МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ КАВИТАЦИИ В ЖИДКОСТЯХ ВБЛИЗИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ

Р.Н. Голых, В.Н. Хмелёв, Р.В. Барсуков
 DOI: 10.25699/d1392-7214-2791-v Download PDF
Аннотация: В статье представлена модель развития кавитации в жидкости вблизи фазовых переходов. Предложена и физически обоснована система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих поведение кавитационного пузырька, а также фазовые переходы на границе пузырька, которые необходимо учитывать, в частности, при кавитации в криогенных жидкостях, фреонах или расплавах металлов. Проведены расчеты размера кавитационного пузырька при влиянии фазовых переходов, массы испарённой жидкости внутри пузырька в результате расширения, и, в конечном итоге, зависимости удельной мощности ударных волн, формируемых при схлопывании ансамбля кавитационных пузырьков. Установлено, что, при определённых интенсивностях ультразвукового воздействия, пиковая удельная мощность ударных волн достигает плато, и при дальнейшем повышении интенсивности увеличения мощности ударных волн не происходит. Эти интенсивности могут считаться интенсивностями УЗ воздействия, обеспечивающими максимальную скорость разрушения покрытий. Установленная более чем 2-х кратная вариация таких интенсивностей воздействия при небольшом изменении температур (не более чем на 25 %) свидетельствует о необходимости разработки более совершенной, высокочувствительной к изменению акустической нагрузки системы автоматического дозирования вводимой энергии и поддержания максимально эффективных (оптимальных) интенсивности воздействия. Учёт полученных результатов позволит создать системы контроля эрозионной прочности материалов и покрытий, работающих в криогенных жидких средах при низких температурах и в расплавах металлов при высоких температурах.
Ключевые слова: ультразвук, криогенные жидкости, расплавы металлов, фазовые переходы.

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство