Периодические колебания поверхности жидкости

Периодические колебания поверхности жидкости [c.377]

I. ПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ 381 [c.381]

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ 383 [c.383]

ПЕРИОДИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ 385 [c.385]

ЧИХ ВОЛН, зависящих от одного параметра. Отсюда вытекает, если принять во внимание линейность уравнений и всех граничных условий, что, проинтегрировав уравнения (12) по свободному параметру, получим снова периодические колебания поверхности жидкости эти колебания будут иметь частоту а. Решая уравнение [c.385]

В ряде его работ рассмотрены важные задачи теории вибраторов, сообщающих периодические колебания поверхности ограниченной жидкости (1949, 1950, 1954 гг.). В работе Преломление и отражение плоских волн в жидкости при переходе с одной глубины на другую (1950 г.) впервые с точки зрения гидродинамики изучено изменение формы волны, выходящей на мелководье. Публикация О волнах на поверхности раздела двух потоков жидкости, текущих под углом друг к другу (1952 г.) позволила объяснить возникновение перисто-кучевых облаков. В статье Задача Коши — Пуассона для поверхности раздела двух текущих потоков (1955 г.) показано, что при начальном возмущении на поверхности раздела двух неограниченных жидкостей разной плотности, текущих с разными скоростями, неподвижный наблюдатель уловит правильные, почти строго периодические чередования подъемов и спадов жидкости. Это не следует из обычной постановки задачи Коши — Пуассона. [c.11]

Будем рассматривать периодические по времени, с частотой а, колебания поверхности жидкости. [c.175]

Если же прикрепить к сосуду с двух сторон мягкие пружинки (рис. 191, б), то свободная поверхность жидкости при колебаниях банки уже не будет оставаться параллельной дну сосуда, а будет сама тоже колебаться. Причина этого заключена в том, что пружины, действуя на банку с некоторой силой, изменяют ее ускорение, в то время как на воду действует только сила тяготения Земли и ускорение воды при колебаниях в банке остается неизменным. Поскольку банка и вода движутся теперь с разными ускорениями, свободная поверхность воды меняет свое положение относительно сосуда. Так как при движении маятника в крайние положения пружины тормозят его движение, вода движется с большим, чем маятник, ускорением и набегает на край банки — уровень воды у этого края банки подымается. При движении банки к другому крайнему положению подымается уровень воды у другого края банки. Эти периодические подъемы уровня воды у краев банки и представляют собой явление приливов в простейшем виде. [c.397]

Если импульсы в какой-либо точке повторяются периодически, то на поверхности жидкости распространяются круговые волны. Все точки, находящиеся на одной и той же окружности, колеблются в одинаковой фазе. Расстояние между двумя окружностями, в которых фаза колебаний отличается на 2я (например, между двумя горбами), представляет собой длину волны. Как и прежде, X = vT, где v — скорость распространения волны, а Т — период, с которым повторяются импульсы. [c.707]

Таким образом, в прямоугольном канале могут возникать стоячие колебания жидкости, описываемые формулами (39). Таких форм колебаний бесчисленное множество, так как каждому натуральному числу соответствует своя форма колебаний. В каждом главном колебании при фиксированном у точка поверхности волны совершает периодические колебания с часто-2А-1 [c.289]

Механизмы односторонне направленных движений пузырей, обусловленные волнами на свободной поверхности жидкости. Анализ системы (8), которая приведена к стандартной форме для последующего применения метода усреднения, показывает, что в шестом уравнении имеется произведение гармонических с частотой колебаний полости членов. Это последнее произведение описывает механизм односторонне-направленного перемещения пузырей в жидкости, в которой колебания центра масс пузырька и пульсации его радиуса происходят с одинаковой частотой. Именно этот механизм и лежит в основе дрейфа пузырей в трубе, заполненной вязкой жидкостью, когда перепад давлений на концах трубы — периодическая функция времени. Все движения, исследованные в предыдущем разделе 1, обусловлены действием именно этого механизма. Что касается движений пузырей в баках, то действие этого механизма приводит к возникновению вибрационной силы, обеспечивающей затопление пузырей. Она может быть вычислена исходя из исследования одномерных уравнений движения пульсирующего пузыря. По-видимому, впервые данная вибрационная сила была описана еще в пятидесятых годах прошлого века в работе [2].Члены, определяющие [c.319]

