Вышедшие номера
Сила, действующая на цилиндр при ультразвуковой кавитации
Санкин Г.Н., Малых Н.В.1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: malykh@itp.nsc.ru
Поступила в редакцию: 20 июля 2004 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2005 г.

С целью исследовать механизмы кавитационного воздействия на поверхность с микрокапиллярной несплошностью и уточнить модели звукокапиллярного (ЗК) эффекта проведено сравнение величин силы, действующей на цилиндр, и высоты подъема жидкости в капилляре при кавитации, измеренных для одной и той же точки ультразвукового (УЗ) поля. Обнаружено, что сила действует на цилиндр по направлению к кавитационному кластеру, стабилизированному вблизи торца цилиндра. Показано, что сила может быть увеличена с помощью второго цилиндра, расположенного со стороны кластера соосно с первым. Исследована динамика кавитационного кластера в зависимости от величины зазора между двумя цилиндрами, один из которых находился на маятниковом подвесе. Найдены условия возбуждения автоколебаний отклонения маятника. Исследованы зависимости силы притяжения между цилиндрами от частоты УЗ и величины зазора. Установлено, что усредненное по поверхности торца давление на цилиндр диаметром 1.2 mm достигало 0.16 kPa, а давление в капилляре было 0.89 kPa. Таким образом, по крайней мере частично ЗК эффект может быть обусловлен противодавлением, возникающим при взаимодействии кавитационного кластера и капилляра. Эффект может быть применен для разработки датчиков кавитации и излучателей УЗ.