ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Явление кавитации как неравновесный фазовый переход в жидкокристаллических состояниях воды из "Вода - космическое явление" Известно, что высокоэнергетические процессы в полярной жидкости при кавитации не находят объяснения с позиций существующих теоретических моделей ее поведения. В этой связи рядом авторов проведены исследования по определению физических параметров кавитационных полостей в воде и разработке физической модели процессов на их основе. [c.20] В [41] проведены измерения параметров кавитационных пузырьков в стадиях разрежения и сжатия. Так, в стадиях максимального роста диаметр образующихся пузырьков составляет величину 1=80 10 мкм (в ходе экспериментов фиксировались пузырьки от 50 до 120 мкм). Линейные размеры полости в стадии замыкания (сжатия) в 3,8 раза меньше. [c.20] Другим важным фактом, отмечаемым авторами, приведенной выше работы, является генерация волн акустического давления самими образующимися пузырьками (в стадии формирования). При этом возникает от 2-х до пяти волн давления. Внутренняя полость, очевидно, не имеет внутренних источников избыточной энергии и поэтому не способна к подобной модуляции давления. Остается предположить наличие в микрополости высокоэнергетического механизма импульсной генерации давления, что противоречит принятым воззрениям по механизму кавитации. [c.21] В многочисленных работах по кавитации показано, что порог прочности жидкости на разрыв (т.е. величина отрицательного давления Р, вызывающего образование кавитационной полости) для реальных жидкостей, несмотря на их предварительную тщательную очистку, всегда существенно ниже (на порядок и более) молекулярной прочности жидкости Р ап 10 атм (а - коэффициент поверхностного натяжения, п-плотность частиц жидкости). [c.21] Согласно полученным в [45] результатам зародышами кавитации могут быть бабстонные кластеры, стабильно присутствующие в растворах жидкость + газ (например, дистиллированная вода), в том числе при наличии в них следов ионогенных ПАВ. Звуковое облучение кластера стимулирует (в фазе отрицательного давления) его быструю коалесценцию с образованием газового пузырька, имеющего радиус в водном растворе при нормальных условиях 50 нм. Представления о бабстонно-кластерной структуре, по мнению авторов, также объясняют картину возникновения всплывающих газовых пузырьков на начальном этапе нагрева жидкости, когда ее температура еще далека от точки кипения и вероятность образования поровых зародышей мала. [c.22] Существуют также представления в рамках так называемой новой электронной теории [46,47], в основе которой лежит явление образования двойного ионного слоя у поверхности кавитационного пузырька. По мнению авторов, заряд двойного ионного слоя имеет большую плотность и вызывает пробой газа в оторвавшемся малом пузырьке. [c.22] Анализируя результаты работ по образованию газовых пузырьков в процессе кавитации можно предположить, что характер пространственного разнесения областей возникновения пузырьков в кавитационной области ультразвукового генератора и размеры образующихся пузырьков, по-видимому, связаны с параметрами ассоциатов воды, испытывающих фазовый переход при нарушении условий межфазного равновесия (условий стабильности кристалла в жидкости). Фазовые переходы в кристаллах, как это известно, сопровождаются целым комплексом равновесных и неравновесных процессов, при которых термодинамические характеристики системы могут претерпевать значительные изменения. [c.22] Подобное предположение позволяет объяснить пространственную неоднородность появления пузырьков, что связано с упорядочением ассоциатов, имеющих электрический заряд, в потенциальном электрическом поле жидкости, вследствие проявления дальнодействующих электрических сил, и стабильностью их параметров. [c.22] Вернуться к основной статье