Если амплитуда возбуждающих вибраций находится в некотором интервале <С 02> то монотонно нарастающая с момента включения источника этих вибраций амплитуда д возбуждаемых волн достигает через некоторое время максимальной предельной величины, после чего волновое движение, возбуждаемое вибрациями, становится периодическим и устойчивым. При этом, в отличие от линейного случая малых амплитуд, гребни стоячих волн теряют свою синусоидальную форму и приобретают в моменты наибольшего поднятия характер относительно узких язычков, напоминающих капли, которые еще не успели оторваться. Связанное с такой формой колебаний усиленное растяжение поверхности жидкости вызывает повышенный декремент затухания, чем и обусловливается восстановление устойчивости параметрических колебаний при приближении к стационарному состоянию [c.372]

Относительно полученного решения задачи следует сделать одно замечание. Представляя решение задачи в виде полусуммы определенных интегралов (11), мы пришли к уравнению поверхности жидкости в виде (14) анализ этого решения показал, что поверхность жидкости вдалеке от источника имеет форму стоячих колебаний. Мы определяли решение задачи, имеющее тот же период, каким обладает дебит пульсирующего источника. В силу этого на полученное решение (14), (23), (24) может быть наложено любое решение, изображающее свободные периодические волны с частотой а. Наложив на поверхность жидкости стоячие колебания частного вида (25), мы нашли новое частное решение задачи с прогрессивными волнами, разбегающимися в обе стороны от источника. Но мы могли бы наложить на волны (14) и другие свободные волны частоты а, 2а, За и т. д. Иными словами, поставленная задача о волнах, возбуждаемых пульсирующим источником, не имеет единственного решения. [c.70]

Формула (34) имеет место для больших значений параметра со. Рассмотрим произвольно большой интервал изменения х, начинающийся в точке = О, и устремим I к бесконечности. Благодаря этому со будет стремиться к бесконечности, и после перехода к пределу формула (34) представит вид поверхности жидкости, находящейся под постоянным воздействием периодических колебаний оси Оу. Соответствующее этим колебаниям уравнение поверхности жидкости запишется так [c.334]

Oho описывает нелинейные периодические колебания жидкости частоты со относительно некоторого среднего стационарного движения, характеризуемого азимутальной скоростью и смещением свободной поверхности жидкости. [c.163]

В звуковой волне наряду с плотностью и давлением испытывает периодические колебания около своего среднего значения также и температура. Поэтому вблизи твёрдой стенки имеется периодически меняющаяся по величине разность температур между жидкостью и стенкой, даже если средняя температура жидкости равна температуре стенки. Между тем на самой поверхности температуры соприкасающихся жидкости и стенки должны быть одинаковыми. В результате в тонком пристеночном слое жидкости возникает большой градиент температуры температура быстро меняется от своего значения в звуковой волне до температуры стенки. Наличие же больших градиентов температуры приводит к большой диссипации энергии путём теплопроводности. По аналогичной причине к большому поглощению звука приводит при наклонном падении волны также и вязкость жидкости. При таком падении скорость жидкости в волне по направлению распространения волны) имеет отличную от нуля компоненту, касательную к поверхности стенки. Между тем на самой поверхности жидкость должна полностью прилипать к стенке. Поэтому в пристеночном слое жидкости возникает большой градиент касательной составляющей скорости ), что и приводит к большой вязкой диссипации энергии (см. задачу 1). [c.372]

Интересно отметить, что когда после окончания экспериментов давление в этом отрезке понижалось до атмосферного, то объем пузырька был мал по сравнению с исходным - воздух растворился под давлением в деаэрированной воде. Этот малозначительный на первый взгляд факт приобретает особое значение в связи с условиями правильной организации эксперимента. Если измерительный стенд содержит упругий объем (например, неисчезающий газовый пузырек), то его сжатие и расширение могут вызвать колебательное изменение расхода охладителя через образец и, как следствие - незатухающие колебания в системе. Так и было в первоначальных экспериментах, когда не удавалось добиться стабильной работы и наблюдались периодические пульсации давления перед образцом и температур во всех его точках с периодом 140-200 с (см. рис. 6.18). Такой режим является проявлением колебательной неустойчивости объединенной системы образец - гидравлический стенд, при котором происходит периодическое быстрое перемещение зоны испарения то на внешнюю (прорыв жидкости, резкое снижение кривых изображено на рис. 6.18), то на внутреннюю поверхность стенки (закипание до входа в нее, пик кривых). [c.151]

Определить интенсивность излучения звука от плоской поверхности с периодически колеблющейся температурой, частота колебаний и с 1%, где X — температуропроводность жидкости. [c.404]

При пленочном кипении жидкости на поверхности горизонтальной плиты значительных размеров поверхность паровой пленки испытывает интенсивные волновые колебания, в результате которых в различных ее точках периодически образуются всплывающие вверх паровые пузыри. На рис. 4-20 приведено сопоставление формулы (4-14) с опытными данными при пленочном кипении [c.125]

При работе механических форсунок с увеличением скорости истечения сплошная струя топлива распадается на капли. Изменение формы капель в процессе их распада можно проследить по микрофотографиям, приведенным на рис. 4 [7]. С повышением скорости истечения топлива распад струи происходит на некотором расстоянии от сопла, и основной причиной распада является потеря устойчивости струи вследствие осесимметричных колебаний. Дальнейшее повышение скорости истечения приводит к возникновению волновых колебаний, которые интенсивнее воздействуют на струю, и поэтому распад жидкости происходит ближе к соплу и на более мелкие капли. При высоких относительных скоростях истечения топлива уже невозможно заметить какие-то строго периодические волновые колебания. Деформации струи становятся запутанными с образованием. на ее поверхности малых волн, в результате воздействия которых [c.12]

При движении по трубе двухфазной среды — воды и пара поверхность трубы, воспринимающая тепло, может попеременно омываться то водой, то паром. При соприкосновении металла с водой вследствие большого коэффициента теплоотдачи от жидкости к стенке температура его понижается и, наоборот, при омывании металла насыщенным или перегретым паром температура его повышается, что и приводит к возникновению периодически меняющихся температурных напряжений. Период колебания температуры стенки, т. е. время изменения температуры от максимума до минимума и вновь до максимума, может быть различным — от секунд до десятков минут. [c.14]

Такие колебания цилиндра в потоке постоянной скорости, происходящие за счет внутренних явлений в пограничном слое на поверхности цилиндра, приводящих к только что отмеченным отрывам масс жидкости с поверхности цилиндра, относятся к числу автоколебаний. Их можно наблюдать на всевозможных плохо обтекаемых телах. Возникая в жидкости, эти периодические процессы вызывают вибрации тел, погруженных в жидкость. Известны автоколебания фабричных труб и высотных зданий во время ветра, причем частота этих колебаний не связана с частотой порывов ветра, как это имело бы место при вынужденных колебаниях. Аналогичные автоколебания совершают перископ подводной лодки, трубки конденсатора паровой турбины и др. [c.370]

Постановка задачи. Рассмотрим закономерности излучения упругих волн, возникающих в результате периодического изменения объема однородного тела в жидкости. Пусть объем тела выражается периодической функцией времени так, что скорость смещения всех участков поверхности направлена по нормали, построенной в соответствующей точке поверхности, и определяется периодической функцией v t). Под действием движения поверхности в жидкости возникнут периодические сжатия и разряжения, которые будут распространяться в виде упругих волн. Будем считать, что поверхность совершает малые колебания. В этом случае задача об излучении упругих волн сводится к решению волнового уравнения относительно потенциала скорости [c.193]

В гидродинамических системах высокочастотные вибрации также могут при определенных условиях приводить к стабилизации равновесных состояний, неустойчивых в статических условиях, и к возникновению новых равновесных конфигураций. В работах [4, 5] описаны эксперименты по динамической стабилизации неустойчивости Рэлея Тейлора, когда высокочастотные вертикальные вибрации приводят к устойчивости инверсного положения сред (тяжелая жидкость налита поверх легкой). Там же установлено, что при высокочастотных горизонтальных колебаниях сосуда плоская поверхность раздела сред становится неустойчивой, и на ней возникает практически неподвижный периодический рельеф, амплитуда которого определяется уровнем вибраций. [c.7]

При максимальном значении амплитуды объекты очистки многократно погружаются и извлекаются из жидкости. При амплитудах 150—200 мм они все время находятся в жидкости. Возможен такой режим, при котором после колебаний с малой амплитудой осуществляются колебания с выходом всего очищаемого объекта над поверхностью. Параллельно с очисткой изделий погружением в жидкость ведется процесс очистки растворов от твердых загрязнений. Твердые загрязнения, выпадающие на дно ванн, по его наклону стекают в окно 16 и вместе с раствором попадают в очистное устройство. Очистные устройства извлекают из раствора загрязнения, а очищенную жидкость возвращают через окна 18. Выходящий из окон 18 поток вызывает придонное движение жидкости, которое по наклонному дну ванны транспортирует оседающие твердые загрязнения к окну 16 и далее в очистные устройства. Таким образом, жидкость многократно проходит очистку от твердых загрязнений, предотвращая их накопление в растворе и на дне ванн. Периодическая очистка дна ванн не требуется,, как это необходимо в конструкциях, не оборудованных очистными устройствами. Срок службы раствора увеличивается в 5—6 раз. Перед окончанием цикла удаления загрязнений с поверхности объектов очистки очистные [c.83]

Во всех случаях колебания инструмента с частотой 20 кгц и амплитудой — 6 мк вызывают повышение стойкости инструмента до 34% по отношению к стойкости при обычном резании. Увеличение амплитуды до 12 мк приводит к снижению стойкости, причем с увеличением глубины резания понижение стойкости увеличивается по сравнению со стойкостью при обычном резании. Повышение стойкости в режиме малых амплитуд, по-видимому, обусловлено комплексом факторов улучшением доступа смазочноохлаждающей жидкости в зону резания, периодическими поворотами векторов сил трения на передних и задних поверхностях, явлениями местной усталости. [c.345]

Своеобразное явление обращения второго звука в первый и обратно имеет место при отражении звука от границы между жидким гелием и его паром. Действительно, распространяющаяся в гелии II волна второго звука, отражаясь от поверхности раздела жидкость — пар, создает на ней колебания температуры, приводящие к периодическому испарению и конденсации газа, в результате в паре вблизи поверхности возникают колебания плотности, распространяющиеся в глубь пара в виде обычных звуковых волн. [c.71]

Как показали описанные выше эксперименты, мгновенная скорость движения частиц абразива составляет несколько метров в секунду. При такой скорости движения частицы не могут за один период попасть с поверхности в рабочий зазор их движение происходит в результате обтекания их жидкостью на протяжении многих периодов. Скорость движения частиц абразива зависит от скорости втекания и вытекания жидкости. В работах [55, 58] были проведены расчеты, позволившие оценить объем пульсирующей в рабочем зазоре жидкости. В основе зтих расчетов лежит следующая гипотеза. В процессе колебаний инструмента объем рабочего зазора периодически то увеличивается, то уменьшается. При отходе инструмента от обрабатываемой поверхности в рабочем зазоре, вследствие сцепления жидкости с поверхностью инструмента, возникает растяжение жидкости. Эти силы, а также силы внешнего атмосферного давления вызывают поступление жидкости из бокового зазора под инструмент, причем, если [c.49]

Решение уравнения (33) при строгих граничных условиях (24), учитывающих периодическое изменение концентрации газа в жидкости у поверхности пузырька при его колебаниях, позволяет найти более точное выражение для величины диффузионного потока газа на пузырек, обусловленного микропотоками [c.267]

