Ультразвуковые волны, взаимодействие

Взаимодействие ультразвуковых волн с жидкостями сопровождается химическими превращениями. Ричард и Лумис в 1927 году наблюдали ускорение реакций при гидролизе диметилсульфита, реакций Ландольта и реакции окисления иодида калия. [c.131]

По мнению авторов [106], зависимость скорости распространения ультразвуковых волн в растворах от концентрации растворенного вещества и температуры суммарно отражает изменения во внутри- и в межмолекулярных взаимодействиях, происходящих под влиянием этих параметров. [c.146]

Если через волновод в виде стальной проволоки диаметром В распространяется поперечная ультразвуковая волна с волновым вектором qz (ось 2 - вдоль стержня), то, вследствие возникновения областей сжатия и растяжения в металле волновода, появляется переменное электрическое поле. Причина его появления связана со смещением ионов в узлах кристаллической решетки металла. При этом электроны практически не взаимодействуют с ультразвуком и движутся только под действием электрического поля ионов. Фактически возникают микротоки. Если приложить магнитное поле перпендикулярно смещению ионов, то под действием силы Лоренца электроны начнут отклоняться в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, а само направление отклонения электронов определяется по правилу левой руки. Этот эффект называется магнитоакустическим эффектом. При соответствующем подборе размеров диаметра проволоки О волновода, величины магнитного поля В поплавка, и длины ультразвуковой волны траектория замкнется и по поверхности проволоки волновода будет протекать электрический ток. [c.83]

Конюхов Б.А. Использование нелинейных взаимодействий ультразвуковых волн в задачах оценки неоднородных упругих напряжений // Дефектоскопия. 1988. № 5. С. 3 - 6. [c.213]

Согласно рентгенографическим исследованиям образцов глуховского каолинита, подвергнутых ультразвуковому воздействию в водной среде, кристаллическая структура данного минерала существенных изменений не претерпевает. Однако расчеты показывают, что энергия вторичных эффектов, вызываемых прохождением ультразвуковых волн в жидких средах, достаточна для того, чтобы при соответствующих условиях вызвать изменения в кристаллической решетке любого глинистого минерала, даже обладающего весьма совершенной структурой [12—14]. Следует предположить, что в структуре каолинита может произойти разрыв водородной связи между смежными слоями пакетов каолинита. Однако молекулы воды, взаимодействующие с новыми поверхностями глинистого минерала, не в состоянии фиксировать разорванные связи, и по окончании облучения они вытесняются из межпакетного пространства каолинита. Происходит восстановление структуры минерала до исходного состояния. [c.190]

Предельно возросшие силы молекулярного взаимодействия превосходят удельную энергию ультразвуковой волны и начинают препятствовать дальнейшему разрушению палыгорскит-монтмориллонитовых агрегатов. Диспергация прекращается (рис. 98). Водные дисперсии палыгорскита образуют наиболее упорядоченную коагуляционную структуру, характеризующуюся наименьшими величинами эластичности X, статической пластич- [c.194]

Наконец, при еще большем усложнении исследуемых молекул, например, нри озвучивании дезоксирибонуклеиновой кислоты, пуриновые и пиримидиновые основания (при примененных нами экспозициях ультразвуковых волн) не взаимодействуют с О2- или ОН-радикалами (рис. 7). [c.114]

Во многих ситуациях снаряды-дефектоскопы успешно обнаруживают изменение геометрии ТП и потерю металла из-за коррозии. Однако нет экономически эффективных дефектоскопов-снарядов для обнаружения трещиноподобных дефектов в осевом направлении, таких, как коррозионное растрескивание и трещины в сварных швах. Для выявления и оценки КР трубопровода используются три типа ультразвуковых преобразователя пьезоэлектрический, электромагнитный акустический и преобразователь, связанный с лазером. Наиболее широко используется пьезоэлектрический преобразователь. Обычно для того, чтобы направить ультразвук в тело трубы, между преобразователем и стенкой трубы, помещают жидкий соединитель, связующее вещество. Эта жидкость помогает передавать ультразвуковые волны туда и обратно. В ТП, транспортирующих жидкости, вся ультразвуковая система погружается в жидкую среду. В газопроводах ультразвуковую систему помещают в капсулу жидкости внутри трубы или преобразователи устанавливают внутри заполненного жидкостью колеса или шины, через которые ультразвуковая система соединяется со стенкой трубы. Применение колеса или шины более предпочтительно для ТП, потому что в этом случае ТП не загрязняется жидкостью. Использование электромагнитного акустического преобразователя также позволяет избежать введения жидкости в ТП. В этой системе используется электромагнит или постоянный магнит для создания магнитного поля в стальной трубе. Затем близко к внутренней поверхности трубы помещается высокочастотный преобразователь и на него подается энергия. На поверхности трубы возникают токи Фуко, они взаимодействуют с магнитным полем, создавая ультразвуковые волны. Целесообразность применений третьего преобразователя находится еще в стадии экспериментальных исследований. Этот метод предусматривает использование пульсирующего лазерного луча для создания [c.282]

