Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.05 Акустическая кавитация, сонолюминесценция

 

Козабаранов Р.В., Борисенок В.А., Диденкулов И.Н., Буркацкий А.С., Егоров А.С., Литвинов Д.А., Чернов В.В. «Пьезокерамический резонатор для исследования сонолюминесценции» Акустический журнал, 66, № 3, с. 278-283 (2020)

Приведены результаты численного моделирования и экспериментального исследования цилиндрического резонатора для получения сонолюминесценции, изготовленного целиком из пьезокерамики. Представлены данные о получении и исследовании одно- и многопузырьковой сонолюминесценции в системе вода–воздух. Показано, что условия для возникновения сонолюминесценции создаются в пьезокерамическом резонаторе при электрических напряжениях, значения которых меньше на порядок величины, чем в резонаторах других типов. DOI: 10.31857/S0320791920020045

Акустический журнал, 66, № 3, с. 278-283 (2020) | Рубрики: 04.08 06.05

 

Днестровский А.Ю., Воропаев С.А., Душенко Н.В., Наймушин С.Г., Галимов Э.М. «Условия возникновения ударной волны при кавитации в углеродсодержащих растворах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 490, № 1, с. 24-28 (2020)

Проведено численное исследование появления ударной волны при схлопывании пузырька в углеродсодержащем водном растворе. Получены условия появления ударной волны в зависимости от растворенного вещества, концентрации раствора и его температуры. Работы проводятся в рамках разработки метода получения алмазов при кавитации в углеродсодержащих жидкостях.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 490, № 1, с. 24-28 (2020) | Рубрики: 05.03 06.05 08.10

 

Назаров В.П., Назарова Л.П., Швецова Д.С., Савчин Д.А. «Совершенствование методики определения кавитационной характеристики шнекоцентробежных насосов» Сибирский журнал науки и технологий Ранее "Вестник Сибирского государственного аэрокосмического ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева", 19, № 4, с. 644-650 (2018)

Кавитация – это процесс нарушения сплошности потока жидкости в зоне пониженного давления, заключающийся в образовании полостей, наполненных паром и выделившимися из жидкости газами. В области пониженных давлений возникают растягивающие напряжения, которые приводят к разрыву жидкости; образуются полости – кавитационные каверны, которые заполняются газами и парами. Попадая в область высоких давлений, каверны «схлапываются», что вызывает местный гидравлический удар, который может привести к разрушению стенок каналов. Возникновение и развитие кавитации в жидкостях связано с наличием ядер кавитации. Технические жидкости всегда имеют ядра кавитации, представляющие собой нерастворенные газовые включения. Развитию кавитации также способствует количество свободных и растворенных газов, а также термодинамические свойства жидкостей и конструктивные особенности колеса. Кавитация приводит к трем основным отрицательным последствиям для гидравлических машин: к срыву режима работы, т.е. к резкому снижению основных параметров, эрозионному разрушению рабочего колеса и неустойчивой работе, вызванной низкочастотными автоколебаниями. Для того, чтобы определить кавитационную эффективность насоса, каждый шнекоцентробежный насос подвергается кавитационным испытаниям. Однако существующие методы определения антикавитационных свойств насосов не обладают достаточной точностью, а также превышают по длительности срок эксплуатации насоса в составе турбонасосного агрегата жидкостного ракетного двигателя. Предложен метод ускоренных кавитационных испытаний, позволяющий значительно сократить время испытаний, а также увеличить точность определения кавитационной характеристики. Для этого предлагается проводить испытания без поддержания расхода, с увеличенной скоростью снижения давления на входе в насос. Для снижения погрешности испытаний путем исключения человеческого фактора предложена система автоматической регистрации параметров. Установлено, что ускоренное снижение давления без поддержания расхода не влияет на точность определения кавитационной характеристики и вместе с тем сокращает работу насоса в условиях кавитации, уменьшая эрозию. Автоматизация значительно снижает трудоемкость проведения испытаний и увеличивает точность.

Сибирский журнал науки и технологий Ранее "Вестник Сибирского государственного аэрокосмического ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева", 19, № 4, с. 644-650 (2018) | Рубрики: 06.01 06.05

 

Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Давлетшин А.И. «Деформация кавитационных пузырьков при реализации их сверхсжатия в кластере» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 490, № 1, с. 43-47 (2020)

Изучаются деформации кавитационных пузырьков в центральной области кластеров при их сверхсильном расширении и сжатии. Принимаются условия, близкие к используемым в известных экспериментах по акустической кавитации дейтерированного ацетона. Применяется простейшая модель кластера из семи изначально сферических одинаковых пузырьков с центрами на трех взаимно перпендикулярных прямых, пересекающихся в одной точке. Боковые пузырьки равноудалены от центрального, центр которого находится в точке пересечения указанных прямых. Для сравнения рассматривается также и простейшая модель стримера из трех пузырьков на одной прямой. Установлено, что в случае кластера максимальные деформации центрального пузырька оказываются на два порядка меньше, чем в случае стримера. При этом в кластере, как и стримере, центральный пузырек деформируется только в виде сферических гармоник с четными номерами, причем если в стримере максимальными оказываются деформации по вторым гармоникам, то в кластере – по четвертым.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 490, № 1, с. 43-47 (2020) | Рубрика: 06.05

 

Котухов А.В., Жарко Н.А., Минчук В.С., Дежкунов Н.В. «Кавитация в водных растворах углекислого газа» Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 17-22 (2019)

Исследовалась активность кавитации в водных растворах углекислого газа. В ряде режимов оценивалась скорость эрозии и записывались спектры кавитационного шума. Установлено, что в пересыщенном растворе активность кавитации близка к нулевой. По мере дегазации активность кавитации растет, стремясь к уровню активности в дистиллированной воде. Сделан вывод, что на первой стадии дегазации при пульсациях пузырьков не генерируются интенсивные ударные волны и кавитация не может оказывать интенсивного разрушающего воздействия на твердые поверхности и биологические ткани. На второй стадии концентрация интенсивно захлопывающихся пузырьков существенно увеличивается.

Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 17-22 (2019) | Рубрика: 06.05