Численная оценка эффективности жидкостного и воздушного электрокинетических излучателей
Шарфарец Б.П.
1, Курочкин В.Е.
11Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: sharb@mail.ru, lavrovas@yandex.ru
Поступила в редакцию: 7 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 10 октября 2024 г.
Принята к печати: 14 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 6 января 2025 г.
Рассмотрена полученная с помощью моделирования на программном комплексе COMSOL Multiphysics сравнительная эффективность электроакустического преобразования электрокинетического излучателя в двух средах - воде и воздухе. Обоснована возможность моделирования процесса преобразования в рамках модели вязкой несжимаемой жидкости, что позволило существенно уменьшить сложность вычислений в процессе моделирования. При моделировании удалось обойтись усеченной системой уравнений электрогидродинамики - замкнутой системой уравнений Навье-Стокса для несжимаемой жидкости, что значительно упростило модельные расчеты. Приведены результаты моделирования, выявляющие значительные преимущества электрокинетического преобразования в воде по сравнению с электрокинетическим преобразованием в воздушной среде, при этом учитывались только потери, связанные с трением в жидкости. Ключевые слова: электрокинетические преобразователи, вязкая несжимаемая жидкость.
- Физическая энциклопедия (Большая Российская энциклопедия, М, 1998), т. 5
- R.J. Hunter. Zeta potential in colloid science. Principles and applications (Academic Press, London, 1981), p. 64-68
- R.J. Hunter. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 141, 37 (1998)
- J. Lyklema. Fundamentals of Interface and Colloid Science, vol. 2 (Academic Press, San Diego, 2001), p. 4.25-4.28
- Д.А. Фридрихсберг. Курс коллоидной химии (Лань, СПб, М., Краснодар, 2010), 4-е изд., испр. и доп., с. 221-225
- С.С. Духин, Б.В. Дерягин. Электрофорез (Наука, М., 1976), с. 45-48
- О.Н. Григоров, З.П. Козьмина, А.В. Маркович, Д.А. Фридрихсберг. Электрокинетические свойства капиллярных систем (Изд-во АН СССР, М..Л., 1956), с. 113-124
- L.E. Ermakova, A.S. Kuznetsova, A.V. Volkova, T.V. Antropova. Colloids and Surfaces A, Physicochemical and Engineering Aspects, 576, 91 (2019)
- Л.Э. Ермакова, А.В. Волкова, Т.В. Антропова, Ф.Г. Муртузалиева. Коллоид. журн., 76 (5), 594 (2014)
- S. Levine, J.R. Marriott, G. Neale, N. Epstein. J. Colloid Interface Sci., 52, 136 (1975)
- A.S. Dukhin, P.J. Goetz. Characterization of Liquids, Dispersions, Emulsions, and Porous Materials Using Ultra Sound. 3-th ed. (Elsevier, 2017)
- М.С. Касимзаде, Р.Ф. Халилов, А.Н. Балашов. Электрокинетические преобразователи информации (Энергия, М., 1973)
- J. Newman, K.E. Thomas-Alyea. Electrochemical Systems (John Wiley\&Sons, 2004)
- В.И. Ролдугин. Физикохимия поверхности (Издат. Дом "Интеллект", Долгопрудный, 2011)
- Н.С. Лидоренко, Б.И. Ильин, И.А. Зайденман, В.В. Соболь, И.Г. Щигорев, А.А. Кузьмин, Н.В. Петькин, Б.Н. Костенко, Б.Б. Кузьменко, Ю.В. Карякин, А.П. Григин, А.М. Капустин. Введение в молекулярную электронику, под ред. Н.С. Лидоренко (Энергоатомиздат, М., 1984)
- S.V. Shishov, S.A. Andrianov, S.P. Dmitriev, D.V. Ruchkin. Method of converting electric signals into acoustics oscillations and an electric gas-kinetic transducer (United States Patent \# US 8,085,957,B2 Dec. 27, 2011)
- В.Е. Курочкин, В.А. Сергеев, Б.П. Шарфарец, Ю.В. Гуляев. ДАН, 483 (3), 265 (2018). DOI: 10.31857/S086956520003244-1 [V.E. Kurochkin, V.A. Sergeev, B.P. Sharfarets, Yu.V. Gulyaev. Dokl. Phys., 63 (11), 455 (2018). DOI: 10.1134/S1028335818110083]
- Б.П. Шарфарец, В.Е. Курочкин, В.А. Сергеев, Ю.В. Гуляев. Акуст. журн., 66 (4), 453 (2020). DOI: 10.31857/S0320791920030053 [B.P. Sharfarets, V.E. Kurochkin, V.A. Sergeev, Yu.V. Gulyaev. Acoust. Phys., 66 (4), 431 (2020). DOI: 10.1134/S1063771020030057]
- Б.П. Шарфарец, С.П. Дмитриев, В.Е. Курочкин, Ф.Ф. Легуша. Письма в ЖТФ, 47 (24), 24 (2021). DOI: 10.21883/PJTF.2021.24.51794.18970 [B.P. Sharfarets, S.P. Dmitriev, V.E. Kurochkin, F.F. Legusha. Tech. Phys. Lett., 48 (15), 61 (2022). DOI: 10.21883/TPL.2022.15.54269.18970]
- Б.П. Шарфарец, С.П. Дмитриев, В.Е. Курочкин. ЖТФ, 94 (1), 151 (2024). DOI: 10.61011/JTF.2024.01.56913.100-23
- С.П. Дмитриев, В.Е. Курочкин, Б.П. Шарфарец. Научное приборостроение, 31 (2), 77 (2021)
- А.И. Жакин. УФН, 55 (5), 495 (2012). DOI: 10.3367/UFNr.0182.201205b.0495 [A.I. Zhakin. Phys. Usp., 55 (5), 465 (2012). DOI: 10.3367/ufne.0182.201205b.0495]
- Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. Гидродинамика (Наука, М., 1986), т. 6
- М.А. Исакович. Общая акустика (Наука, М., 1973)
- H. Bruus. Theoretical Microfluidics (Oxford University Press, 2008)
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.