Кавитация акустическая 449, 470 — Влияние

Результаты визуальных наблюдений за кавитацией и фотосъемки обобщены на рис. 7-49, из которого, в частности, видно, что с увеличением количества воздуха в воде увеличивается параметр кавитации, соответствующий ее возникновению. Акустические спектры при отсутствии и наличии кавитации для различного содержания в воде воздуха приведены соответственно на рис. 7-50 и 7-51. Получены они с помощью датчика из титаната бария с диаметром диска 7,5 см, погружаемого в воду в контейнере, устанавливаемом на верхнее окно рабочей секции трубы. Как видно, четкой закономерности и значительного влияния количества воздуха на спектр издаваемого щума не обнаружено в большом диапазоне не слишком высоких частот, если не считать самой правой части графиков с частотами, доходящими до 10 тыс. гц, где влияние воздуха становится более ощутимым. Интересно, что оно здесь проявилось различно для бескавитационного и кавитационного режимов. Следует отметить, что регистрируемые в исследованиях. частоты были небольшими (до 10 тыс. гц) и не достигали области, обычно характерной и интересной для кавитационных процессов (больше 20 тыс. гц). Очевидно, что вопрос о влиянии содержания воздуха на акустический спектр в данной работе исследован недостаточно. [c.182]

Во всех предыдущих соотношениях для устойчивости не учитывалось влияние инерции и других зависящих от времени факторов на рост пузырьков. Однако, как отмечалось в гл. 1, кавитация связана с изменением скоростного напора, либо с его падением или повышением в случае гидродинамического течения вдоль твердой границы, либо с полями переменного давления, как в случае вибрационной и акустической кавитации. Поведение ядра в процессе его роста до критического размера зависит от типа поля давления в окружающей среде. [c.108]

Большое влияние на производительность моечных установок с использованием ультразвука оказывает правильный подбор удельной акустической мощности преобразователя. При низкой удельной акустической мощности эффективность обезжиривания поверхности деталей очень мала. С увеличением мощности до 0,8 10 Вт/м , т. е. с наступлением кавитации, скорость очистки повышается. Дальнейшее увеличение удельной мощности незначительно изменяет длительность обезжиривания. [c.70]

Таким образом, особенности влияния акустической кавитации на первичную кристаллизацию интер-металлидов и других избыточных фаз [c.470]

Поскольку кавитационные свойства жидкости и интенсивность ряда эффектов, сопутствующих кавитации, в существенной мере определяются содержанием в жидкости газовых пузырьков, целесообразно рассмотреть влияние различных факторов на содержание в жидкости пузырьков, дать оценку возможным концентрациям в воде свободного газа и рассмотреть некоторые закономерности распределения пузырьков по размерам. В связи с тем, что в литературе по чисто акустическим вопросам подобных данных почти не содержится, мы сочли возможным включить в настоящую главу результаты исследований, выполненных в замкнутых гидродинамических установках, в кильватерных струях кораблей и т. д. Эти, а также другие приведенные нами здесь результаты позволяют приближенно оценить величины концентрации свободного газа в реальных жидкостях. [c.410]

Теоретически и экспериментально доказано, что поглощение и рассеяние звука кильватерными струями кораблей обусловлено воздушными пузырьками, образующимися в результате нескольких одновременно действующих эффектов 1) кавитации на гребных винтах корабля 2) диффузии растворенного воздуха в полости с пониженным давлением 3) влияния воздуха, внесенного в воду корпусом корабля. Акустические эффекты, созданные кильватерной струей, продолжают существовать от 15 до 45 мин после прохождения корабля. [c.417]

Скорость и результаты процесса акустической деструкции зависят от концентрации раствора высокополимера, от продолжительности озвучивания и от таких параметров акустического поля, как интенсивность ультразвука и кавитация. Не менее интересно изучение влияния на этот процесс внешнего давления, частоты акустических колебаний, термического действия ультразвука и некоторых других факторов. [c.62]

В практических условиях, однако, чаще всего приходится иметь дело с разнообразными сочетаниями различных процессов, например измельчения и перемешивания, перемешивания и растворения, охлаждения и кристаллизации, т. е. с сочетаниями механических процессов с процессами тепло- и массообмена. В то же время озвучивание среды интенсивными акустическими колебаниями бывает связано с одновременным возникновением в ней различных гидродинамических, тепловых и других явлений (высокие ускорения частиц, кавитация, повышение температуры и др.). Сочетание некоторых из них, в частности перемешивающего и термического действия ультразвука, может оказаться нежелательным. Однако в ряде случаев оно может быть использовано для более эффективного воздействия на процесс или для одновременного воздействия на направление и скорость двух или нескольких процессов, протекающих в озвучиваемой среде. Эти обстоятельства выдвигают дополнительные серьезные задачи, связанные с управлением комплексным влиянием ультразвука на отдельные процессы и на совокупность одновременно протекающих процессов. [c.91]

