Измерения профилей давления в ударной волне при схлопы-вании одиночных каверн выполнили Хинш и Бринкмейер [25]. Они разработали метод измерения, основанный на регистрации ударной волны с помощью когерентных оптических фильтров, и другой метод, основанный на анализе картины дифракции ударной волны в дальнем поле. Результаты, полученные двумя методами, согласуются друг с другом, и найдено, что ширина импульса, соответствующая половине максимального давления, составляет 10—20 мкм. Это означает, что импульс проходит за 20 не, и поэтому обычные датчики давления непригодны для регистрации сигнала.[ ...]
Когда рассматривается схлопывание одиночной каверны, стенка пузырька делит пространство на область чистого газа (паровую фазу) и на область чисто жидкой фазы, в каждой из которых распространение волн происходит так, как это было кратко описано выше. Однако, когда акустическая или ударная волна распространяется в жидкости, содержащей пузырьки, необходимо рассматривать двухфазное течение, в котором распространение волн происходит значительно более сложным ■образом. Движение волны в жидкостях, содержащих газовые пузырьки (течение пены), рассматривали различные авторы; обзор этих работ сделал ван Вингарден [70].[ ...]
В пузырьковой жидкости даже при небольшой объемной доле пузырьков скорость распространения звуковых волн резко уменьшается не только по сравнению со скоростью звука в чистой жидкости, но и по сравнению со скоростью звука в газе. Это объясняется существенным увеличением сжимаемости смеси по сравнению с жидкостью, обусловленным присутствием пузырьков газа, и значительной плотностью смеси, которая определяется плотностью жидкости.[ ...]
Для случая пузырьков в воде, содержащих атмосферный воздух, при давлении 105 Па и при р = 0,04 по формуле (53) получаем ст = 50 м/с. При р — 0,5 получается минимальная величина ст = 20 м/с. Эти величины можно сравнить с соответствующими величинами для воздуха и воды при 20°С, равными 343 и 1484 м/с.[ ...]
Все эти рассуждения применимы к распространению волн давления малой амплитуды в смесях жидкости с пузырьками, но сжимаемость таких смесей наводит на мысль, что в случае волн давления большой амплитуды могут образоваться ударные волны, напоминающие ударные волны в однофазных течениях газа. Это предположение получило как экспериментальное, так и теоретическое подтверждение [7].[ ...]
Найдено, что за ударной волной могут существовать стационарные волны, что наблюдалось также и в экспериментах.[ ...]
Дисперсионный характер волн в смесях жидкости с пузырьками препятствуют распространению волн на частотах со>(о0, и пузырьки газа будут реагировать на ударные волны как на волны, частота которых близка к резонансной частоте.[ ...]
В действительности кавитационные пузырьки содержат пар низкого давления, который конденсируется во время охлопывания каверны. Поэтому механика схлопывания скоплений каверн тесно связана с механикой схлопывания пузырьков газа в жидкостях, подвергающихся воздействию сильных ударных волн, хотя сами пузырьки газа вряд ли являются источниками ударных волн, как это имеет место при схлопывании кавитационных пузырьков.[ ...]
Вернуться к оглавлению