Волновые процессы в парогазожидкостных средах

Теоретически исследовано распространение акустических волн в вязкоупругой пузырьковой среде. На примере вязкоупругой пузырьковой среды, представляющей собой полидиметилсилоксан с внедренными полидисперсными воздушными пузырьками, рассчитаны зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты колебаний. Показано, что при учете сдвиговой вязкости несущей фазы резонансная частота пузырьков значительно изменяется к значению, которое превышает резонансную частоту Миннаэрта. Сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными показало применимость представленной теоретической модели для описания динамики акустических волн в вязкоупругих пузырьковых средах. Представлена математическая модель, определяющая распространение акустических волн в смеси жидкости с твердыми частицами. Найдены и проиллюстрированы низкочастотные и высокочастотные выражения скорости звука в указанной смеси. Показано влияние твердых частиц на дисперсию и диссипацию акустических волн. Установлено, что высокочастотная скорость звука в суспензии всегда больше скорости звука в чистой жидкости, в то время как равновесная скорость звука, в зависимости от объемного содержания твердых частиц, может принимать как меньшие, так и большие значения, чем скорости звука в жидкости. Для смесей воды с каолиновыми частицами и с частицами стекла представлено сравнение теоретических зависимостей фазовой скорости от объемного содержания твердых частиц с известными экспериментальными данными.