Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.07 Отражение, дифракция, рефракция, рассеяние интенсивных волн

 

Буланов В.А., Корсков И.В. «О рассеянии звука и акустической нелинейности воды с пузырьками при различной температуре» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 68-69 (2019). 106 с.

Акустика микронеоднородных жидкостей хорошо развита в случае включений без фазовых превращений. В основном это относится к акустике газожидкостных сред (жидкостей с газовыми пузырьками). Гораздо меньше работ было посвящено изучению влияния фазовых превращений на акустические характеристики жидкостей с пузырьками. Имеющиеся теоретические и экспериментальные работы относятся в основном к акустике кипящих и криогенных жидкостей. Промежуточная область температур, когда наблюдается зацепляющийся характер тепловых и диффузионных явлений в динамике парогазовых пузырьков исследована значительно слабее. Известно, что амплитуда вынужденных радиальных колебаний паровых пузырьков под действием звука за счет периодически чередующихся фазовых превращений (испарения и конденсации пара через поверхность пузырька) резко усиливается по сравнению со случаем их отсутствия. С одной стороны, это должно приводить к дополнительному рассеянию падающей акустической волны и возрастанию коэффициента рассеяния звука. С другой стороны, увеличение амплитуды колебаний за счет фазовых превращений усиливает нелинейное взаимодействие акустической волны с пузырьками, что должно приводить к усилению акустической нелинейности жидкости с пузырьками. Представлены теоретические расчеты и проведены экспериментальные исследования с целью обнаружения влияния эффектов фазовых превращений при различных концентрациях паровой компоненты в парогазовых пузырьках. Экспериментальные исследования распространения звука в воды с пузырьками проведены при различных температурах от 20 до 92°С. Получены данные о температурной зависимости коэффициента рассеяния звука и акустической нелинейности воды с парогазовыми пузырьками. Результаты показывают существенность влияния эффектов фазовых превращений при увеличении относительного содержания паров воды по сравнению с концентрацией газа в пузырьках. Выявлены характерные области температуры, где эффекты фазовых превращений наиболее значимы. Представлены частотные зависимости коэффициента рассеяния звука и параметра акустической нелинейности воды с парогазовыми пузырьками. Ключевые слова: парогазовые пузырьки, нелинейность, рассеяние звука

XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 68-69 (2019). 106 с. | Рубрика: 05.07