Фокусирование в жидкости

Излучатели с фокусированием в жидкости......................193 [c.150]

Излучатели с фокусированием в жидкости [c.193]

Рис. 3. Сверхмощный высокочастотный концентратор с фокусированием в жидкости 1 — алюминиевая оболочка полуволновой толщины 2 — пьезокварцевые пластины (показана одна) 3 — контактная жидкость 4 — стакан 5 — звукопроницаемая плёнка 6 — изолирующая жидкость 7 — охлаждающая жидкость

Наличие кавитационных полостей, обладаюш их большей по сравнению с жидкостью сжимаемостью, иногда вызывает падение среднего волнового сопротивления среды, в результате чего заметно падает (при той же амплитуде колебаний поверхности излучателя) отдаваемая излучателем в среду мош ность [1]. Чтобы поддержать постоянство излучаемой мош ности, нужно суш ественно увеличить амплитуду колебаний излучателя, а это как раз и ограничивается усталостно-прочностными свойствами материала. Однако даже при, реализации этого требования интенсивность в рабочей зоне, находяш ейся на некотором расстоянии от поверхности излучателя, будет всегда меньше, чем вблизи излучателя. Наконец, сама излучающая поверхность неизбежно подвергается кавитационной эрозии. От всех этих недостатков свободны системы, основанные на фокусировании ультразвуковых волн [2]. В таких системах интенсивность нарастает по мере приближения от излучающей поверхности к фокальной области по закону 1/г для цилиндрической и 1/г для сферической фокусировки. Поэтому появляется возможность создать требуемую интенсивность звука внутри строго локализованной цилиндрической или сферической области произвольного радиуса при существенно меньшей интенсивности, снимаемой с излучающей поверхности. При этом излучатель работает в нормальном, не форсированном режиме и не требует искусственного охлаждения отсутствует и кавитация у поверхности, отбирающая на свое образование часть звуковой энергии и разрушающая поверхность излучателя. [c.151]

Цилиндрические фокусирующие излучатели, т. е. такие излучатели, которые создают когерентный синфазно сходящийся цилиндрический фронт, дают меньшую концентрацию энергии, чем сферические, так как собирают энергию в фокальной полосе, ось которой совпадает с осью сходящегося фронта. Длина этой полосы приблизительно равна длине образующей излучателя. Такой тип фокусирования имеет свои преимущества и применяется, например, в процессах ультразвуковой очистки, поточной обработки жидкостей и т. д. [c.167]

Рис. 3-8. Схемы фокусирования звука акустическими линзами из различных материалов и зеркалом из жидкости ( ) из алюминия (<51 из пластмассы (в) фокусировка вогнутым зеркалом (г).

Ультразвуковые колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с определенной скоростью в какой-либо материальной среде — газах, жидкостях, твердых телах. Колеблющийся источник звука периодически сближает примыкающие к нему частицы, которые передают это сжатие среды следующему прилегающему слою и волны сжатия, чередуясь с волнами разрежения, проходят все пространство, занимаемое данной средой. Скорость и направление распространения звуковых волн зависят от плотности и упругости среды, а также ее размеров. Особенностями высокоэнергетических ультразвуковых колебаний является возможность фокусирования энергии на сравнительно небольшую площадь рабочей зоны. Ультразвуковые колебания малой интенсивности, используемые для дефектоскопии и исследования вещества, подчиняются законам линейной акустики. [c.8]

Эта специфика прежде всего выражается в реальной и широко используемой возможности генерирования плоских или квазипло-ских волн, в особом значении импульсного режима излучения, в воздействии мощного ультразвука на среду и ее реакции на это воздействие, в сильном поглощении ультразвуковых волн в газах и возможности распространения сдвиговых волн в жидкостях, в отчетливом проявлении нелинейных акустических эффектов в жидкостях и твердых телах, постоянных сил в ультразвуковом поле и т. д. Соответственно на первое место в ультраакустике выходят вопросы распространения плоских волн, их поглощения, отражения, преломления, прохождения через слои, фокусирования, рассеяния, анализ нелинейных эффектов, пондеромоторных сил в поле плоских волн, дифракционных и интерференционных эффектов в поле реальных излучателей ультразвуковых пучков вместе с анализом отклонений характеристик ультразвукового поля в ограниченных пучках по сравнению с полем идеальных плоских волн, распространения различных типов ультразвуковых волн в безграничных и ограниченных твердых телах, в том числе — в кристаллах и пр. В насго-яи ей книге сделана попытка дать всем этим вопросам достаточно полное освещение в сочетании с другими аспектами распространения ультразвуковых волн. В книге приводятся также э сперимеп-тальные данные по скорости и поглощению ультразвука в л<идко-стях и газах, а также по скорости звука в изотропных твердых телах и кристаллах. Наряду с классическим материалом в ней использованы данные из оригинальных источников, на которые сделаны соответствующие ссылки. [c.5]

