Волновое сопротивление жидкости при кавитации

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]

Помимо дополнительного затухания ультразвука кавитация приводит еще к разрыхлению жидкости, в результате чего изменяются ее плотность, сжимаемость и, следовательно, волновое сопротивление. Чтобы количественно описать эти изменения, выберем в кавитационной области такой объем У( линейные размеры которого малы по сравнению с длиной ультразвуковой волны, так что акустическое давление в нем можно считать постоянным и синфазным, и в то же время достаточно велики по сравнению с размером кавитационных пузырьков. Иначе говоря, размеры последних должны быть много меньше длины ультразвуковой волны, что обычно выполняется на тех сравнительно низких частотах, при которых [c.139]

ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ Ра. ПРИ КОТОРОМ ВОЗНИКАЕТ КАВИТАЦИЯ, вязкость т]. СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКА с И ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ рс ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ГИДРОСТАТИЧЕСКОМ ДАВЛЕНИИ Ро = 1 атм [c.507]

Плотность парогазовой смеси на несколько порядков меньше плотности капельной жидкости, а сжимаемость парогазовой смеси — на несколько порядков больше. Эквивалентные характеристики жидкости с развитой кавитацией сильно зависят от индекса кавитации. При индексе кавитации 0,04 волновое сопротивление жидкости уже на целый порядок меньше, чем у некавитирующей жидкости. В связи с этим на границе раздела кавитационная область — жидкость происходит рассеяние и отражение ультразвуковых волн. [c.231]

Ркав = Рх (1 —Щ + р,0, = X,, (1 — О) уф, где (и — плотность и сжимаемость сплошной жидкости р,. и — плотность и сжимаемость парогазовой смеси в кавитационных пузырьках О — средний показатель кавитации, соответствующий тому среднему радиусу кавитационного пузырька, около которого происходят его колебания. В качестве этого среднего радиуса естественно выбрать половину максимального радиуса Ятах, тогда О 0,1 О. Среднее во времени волновое сопротивление кавитирующей среды теперь можно записать в виде [c.140]

К нелинейным эффектам, возникающим при кавитации, относится и падение волнового сопротивления рс кавитирующей жидкости. Это связано, во-первых, с уменьшеним плотности среды при образовании пузырьков, во-вторых, со значительным увеличением [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...