Митыпов Ч.М., Дамдинов Б.Б. «Экспериментальное исследование рассеяния и затухания ультразвука в суспензиях» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 92-93 (2025)

Свойства реальных жидкостей существенно отличаются от свойств идеальной жидкости из-за присутствия в них различных неоднородностей. В зависимости от размера и физических свойств неоднородностей акустические свойства могут меняться различным образом. Знания о влиянии неоднородностей любых размеров на свойства жидкостей имеют большое значение как для фундаментального понимания процессов, происходящих в природе, так и в различных прикладных задачах. Исследования распространения звука в таких жидкостях (суспензиях, эмульсиях, коллоидных растворах и т. д.), проведенные различными авторами, позволили решить многие вопросы акустики жидких систем, включая создание различных методов акустической спектроскопии. Поэтому исследование основных характеристик звукового поля в неоднородных жидкостях актуально и имеет большое научное значение. Настоящая работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию температурных, размерных и концентрационных зависимостей поглощения и рассеяния ультразвуковых волн в разбавленных жидких дисперсных системах, таких как суспензии и эмульсии в области малых концентраций. Размеры частиц и длины волн задают три условия поглощения: режим длинных волн (the long wavelength regime), режим средних волн (the intermedite wavelength regime) и режим коротких волн (short wavelength regime). В зависимости от этих условий были исследованы теории поглощения, такие как: модель Урика для твердых частиц, модель Аллегра–Хоули для негазовых частиц и модель сопряженных фаз, ограниченная режимом длинных волн. Составлена частотно-размерно-концентрационная плоскость с зонами тепловых, вязко-инерционных, рассеянных волн, которые образуются при взаимодействии ультразвука с неоднородностями соответствующих размеров. Показано, что при низких частотах и размерах преобладают вязко-инерционные потери, а при высоких частотах потери на рассеяние. Проведен сравнительный анализ применимости данных моделей поглощения и рассеяния ультразвуковых волн в суспензиях и эмульсиях при описании экспериментальных данных затухания. Работа выполнена в рамках государственного задания СФУ (номер FSRZ-2020-0012). Ключевые слова: жидкость, суспензия, эмульсия, акустические свойства, скорость и затухание ультразвука, дисперсная фаза, моделирование поглощения

Агейкин Н.А., Анисимкин В.И., Смирнов А.А. «Общее свойство акустических волн в монокристаллических материалах» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 94 (2025)

Известно, что при распространении по осям 2, 4, 6-го порядков и перпендикулярно плоскости зеркальной симметрии продольная и обе поперечные объемные волны имеют нулевые отклонения потоков энергии. В работе путем численных расчетов на конкретных примерах показано, что тем же свойством в кристаллах кубической, гексагональной, тригональной, тетрагональной, орторомбической и моноклинной сингонии обладают поверхностные и нормальные волны, причем последние – при произвольной толщине пластины и для мод любого порядка. Иными словами, отклонение потока энергии по 4 указанным направлениям отсутствует одновременно у всех основных типов акустических волн – трех объемных, одной поверхностной и всех нормальных. В кристаллах триклинной сингонии то же свойство не проявляется ввиду отсутствия необходимых элементов симметрии. Оно также отсутствует вдоль осей симметрии 3-го порядка, для которых нарушается идентичность кристалла при его повороте на 180°. Объяснение общего свойства дано в терминах анизотропии скоростей акустических волн, которая для волн всех типов однозначно связана с углами отклонения потоков энергии. Ключевые слова: акустические волны, поток энергии, монокристаллы

Мизёв А.И., Панькова Н.В. «Генерация осредненного течения полупогруженной осциллирующей сферой» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 3, с. 22-33 (2025)

Представлены результаты экспериментального исследования структуры осредненного течения, генерируемого полупогруженной в жидкость осциллирующей сферой. Источником осредненного движения в рассматриваемой ситуации являются (1) неоднородный вязкий погранслой на затопленной части сферы, генерирующий осесимметричное течение с ярко выраженной струей от нижнего полюса, и (2) бегущая поверхностная волна, увлекающая приповерхностный слой жидкости в направлении своего распространения. Основное внимание в статье уделено течению, создаваемому волновым механизмом, и изменению его структуры в зависимости от характеристик колебаний сферы и состояния границы раздела, связанного с наличием или отсутствием адсорбированного слоя поверхностно-активного вещества на поверхности. В ходе экспериментов исследовалась конфигурация волны и структура осредненного течения. Основная часть экспериментов проведена с изопропиловым спиртом, что исключало формирование адсорбированного слоя. Обнаружено, что бегущая цилиндрическая волна порождает на поверхности раздела осесимметричное центробежное течение, интенсивность которого увеличивается с ростом амплитуды колебаний. При достижении порогового значения амплитуды данный тип волны становится неустойчивым, в результате чего на поверхности возникает конфигурация в виде двух спиральных волн, распространяющихся во встречных азимутальных направлениях, частота которых в два раза меньше частоты колебаний сферы. Амплитуда волны, полученной в результате суперпозиции, оказывается промодулированной в азимутальном направлении, в результате чего скорость радиального течения также оказывается периодической функцией азимутальной координаты. Проведена серия качественных экспериментов с водой различной степени очистки для выяснения влияния адсорбированного слоя сурфактанта на структуру осредненного течения. Показано, что наличие сурфактанта приводит либо к полному обездвиживанию поверхности, либо формированию многовихревого течения в зависимости от содержания сурфактанта. В заключение проводится сравнение полученных результатов с данными, полученными в более ранних исследованиях рассматриваемой в статье задачи.