда невозможен или нежелателен прямой контакт со средой. Возможные области применения:
- контроль образования полостей и диагностика степени пористости в жидких средах с ниокой механической прочностью (биологические ткани, химически агрессивные вещества и др.)(
- активное воздействие на жидкую среду с целью изменения ее свойств: разрушение, дегазация, перемешивание, эмульгирование, диспергирование и др.
Пвлвувинп» дннсси^н? на аввиту.
- результаты экспериментального исследования зависимости скорости распространения фазы волны от давления для характерных этапов эволюции кавитационной области: в момент
образования, о период квазистацианарного развития и после достижения динамически равновесного состояния;
■ навигационные волновые особенности (в сравнении с жидкостью, содержащей пассивные пузырьки) : более высокая скорость распространения, более низкие нелинейность и диссипация.
■ численные оценки значений волновых характеристик кавитационной области (скорость распространения, диссипативный и нелинейный параметры);
Апробация работы и публикации. Основные результаты 1иссертацианн0й работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных 1 Международном симпозиумах:
- "Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии" (Славское, 1985г.);
- XI Международный симпозиум по нелинейной акустике (Новосибирск, 1937г.);
- "Акустическая кавитация и проблемы интенсификации технологических процессов" (Одесса, 1939г.).
По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структур« и обуем <зисс»рт«шии. Диссертационная работа :остоит из введения, четырех глав, заключения и списка читературы. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного -екста и содержит 32 рисунка. Список литературы включает 94 наименования.
КРАТКОЕ СОйЕРКАНИЕ РАБОТЫ
Введение содержит обоснование выбора темы и цель »иссвртации. 8 нем сформулированы научная новизна работы и основные положения, выносимые на защиту. Приведены сведения о гтруктуре диссертации.
Первая глава являсзтся литературным обзором работ по теме. В чей обсуждены существующие в литературе подходы к чакроскопическаму описанию волнового движения кавитационной области. Определено место настоящей работы в общем круге зешаемых проблем, обоснована ее актуальность.
8 раздело 1.1 рассмотрен наиболее распространенны Феноменологический подход, когда кавитационная облает характеризуется некоторым набором эмпирических характеристик Ряд основных иэ них, как-TOt порог кавитации, индекс кавитации спектральные характеристики кавитационкого . шума, волново сопротивление среды, обсуждены в работе. Отмечена ограниченност и условность феноменологического подхода.
В качестве возможной альтернативы в разделе 1.2 рассмотрен корпускулярный и гидродинамический способы описания движени сред с паро-газоеыми включениями. Сделан вывод о перспективност использования последнего применительно к описанию движени кавитационной области. Отмечено, что в этом случае основно проблемой является составление уравнения состояния.
В разделе 1.3 выполнен анализ распространенных в литератур гидродинамических моделей пористых сред с целью еыяснени возможности обобщения их на случай кавитационной области. Модел! классифицированы по динамическому диапазону (линейные нелинейные) и частоте рассматриваемых возмущени!
(квазистатические - динамические). Обсуждение вопроса ослаблени! волн в жидкости с пузырьками в связи с пространственными рамкам! применимости моделей, не учитывающих поглощение, вынесено i раздел 1.4. В нем наряду с сильным (на длине волны) поглощением в жидких средах с пузырьками также обращено внимание н. возможный существенно недиссипативный механизм затухания ¡зол> большой интенсивности.
Сделанный в разделе 1.5 обзор экспериментальных работ дае1 представление о содержании и объеме известных сведений с кавитационной области, отмечен их разрозненный, а в ряде случаеЕ ограниченный и частный характер.
Выводы к главе (раздел 1.6) обозначили актуальность и местс настоящей работы в общем круге решаемых в этой области исследований проблем. В конце главы поставлена задача диссертационной работы.
Во второй главе представлены результаты экспериментального исследования нелинейных свойств реальной жидкости. Используемый в настоящей работе термин "реальная жидкость" несколько отличается от общепринятого и обозначает жидкую среду,
- а -
содержащую растворенный гасз и микропузырьки. Реальная жидкость рассматривается как некоторое начальное состояние кавитационной области..
Раздел 2.1 содержит описание модели среды и вывод квазистАтического уравнения состояния — зависимости скорости распространения Фазы возмущения от давления а<р). Указанное соотношение, которое используется во отарой и третьей главах для интерпретации экспериментальных результатов, получено без учета диссиг.атианых потерь.
Аналитический анализ уравнения состояния показал, что вид Функции а <р> определяется радиусом самого крупного пузырька ReaK и объемной концентрацией газа Р0 и практически не зависит от конкретного закона распределения пузырьков по размерам G<RB>. При этом R„JX ограничивает предельно возможное отрицательное давление в среде <с ростом P«in стремится к нулю) , а р0
влияет на величину скорости (с увеличением fi0 наблюдается общее, для всех р, уменьшение Q).
При стремлении р к рв^п, величина а стремится к нулю, что говорит о патере средой упругости. На основании этого делается вывод о том, что величина PBln может быть интерпретирована как порог кавитации. Такой вывод подтверждают численные оценки Pej„» которые па порядку величины совпали с известными из литературы данными о прочности жидких сред.
В области P^Pein зависимости а(р) является монотонна возрастающей функцией, причем вблизи P„in рост весьма резкий. Последнее означает, что все пузырьки кроме самых крупных, оставаясь устойчивыми в момент возникновения кавитации, не влияют на ход ее развития. Представляя определенную часть газовой фазы, они лишь в некоторой степени увеличивают общук сжимаемость среды.
В силу некритичности вида функции в работе
рассматривается модель жидкости с пузырьками одинаковогс размера. В этом случае вид функции Q(p) однозначно определяете! только радиусом пузырьков R0. В работа численно расчигаж изолинии - кривые а(р> , на которых R0=»conefc.
В разделе 2.2 описаны разработанные диссертанте» экспериментальная установка и методика исследования.
Эксперимент проводился с образцами водопроводной вод|
следующим образом. В жидкости возбуждалась одиночная плос волна. В определенной точка среди одновременно и независ измерялись текущие значения двух гидродинамических параметр давления p(t> и массовой скорости v(t>. Установленный та образом набор фааооых точек p(v) рассматривался на промежу времени первой полуволны разрежения (0,tp), т.е. тогда, когд, жидкости приложена отрицательное давление.
Для каждой тачки не экспериментальной кривой р вычислялась скорость а. Задача определения а сводилась отысканию такого значения R„, для которого изолиния a<RQ удовлетворяет условию распространения простой волны:
v<p,R„> =« f- .
0 'pcg.tvous.v
В разделе 2.3 представлены результаты экспериментальн исследования нелинейных свойств реальной жидкости на прим! трех образцов водопроводной воды, отличавшихся значе.ч; объемной концентрации растворенного газа. Основное внимание эксперименте выло уделено изучению упруго—деформационных свой' среды при отрицательных значениях массовой скорости v, т когда имеет место разрежение.
В разделе приведены полученные в эксперименте зависимо! р<v) и соответствующие им а<р> для первой полуволны разрежен! Начальный и конечный участки кривой а(р) удовлетворител! описываются никоторыми двумя изолиниями, причем послед! соответствует заметно большему значении R0. В промежутке speMi наибольшего разрежения наблюдаются значительное (на два-порядка) уменьшение a и резкий переход между укаэанм изолиниями. >то свидетельствует о том, что газ диффундирует пузырек, причем тогда, когда пузырек неустойчив.
Количество растворенного газа а жидкости, как показ, опыты, влияет на положение исходной изолинии и эффективно-процесса диффузии газа.
В разделе 2.4 сделаны основные выводы и замечания результатам исследования нелинейности реальной жидкости.
Отменено, что структурными характеристиками сре определяющими ее нелинейность, являются равновесные значе!
адиуса самых крупных пузырьков и объемной концентрации
азовсй фазы 0О.
В результате растяжения реальная жидкость переходит в новое зчество — нестационарную кавитационнум область. Для нее арактерны следующие особенности«
) переход фазовой тонки по изолиниям — процесс достаточно
быстрый, в масштабе периода волны накачки) ) зависимость а(р) определяется в основном параметром и
практически не зависит от
В третьей главе представлены результаты исследования элинейных свойств кавитационной области на стадии ее развития.