Допустим, что точки поверхности S твердого тела имеют в направлении нормали к этой поверхности некоторые скорости, малые по своей амплитуде и периодические по времени. Имея выражения амплитуд колебания в зависимости от координат точки на поверхности S, можно найти простой слой источников, распределенных на поверхности S, который будет создавать такое же движение жидкости, какое получается при колебательных движениях поверхности тела. [c.507]

Влияние вибраций на поведение неоднородных сред носит разносторонний характер. Во многих ситуациях гидродинамическая система в отсутствие вибраций способна совершать движения периодического характера и обладает спектром собственных частот. Примерами такого рода являются капиллярно-гравитационные волны на поверхности жидкости или поверхности раздела жидкостей, собственные колебания пузырька, взвешенного в жидкой матрице и т. п. В отсутствие внешних воздействий собственные колебания, как правило, затухают вследствие вязкой диссипации. Подкачка энергии в систему, обусловленная вибрациями, может привести к резонансному возбуждению такого рода колебаний. Хотя пионерская работа М. Фарадея [1 (где, по-видимому, впервые описано явление параметрического резонанса) посвящена именно вибрационному возбуждению капиллярногравитационных волн и вышла более полутора веков назад, вопрос о вибрационном возбуждении резонансных колебаний в гидродинамических системах нельзя до сих пор считать полностью исследованным. [c.6]

Влияние вибраций на поведение неоднородных гидродинамических систем носит разносторонний характер. Во многих ситуациях гидродинамическая система в отсутствие вибраций способна совершать движения периодического характера и обладает спектром собственных частот. Примером такого рода являются капиллярно-гравитационные волны на свободной поверхности жидкости или поверхности раздела несмешиваюш,ихся жидкостей, собственные колебания пузырька, взвешенного в жидкой матрице, колебательные режимы конвекции при подогреве сверху и т. п. В отсутствие внешних воздействий собственные колебания, как правило, затухают вследствие вязкой диссипации. Подкачка энергии в систему, обусловленная вибрациями, может привести к резонансному возбуждению такого рода колебаний. [c.11]

Периодичность была подробно изучена Хеджсом Она может возникнуть различным образом, и хотя нет полного согласия о причинах в разных случаях, можно все же предложить следующее общее объяснение. В течение начального периода активной коррозии вокруг анода образуется концентрированный слой соли металла, между тем как уход водородных ионов по направлению к катоду делает жидкость вблизи анода менее кислой эти изменения неизбежно ведут к пассивности. Когда пассивность устанавливается, коррозия металла замедляется, и ток, который продолжает итти, расходуется на выделение кислорода, используя для этого гидроксильные ионы и превращая жидкость снова в более кислую. Между тем раствор концентрированной соли удаляется от анодной поверхности или перемешивающим действием пузырьков кислорода, или вследствие опускания более тяжелого слоя, и те же самые влияния возобновляют доступ солеобразующих ионов таким образом условия снова ведут к положению, благоприятному для активности. В результате происходят. периодические колебания между активным и пассивным положениями длина периода зависит от природы металла, раствора, плотности тока и других условий. [c.34]

Исследовался важный вопрос об оптимальной высоте падения капель, для которой четко сформированное вихревое кольцо проходит наибольший путь. Установлен периодический характер зависимости глубины прохождения кольца от высоты падения капли, причем расстояние между соседними максимумами высоты хорошо коррелировали с пересчитанным на длину периодом собственных колебаний капли относительно сферической формы. Причины образования вихревых колец при падении капли на свободную поверхность жидкости объяснены следующим образом [239). Движение окружающей каплю жидкости вначале очень схоже с движением жидкости вокруг твердой сферы того же размера. Когда сфера движется, то касательная скорость ее отличается от касательной скорости сферы, поскольку жидкость обтекает последнюю. Если сфера жидкая, как и среда, в которой она движется, то не будет резкого разрыва в скорости, а только очень быстрое ее изменение, т.е. будет происходить конечное изменение скорости на исчезающе малом расстоянии. Такое изменение эквивалентно вихревому слою, покрывающему сферу, причем вихревые линии являются горизонтальными окружностями, и если жидкость вязкая, то завихренность в слое диффундирует внутрь и вовне. По мере паденйя капли сопротивление делает ее более плоской, пока она не станет дискообразной. К этому времени, однако, она будет наполнена вихревым движением, и поскольку дискообразная форма имеет неустойчивую конфигурацию завихренности, диск должен превратиться в устойчивую конфигурацию в виде яркого кольца. Наиболее важным свойством жидкости является ее вязкость. Когда капля станет дискообразной, то внутри нее должно быть достаточно вихревого движения, чтобы привести его к превращению в кольцо. Если вязкость слишком мала, то вихревое движение не будет иметь достаточно времени д..я удаления от поверхности капли, пока она дискообразна, и, таким образом, капля будет продолжать сплющиваться и превратится в тонкий слой с полосками вихревого движения вместо превращения в кольцо если вязкость слишком большая, то вихревое движение продиссипирует прежде, чем капля станет дискообразной. [c.232]

Известно, что при акустической кавитации основная механическая работа совершается ударными волнами, возникающими при захлопывании кавитационных полостей. Образование ударных волн происходит с частотой, равной частоте возбуждающих акустических колебаний. Диспергирование жидкости под действием образующихся таким образом периодических ударных волн может происходить двумя способами прямым и косвенным. В прямом способе сравнительно крупные капли-брызги образуются при встрече ударного фонтана с границей раздела жидкость-газ. Именно этот механизм имел в виду Зольнер, когда предлагал кавитационную гипотезу акустического распыления жидкости. В соответствии с кавитационно-волновой гипотезой, предложенной Богуславским и Экнадиосянцем, образование высокодисперсного аэрозоля, характерного для акустического распыления жидкости, происходит косвенным способом. Периодические гидравлические удары кавитационных пузырьков приводят к параметрическому возбуждению на поверхности жидкости стоячих капиллярных волн конечной амплитуды. Капли аэрозоля образуются из гребней этих волн так, как это описывается капиллярно-волновой гипотезой. С помощью этой гипотезы можно объяснить широкий круг наблюденных закономерностей и явлений, характерных для распыления жидкости в ультразвуковом фонтане. [c.378]

Явление нелинейной резонансной вибрационной устойчивости и перемешивания многофазных сред в слабых и сильных гравитационных полях. В качестве модели рассмотрим многофазную среду жидкость—пузырьки—твердые частицы, помещенную в цилиндрический бак, при вертикальных вибрационных воздействиях. Исследование, проведенное с помощью нэтоженной выше методики, а также серия целенаправленных экспериментов [5, 10, 13] позволили выявить устойчивый режим дви- кения, при котором часть пузырьков локализуется в определенной области течения, образуя газовое скопление, а другие мелкодисперсные элементы совершают чрезвычайно интенсивное периодическое движение, способствующее быстрому перемешиванию среды. Механизм этого явления раскрыт в работах [5, 10, 13], в которых показано, что оно обусловлено возникновением в среде перемещающихся вследствие изменения динамических характеристик системы областей устойчивого и неустойчивого равновесия мелкодисперсных элементов среды. Это явление в земных условиях неразрывно связано с резонансными колебаниями вибрационно-стабилизированных внутри среды локальных газовых скоплений, а в условиях ослабленной гравитации оно может осуществляться с резонансными колебаниями и разрушением свободной поверхности объема, занятого многофазной средой [c.113]

Кольцевой излучатель представляет собой ярмо из магнитострикционного материала в виде кольца, вокруг которого уложена обмотка (рис. 4.45). Для того чтобы обмотка не влияла на передачу колебаний боковой поверхностью кольца в окружающую среду, ее витки пропускаются через специальные отверстия, смещенные как можно ближе к внешней стороне кольца, но так, чтобы не снизить жесткость поверхности кольца. При пропускании переменного тока через обмотку кольцо периодически растягивается и сжимается, совершая радиальные колебания и излучая своей боковой поверхностью. Если стержневой излучатель может созп авать направленное излучение в виде более или менее узкого пучка, то кольцевой, естественно, излучает равномерно во все стороны в плоскости, перпендикулярной его оси, и может создавать направленность излучения только в плоскости, проходящей через ось кольца. В некоторых случаях для получения узкого пучка излучения от кольцевого излучателя его помещают в конический отражатель. Рисунок 4.456 поясняет принцип действия такого отражателя. Для работы в жидкости отражатель можно [c.173]

