Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.05 Акустическая кавитация, сонолюминесценция

 

Буланов В.А. «Особенности акустических характеристик морской воды, насыщенной пузырьками» Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 166-169 (2016)

Обсуждены особенности акустических характеристик морской воды, насыщенной пузырьками. Показано, что сжимаемость, акустическая нелинейность и кавитационная прочность воды, содержащей пузырьки в достаточно больших концентрациях, проявляют аномальные характеристики, резко отличающие их от таковых, наблюдающихся в чистой морской воде.

Доклады XV школы-семинара им. акад. Л.М. Бреховских "Акустика океана", совмещенной с XXIX сессией Российского Акустического общества, с. 166-169 (2016) | Рубрики: 06.05 07.07

 

Губайдуллин А.А., Губкин А.С. «Поведение пузырьков в кластере при акустическом воздействии» Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии, № 1, с. 363-367 (2013)

Поведение в волнах сжатия отдельного пузырька в коллективе пузырьков может отличаться от поведения одиночного пузырька в безграничной жидкости за счет коллективного гидродинамического взаимодействия. Приведена математическая модель, описывающая динамику системы пузырьков изменяющихся радиусов в безграничной жидкости с учетом ее сжимаемости и вязкости, а также учитывающая гидродинамическое взаимодействие между пузырьками. Теплообмен газовых пузырьков с жидкостью учтен в рамках двухтемпературной схемы. Приведено выражение для потока тепла к единице поверхности пузырька, позволяющее описывать теплообмен газовых пузырьков с жидкостью в достаточно широком диапазоне значений давлений и температур жидкости. Выполнено численное моделирование нелинейной динамики пузырьковых кластеров различных конфигураций при воздействии на них волны сжатия и периодического возмущения различной частоты. Исследовано поведение в волнах сжатия отдельного пузырька в коллективе пузырьков. Показано, что в определенных условиях для некоторых пузырьков достигаются значительные степени сжатия и, как следствие, высокие давления и температуры. На примере кластера из трех вложенных додекаэдров линейного кластера показано, что конфигурация кластера может оказывать сильное влияние на его динамику.

Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии, № 1, с. 363-367 (2013) | Рубрика: 06.05

 

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Хмелёв С.С., Барсуков Р.В., Шалунов А.В. «Моделирование процесса формирования кавитационной области в вязких жидкостях для определения оптимального обрабатываемого технологического объема и режимов акустического воздействия» Вести высших учебных заведений Черноземья, № 4, с. 66-70 (2010)

Статья посвящена теоретическому исследованию процесса распространения акустических волн в кавитирующих вязких жидкостях. На основании анализа построенной модели процесса, учитывающего потери энергии на образование кавитационной области установлены зависимости размеров оптимального обрабатываемого объёма от интенсивности акустического воздействия для различных жидкостей. Исследования модели процесса формирования кавитационной области позволили выявить значения интенсивностей ультразвукового воздействия, при которых дальнейшего увеличения размеров кавитирующей области практически не происходит. Полученные результаты позволяют рекомендовать выбор максимальных технологических объемов и оптимальные режимы (при интенсивностях до 30 Вт/см2) кавитационной обработки вязких жидкостей (с вязкостью до 0,6 Па·с).

Вести высших учебных заведений Черноземья, № 4, с. 66-70 (2010) | Рубрики: 06.05 06.23

 

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Хмелёв С.С., Карзакова К.А. «Выявление оптимальных режимов и условий ультразвуковой кавитационной обработки высоковязких жидкостей» Научно-технический вестник Поволжья, № 2, с. 249-251 (2013)

Представлена разработанная модель процесса формирования кавитационной области при ультразвуковом воздействии на высоковязкие жидкие среды, учитывающая наличие зависимости вязкости жидкости от скорости сдвига. Модель позволила определять оптимальные режимы (интенсивность) и условия (размеры технологического объёма) воздействия.

Научно-технический вестник Поволжья, № 2, с. 249-251 (2013) | Рубрика: 06.05

 

Хмелёв В.Н., Хмелёв С.С., Голых Р.Н., Кузовников Ю.М., Абраменко Д.С., Карзакова К.А. «Использование конечно-элементного моделирования распространения акустических колебаний в кавитирующей среде для разработки конструкций ультразвуковых проточных реакторов» Научно-технический вестник Поволжья, № 6, с. 359-361 (2014)

Описан конечно-элементный подход к моделированию распространения акустических колебаний в кавитирующей среде. Предложенный подход позволил установить распределения кавитационных зон в проточных реакторах различных конструкций, и разработать конструкцию, обеспечивающую увеличение объёма зоны развитой кавитации в высоковязких средах до 3 раз согласно результатам моделирования.

Научно-технический вестник Поволжья, № 6, с. 359-361 (2014) | Рубрики: 06.05 06.23 10.06

 

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Шалунова А.В., Ильченко Е.В. «Исследование процесса взаимодействия кавитационных пузырьков с границей раздела "жидкость–газ" для выявления режимов, обеспечивающих максимальное увеличение поверхности контакта фаз» Научно-технический вестник Поволжья, № 6, с. 362-364 (2014)

Описана разработанная математическая модель взаимодействия кавитационных пузырьков с границей раздела «жидкость–газ». Модель позволила выявить режимы ультразвукового воздействия, обеспечивающие увеличение поверхности контакта фаз более чем в 3 раза.

Научно-технический вестник Поволжья, № 6, с. 362-364 (2014) | Рубрика: 06.05

 

Хмелёв С.С., Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Кузовников Ю.М. «Разработка стенда для экспериментальных исследований кавитационно акустических явлений» Научно-технический вестник Поволжья, № 3, с. 231-234 (2015)

Предложена конструкция и обоснованы требования к экспериментальному стенду для исследования кавитационно-акустических явлений в жидкой фазе. Требования к стенду выработаны на основании теоретических исследований формирования кавитационной области. Разработанный стенд позволит выявить оптимальные режимы и условия ультразвукового кавитационного воздействия для повышения эффективности процессов химической технологии.

Научно-технический вестник Поволжья, № 3, с. 231-234 (2015) | Рубрика: 06.05

 

Хмелев В.Н., Хмелев М.В., Цыганок С.Н., Шакура В.А., Кузовников Ю.М. «Исследование ультразвукового кавитационного воздействия на процесс очистки деталей от заусенцев» Научно-технический вестник Поволжья, № 2, с. 88-92 (2016)

Статья посвящена исследованию ультразвукового кавитационного воздействия на процесс очистки деталей от заусенцев в труднодоступных местах с использованием различных сред, в том числе абразивной суспензии и химически активных сред.

Научно-технический вестник Поволжья, № 2, с. 88-92 (2016) | Рубрики: 06.05 06.23

 

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Способ кавитационного распыления вязких жидкостей» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 154-156 (2016)

Рассмотрен способ кавитационного ультразвукового распыления вязких жидкостей. Для объяснения физических явлений происходящих в распыляемой жидкости, предлагается модель. Она описывает поэтапное преобразование энергии механических колебаний ультразвуковой частоты в энергию капиллярных волн, затрачиваемую на увеличение свободной поверхности жидкости, т.е. образование капель.

Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 154-156 (2016) | Рубрики: 06.05 06.23

 

Аганин А.А., Ильгамов М.А., Халитова Т.Ф., Топорков Д.Ю. «Деформация пузырька, образованного в результате слияния кавитационных включений, и ударной волны в нем при его сильном расширении и сжатии» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 73-82 (2017)

Рассматривается динамика кавитационного пузырька при его сильном расширении и последующем сжатии. Пузырек образуется в результате слияния двух одинаковых сферических кавитационных микрополостей в пучности давления интенсивной ультразвуковой стоячей волны в фазе полуволны с отрицательным давлением. Исследуются деформации пузырька и деформации возникающих в нем при его сжатии радиально сходящихся ударных волн в зависимости от размера образующих пузырек микрополостей. Установлено, что относительно близким к сферическому сжатие среды в пузырьке сходящейся ударной волной сохраняется лишь в том случае, когда радиус сливающихся микрополостей в 1800 раз меньше радиуса образованного в результате слияния пузырька в момент его максимального расширения.

Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 73-82 (2017) | Рубрики: 06.05 08.10

 

Булычев Н.А., Казарян М.А., Чайков Л.Л., Ивашкин П.И., Захарян Р.А., Аверюшкин А.С., Чернов А.А. «Влияние ультразвуковой кавитации на динамику и характеристики электрического разряда в жидкости» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 44, № 2, с. 9-13 (2017)

Исследованы характеристики электрических разрядов в жидких средах под действием интенсивных ультразвуковых колебаний и показано различие динамики тока и напряжения разрядов при наличии кавитации и в ее отсутствие.

Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 44, № 2, с. 9-13 (2017) | Рубрика: 06.05

 

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Способ кавитационного распыления вязких жидкостей» Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 1, с. 154-156 (2010)

Рассмотрен способ кавитационного ультразвукового распыления вязких жидкостей. Для объяснения физических явлений происходящих в распыляемой жидкости, предлагается модель. Она описывает поэтапное преобразование энергии механических колебаний ультразвуковой частоты в энергию капиллярных волн, затрачиваемую на увеличение свободной поверхности жидкости, т.е. образование капель.

Известия Тульского государственного университета. Естественные науки, № 1, с. 154-156 (2010) | Рубрики: 06.05 06.23

 

Мельников Н.П., Елистратов В.П. «Мезомасштабная пространственная изменчивость кавитационных порогов морской воды» Акустический журнал, № 2, с. 187-195 (2017)

Приводится пространственная изменчивость кавитационных порогов и некоторых гидрологических и гидрохимических параметров морской воды в межфронтальной зоне субарктического фронта Тихого океана, в проливе Дрейка и в экваториальной части Тихого океана, измеренных в приповерхностном слое до глубины 70 м. Ключевые слова: порог кавитации, кавитационная прочность морской воды. DOI: 10.7868/S0320791917010099

Акустический журнал, № 2, с. 187-195 (2017) | Рубрики: 06.05 07.16

 

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Шакура В.А., Ильченко Е.В. «Выявление оптимальной конструкции ультразвукового излучателя для кавитационно-акустической интенсификации абсорбционных процессов методами компьютерного моделирования» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 151-153 (2016)

Предложена конструкция ультразвукового излучателя с трубчатым рабочим инструментом для интенсификации абсорбции. Путём конечно-элементного анализа колебаний разработанной конструкции установлено, что для обеспечения равномерного распределения колебаний масса утолщения в месте крепления рабочего инструмента к концентратору должна составлять половину массы ультразвукового излучателя. Разработанная конструкция может служить основой для изготовления лабораторного или промышленного образца излучателя для ускорения абсорбции.

Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 151-153 (2016) | Рубрики: 04.11 06.05 06.23