В разделе 5.1 обсуждаются эволюционные особенности равнения состояния. Под эволюцией понимается переход фазовой эчки <р,а) с одной изолинии на другую. Отмечено, что период ^стационарного развития, связанный с уменьшением по абсолютной »дичине Р«1п А° нуля, весьма кратковременный (сравним с гриодом волны накачки). Поэтому, начиная с некоторого момента, 3 становится единственным параметром, определяющим зависимость <р). Поскольку есть медленно меняющаяся в масштабе
эриода волны накачки Тн функция времени, на атом этапе эволюции агитационная область в работе классифицируется как зазистационарная.
В разделе 3.2 представлена гидродинамическая модель такой зеды. Вследствие того, что характерный временной масштаб зопюции квазистационарной кавитационной области много больше гидродинамические параметры, описывающие движение последней, осматриваются как медленно меняющиеся функции на промежутке
I'
Используемое приближение делает возможным обобщить шисимость а(р), полученную в главе 2 для одной изолинии, на ?учай, когда Ра есть переменая величина. В разделе 3.2 осматривается уравнение состояния кваэистационарной
шитационной области в виде совокупности двух! выражения для золинии а-а(В0,р) совместно с уравнением диффузии газа
о
^/сЛ-«^ . Численные оценки, выполненные по полученным сражениям для условий предполагаемого эксперимента, подтвердили ■азистатический характер перехода фазовой точки по изолиниям.
Раздел 3.3 содержит описание методики исследования разработанной диссертантом экспериментальной установки.
Опыты проводились следующим образам. В течен! определенного промежутка времени ^ жидкость подвергала! облучению волной накачки частоты В результате в
образовывалась кавитационная область, которая затем возмущала! зондирующей низкочастотной <по сравнению с ^ ) одиночной волна! пришедшей извне. Далее выполнялись измерения скорос-распространения СИЛ/ <~а, поскольку v<<а) и давления р д. фазовой точки наибольшей крутизны на переднем фронте зондирумщ; волны. Таким образом экспериментально определялась одна точка I исследуемой изолинии. В результате выполнения серии опытов п[ различных амплитудах давления зондирующей волны определял« определенный участок изолинии а(р,Ън).
Аналогичные опыты и измерения были выполнены в слел кавитационной области - среде с идентичной кавитационной облас! структурой, но содержащей акустически пассивные пузырьки.
В разделе 3.4 обсуждаются результаты экспериментальног исследования нелинейных свойств кавитационной облаем Представленные для различных моментов времени зависимое! а(р,Ън> иллюстрируют эволюцию уравнения состояния как перехс фазовой точки по изолиниям. Показано, что переход происходит направлении, которое соответствует увеличению 0о. Об эте свидетельствует возрастающий характер приведенной в раздел зависимости Р0 , которая отражает процесс дегазации.
Эволюцию нелинейности иллюстрирует зависимость параметр нелинейности от "возраста" кавитационной области <<1н>. Отмечен весьма высокий, как и в пористых жидкостях с акустическ пассивными пузырьками, уровень нелинейности (?~103), а такж возможный в ряде случаев немонотонный характер изменения У в времени.
Увелечение количества газовой фазы по мере развити кавитации отражает зависимость объемной концентрации пузырько от "возраста" кавитационной области Обращено внимание н
то, что в "истории" развития кавитационной области сушествуе характерный момент когда устанавливается динамическо
□авновесие газовой фазы <0о=»еол«Ь) и уравнение состояни "выходит" на некоторую стационарную изолинию а<р). Кавитационну
ласть при ^^^ст предлагается классифицировать как ационарную.
Сравнительный анализ нелинейных свойств кавитационной ласти и следа обнаружил ряд особенностей: в кавитационной ласти более высокая скорость распространения волновых □мущений, меньшая нелинейность.
В раоделе 3.3 сформулированы выводы к главе. Отмечено, что разованим и развитию кавитационной области соответствует обратимая эволюция уравнения состояния, которая имеет три рактерных периода: нестационарный, квазистационарный и адионарний. Перечислены отличительные черты каждого из них. казана, каким образом эволюция уравнения состояния отражает рактер развития кавитационной области. На основании этого ,елан вывод о возможности использования уравнения состояния для ,енки степени развитости кавитации. Заменено, что данное ¡стоятельство позволяет разрешить терминологическую проблему ¡ассификации кае>итационной области в различные периоды ее шествования посредством использования соответствующих "рминов, употревляемых применительно к уравнению состояния.
В' четвертой главе излажены результаты исследования ¡тухания в кавитационной области волны малой амплитуды, >ишедшей в кавитационную область извне.
