Николаева А.В., Сапожников О.А. «Секция 8. Акустические волны. Радиационная сила, оказываемая плоской акустической волной на твердотельный сферический рассеиватель в жидкости» Сборник трудов участников XIII Всероссийской школы-семинара "Волновые явления в неоднородных средах" ("Волны-2012", 21–26 мая 2012 г.), с. 27-29 (2012)

Представлен аналитический метод расчета радиационной силы, оказываемой плоской акустической волной на сферический рассеиватель.

Князьков Н.Н., Макарова Е.Д., Морев С.А., Спиваков Б.Я., Шкинев В.М. «Методологические основы применения ультразвукового поля стоячей волны для проточного фракционирования частиц различной природы» Научное приборостроение, 16, № 1, с. 23-34 (2006)

Дан краткий обзор литературы и рассмотрены основные особенности применения ультразвукового поля стоячей волны (УЗСВ) для фракционирования дисперсных систем. Описан новый принцип построения систем проточного фракционирования, основанный на наложении УЗСВ параллельно направлению потока. Рассмотрены возможности его применения для исследования и фракционирования частиц различной природы в биообъектах и водах. Определены основные процессы, влияющие на эффективность фракционирования, которые нужно изучать и учитывать при построении и моделировании систем проточного фракционирования.

Курочкин В.Е., Макарова Е.Д., Шарфарец Б.П. «О вынужденных колебаниях конечной амплитуды в многослойной ультразвуковой камере» Научное приборостроение, 16, № 4, с. 41-54 (2006)

Рассматриваются звуковые колебания в заполненной жидкостью ограниченной трубе, для которой справедливо предположение о плоском движении. Плотность жидкости и скорость звука могут меняться плавно или скачкообразно по длине трубы. Получены общие выражения для расчета амплитуд давления и колебательной скорости первых двух гармоник. На приведенных расчетных примерах показаны некоторые особенности многослойных волноводов по сравнению с однослойным.

Князьков Н.Н., Макарова Е.Д., Морев С.А. «Ультразвуковое проточное фракционирование частиц различной природы. 1. Предельные параметры фракционирования неорганических частиц» Научное приборостроение, 17, № 1, с. 3-14 (2007)

Представлена теоретическая модель, позволяющая оценить характеристики акустического проточного фильтра для фракционирования микрочастиц и основанная на анализе совместного действия акустической радиационной силы, силы Стокса и силы тяжести на удерживание частиц в ультразвуковом поле. Рассмотрен случай вертикально установленной ультразвуковой камеры при наложении ультразвукового поля параллельно направлению потока. Согласно данной модели, можно обеспечить фракционирование природных неорганических частиц, плотность которых меняется в широком диапазоне (1500–9000 кг·м^–3), отклонение размеров частиц от заданных значений в случае подачи раствора сверху не превышает ±5 %. Отмечается, что существует потенциальная возможность применения метода для фракционирования частиц не только по размеру, но и по плотности.

Курочкин В.Е., Макарова Е.Д., Шарфарец Б.П. «О подборе параметров многослойной резонансной ультразвуковой камеры» Научное приборостроение, 17, № 1, с. 15-26 (2007)

Рассматривается многослойная ультразвуковая камера с потерями. Получены выражения для расчета резонансных частот камеры различными методами. Это позволяет варьированием геометрией и акустическими свойствами слоев камеры настраивать ее на резонанс. Приводятся выражения для расчета радиационного давления в слоях камеры в случаях равного и отличного от нуля коэффициента "бегучести" волны в ней. Исследуются численные примеры.

Князьков Н.Н., Макарова Е.Д., Рабижанович А.Д. «Ультразвуковое проточное фракционирование частиц различной природы. 2. Принципы выбора оптимальных условий фракционирования однокомпонентных частиц разной природы и неоднородных (двухкомпонентных) частиц. Предельные параметры разделения» Научное приборостроение, 18, № 1, с. 40-55 (2008)

Создана модель проточного ультразвукового (УЗ) фракционирования и определены условия ее адекватного применения для фракционирования одно- и двухкомпонентных частиц взвешенного вещества природных вод с неорганическими компонентами разной природы. Выполнено численное моделирование процесса фракционирования по размерам неорганических и гетерогенных частиц (неорганический компонент + гуминовые вещества) при параллельном наложении УЗ-поля и потока в вертикально расположенной камере при разных схемах организации потока для широкого диапазона параметров поля (1–4.5 МГц, 1–20 Дж·м^–3). Расчеты выполнены для частиц с плотностью 1200– 9000 кг·м^–3 при объемном содержании неорганической основы от 1.0 до 0.0, т. е. охватывают весь диапазон реальных составов частиц. Разработаны алгоритмы выбора оптимальных параметров УЗ-поля и скоростей потока для фракционирования смесей частиц разной природы и состава по физическим свойствам компонентов. Рассчитаны предельно достижимые параметры разделения частиц по размеру. Показано, что метод можно использовать – в зависимости от условий (параметров поля и схемы организации потока) – для последовательного многоступенчатого разделения частиц по размеру, для одноступенчатого выделения узких фракций частиц, для фракционирования частиц по плотности и по природе. Определены оптимальные условия для решения разных задач фракционирования. Предложен метод интегральной оценки качественного состава природных вод по характеру распределения слоев частиц разной природы в ультразвуковом поле стоячей волны в статическом режиме.

Шарфарец Б.П. «Радиационное давление в трехмерной акустической среде, описываемой одномерным уравнением Гельмгольца» Научное приборостроение, 21, № 3, с. 97-102 (2011)

Рассмотрен расчет среднего давления, осуществляемого нормально падающей бегущей плоской волной при ее рассеянии на слоистом включении конечной толщины между двумя однородными жидкими полупространствами с разными свойствами. Приведены свойства элементов матрицы рассеяния получившейся одномерной задачи в терминах коэффициентов отражения и преломления по давлению. Проанализирован физический смысл соотношений между элементами матрицы рассеяния.

Дженлода Р.Х., Князьков Н.Н., Макарова Е.Д., Шарфарец Б.П., Шкинев В.М. «Теоретическое описание удерживания частиц в ультразвуковой суспензионной колонке» Научное приборостроение, 23, № 3, с. 44-55 (2013)

Проведен подробный анализ баланса сил при озвучивании наполненной жидкостью ультразвуковой суспензионной колонки с находящимися там микрочастицами сорбента. Анализ проведен с учетом наличия в камере проточных течений различной скорости. Проведенный анализ позволяет качественно планировать эксперименты по удерживанию и вымыванию микрочастиц различной природы.