Шарфарец Б.П., Горин С.В., Майоров В.С., Лукьянов В.Д., Сетин А.И. «Система уравнений электрогидродинамики для расчёта электроакустического преобразователя нового типа» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 153-158 (2019)

Статья посвящена учету ряда особенностей электроосмотического процесса в стандартной электрогидродинамической (ЭГД)-модели, для чего проводится детализация отдельных уравнений ЭГД-системы, приводятся реальные оценки используемых параметров. ЭГД-система адаптируется под решение электроосмотических задач путем привлечения хорошо развитого аппарата электрохимического потенциала заряженных частиц. Получена замкнутая система ЭГД-уравнений для такого специфического подраздела электрогидродинамики, как электроосмотические явления. ЭГД-система не содержит уравнения диффузии для поиска поля концентраций ионов. В работе они рассчитаны проще в приближении Дебая-Хюккеля. Это позволяет упростить расчет электроосмотических потенциалов и плотностей зарядов ионов. Проведена коррекция других уравнений ЭГД-системы с учетом особенностей электроосмотических процессов. Наличие в системе уравнения теплопроводности позволяет рассчитывать поле температуры в жидкости, что является крайне необходимым для поддержания необходимого температурного режима при реализации на практике излучателя нового типа. Результаты могут быть использованы при проектировании акустического преобразователя, основанного на использовании электрокинетических явлений.

Василовский В.В., Побигай В.Т., Тарасова Г.Б. «Армированные преобразователи для параметрических излучателей звука» Прикладная акустика. Междуведомственный тематический научный сборник. Том 10, с. 120-124 (1983)

Кравченко Г.Ф., Максимов В.Н. «Ультразвуковой преобразователь с регулируемыми распределениями амплитуд смещения» Прикладная акустика. Междуведомственный тематический научный сборник. Том 10, с. 124-130 (1983)

Шарфарец Б.П., Лебедев Г.А., Пыхов Д.С., Сергеев В.А., Сетин А.И. «Акустический преобразователь, построенный на использовании электрокинетических явлений» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 1, с. 141-152 (2019)

Предложены необходимые уравнения и краевые условия для описания акустических полей, вызываемых электрокинетическими явлениями: наличием двойного электрического слоя и приложенного электрического поля, являющегося суммой постоянного поля и электрического поля, несущего акустическую информацию. Уравнения рассматриваются для условий вязкой несжимаемой и сжимаемой жидкости при условии расчета соответственно гидродинамики стационарного электроосмотического процесса и акустического процесса. Из полученных выражений видно, что процессы, происходящие при акустическом электроосмосе имеют как много общего, так и содержат некоторые отличия от процессов классического электроосмоса. Разработанная в работе физическая модель и полученные соответствующие математические выражения позволяют рассчитывать акустические характеристики излучателя, основанного на наличии электрокинетических явлений и оптимизировать его устройство. Полученные результаты могут использоваться в научном приборостроении. Приведен пример модельных расчетов.

Шарфарец Б.П., Легуша Ф.Ф. «О диссипации энергии за счёт выделения Джоулева тепла в электроосмотическом процессе при работе электроакустического преобразователя» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 3, с. 151-156 (2019)

На примере заполненного жидкостью кругового капилляра, к которому приложено постоянное тангенциальное электрическое поле, изучается диссипация энергии, вызванная выделением Джоулева тепла при протекании тока. При этом для соблюдения баланса энергии учитывается явление перенапряжения на электродах. Изучены вопросы баланса энергии в стационарном электроосмотическом процессе в указанном капилляре. Получено выражение для суммарной мощности потерь в объеме капилляра, вызванных вязким трением и выделением Джоулева тепла. Приведено его упрощенное асимптотическое выражение, зависящее от безразмерного параметра: отношения радиуса капилляра к длине Дебая. Численно показано, что асимптотика начинает действовать при значении параметра, большем четырех. Для реальных капилляров это справедливо, так как длина Дебая в двойном электрическом слое составляет единицы нанометров. Полученная асимптотика сводит выражения для потерь, состоящие из сложных функций к простым алгебраическим выражениям, куда входят все параметры физического процесса. Анализ потерь показывает, что суммарная мощность потерь пропорциональна длине капилляра, квадрату амплитуды вектора электрической напряженности, отношению радиуса капилляра к длине Дебая. Кроме того, величина суммарной мощности потерь линейно зависит от динамической вязкости рабочей жидкости, электрокинетического потенциала двойного электрического слоя на границе раздела фаз в капилляре, подвижности ионов и их концентрации в жидкости, заряда ионов, а также диэлектрической проницаемости жидкости. Полученные выражения очень компактны, что позволяют легко анализировать влияние каждого параметра задачи на происходящие электрокинетические процессы и, следовательно, оптимизировать конструкцию электроакустического преобразователя. Приведенные выражения позволяют оптимизировать конструкцию электроакустического преобразователя нового типа, основанного на использовании электрокинетических явлений.

Егоров С.Б., Горбачев Р.И. «Выбор порога селекции сигнала по уровню в обнаружителях с нормализованным индикаторным процессом» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 1, с. 111-114 (2020)

Предложена вероятностная модель работы автономного обнаружителя на этапе ожидания сигнала, когда момент появления сигнала неизвестен и по этой причине решающая статистика, сравниваемая с порогом, формируется непрерывно во времени в режиме «скользящего окна». Ложная тревога в этом случае эквивалентна появлению хотя бы одного выброса помехового индикаторного процесса выше порога на максимально возможном интервале ожидания сигнала. Высота порога такова, что ложные выбросы являются редкими событиями, подчиняющимися закону Пуассона. На основе такой вероятностной модели показано, что вероятность ложной тревоги равна среднему числу ложных выбросов на максимально возможном интервале ожидания сигнала. Для обнаружителей с нормализованным индикаторным процессом получены соотношения, определяющие порог селекции сигнала по заданной вероятности ложной тревоги на заданном максимально возможном интервале ожидания сигнала. Показано, что в определении порога важную роль играет средняя квадратичная частота флуктуаций помехового индикаторного процесса. Дана численная оценка увеличения порога по сравнению с его значением, определенным по вероятности ложной тревоги «в точке». Показано, что определение порога по предложенной методике особенно актуально для обнаружителей, работающих в длительном автономном режиме.