Кавптацпопная полость 317 Кавитационный пузырёк (см. Кавитационная полость) 172 Кавитация акустическая, влияние на процесс дегазации 312 [c.686]

Из уравнения (121) следует, что при 73°С наблюдается максимум скорости ультразвука в воде, наличие которого можно объяснить зависимостью структуры воды от температуры. По другим данным [ 296, с. 390], максимум скорости ультразвука в воде, или иначе максимум сжимаемости воды, наблюдается при 63,5°С. Аналогичные максимумы скорости ультразвука наблюдаются и в растворах Na 2SO4, причем температура максимума скорости монотонно убывает с ростом концентрации соли. Влияние ионов на скорость ультразвука в водных растворах можно объяснить изменением структуры растворителя (воды) под действием электростатических полей ионов (электрострикция). При прохождении ультразвуковых волн в жидкой фазе наблюдаются следующие явления, оказывающие то или иное влияние на кинетику процессов цементации акустические течения, пандеромоторное (механическое) действие на частицы (твердые, газообразные) и кавитация. [c.85]

Другими типами примеси являются устойчивые включения нерастворенного газа или неконденсированного пара, которые могут изменить эффективную прочность на разрыв пробы жидкости. Давно уже известно, что кипение начинается, если в жидкости имеются газовые или паровые ядра. Влияние содержания воздуха на кавитацию изучалось рядом экспериментаторов, которые искали связь между общим содержанием воздуха в жидкости и началом кавитации. В работах [10, И, 40, 59, 60] описаны эксперименты, в которых понижение давления достигалось гидродинамическим путем с помощью трубок Вентури. Хотя результаты, полученные разными экспериментаторами, не согласуются количественно и имеют большой разброс в каждой отдельно взятой совокупности данных, была обнаружена общая тенденция, заключающаяся в том, что с уменьшением содержания воздуха давление, при котором начинается кавитация, падает. При самых малых содержаниях газа в жидкости существуют растягивающие напряжения. Примеры полученных результатов представлены на фиг. 3.2. Акустические эксперименты также показали, что в дегазированных жидкостях начало кавитации затягивается [6, 45, 48, 50]. Другая картина складывается при сравнении жидкостей, содержащих растворенный и нерастворенный газ. По всей видимости, при полном растворении газа в жидкости ее прочность на разрыв остается очень высокой. Купер и Тревена [35] [c.83]

Важно, что в экспериментах по исследованию кавитации, описанных в работе [55], непрерывно осуществлялся контроль концентрации и распределения по размерам пузырьков нерастворенного газа, переносимого циркулирующей жидкостью. Ядра кавитации в виде пузырьков нерастворенного газа, присоединенных к неподвижным поверхностям, во внимание не принимались. Концентрация циркулирующего нерастворенного газа измерялась по ее влиянию на скорость распространения импульса давления. Этот метод в первоначальном его варианте был описан Риикеным и Олсоном [56]. Установка для измерения распределения газовых пузырьков по размерам состояла из заполненной водой рабочей камеры с источником акустического шума. При помощи акустического датчика в заполненной камере измерялось затухание для ряда частот, измененное присутствием газовых пузырьков. Затухание в некотором интервале частот свидетельствовало о ирисутствии пузырьков соответствующего среднего диаметра, а относительное затухание является мерой концентрации пузырьков этого размера [c.265]

Истинная акустическая кавитация имеет другую природу. Блейк ) исследовал ее зависимость от температуры и давления для дегазированной воды. Он показал, что существуют также важные гистерезисные эффекты, имеющие масштаб времени порядка минут и вызывающие в некоторых жидкостях также и эффекты вязкости. В его опытах порог кавитации для звукового луча с частотой 60 кгц соответствовал максимальным напряжениям порядка нескольких атмосфер. Однако в его опытах, как и в опытах других исследователей ), определение пиковых напряжений производилось без учета влияния прилипа(1ия [c.407]

Воздействие мощного УЗ на обогатительные и гидрометаллургич. процессы связано с возникновением в жидкой среде акустических течений и кавитации, что вызывает перемешивание жидкости, её гомогенизацию, ускоряет протекание процессов конвективной диффузии, оказывает влияние на температурное поле в среде. На границе твёрдая — жидкая фаза УЗ вызывает точечную эрозию твёрдой поверхности, её очистку, раскрытие микропор и др. эффекты, что может быть использовано для измельчения твёрдой фазы или изменения состояния её поверхности. Эти действия УЗ также во многом определяются развитием в жидкости кавитации и микропотоков, возникающих вблизи любой неоднородности среды. Кроме того, микропотоки существенно уменьшают толщину диффузионного слоя, что приводит к интенсификации процессов, где лимитирующим фактором является скорость диффузии через пограничный слой (см. Тепломассообмен в ультразвуковом поле). В качестве источников УЗ в гидрометаллургич. и обогатительных процессах применяются гидродинамические излучатели вихревого, щелевого и роторного типа, а также (в основном для лабораторных экспериментов) магнитострикционные преобразователи с излучающими диафрагмами. [c.348]

Исследований, связывающих скорость очистки от характерных загрязнений со скоростью и характером микронотоков, не проводилось. Недостаточно изучено также влияние кавитации на формирование акустических течений в объеме жидкости. [c.169]

Когда рассматривается влияние акустической мощности на скорость массообмена прежде всего встает вопрос о пороговой для начала процесса величине, характеризующей звуковое поле, — давлении, интенсивности, объемной плотности энергии и т. п. В этом отношении в известных нам работах имеется некоторая путаница. Дело в том, что ряд авторов [70, 87, 88) рассматривает явление вынужденного выделения газа из жидкости в прямой связи с процессом кавитации, и в соответствии с этим предлагает считать порог кавитации одновременно и порогом дегазации жидкостей. В работе [89] даже приведены кривые зависимости пороговой амплитуды звукового давления Р , нри которой в дистиллированной воде наблюдалось образование маленьких газовых пузырьков. Однако, судя по описанным в той же работе химическим эффектам, сопровождавшим появление пузырьков, как и в работе [87], речь идет о кавитационном пороге. В работе [77] концентрация газа изменялась только при превышении некоторой величины акустической мощности. Однако обусловлено это разрешающей способностью методики измерения газосодержания, так как визуально выделение газовых пузырьков происходило и при значительно меньших, чем IVд, величинах акустической мощности. Поскольку в перенасыщенной жидкости выделение растворенного газа в колеблющиеся пузырьки происходит при любой амплитуде звукового давления, понятие о пороге дегазации здесь неприменимо. Если же речь идет о жидкости в недонасыщенном состоянии, то, как указывалось в гл. 2, для каждого пузырька существует критическая величина звукового давления Ра ,,, зависящего от относительной концентрации Сд/Ср, нри которой растворенный газ поступает в пузырек. Поскольку при данной частоте звука минимальным значением Ра обладают пузырьки резонансного размера, она является одновременно и порогом дегазации. Следует заметить, что с повышением частоты колебаний, как показывают расчеты, значение Ра также увеличивается (см. рис. 20, стр. 280, Со/Ср = 0,8, Д = Лр,з). [c.304]

Несовершенство наших знаний в этой области в настоящее время не позволяет достаточно строго описать закономерности разнообразного, иногда противоположного по своим результатам влияния различных факторов ультразвукового воздействия на физико-химические процессы. Существенно, что каждое из описанных выше явлений в зависимости от условий может быть связано как с положительными, так и с отрицательными эффектами кавитация, например, существенно интенсифицирует многие гетерогенные процессы, но может привести к повышению износа и даже разрушению аппаратуры [42] звукохимическое или термическое действие интенсивных колебаний может ограничить их применение в тех случаях, когда химическое взаимодействие в среде или повышение ее температуры нежелательно действие ультразвука на гетерогенный процесс может быть различным по своему направлению при разных параметрах (например, частоте) поля и т. д. Легко представить себе также условия (возбуждение взрывного процесса и др.), когда применение интенсивных акустических колебаний является опасным. [c.20]

Исследуя воздействие ультразвуковых колебаний на диффузию раствора оксалата натрия через целлофановую мембрану, Т. Тарноччи [176] наблюдал ускорение этого процесса в 2—Зраза по сравнению с обычными условиями. Им изучено влияние на процесс таких факторов, характеризующих обычно интенсивное акустическое поле, как местный нагрев, механическое перемешивание, радиационное давление, переменное давление, кавитация. В условиях опытов доля местного нагрева и механического перемешивания в ускорении процесса диффузии составляла — 40— 60%, на долю собственно ультразвукового воздействия (радиационное давление, кавитация, переменное давление) приходилось соответственно также 40—60%. Методика исследований позволяла по существу установить лишь качественное различие между отдельными параметрами интенсивного акустического поля (погрешность опытов составляла 10%). Вообще же очевидно, что влияние разных параметров акустического поля на различные диффузионные процессы может быть различным. Поэтому необходимо предварительное выяснение роли каждого из этих параметров (или отдельных факторов ультразвукового воздействия) в конкретных условиях рассматриваемого процесса. [c.72]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...