Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.05 Акустическая кавитация, сонолюминесценция

 

Царюк Т.Я., Сакевич В.Н., Стригуцкий В.П., Фалюшина И.П. «Модификация базовых компонентов консервационных материалов ультразвуковой кавитацией» Вестник Витебского государственного технологического университета, № 1, с. 140-147 (2015)

Исследовано влияние ультразвукового воздействия на физико-химические и защитные свойства продуктов масляного производства ОАО «Нафтан». Установлено, что вязкость вакуумных дистиллятов и экстракта нефтяного снижается на 5–20%, а пластификатора нефтяного повышается на 23%. Ультразвуковая обработка не оказывает негативного влияния на низкотемпературные свойства исследованных компонентов. Влияние ультразвуковой обработки на защитную эффективность компонентов неоднозначно и зависит от их группового состава и типа коррозионной среды: воздействие на экстракт нефтяной и вакуумный газойль повышает уровень их защитных свойств на 20–40%, на нефтяной пластификатор – снижает на 15–59%. Установлено, что ультразвуковая обработка приводит к повышению парамагнитной активности компонентов. Основным фактором ультразвукового воздействия является формирование ароматических систем полисопряжения вследствие сшивки по разорванным связям, образовавшимся при разрушении парафиновых структур. Системы полисопряжения с одной стороны являются активным структурным элементом, но в то же время их высокое содержание может приводить к уменьшению лабильности систем.

Вестник Витебского государственного технологического университета, № 1, с. 140-147 (2015) | Рубрики: 06.05 06.23

 

Аганин А.А., Гусева Т.С., Косолапова Л.А., Малахов В.Г. «Ударные волны в жидкости при импульсном воздействии кавитационного пузырька на жесткую стенку» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 157, № 2, с. 5-19 (2015)

Выполнено исследование ударных волн, возникающих в воде при схлопывании кавитационного пузырька вблизи плоской жесткой стенки, когда между пузырьком и стенкой имеется слой жидкости (прослойка). Ударные волны во многом определяют импульсное воздействие пузырька на стенку, которое считается одним из основных механизмов кавитационной эрозии поверхностей тел. Рассмотрен процесс схлопывания изначально слегка сплюснутого сфероидального пузырька, когда на его поверхности формируется тонкая высокоскоростная струя, направленная к стенке. Основное внимание направлено на начальную стадию ударного воздействия струи, когда на стенке реализуются давления, сравнимые с давлением гидроудара. Использовалась двухэтапная численная методика, в которой при расчете стадии формирования струи применяется метод граничных элементов, а при расчете стадии ее ударного воздействия – прямое численное моделирование на основе уравнений газовой динамики. Изучение проведено для прослоек толщиной в сто и более раз меньшей начального радиуса пузырька. Установлено, что если толщина прослойки меньше начального радиуса пузырька в 3·10–4 и более раз, то максимальное давление на стенке превышает давление гидроудара, как и в случае без прослойки. При более толстых прослойках нагрузка на стенку в целом не превышает давления гидроудара.

Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 157, № 2, с. 5-19 (2015) | Рубрика: 06.05

 

Малых Н.В., Санкин Г.Н. «Стабилизация и акустические спектры кавитационного кластера в ультразвуковом сферическом резонаторе» Журнал технической физики, 80, № 1, с. 92-97 (2010)

Изучены динамика, стабилизация и акустические спектры пузырькового кластера в различных жидкостях в режиме ультразвуковой (УЗ) кавитации. Представлены результаты экспериментального исследования динамики сферического УЗ-кластера вблизи торца стержня, капилляра или датчика давления в пучности стоячей волны давления, в центре одноволнового сферического пьезоэлектрического концентратора – пьезоэлектрической сферы. Исследована зависимость формы кластера от параметров УЗ-поля и свойств жидкости. Отмечается существенное влияние формы, динамики схлопывания и устойчивости кавитационного кластера на звукокапиллярный (ЗК) эффект. Показано, что максимальный ЗК-эффект и сонолюминесценция наблюдаются при организации на торце капилляра устойчивого кластера со сферически симметричной динамикой схлопывания в 50% растворе глицерина. С помощью миниатюрного пьезодатчика в центре сферы измерено акустическое давление и исследованы акустические спектры при различном напряжении на пьезосфере и образовании кавитационных кластеров различной формы. В акустических спектрах при сильно развитой кавитации и сферических формах кластера появляются субгармонические составляющие, коэффициент кавитационных шумов увеличивается до 35% и максимум огибающей шума сдвигается в сторону высоких частот.

Журнал технической физики, 80, № 1, с. 92-97 (2010) | Рубрики: 06.05 06.22

 

Шарипов Г.Л., Абдрахманов А.М., Загретдинова Л.Р. «Многопузырьковая сонолюминесценция фосфорной кислоты» Журнал технической физики, 80, № 11, с. 62-66 (2010)

Получены спектры многопузырьковой сонолюминесценции 85% H3PO4 и зависимости ее интенсивности от концентрации кислоты и температуры. В спектре наблюдается слабоструктурированная полоса 300–600 nm, образованная наложением излучения нескольких эмиттеров, предположительно, кислородсодержащих продуктов сонолиза кислоты: PO, HOPO, PO2. Слабое свечение на длине волны более 600 nm может быть обусловлено излучением возбужденных атомов O* и Ar*. Форма основной полосы изменяется при переходе от многопузырькового сонолиза к сонолизу в установке для однопузырьковой сонолюминесценции, при котором на частотах ультразвука, кратных первому акустическому резонансу, в сферической колбе возникают несколько кластеров кавитационных пузырьков (многокластерная сонолюминесценция). Вид зависимости интенсивности сонолюминесценции от температуры зависит от режима регистрации: при естественном разогреве 85% кислоты под действием ультразвука регистрируется кривая с максимумом свечения при 40°C, а при регистрации с предварительным термостатированием " по точкам", наблюдается только перегиб на монотонной кривой уменьшения интенсивности с ростом температуры. Аналогичная кривая для менее вязких кислот (соляной, азотной) не имеет максимума или перегиба независимо от режима регистрации. Сделан вывод об определяющей роли вязкости фосфорной кислоты в развитии кавитации и получении интенсивной сонолюминесценции.

Журнал технической физики, 80, № 11, с. 62-66 (2010) | Рубрика: 06.05

 

Веттегрень В.И., Куксенко В.С., Щербаков И.П. «Динамика фрактолюминесценции, электромагнитной и акустической эмиссии при ударе по поверхности мрамора» Журнал технической физики, 83, № 1, с. 144-147 (2013)

Удар стальным бойком по поверхности мрамора приводит к появлению волн деформации и электромагнитной эмиссии. Одновременно в монокристалле мрамора возникают микротрещины, на берегах которых располагаются возбужденные свободные радикалы CO2. Релаксация электронного возбуждения ведет к появлению вспышек фрактолюминесценции. Интенсивность вспышек пропорциональна площади поверхности микротрещин. Измерив ее, нашли, что линейные размеры микротрещин варьируют от ∼2 до ∼47 mum.

Журнал технической физики, 83, № 1, с. 144-147 (2013) | Рубрики: 06.05 06.22