При дальнейшем уменьшении параметра К смесь пузырьков и воды охватывает всю хвостовую часть тела. Протяженность кавитационной зоны и интенсивность кавитации в следе будут возрастать до тех пор, пока внутренняя область следа не окажется целиком охваченной кавитацией и из нее не будет полностью вытеснена жидкость. Такое течение в следе называется суперкавитацией. Примеры полностью развитых кавитационных следов за круговым цилиндром представлены на мгновенных фотографиях (фиг. 5.16—5.18). На фиг. 5.16 и 5.17 показана каверна конечной длины, а на фиг. 5.18 каверна, достигшая полной длины . Снимки сделаны в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (чтобы показать ширину и форму каверны). На фиг. 5.16 основная каверна в момент съемки простирается за цилиндром на 3—4 калибра. За основной каверной тянется кавитационный след, имеющий периодический характер. Течение и кавитация при условиях, соответствующих фиг. 5.16, весьма неустойчивы. Каверна совершает колебания в длину и из стороны в сторону, что приводит к появлению периодически изменяющихся сил, приложенных к телу. Кавитационный след аналогичен течению с массой мелких пузырьков, уносимых потоком после отрыва присоединенных каверн (разд. 5.4). На фиг. 5.17 представлена другая фотография, снятая в другой момент времени, но при тех же скорости и давлении (при том же числе кавитации К). Поверхность основной каверны на фиг. 5.16 и 5.17 непрозрачна, и она относится к описанным выше присоединенным кавернам, у которых вдоль неровной поверхности раздела движется масса мелких пузырьков. [c.212]

Таким образом, резонансный эффект виброперемешивания состоит в том, что при вибрационном воздействии на двухфазную газожидкостную пузырьковую смесь образующаяся газовая подушка или система нескольких подушек является усилителем (резонатором) колебаний для пузырьковой смеси, позволяющим получать вибрационные ускорения, необходимые для кавитационного разрыва жидкости около свободной поверхности, захвата и удерживания большого количества газовых пузырьков, которые совершают интенсивное периодическое движение, способствующее интенсивному перемешиванию жидкости. [c.166]

При Р. в слое стоячие капиллярные волны частоты 0,5 / образуются на поверхности слоя жидкости, покрывающей пластину, колеблющуюся перпендикулярно своей плоскости с частотой /. С увеличением амплитуды колебаний пластинки амплитуда возбуждаемых волн монотонно нарастает, достигая через нек-рое время предельной величины, после чего волновое движение, возбуждаемое колебаниями, становится периодическим и устойчивым. При этом в отличие от линейного случая малых амплитуд гребни стоячих волн теряют свою синусоидальную форму и становятся похожими на сравнительно узкие язычки, напоминающие капли. С дальнейшим увеличением амплитуды происходит отделение капель жидкости от гребней таких волн. Обычно при Р. в слое используются колебания с частотой — десятков кГц, и диаметр капель составляет десятки мкм. Производительность акустич. Р. достигает нескольких литров и даже десятков литров в час, увеличиваясь с ростом амплитуды колебаний поверхностп и уменьшаясь при переходе к более вязким жидкостям. Толщина слоя жидкости должна быть небольшой — — долей мм, но не менее kJ2. Такой вид Р. применяют для приготовления порошков и в УЗ-вых форсунках для Р. жидкого топлива. В качестве распылительных устройств используются резонансные пьезоэлектрические преобразователи из пьезокерамики илп магнитострикционные преобразователи стержневого типа с концентраторами, имеющими канал по оси (рис. 1). Жидкость вводится в канал 5 в узловой плоскости концентратора и растекается слоем по поверхности фланца 4, к-рый играет роль колеблющейся пластины. Амплитуда колебаний составляет от 10 до 30 мкм. [c.297]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...