В раоделе 4.1 описаны принцип действия установки и методика гсперимента. Его отличительной особенностью от эксперимента по следованию нелинейности выло использование для зондирования зеды уокополосного возмущения (акустический радиоимпульс с знохроматическим заполнением). Отмечено, что зондирование злной малой амплитуды проводилось для того, чтобы обеспечить 1нсйный характер возмущения, вносимого зондирущей волной, гтодика исследования диссипации акустической энергии в 1витационной области была основана на измерении амплитуды лидирующей волны в двух точках среды, последовательна неположенных в направлении распространения волны.
Результаты экспериментального исследования диссипативных зсйств кавитационной области излажены в разделе 4.2. В нем эедставлены частотные зависимости относительного изменения .«плитуды давления зондирующей волны после ее прохождения сквозь
стационарную кавитационную область. Данные приведены , различных значений амплитуды давления волны накачки Исследованный диапазон частот составил три октавы дорезонансной и три в зарезонансной областях (по отношении; частоте волны накачки +
Для того, чтобы оценить степень влияния акустичео активности пузырьков на диссипативные свойства среды, каж, кривая приведена вместе с соотввтствущей спектралы характеристикой затухания в следе кавитационной области.
Частотная характеристика затухания а следе также д. воможность оценить характер распределения пузырьков по размер в кавитационной области, поскольку кавитационная область и след "устроены" одинаково. Определение Функции распределе» пузырьков по радиусам 8((?0) было основано на предположении линейном и резонансном характере взаимодействия зондируюи волны с пузырьками следа. Зависимость вШд) в рабе представлена я виде гистограмм с шагом дискретизации О.1-К0.
Анализ спектральных характеристик обнаружил следуюи особенности.
1. Диапазон размеров кавитационных пузырьков достаточна шире Однако наиболее "заселенной" является околорезонано-область <О.5-Я0Н, 2-Яан>. Здесь - радиус пузырьь резонансного частоте
2. Сравнение частотных характеристик затухания при различи амплитудах давления волны накачки показывает, что увеличен Рн приводит к общему (для всех частот) увеличению затухания
3. Внутри "заселенной" области при существует прова который свидетельствует о звукопрозрачности кавитацианн области на частоте волны накачки.
4. Сравнительный анализ кавитационной области и следа указыва на более слабое затухание низкочастотных волн (f<fн) первой.
В разделе 4.3 обсуждены особенности энергообмена меж кавитационной областью и распространяющейся в ней эондирующ волной на примере численного моделирования эксперимент выполненного в разделе 4.2. Исследование было ограниче рассмотрением резонансного взаимодействия, т.е. полагалось, ч в энергоабменв участвуют только пузырьки резонансного часто
(дируюицей волны размера. 8 качестве соотношения, описывающего »имодействие между зондирующей волной и кавитацианныи |ыаькам, было использовано уравнение Рэлея, учитывающее 1ерхностное натяжение и вязкость.
Выполнена количественная оценка потери мощности зондирующей 1ной на одном кавитационном пузырьке Д1<| в зависимости от 1литуаы давления волны накачки рн и амплитуды давления (дирующей волны р3. Установлено, что при малых значениях р3 !■Ю^Па) характер взаимодействия зондирующей волны с пузырькам линейный: ДЫ~рэ , и с увеличением рн ЛЫ уменьшается, т.е >лее кавитационный пузырек" менее энерговосприимчив. Как ;дствие этого, вычисленный для всей кавитационной области 1странственяый коэффициент затухания Ы. представляет собой ютанно убывающую функцию рн.
Результаты численного моделирования сопоставлены с :периментальными данными. Отмечено, что теоретические оценки (ественна согласуются с экспериментом, однако дают несколько (иженные значения (на 5-15'/.). Указанное расхождение :сматривается как следствие пренебрежения вкладом в затухание «езонаненых пузырьков.
Раздел 4.4 содержит выводы к главе. В них обращено внимание "просветление" кавитационной области на частоте волны накачки и на уменьшение диссипации с увеличением степени актИкя ¡ости ¡итационных пуоырькое <с увеличением рн) .
В заключении сформулированы основные выводы и результаты :сертационнай работы.
Установлено, что основными структурными пасамктрами среды, )еделямщими ее нелинейность, являются радиус самых крупных ¡ырьков и объемная концентрация всех пуэьюьков. Первые >аметр устанавливает критическое значение1 для массовой зрости, переход через которое качественно меняет характер »жения среды, и соответствующую величину минимально возможного 1ления в среде. Второй параметр влияет на об^'ую с*имемаг"к ?ды, определяя численные значения скорости распространения зы волны как пункцию давления.
Показано, что образованию и сл.?з/'ич .....онноС| аблагтм
ответствует определенна» з-пплмции уравнения состой':";'.
Эволюция имеет необратимый характер и обусловлена протеканк двух процессов
- увеличением радиуса самых крупных пузырьков, которое приво/ к уменьшению по . абсолютной величине предельно возможно отрицательного давления в спеде;
— увеличением объемной концентрации веек пузырьков, котор вызывает общее (для любых давлений) уменьшение скорос распространения Фазы волны.
Установлено, что первый прсцесс - достаточно быстрый кратковременный, его длительность сравнима с периодом волн Второй процесс - более медленный и продолжительный (сотни более периодов волны). Резкое отличие а скорости протекай указанных процессов авуславливает наличие трех характеры периодов в эволюции уравнения состояния кавитационной облает нестационарный, каазистационарный и стационарный. Сделан вызо что, поскольку уравнение состояния отражает характер развит кавитационной области, она может быть использовано для оцен степени развитости кавитации.
3. Установлено, что частотная характеристика затухания волны кавитацианнай области имеет достаточна сложный. силы "изрезанный" вид, который свидетельствует о сложном эеалюционн! процессе формирования стоуктуры стационарной клвитационм области. Характерной точкой отсчета на шка л в частот являет! частота волны накачки + . Диапазон частот наиболее- сильно! поглощения представлен двум« октавами (О.5-*н,*ц) и
При этом на частоте + имеет место "просчегленив свидетельствующее об отсутствии (или малом количестве) кавитационной резонансных <залне накачки пузырько!
Сравнений частотных характеристик затухания при различи! амплитудах давления волны накачки показгло, что увеличен амплитуды приводит к общему (для всех частот) увеличен затухания. Данный результат согласуется с сценкой обьемне концентрации пузырьков по результатам измерений линейнс скорости звука и свидетельствует об увеличении общего (для все размероз) количества пузырьког/.
4. Сравнение волнорых свойств кавитационной области и еле; показало, что низкочастотная золна в кавитационнс области распространяется Зыстоее и затуиарт слабее. При эте
эеличение амплитуды давления волны накачки усиливает различие. » основе известных теоретических представлений о колебаниях /зырька показана, чта данный эффект может быть следствием ченьшения энергетической восприимчивости пузырька при зеличении степени его актиености.
Основное содержание работы представлено следующими /бликациямих
. Горелкин Ю.П., Дружинин Г.А., Токиан A.C. Ударные кривые воды
с пузырьками. - Вести.ЛГУ, 19S2, N22, с.98-99. , Горелкин Ю.П. Импульсная методика исследования
макроскопических характеристик кавитационного поля.— В кн.: Всесоюзн. симп. "Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии". Тезисы докл., Славское, 1965.
, Горелкин Ю.П., Семенова Н.Г. Звукопрозрачность кавитирующей
жидкости. - Вестн.ЛГУ, 1935, N18, C.90-91. , Горелкин Ю.П., Семенова Н.Г. Экспериментальное исследование нелинейных свойств жидкости в области отрицательных давлений. - 8 кн.I Всесоюзн. симп."Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии". Тезисы докл., Славское, 1985.
, Горелкин Ю.П., Семенова Н.Г. Нелинейные свойства жидкости в области отрицательных давлений. - Вестн.ЛГУ, 19В5, N11, с.91-94.
Горелкин Ю.П., Семенова Н.Г. Динамика нелинейных свойств реальных жидкостей. — В кн.: XI Междунар. симп. по нелинейной акустике. Тезисы докл., с.52, Новосибирск, 1987. . Горелкин Ю.П. Диссипативные свойства кавитационной области. В кн.: Всесоюзн. симп. "Акустическая кавитация и проблемы интенсификации технологических процессов". Тезисы докл., с.27, Одесса, 1989.
Горелкин Ю.П. Нелинейные свойства кавитационной области. В кн.: Всесоюзн. симп. "Акустическая кавитация и проблемы интенсификации технологических процессов". Тезисы докл., с.42, Одесса 19S9.