Васильев Б.П., Легуша Ф.Ф., Пугачёв С.И., Разрезова К.В., Старобинец И.М. «Генерация звуковых волн плёночным термофоном в жидкость» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 104-108 (2018)

На основе термоакустического эффекта созданы и используются в научных исследованиях широкополосные нерезонансные источники (термофоны) для возбуждения звука в газообразных средах. В работе исследуется возможность использования плёночных термофонов для излучения звуковых волн в жидкие среды. Проведены расчёты излучения звуковых волн плёночным термофоном в две непроводящие жидкости, вода и керосин, тепловые параметры которых существенно отличаются. Результаты сравнивались, при прочих равных условиях, с расчётными и экспериментальными характеристиками излучения термофона в воздух в интервале звуковых частот 50–10000 Гц. Полученные данные показывают, что акустическая эффективность возбуждения звуковых волн термофонами в непроводящих жидкостях выше, чем в воздух на 6 дБ для воды и на 20 дБ для керосина. Известны диэлектрические жидкости, имеющие акустическую эффективность выше, чем у керосина. Из таких жидкостей можно подобрать иммерсионную жидкость для создания источника звуковых волн, погружённого в электропроводящие жидкости, в том числе и в воду.

Легуша Ф.Ф., Клюбина К.А., Никущенко Д.В., Рытов Е.Ю. «Излучение вторичных звуковых волн поверхностью жидкости, контактирующей с газообразной средой» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 109-113 (2018)

Решена задача о взаимодействии плоской звуковой волны, распространяющейся в жидкости, с бесконечной поверхностью, контактирующей с газообразной средой. Показано, что в случае контакта вязких и теплопроводных сред возникает дополнительное излучение звука в газообразную среду. Это является следствием того, что при взаимодействии звуковой волны с поверхностью в газе возникает неоднородная тепловая волна, которая за счёт термоакустического эффекта генерирует в газ вторичную звуковую волну. Амплитуда колебательной скорости вторичной волны U_2T растет пропорционально √f , где f – частота волны. В диапазоне частот от 100 Гц до 10,0 кГц выполняется неравенство U_2T >U_m2, где U_m2 – амплитуда прошедшей волны при классическом взаимодействии звуковой волны с границей. Механизм возбуждения вторичных звуковых волн, рассмотренный нами в этой работе, отличается от процесса аномального излучения на очень низких частотах через границу вода–воздух, теоретическое описание которого сделал О.А. Годин.

Легуша Ф.Ф., Чижов Г.В. «Формирование акустического пограничного слоя при взаимодействии стоячей звуковой волны с поверхностью твердого тела» Морские интеллектуальные технологии, 2, № 1, с. 114-118 (2018)

Исследуются особенности формирования акустического пограничного слоя (АПС) вблизи поверхности твердого тела, с которой взаимодействует стоячая звуковая волна. Показано, что в ламинарном АПС, который формируется в результате взаимодействия бегущей звуковой волны с поверхностью тела, плотность локальных тепловых потоков, вызванных затуханием неоднородных вязких волн, становится переменной по поверхности твердого тела. Кроме того, в этом случае в пристеночном слое газа возбуждаются акустические течения Шлихтинга. Вихри Шлихтинга могут существовать за счет энергии, отбираемой у стоячей звуковой волны. Таким образом, вблизи поверхности твердого тела в стоячей звуковой волне возникает дополнительный диссипативный процесс. Этот тип диссипативного процесса отсутствует в ламинарном АПС. Для того, чтобы различать условия формирования пограничных слоев, будем называть слой, возникающий при взаимодействии стоячей звуковой волны с твердой поверхностью, вихревым АПС. В работе также сформулированы требования к экспериментальной установке и выбран метод акустических измерений исследуемого процесса. Ключевые слова: движущаяся звуковая волна, стоячая звуковая волна, вязкая волна, тепловая волна, вихрь Шлихтинга, диссипация энергии, коэффициент пространственного затухания, акустические измерения, резонансный метод.