Машины и аппараты с импульсными энергетическими воздействиями на обрабатываемые вещества. Промтов М.А. - 39 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

ключительной стадии сжатия. Особенно большое влияние имеет соседство твердой стенки или близко-
расположенного кавитационного пузырька (рис. 2.3) [14, 20].
Рис. 2.3 Кинограмма пульсаций кавитационного пузырька и
образования кумулятивной струи по направлению к твердой поверхности (максимальный радиус
пузырька 1,1 мм) [14]
Различают четыре типа сжатия, потери устойчивости и схлопывания пузырьков в ультразвуковом
поле вблизи твердой поверхности. При первом типе схлопывания кумулятивные струи не наблюдаются.
При втором и третьем типах схлопывания динамический импульс образуется как результат действия
волн давления, распространяющихся от прилегающей к поверхности части пузырька, так и действия
кумулятивной струи, образующейся при слиянии двух кольцевых струй. При четвертом типе схлопыва-
ния динамическое воздействие на твердую стенку оказывает волна давления, распространяющаяся от
пузырька, отделенного от поверхности кольцевыми струями. При слиянии этих струй часто возникает
кумулятивная струя от твердой поверхности сквозь кавитационный пузырек, что приводит к снижению
динамического импульса. С увеличением вязкости жидкости кумулятивные струйки ослабевают.
Помимо кольцевых и радиальных кумулятивных струй кавитационные пузырьки образуют ряд мел-
ких нитеобразных «отростков» и «шероховатостей», длина которых увеличивается по мере сжатия пу-
зырьков (рис. 2.4) [14, 19].
Для создания кавитационной области используется определенная часть энергии первичного звуко-
вого поля. Отношение затраченной энергии к полной энергии первичного поля называется коэффици-
ентом кавитационного использования акустической энергии [19]:
Е
Е
к
=η
. (2.27)
Энергия звукового поля,
идущая на образование кави-
тационной области, затрачи-
вается в течение всей фазы
расширения кавитационного
пузырька. Это время несколь-
ко меньше периода первично-
го звука Т
0
. Приняв это время
равным Т
0
, средняя за период,
мощность, которая затрачива-
ется на образование всей ка-
витационной области, равна: