Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2021, выпуск 11 » Статья стр. 1631
<<<>>>
Анализ пороговых параметров начала акустической кавитации жидкости в зависимости от частоты ультразвукового поля, гидростатического давления и температуры
DOI: 10.21883/JTF.2021.11.51521.352-20
Совет по грантам Президента Российской Федерации, Гранты Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук и докторов наук Российской Федерации, МК-2269.2019.8
Российский научный фонд, «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 20-79-10078
Смирнов И.В.1, Михайлова Н.В.1, Якупов Б.А.1, Волков Г.А.1
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
Email: ivansmirnov.sci@gmail.com, n.v.mikhailova@spbu.ru
Поступила в редакцию: 29 декабря 2020 г.
В окончательной редакции: 1 апреля 2021 г.
Принята к печати: 15 мая 2021 г.
Выставление онлайн: 2 августа 2021 г.
PDF версия
Проведено сравнение критерия инкубационного времени кавитации и классического критерия нестабильной кавитации. Показано, что критерий инкубационного времени кавитации может быть универсальной основой для оценки пороговых значений отрицательного давления в широком диапазоне частот колебаний звукового поля, при различных температурах жидкости и значениях гидростатического давления. В отличие от классического критерия он не требует информации о микропараметрах дефектной структуры материала. С другой стороны, комбинация двух критериев позволяет определить частотную зависимость диапазона радиусов активных кавитационных зародышей. Кроме того, обсуждена физическая сущность макропараметров жидкости, используемых в критерии инкубационного времени кавитации. Показано, что инкубационное время кавитации может быть связано с числом Гиббса и скоростью нуклеации зародышей кавитации. Ключевые слова: акустическая кавитация, ультразвук, пороговая амплитуда, критерий инкубационного времени.
  1. Физика и техника мощного ультразвука. Мощные ультразвуковые поля, под. ред. Л.Д. Розенберга (Наука, М., 1968), т. 2. [ High-Intensity Ultrasonic Fields, Ed. L.D. Rozenberg (Springer US, Boston, 1971)]
  2. C.E. Brennen. Cavitation and Bubble Dynamics (Oxford University Press, NY., 1995)
  3. J. Dai, M. Bai, C. Li, H. Cui, L. Lin. Trends Food Sci. Technol., 105, 211 (2020). https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.09.016
  4. M.B. Mane, V.M. Bhandari, K. Balapure, V.V. Ranade. Ultrason. Sonochem., 61, 104820 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.104820
  5. Г.Л. Шарипов, А.М. Абдрахманов, Б.М. Гареев. ЖТФ, 83 (2), 107 (2013). https://journals.ioffe.ru/articles/10828 [G.L. Sharipov, A.M. Abdrakhmanov, B.M. Gareev. Tech. Phys., 58 (2), 255 (2013). https://doi.org/10.1134/S1063784213020217]
  6. S.K. Bhangu, M. Ashokkumar. Top. Curr. Chem., 374, 56 (2016). https://doi.org/10.1007/s41061-016-0054-y
  7. M. Zupanc, v Z. Pandur, T. Stepiv snik Perdih, D. Stopar, M. Petkovv sek, M. Dular. Ultrason. Sonochem., 57, 147 (2019). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.05.009
  8. B. Dollet, P. Marmottant, V. Garbin. Annu. Rev. Fluid. Mech., 51, 331 (2019). https://doi.org/10.1146/annurev-fluid-010518-040352
  9. C.E.H. Tonry, V. Bojarevics, G. Djambazov, K. Pericleous. JOM, 72, 4082 (2020). https://doi.org/10.1007/s11837-020-04370-7
  10. A. Priyadarshi, M. Khavari, T. Subroto, M. Conte, P. Prentice, K. Pericleous, D. Eskin, J. Durodola, I. Tzanakis. Ultrason. Sonochem., 70, 105260 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105260
  11. K.J. Pahk, S. Lee, P. Gelat, M.O. de Andrade, N. Saffari. Ultrason. Sonochem., 70, 105312 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105312
  12. E. Stride, T. Segers, G. Lajoinie, S. Cherkaoui, T. Bettinger, M. Versluis, M. Borden. Ultrasound Med. Biol., 46, 1326 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2020.01.027
  13. S. Nalesso, M.J. Bussemaker, R.P. Sear, M. Hodnett, J. Lee. Ultrason. Sonochem., 57, 125 (2019). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2019.04.020
  14. V.G. Baidakov, A.M. Kaverin. Int. J. Heat. Mass. Transf., 163, 120498 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120498
  15. F. Caupin. J. Non Cryst. Solids, 407, 441 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2014.09.037
  16. Н.В. Малых, Г.Н. Санкин. ЖТФ, 80 (1), 92 (2010). https://journals.ioffe.ru/articles/9897 [N.V. Malykh, G.N. Sankin. Tech. Phys., 55 (1), 92 (2010). https://doi.org/10.1134/S1063784210010159]
  17. X. Yao, Z. Li, L. Sun, H. Lu. Phys. Fluids, 32, 112019 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0026361
  18. R.E. Apfel. Meth. Exp. Phys., 19, 355 (1981). https://doi.org/10.1016/S0076-695X(08)60338-5
  19. E.A. Neppiras. Ultrasonics, 18, 201 (1980). https://doi.org/10.1016/0041-624X(80)90120-1
  20. А.С. Бесов, В.К. Кедринский, Н.Ф. Морозов, Ю.В. Петров, А.А. Уткин. ДАН, 378 (3), 235 (2001). [A.S. Besov, V.K. Kedrinskii, N.F. Morozov, Y.V. Petrov, A.A. Utkin. Dokl. Phys., 46, 363 (2001). https://doi.org/10.1134/1.1378105]
  21. Ю.В. Петров. ДАН, 395 (5), 621 (2004). [Y.V. Petrov. Dokl. Phys. 49, 246 (2004). https://doi.org/10.1134/1.1753621]
  22. А.А. Груздков, Ю.В. Петров. ЖТФ, 78 (3), 6 (2008). http://journals.ioffe.ru/articles/9355 [A.A. Gruzdkov, Y.V. Petrov. Tech. Phys. 53 (3), 291 (2008). https://doi.org/10.1134/S106378420803002X]
  23. А.Д. Евстифеев, A.А. Груздков, Ю.В. Петров. ЖТФ, 88 (7), 59 (2013). http://journals.ioffe.ru/articles/10950 [A.D. Evstifeev, A.A. Gruzdkov, Y.V. Petrov. Tech. Phys., 58 (7), 989 (2013). https://doi.org/10.1134/S1063784213070086]
  24. Ю.В. Петров, А.А. Груздков, В.А. Братов. Физическая мезомеханика, 15 (2), 15 (2012). http://www.ispms.ru/ru/journals/394/1826 [Y.V. Petrov, A.A. Gruzdkov, V.A. Bratov. Phys. Mesomech., 15, 232 (2012). https://doi.org/10.1134/S1029959912020117]
  25. I. Smirnov, N. Kazarinov, Y. Petrov. Theor. Appl. Fract. Mech., 101, 53 (2019). https://doi.org/10.1016/j.tafmec.2019.02.006
  26. N. Selyutina. Mech. Mater., 150, 103589 (2020). https://doi.org/10.1016/j.mechmat.2020.103589
  27. Г.А. Волков, Ю.В. Петров, А.А. Груздков. ЖТФ, 85 (5), 123 (2015). http://journals.ioffe.ru/articles/41750 [G.A. Volkov, Y.V. Petrov, A.A. Gruzdkov. Tech. Phys., 60 (5), 753-756 (2015). https://doi.org/10.1134/S1063784215050278]
  28. B.E. Noltingk, E.A. Neppiras. Proc. Phys. Soc. Sect. B, 63, 674 (1950). https://doi.org/10.1088/0370-1301/63/9/305
  29. R. Esche. Acta. Acust. United with Acust., 2, 208 (1952)
  30. M. Minnaert. XVI. London, Edinburgh, Dublin Philos. Mag. J. Sci., 16 (104), 235 (1933). https://doi.org/10.1080/14786443309462277
  31. V.K. Kedrinskii. Acta Astronaut., 3, 623 (1976). https://doi.org/10.1016/0094-5765(76)90166-1
  32. В.К. Кедринский. ПМТФ, 3, 74 (1993). https://sibran.ru/ journals/issue.php?ID=119948\&ARTICLE\_ID=133688 [V.K. Kedrinskii. J. Appl. Mech. Tech. Phys., 34, 361 (1993). https://doi.org/10.1007/BF00864788]
  33. Г.А. Волков, А.А. Груздков, Ю.В. Петров. Физическая акустика, 53 (2), 149 (2007). http://www.akzh.ru/pdf/2007\_2\_149-152.pdf [G.A. Volkov, A.A. Gruzdkov, Y.V. Petrov. Acoust. Phys., 53, 119 (2007). https://doi.org/10.1134/S1063771007020017]
  34. Г.А. Волков, А.А. Груздков, Ю.В. Петров. ЖТФ, 79 (11), 147 (2009). https://journals.ioffe.ru/articles/9857 [G.A. Volkov, A.A. Gruzdkov, Y.V. Petrov. Tech. Phys., 54 (11), 1708 (2009). https://doi.org/10.1134/S1063784209110267]
  35. J. Sponer. Czechoslov. J. Phys., 40, 1123 (1990). https://doi.org/10.1007/BF01597973
  36. T. Thanh Nguyen, Y. Asakura, S. Koda, K. Yasuda. Ultrason. Sonochem., 39, 301 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.04.037
  37. G.S.B. Lebon, I. Tzanakis, G. Djambazov, K. Pericleous, D.G. Eskin. Ultrason. Sonochem., 37, 660 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2017.02.031
  38. A. v Znidarv civ c, R. Mettin, M. Dular. Ultrason. Sonochem., 22, 482 (2015). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2014.05.011
  39. Y. Fang, T. Yamamoto, S. Komarov. Ultrason. Sonochem., 48, 79 (2018). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2018.05.011
  40. G.L. Chahine, A. Kapahi, J.-K. Choi, C.-T. Hsiao. Ultrason. Sonochem., 29, 528 (2016). https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2015.04.026
  41. U. Parlitz, C. Scheffczyk, I. Akhatov, W. Lauterborn. Chaos, Solitons Fractals, 5, 1881-1891 (1995). https://doi.org/10.1016/0960-0779(94)00192-S
  42. A. Brotchie, F. Grieser, M. Ashokkumar. Phys. Rev. Lett., 102, 084302 (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.084302
  43. K.B. Bader, J.L. Raymond, J. Mobley, C.C. Church, D. Felipe Gaitan. J. Acoust. Soc. Am., 132, 728 (2012). https://doi.org/10.1121/1.4733539
  44. S. Palit. Nature, 177, 1180 (1956)
  45. V. Skripov, V. Baidakov, A. Kaverin. Phys. A Stat. Mech. Its Appl., 95, 169 (1979). https://doi.org/10.1016/0378-4371(79)90049-9
  46. K. Liu, J.D. Cruzan, R.J. Saykally. Science, 271, 929 (1996). https://doi.org/10.1126/science.271.5251.929
  47. L. Fu, A. Bienenstock, S. Brennan. J. Chem. Phys., 131, 234702 (2009). https://doi.org/10.1063/1.3273874
  48. A.H. Narten, W.E. Thiessen, L. Blum. Science, 217, 1033 (1982). https://doi.org/10.1126/science.217.4564.1033
  49. M. Hakala, K. Nyg rd, S. Manninen, L.G.M. Pettersson, K. Hamalainen. Phys. Rev. B, 73, 035432 (2006). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.73.035432

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme