ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хронопространственная метрика акустических явлений переноса из "Техника и технология гидроакустического воздействия в химической технологии" Если масштаб неоднородностей акустического поля значительно больше длины волны, то в среде под действием радиационного давления возникают крупномасштабные акустические течения (течения Эккарта). Масштаб вихрей течения Эккарта возникает и устанавливается только в больших объемах среды, что в ГА-технике никогда не встречается. [c.163] Когда объем, занятый акустическим полем, ограничен жесткими стенками, расстояние между которыми (у), и между ними устанавливается стоячая акустическая волна длиной (Я.), то возникает однонаправленное течение Релея. Пространственный масштаб этого течения ограничен длиной (Х/4) и толщиной (у/2). Скорость потока определяется квадратом амплитуды колебательной скорости, и время на границе не зависит от вязкости среды. [c.163] Приведем численные оценки пространственного масштаба этого течения в воде длина волны X = с// = 0,15 м при частоте колебаний / = 10 кГц. Тогда масштаб вихря Х/4 я 4 см. [c.163] Так как в камере озвучивания АГВ распространяется цилиндрическая акустическая волна, то возникновение течения Релея в ГА-технике возможно, во-первых, если ширина камеры озвучивания будет не менее 15 см и, во-вторых, будет реализован определенный механизм стробирования импульсов (например, по схеме через одну прорезь (глава 2). Тогда область невозмущенного потока, ограничивающего излучающую прорезь, можно условно представить как стенки , охватывающие область течения Релея. Оба этих условия в своей совокупности также практически не реализуются в ГА-технике. Поэтому течение Релея исключается из дальнейшего анализа. [c.163] Поскольку для капельных жидкостей число Маха (М 1), то Хв X во всех практических случаях. [c.164] Масштаб течений Шлихтинга определяется вихрями размерами (Х/4)1,9Хв- Численные оценки для воды при частоте возбуждающих колебаний / = 10 кГц показывают, что этот масштаб равен 0,44 мм. [c.164] Вторым фактором акустического воздействия в ГА-технике является совокупность явлений, связанных с кавитационными пузырьками, помещенными в акустическое поле. При радиусе пузырька (г ) и при условиях Л,в Гц X и вязкости жидкости 0,4 м/с скорость микропотоков вблизи пузырька составляет порядка 6 10 м/с [374]. [c.164] Наконец, микропотоки в объеме среды и вблизи кавитационных пузырьков становятся источниками акустической турбулентности. Особенность акустической турбулентности состоит в том, что при достижении размеров турбулентных вихрей характерных масштабов, зависящих от свойств среды, направление их распространения не зависит от направления течения потока, и частота вихреобразования постоянна и равна наивысшему значению [374]. [c.164] Численные оценки внутреннего масштаба акустической турбулентности дают значение порядка 10 см. [c.165] Таким образом, акустические микромасштабные течения в акустическом пограничном слое (течения Шлихтинга), микропотоки вблизи кавитационных пузырьков и акустическая турбулентность составляют то множество гидроакустических эффектов, которое вызывает эффект ГА-воздействия. [c.165] Вернуться к основной статье