Рэлеевское давление в стоячей волне

В [24] был рассмотрен случай рэлеевского давления в стоячей волне, когда одна из стенок совершает колебания. Если расстояние между стенками L, то радиационное давление аа жесткую стенку [c.200]

В такой простой постановке можно рассчитать радиационные силы, действующие на частично отражающую и частично поглощающую плоскопараллельную пластину, и определить рэлеевское давление в стоячей волне между двумя неподвижными стенками [5, 71. [c.126]

На рис. 5 изображены в схематическом виде кривые распределения колебательной скорости У, звукового давления Р, радиационного давления и продольной составляющей скорости рэлеевского потока в стоячей волне. Так как распыление наиболее интенсивно протекает в узле давления, то следует полагать, что ни Р, ни ни г не ответственны за этот процесс. Градиенты давления на диаметре капли также невелики, так как размеры капли во много раз меньше длины волны. Поэтому можно предположить, что механизм распада капель в звуковом поле аналогичен механизму этого процесса в воздушной струе, как он трактуется в работе [25], и состоит в том, что под влиянием внешнего потока внутри капли (тангенциальные составляющие скорости жидкости на поверхности капли и газа равны) возникает движение, динамический напор которого при некоторых условиях превышает поверхностное натяжение. Это и приводит к дроблению капли. Для ламинарного потока радиус неустойчивой капли может быть найден из выражения [25] [c.591]

Во-вторых, при расчете функции ф учитывались только диффузионные эффекты, тогда как экспериментальная функция является результатом действия всех работающих на дегазацию механизмов. Как мы видели, кроме диффузии, сюда входят эффекты, ускоряющие выделение из жидкости свободных пузырьков коалесценция за счет силы Бьеркнеса и акустических потоков, изменение скорости всплывания пузырька под действием силы радиационного давления и увлечение его движущейся жидкостью. Насколько существенны эти факторы, можно судить по результатам, приведенным в гл. 3, где рассматривалось поведение одиночного пузырька или пары пузырьков в звуковом поле. Мы видели, что влияние акустических потоков существенно в особых случаях. Действительно, рэлеевские потоки в воде в поле стоячей волны имеют весьма незначительные скорости и не могут оказывать заметного влияния ни на число встреч пузырьков, ни на скорость их всплывания. Роль эккартовского потока при больших интенсивностях звука на высоких частотах и удачном соотношении радиуса звукового пучка и трубы может быть весьма значительной. Однако в проводившихся экспериментах соответствующим выбором диаметра трубы (/ 1= 0) вероятность появления потока была сведена до минимума. Измерение распределения давления по диаметру трубы показало, что из-за неоднородности поля можно принять г = 0,8 Гх, при использованных в эксперименте значениях интенсивности это приводило к весьма небольшим значениям скорости потока. Из приведенных в 3 гл. 3 оценок поправки к скорости на радиационное давление следует, что она существенна только для пузырьков резонансного размера, а для остальных (а их подавляющее большинство) ничтожна. Таким образом, наблюдавшееся в наших экспериментах изменение концентрации газа в жидкости вызвано диффузией растворенного газа в пузырьки и коалесценцие пузырьков под действием си.ты Бьеркнеса, т. е. ф,= фд+ф . Коалесценция пузырьков влечет за собой, с одной стороны, увеличение скорости всплывания пузырьков, что способствует увеличению ф.,, а с другой, как результат увеличения радиуса пузырьков, изменение величины диффузионного потока газа на пузырек в сторону, зависящую от частоты звука. Как мы видели, для коалесценции необходимо, чтобы сдвиг по фазе между колебаниями рассматриваемой пары пузырьков не превышал г. 2. Число коалесценций при этом зависит от концентрации и размеров пузырьков (см. 2 гл. 3). Так как постоянные коэффициенты в функции распределения иузырьков по числу и радиусам неизвестны, пока пет возможности оценить число встреч пузырьков при различных интенсивностях звука и частотах, т. е. найти зависимость эффекта коалесценции от основных параметров поля. Так как ф складывается из фд и ф , можно было бы предположить, что существование максимума кривой частотной зависимости обусловлено онределенным взаимодействием фд и ф . В самом деле, если принять, что диффузионная стадия [c.326]

Конфигурация и направление рэлеевских потоков в стоячей звуковой волне вне и внутри пограничного слоя показаны на рис. 2. Так как акустические потоки, подобно обычным потокам, могут влиять на процесс испарения жидкостей, рассмотрим, каковы величины скоростей, наблюдающиеся в реально применяемых звуковых нолях. Для этого вычислим максимальные значения продольной и поперечной составляющих скорости в канале высотой 4 см нри звуковом давлении 160 дб (7 =700 см сек). Согласно (4), максимальное значение продольной компоненты скорости наблюдается между пучностями и узлами стоячей волны по оси канала, и при заданных нами условиях составляет 2,7 см1сек. Наибольшие значения поперечных составляющих имеют место в узлах и пучностях при 1/=0,42 Ь и для частоты 5 кгц см сек. [c.588]

Исследование влияния изл1енения толщины пограничного слоя в звуковом ноле на процесс массообмена проведено нами на керамической пластине, поры которой были заполнены водой [34]. Пластина помещалась заподлицо в стенке камеры, в которой создавалась стоячая звуковая волна на частоте 1,1 кгц с давлением в пучности 164 дб. Пластина бьща расположена между узлом и пучностью стоячей волны, где акустический ноток имеет в основном продольную составляющую скорости. Процесс изменения влагосодержания образца во времени нри испарении воды под воздействием звукового поля (1) и при обдуве его воздухом (2) графически изображен на рис. 7. В отсутствие звука скорость воздуха, равная 2,2 м/сек, подбиралась в соответствии с максимальной величиной продольной составляющей скорости рэлеевского потока при выбранном значении звукового давления [17]. [c.594]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...