Аналіз методів визначення швидкості розповсюдження хвиль в кавітаційній області ультразвукового поля

Iryna Bernyk, Oleksandr Lugovskоy

Анотація


Використання ультразвуку, що пов’язане з обробкою рідинних середовищ є ефективним механізмом концентрації енергії звукової хвилі низької щільності у високу щільність енергії, яка зумовлена пульсаціями та захлопуванням кавітаційних бульбашок. Достовірний результат пов’язаний із методами вимірювання швидкості розповсюдження ультразвукових хвиль в умовах розвиненої кавітації, оскільки вона є складовою практично всіх визначальних параметрів ультразвукової кавітаційної обробки технологічних середовищ. Досліджено застосування імпульсних, оптичних, амплітудно-фазових та енергетичних методів для вимірювання швидкості розповсюдження хвиль.  Вибір схеми вимірювання обумовлений умовами експерименту.  Встановлена суттєва розбіжність в числових значеннях швидкостей потребує застосування більш обґрунтованих моделей, що описують реальні  умови протікання кавітаційного процесу дослідження та прийнятих припущень та передумов при постановці та проведенні досліджень

Ключові слова


ультразвук, швидкість розповсюдження, технологічні середовища, методи вимірювання, кавітаційний процес

Повний текст:

PDF

Посилання


Mezon, U. Fizicheskaya akustika [Physical acoustics]. Metody i pribory ul'trazvukovykh issledovaniy [Methods and tools for ultrasound], Moskow: Mir, 1966, 1, 327-397.

Kolesnikov, A. Ye. Ul'trazvukovyye izmereniya [Ultrasonic measurement], Moskow: Izdatel'stvo standartov, 1970, 240p.

Nozdrev, V. F., Fedorishchenko, N. V. Molekulyarnaya akustika [Molecular acoustics], Moskow: Vysshaya shkola, 1974, 288 p.

UA92949 Patent Ukrayiny na Vynakhid, MPK – 2011,01. Sposob vymiryuvannya shvidkosti Poshyrennya ulʹtrazvukovykh kolyvannya u seredovyshche, chto rukhayutʹsya [Ukraine patent for invention, IPC - 2011.01. The method of measuring the speed of propagation of ultrasonic vibrations in environments that move], H. I. Sydorov, G01N29/02; zayavl. 05.01.2009; opubl. 27.12.2010, Byul. № 24, 3 p.

Zubkov, O. V., Poltavskiy, K. N., Sidorov, G. I. The method of precision measuring of propagation velocity of ultrasonic vibration in the moving environments, Eastern-European Journ. of Enterprise Technol., 2012, 2/9(56), 8-11.

Ul'trazvuk. Malen'kaya entsiklopediya [Ultrasound. Little encyclopedia], Moskow: Sov. Entsikl., 1979, 400 p.

Krasil'nikov, V. A., Krylov, V. V. Vvedeniye v fizicheskuyu akustiku [Introduction to Physical Acoustics], Moskow: Nauka, 1984, 400 p.

Kleyman, J., Kudryavtsev, Y. U., Lugovskoy, A. Benefits of ultrasonic peening treatment in fatigue improvement of welded elements, Proceeding of the ASME 2012 31st International Conference on Ocean, Offshore and Engineering OMAE 2012. Rio de Janeiro, Brazil, 2012.

Lugovskoy, A. F., Chukhrayev, N. V. Ul'trazvukovaya kavitatsiya v sovremennykh tekhnologiyakh [Ultrasonic cavitation in modern technologies], Kyiv: Kií̈vs'kiy uníversitet, 2007, 245 p.

Khmelev, V. N., Leonov, G. V., Barsukov, R. V., Tsyganok, S. N., Shalunov, A. V. Ul'trazvukovyye mnogofunktsional'nyye i spetsializirovannyye apparaty dlya intensifikatsii tekhnologicheskikh protsessov v promyshlennosti, sel'skom i domashnem khozyaystve [Ultrasonic Multifunctional and Specialized Equipment for Intensification of technological processes in industry, agriculture and households], Biysk: Izd–vo Alt. gos. tekhn. un-ta, 2007, 400 p.

Bernyk, I. M., Lugovskoy, O. F. Determination of the basic parameters of influence of technological environment on the workflow ultrasonic cavitation treatment, Vibration in engineering and technology, 2014, 3(75), 121-126.

Betchelor, G. K. Volny szhatiya v suspenzii gazovykh puzyr'kov v zhidkosti [The compression waves in the suspension of gas bubbles in the liquid], Mekhanika. Sb. perevodov inostrannykh statey [Mechanics. Coll. translations of foreign articles], 1968, 3(109), 65-89.

Nakoryakov, V. Ye., Pokusayev, B. G., Shreyberg, I. R. Rasprostraneniye voln v gazo- i zhidkostnykh sredakh, Novosibirsk. Izd-vo IFT AN SSSR, 1983, 237 p.

Rozenberg, L. D. Kavitatsionnaya oblast'. Moshchnyye ul'trazvukovyye polya [Cavitation region. Powerful ultrasonic fields], Moskow: Nauka, 1968, 223-265.

Davidenko, L. A. Privedennyye kharakteristiki sredy i akusticheskogo polya pri kavitatsii [These characteristics of the medium and the acoustic field with cavitation]. Tr. Odes. politekhn. un-ta , Odessa, 2008, 1 (29), 245-250.

Rozina, Ye. Yu. Zvukokapilyarnyy metod opredeleniya skorosti zvuka v kavitiruyushchey zhidkosti [Zvukokapilyarny method of determining the speed of sound in the liquid cavitation], Akustichniy vísnik [Acoustic Bulletin], 2005, 4(8), 51-58.

Krasil'nikov, V. A., Kuznetsov, V. P. Rasprostraneniye nelineynykh zvukovykh voln v zhidkosti pri kavitatsii [Propagation of nonlinear acoustic waves in the fluid in cavitation], Akusticheskiy zhurnal [Acoustic magazine], 1974, 20(3), 473-477.

Karpman, V. I. Nelineynyye volny v dispergiruyushchikh seredakh [Nonlinear waves in dispersive media], Moskow: Nauka, 1973, 475 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Мэзон, У. Физическая акустика / У. Мэзон // Методы и приборы ультразвуковых исследований, М.: Мир. – 1966. – Т.1 – С. 327-397.
  2. Колесников, А. Е. Ультразвуковые измерения / А. Е. Колесников. – М.: Издательство стандартов. – 1970. – 240 с.
  3. Ноздрев, В. Ф. Молекулярная акустика / В. Ф. Ноздрев, Н. В. Федорищенко – М.: Высшая школа, 1974. – 288 с.
  4. UA92949 Патент України на винахід, МПК – 2011.01. Спосіб вимірювання швидкості поширення ультразвукових коливань у середовищах, що рухаються / Сидоров Г. И. (Украина) G01N29/02; заявл. 05.01.2009; опубл. 27.12.2010, Бюл. № 24. – 3 с.
  5. Зубков, О. В. Метод высокоточного измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний в движущихся средах / О. В. Зубков, К. Н. Полтавский, Г. И. Сидоров // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – 2/9 (56). – С. 8-11.
  6. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. – М.: Сов. энцикл. – 1979. – 400 с.
  7. Красильников, В. А. Введение в физическую акустику / В. А. Красильников, В. В. Крылов // М.: Наука. – 1984. – 400 с.
  8. Kleiman, J. Benefits of ultrasonic peening treatment in fatigue improvement of welded elements // J. Kleiman, Kudryavtsev Y., Lugovskoy A. / Proceeding of the ASME 2012 31st International Conference on Ocean, Offshore and Engineering OMAE 2012. Rio de Janeiro, Brazil. – 2012.
  9. Луговской, А. Ф. Ультразвуковая кавитация в современных технологиях / А. Ф. Луговской, Н. В. Чухраев – К.: Київський університет. – 2007. – 245 c.
  10. Хмелев, В. Н. Ультразвуковые многофункциональные и специализированные аппараты для интенсификации технологических процессов в промышленности, сельском и домашнем хозяйстве./ В. Н. Хмелев, Г. В. Леонов, Р. В. Барсуков, С. Н. Цыганок, А. В. Шалунов. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та. – 2007. – 400 с.
  11. Берник, І. М. Встановлення основних параметрів впливу технологічного середовища на робочий процес ультразвукової кавітаційної обробки / І. М. Берник, О. Ф. Луговський // Вібрації в техніці та технологіях. – 2014. – № 3 (75). – C. 121-126.
  12. Бэтчелор, Г. К. Волны сжатия в суспензии газовых пузырьков в жидкости / Г. К. Бэтчелор // Механика. Сб. переводов иностранных статей. – 1968. – 3 (109). – С. 65-89.
  13. Накоряков, В. Е. Распространение волн в газо- и жидкостных средах. / В. Е. Накоряков, Б. Г. Покусаев, И. Р. Шрейберг // Новосибирск. Изд-во ИФТ АН СССР. – 1983. – 237 с.
  14. Розенберг, Л. Д. Кавитационная область / Л. Д. Розенберг // Мощные ультразвуковые поля. – М.: Наука. – 1968. – С. 223-265.
  15. Давиденко, Л. А. Приведенные характеристики среды и акустического поля при кавитации / Л. А. Давиденко // Тр. Одес. политехн. ун-та. – Одесса. – 2008. – Вып. 1(29). – С. 245-250.
  16. Розина, Е. Ю. Звукокапилярный метод определения скорости звука в кавитирующей жидкости / Е. Ю. Розина // Акустичний вісник. – 2005. – Том 8. – №4. – С. 51-58.
  17. Красильников, В. А. Распространение нелинейных звуковых волн в жидкости при кавитации / В. А. Красильников, В. П. Кузнецов // Акустический журнал. – 1974. – № 20 (3). – С. 473-477.
  18. Карпман, В. И. Нелинейные волны в диспергирующих середах / В. И. Карпман. – М.: Наука. – 1973. – 475 с.




DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2016.18.02

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.