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.

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.

Иванов А.Н. «Ультразвуковое диспергирование агломератов нанопорошков Al-AlN, Al₂O₃ и наноструктурных частиц AlOOH» Известия вузов. Физика, 54, № 12, с. 103-106 (2011)

Методом динамического светорассеяния исследовано влияние ультразвукового излучения мощностью 10–60 Вт, частотой 22 и 2,64–10³ кГц на процесс деагломерации нанопорошков Al-AlN, Аl₂О₃ и AlOOH в этиловом спирте. Показано, что при ультразвуковом диспергировании в течение 20 мин с частотой 22 кГц среднечислен-ный размер агломератов снижается до 0,5 мкм и далее не зависит от продолжительности и мощности озвучивания. Двухступенчатое ультразвуковое воздействие с частотами 22 и 2,64–10³ кГц приводит к увеличению доли частиц размером 0,2–0,5 мкм. Установлено, что для эффективной деагломерации нанопорошков необходимо использовать ультразвуковое воздействие с последовательным повышением частоты.

Курочкин В.Е., Макарова Е.Д., Шарфарец Б.П. «Расчет резонансных частот ультразвуковой многослойной камеры с пьезоэлектрическим излучателем» Научное приборостроение, 17, № 3, с. 65-74 (2007)

Предложен подход, позволяющий рассчитывать характеристики ультразвуковых резонансных камер, состоящих из пьезоэлектрического излучателя и многослойной жидкой камеры, граничащей в общем случае с жидким полупространством. Предложенный подход позволяет получить исчерпывающую информацию о физических процессах в камере. В качестве примеров рассмотрены ненагруженный излучатель, а также излучатель, нагруженный на акустическое сопротивление с постоянным и с частотно зависимым импедансами.

Шестаковский Л.Я. «Ультразвуковая дезинтеграция микроорганизмов с использованием волокнистого наполнителя» Научное приборостроение, 17, № 4, с. 71-74 (2007)

Представлены результаты исследования процесса дезинтеграции микроорганизмов с использованием волокнистого наполнителя в объеме дезинтеграционной камеры. Ультразвуковая дезинтеграция клеток Esherihia coli и Methilocystis echinoides в проточной камере ультразвукового дезинтегратора, заполненной стеклянным волокном с силированной поверхностью и объемом волокна 0.1–0.7 от объема камеры, обеспечила более высокую степень дезинтеграции, выход белка, активность ферментов по сравнению с дезинтеграцией без волокнистого наполнителя при одинаковых значениях остальных условий и режимов дезинтеграции. Снижается электрическая мощность, затрачиваемая на дезинтеграцию.

Торгаев С.Н., Тригуб М.В., Солдатов А.И. «Ультразвуковой обеззараживатель молока проточного типа» Известия Томского политехнического университета, 317, № 4, с. 144-146 (2010)

Представлены структурная схема ультразвукового обеззараживателя молока проточного типа и анализ ее работы. Показана возможность реализации режима автоподстройки частоты при использовании в качестве сигнала обратной связи тока излучателя.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Генне Д.В., Шалунова А.В., Голых Р.Н. «Разработка и исследование новых принципов построения мелкодисперсных ультразвуковых распылителей вязких жидкостей» Известия Томского политехнического университета, 319, № 4, с. 158-163 (2011)

Статья посвящена созданию новых типов мелкодисперсных распылителей, действие которых основано на реализации многократного поверхностного или высокочастотного ультразвукового воздействия на вязкие и дисперсные жидкости. Предложены и разработаны новые конструкции ультразвуковых колебательных систем, позволяющих уменьшить диаметр формируемых капель, повысить производительность распыления, увеличить эксплуатационную надежность распылителей и обеспечить возможность распыления вязких жидкостей с заданной производительностью.