На основании анализа экспериментальных данных механизм действия ультразвуковых колебаний на кристаллическую структуру глуховского каолинита может быть представлен следующим образом. При облучении дисперсий каолинита в режиме кавитации ударные волны, вызываемые захлопыванием кавитационных полостей, разрывают наиболее слабые водородные связи между его структурными элементами. При этом вполне возможна дополнительная гидратация образующейся новой поверхности. Однако энергия взаимодействия по водородным связям молекул с ОН-слоем ниже энергии взаимодействия ОН-слоя со слоем кислородных атомов. Поэтому молекулы воды достаточно легко вытесняются из межпакетного пространства, что приводит к восстановлению структуры каолинита. Имеется реальная возможность в зависимости от ультразвукового режима получать либо предельно диспергированные, либо предельно агрегированные коагуляционные структуры. [c.192]

Звукохимические процессы. Уже в ранних исследованиях взаимодействия ультразвуковых волн с жидкостями было обнаружено, что такое взаимодействие сопровождается химическими превращениями. Впоследствии это направление науки было названо звукохимией [22]. [c.184]

Согласно (20.5), потенциал взаимодействия нейтронов с кристаллической решеткой, колеблющейся под действием ультразвуковой волны, можно представить в виде суммы двух слагаемых. Первое описывает дифракцию частиц в статической решетке, второе — периодическое во времени возмущение, представляющее собой суперпозицию бегущих по кристаллу плоских волн. На этих волнах, как и на статических, создаваемых первым слагаемым, возможна дифракция, сопровождаемая, в отличие от статического случая, изменением энергии частицы на величину, кратную hQ. Как следств1 е, возмущение, описываемое вторым слагаемым, может вызвать резонансные переходы между энергетическими [c.136]

Значительный прогресс в понимании того, как распространяются ультразвуковые волны в негомогенных суспензиях (небиологических частиц), достигнутый в последние годы, связан главным образом с работами Чивереа и Ансона [2, 3, 17, 18]. В табл. 28.1 выделены основные параметры, представляющие интерес для моделирования акустического взаимодействия среды и суспендированных частиц в негомогенных системах. Хотя, как и можно было ожидать, при этом получаются сложные математические выражения, особенно когда рассматривается динамика микробных культур и не-Таблица 28.1. Некоторые параметры, которые измеряют при многокомпонентном анализе влияния различных факторов на распространение акустических волн в неоднородных суспензиях частиц в растворах электролитов [c.450]

Для освобождения примерзшей лыжи нужен прежде всего запас энергии. Составим список разных источников энергии, не предопределяя заранее, годится он или не годится электроаккумуляторы, взрывчатые вещества, горючие вещества, химические реактивы гравитационные устройства, механические устройспа, (например, пружинные), пневмо- и гидроаккумулято, ы, биоаккумуляторы (человек, животные), внешняя среда (ветер, волна, солнце). Это — первая ось таблиц,т1. Далее запишем возможные формы воздействия на лыжи и лед механическое ударное воздействие, вибрация, ультразвуковые колебания, встряхивание проводника при прохождении тока, взаимодействующего с магнитным полем, световое излучение, тепловое излучение, непосредственный нагрев, обдув горячим газом или жидкостью, электроразряд. Это — вторая ось. Если теперь построить таб- [c.20]

В основу методов акустической тензометрии может быть положена зависимость от механических напряжений различных параметров упругой волны амплитуды, частоты, скорости, направления поляризации. Подобные зависимости известны в нелинейной акустике и являются следствием таких явлений, как нелинейное взаимодействие упругих волн, рефракция звука, модуляция звука звуком, акустоуп-ругость. Главным фактором, влияющим на изменение характеристик ультразвуковых (УЗ) волн, является изменение межатомных расстояний, т.е. в конечном счете, деформация объектов контроля. Пересчет между полями деформаций и напряжений требует знания вида соответствующих функциональных зависимостей. Кроме того, на распространение УЗ волн влияют и иные внешние физические поля (тепловое, электромагнитное), структурная анизотропия материала, его предыстория, геометрия объекта и состояние ограничивающих поверхностей, наличие зон пластических деформаций и т.д. [c.15]