Высокочастотный К. а.— устройство для увеличения плотности энергии в нек-рой части пр-ва по сравнению с плотностью энергии у поверхности УЗ излучателя. Действие его основано на фокусировке звука, поэтому в кач-ве К. а. могут быть использованы любые фокусирующие устройства — акустич. линзы, зеркала, зональные пластинки, рефлекторы, а также спец. К. а., к-рые представляют собой УЗ фокусирующие излучатели, имеющие форму части сферы, прямого кругового цилиндра или трубы. Они могут создавать в фокальной области интенсивности до неск. кВт/см и даже МВт/см (т. н. сверхмощные К. а.). В сверхмопщых К. а. применяется фокусирование как в жидкости, так и в тв. теле. Высокочастотные К. а. используют гл. обр. в УЗ технологии для эмульгирования, диспергирования, распыления, мойки, сушки и др. в физике—для исследования действия мощного УЗ на [c.310]

Это свойство нелинейной волны забьшать о своей начальной амплитуде приводит к тому, что через заданный слой среды нельзя передать акустическую мощность выше некоторой максимальной, равной Po qU /3. Так, в воде на частоте 1 МГц ft max = 40/х кВт/м, где х выражается в метрах впрочем, для реальных жидкостей предельные уровни поля достигаются лишь при очень мощных источниках (чаще - в фокусированных волнах). [c.37]

В последнее время в промышленности получил распространение электрогидравличе кий метод обработки, основанный на возбуждении импульсного высоковольтного разряда в среде жидкости. В результате этих импульсов возникают сверхвысокие давления жидкости также в виде импульсов, при фокусировании которых на заданный участок поверхности производится обработка. Мощность и длительность импульсов определяется параметрами электрической схемы. [c.326]

Электрогидравлический метод обработки в последнее время в промышленности получил большое распростра- нение. Он основан на возбуждении импульсного высоковольтного разряда в среде жидкости. В результате этих импульсов возникают сверхвысокие давления жидкости также в виде импульсов, при фокусировании которых на заданный участок поверхности производится, обработка. Мощность и длительность импульсов определяются параметрами электрической схемы. Этот метод прйменяют для наклепа поверхностей металлических заготовок, прошивания отверстий в неметаллических хрупких материалах и т. п. [c.356]

Для счета частиц Б. В. Дерягиным, Г. Я. Власенковым и Н. М. Кудрявцевой разработан специальный ультрамикроскоп ВДК-4, основанный на поточно-ультра-микроскопическом принципе фокусирования лучей от источника света в центре внутреннего канала кюветы. Жидкость, содержащая исследуемые частицы, протекает ла/минарно через внутреннюю трубку и, дойдя до прозрачной стенки, меняет направление движения. При этом в момент пересечения частицами освещенной зоны на темном фоне наблюдаются яркие вспышки, фиксируемые специальным счетчиком или определяемые визуально. Способ этот наиболее полно отражает эффект обработки и может служить надежным методом индикации в теплоэнергетике. [c.69]

Терхьюн [52] исследовал параметрическое взаимодействие, приводящее к появлению излучения с частотой 2(йь— (соь —сои) = ( >ь + ( )v в тонких образцах различных кубических кристаллов и жидкостей. Фокусированный луч комбинационного лазера на бензоле содержал линейно поляризованный свет с частотами Мь и мь — со . с м /2яс = 992 см К Излучения со всеми другими частотами были отфильтрованы из луча. В пластинках, вырезанных из кубических кристаллов, свет распространялся вдоль оси [001]. Угол между осью [100] и направлением параллельных поляризаций излучений с частотами мь и ( >ь — сои обозначается через 0. При 0 = 45° интенсивность излучения с частотой соь + со оказывается другой, чем при 0 = О и 90°, что указывает на анизотропию тензора восприимчивости четвертого ранга в кубических кристаллах. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...