Время распространения упругих волн в изделии можно измерять совмещенным ультразвуковым датчиком, устанавливаемым нормально поверхности изделия, фиксируя круговые импульсы упругих волн, распространяющихся по окружности трубы, или раздельными датчиками, устанавливаемыми также нормально поверхности изделия на определенном расстоянии друг от друга, но не больше половины длины окружности изделия. При контроле могут быть использованы также и непрерывные синусоидальные упругие УЗК. При этом вместо времени распространения УЗК измеряют изменение их фазы. Частоту ультразвуковых искателей выбирают таким образом, чтобы длина волны возбуждаемых упругих волв была больше толщины стенки изделия. Испытательную нагрузку Ро принимают такой, чтобы она была равна или меньше нагрузки,, при которой изделие эксплуатируется, и значительно меньше разрушающей нагрузки. Оптимальная испытательная нагрузка составляет 0,4—0,7 от разрушающей нагрузки. Основное достоинство метода в том, что он повышает точность контроля прочности изделия вследствие взаимодействия упругих волн с контролируемой средой и увеличивает производительность и надежность контроля в связи с отсутствием подготовительных операций. [c.151]

Броут [96], применив приближенный квантовомеханический метод, рассчитал эффективность релаксации более тяжелых гомоядерных двухатомных молекул. Оказалось, что средняя вероятность перехода равна - ( о/го) где do—межъядерное расстояние в молекуле, го — кинетический диаметр соударения. Интересно выяснить происхождение этого исключительно простого результата. При повышении температуры увеличивается диапазон заселенных вращательных уровней и расстояние между ними и возрастает скорость соударения. Первый фактор понижает вероятность обмена, второй увеличивает, и в результате вероятность не зависит от температуры. Независимость вероятности обмена от массы молекулы также вытекает из противоположного действия двух факторов первый— возрастание вероятности при увеличении массы молекулы и соответствующем сближении вращательных уровней второй — понижение вероятности из-за уменьшения скорости соударения при увеличении массы молекулы. Поскольку время соударения всегда намного меньше периода вращения молекулы, вероятность перехода не зависит от межмолекулярного потенциала. Расчетные значения Z p равны 17 для Ог и 23 для N2. Они превышают опытные данные , 5,3 для N2 и 4,1 для О2 (ультразвуковая дисперсия [97]), а также 4,7 для N2 и 4,1 для Ог (ультразвуковое поглощение [98]). По измерениям в ударных волнах [94] Zsp = 5 для N2. Диполь-дипольное взаимодействие также повышает эффективность вращательной релаксации молекул газа с относительно большим молекулярным весом так, для молекулы N0, которая по ряду признаков [c.270]

Ультразвуковой метод. Основой метода является эффект рассеяния волн на различных неоднородностях. Задача о рассеянии волн на многих частицах сложна и поддается анализу в двух крайних случаях если поперечник рассеяния меньше геометрического сечения частицы (рассеяние длинных волн на жестких частицах, взвешенных в жидкости) имеет место слабое рассеяние. Если поперечник рассеяния значительно больше геометрического поперечного сечения отдельных неоднородностей, то имеет место сильное рассеяние (рассеяние звука на газовых пузырях в жидкости). При достаточном удалении неоднородностей друг от друга влияние на процесс рассеяния соседних частиц не принимают во внимание и взаимодействия волн с неоднородностями рассматривают как независимые. В том случае, когда расстояния между центрами рассеивателей незначительны, подобное рассмотрение ненравомерно, так как волна, рассеянная одной частицей, будет повторно рассеиваться другими, что приводит к суммарному эффекту, идентифицировать который чрезвычайно сложно. [c.25]

При совместном использовании озонирования и ультразвука повышается эффективность очистки по ХПК, а также усиливается бактерицидный эффект. Ультразвуковая обработка воды позволяет снизить на 70—90% количество требуемого для дезинфекции озона Механизм взаимодействия между озоном и ультразвуком, порождаю щий явления синергизма, довольно сложен, и не все еще в нем по нятно. Предполагается, что распространение интенсивных ультра звуковых волн в воде вызывает явление кавитации, которая зна чительно повышает степень разложения молекул окислителя стимулируя образование свободных радикалов. Кроме того, вслед ствие возникновения микротурбулентности, сопровождающей ульт развуковое излучение, ускоряется переход озона из газовой фазы в растворенное состояние. [c.54]