Пузырьки в проточном акустическом резонаторе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приводятся результаты аналитического и численного исследования движения пузырьков в проточном резонаторе под действием радиационной силы и силы вязкого трения. Рассмотрены случаи слабых и сильных акустических полей.

Об авторах

Т. С. Викулова

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: diniap@mail.ru
Россия, 603105, Нижний Новгород, Ашхабадская ул. 4

И. Н. Диденкулов

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского; Институт прикладной физики РАН

Email: diniap@mail.ru
Россия, 603105, Нижний Новгород, Ашхабадская ул. 4; Россия, 603155, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

В. В. Кулинич

Институт прикладной физики РАН

Email: diniap@mail.ru
Россия, 603155, Нижний Новгород, ул. Ульянова 46

Н. В. Прончатов-Рубцов

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: diniap@mail.ru
Россия, 603105, Нижний Новгород, Ашхабадская ул. 4

Д. В. Сахаров

Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: diniap@mail.ru
Россия, 603105, Нижний Новгород, Ашхабадская ул. 4

Список литературы

  1. Rudenko O.V., Korobov A.I., Korshak B.A., Lebedev-Stepanov P.V., Molchanov S.P., Alfimov M.V. Self-assembly of colloidal-particle ensembles in an acoustic field // Nanotechnologies in Russia. 2010. V. 5. P. 469–473.
  2. Суханов Д.Я., Росляков С.Н., Емельянов Ф.С. Левитация и управление упорядоченной группой частиц и прямолинейных структур в ультразвуковом поле // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 2. С. 154–162.
  3. Гусев В.А., Руденко О.В. Поля радиационных сил и акустические течения в жидком слое на твердом полупространстве // Акуст. журн. 2019. Т. 65. № 2. С. 166–181.
  4. Крохмаль А.А., Крохмаль Н.Е., Сапожников О.А. Расчет акустической ловушки для упругого сферического рассеивателя большого волнового размера // Известия Росс. акад. наук. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 2. С. 257–262.
  5. Li P., Mao Z., Peng Z., Zhou L., Chen Y., Huang P.-H., Truica C.I., Drabick J.J., El-Deiry W.S., Dao M., Suresh S., Huang T.J. Acoustic separation of circulating tumor cell // PNAS. 2015. P. 4970–4975. https://doi.org/10.1073/pnas.1504484112
  6. Горьков Л.П. О силах, действующих на малую частицу в акустическом поле в идеальной жидкости // Докл. Акад. наук СССР. 1961. Т. 140. № 1. С. 88–91.
  7. Sapozhnikov O.A., Bailey M.R. Radiation force of an arbitrary acoustic beam on an elastic sphere in a fluid // J. Acous. Soc. Am. 2013. V. 133. № 2. P. 661–676.
  8. Николаева А.В., Цысарь С.А., Сапожников О.А. Измерение радиационной силы мегагерцевого ультразвука, действующей на твердотельный сферический рассеиватель // Акуст. журн. 2016. Т. 62. № 1. С. 29–37.
  9. Eller A. Force on a bubble in a standing acoustic wave // J. Acoust Soc. Am. 1968. V. 43. P. 170–171.
  10. Crum A. Bjerknes forces on bubbles in a stationary sound field // J. Acoust. Soc. Am. 1975. V. 57. P. 1363–1370.
  11. Leighton T.G., Walton A.J., Pickworth M.J.W. Primary Bjerknes forces // Eur. J. Physics. 1990. V. 11. № 1. P. 47–50.
  12. Doinikov A. Acoustic radiation force on a bubble: Viscous and thermal effects // J. Acoust. Soc. Am. 1998. V. 103. P. 143–147.
  13. Maksimov A.O., Leighton T.G. Acoustic radiation force on a parametrically distorted bubble // J. Acoust. Soc. Am. 2018. V. 143. P. 296–305.
  14. Brenner V.P., Hilgenfeld S., Lohse D. Single-bubble sonoluminescence // Rev. Mod. Phys. 2002. V. 74. P. 425–484.
  15. Борисенок В.А. Сонолюминесценция: эксперименты и модели (обзор) // Акуст. журн. 2015. Т. 61. № 3. С. 333–360.
  16. Токмаков П.Е., Гурбатов С.Н., Диденкулов И.Н., Прончатов-Рубцов Н.В. О влиянии акустического поля на пространственное распределение газовых пузырьков в резонаторе // Вестн. ННГУ. Сер. Радиофизика. 2006. № 1(4). С. 31–40.
  17. Тихонов В.А., Диденкулов И.Н., Прончатов-Рубцов Н.В. Численное моделирование движения газовых пузырьков в проточном резонаторе // Акуст. журн. 2013. Т. 59. С. 445–451.
  18. Диденкулов И.Н., Корчагина Т.С., Прончатов-Рубцов Н.В., Сагачева А.А. Распространение звука в суспензиях: вращательные движения частиц и управление потоками // Изв. Росс. Акад. наук. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 6. С. 772–776.
  19. Birkin P.R., Offin D.G., Leighton T.G. An activated fluid stream — New techniques for cold water cleaning // Ultrason. Sonochem. 2016. V. 29. P. 612–618. https://doi.org/20.10l6/j.ultsonch.2015.10.001
  20. Secker T.J., Leighton T.G., Offin D.G., Birkin P.R., Herve´ R.C., Keevil C.W. A cold water, ultrasonically activated stream efficiently removes proteins and prion-associated amyloid from surgical stainless steel // J. Hospital Infection. 2020. V. 106. P. 649–656. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2020.09.021
  21. Malakoutikhah M., Dolder C.N., Secker T.J., Zhu M., Harling C.C., Keevil C.W., Leighton T.G. Industrial lubricant removal using an ultrasonically activated water stream, with potential application for Coronavirus decontamination and infection prevention for SARS-CoV-2 // Transaction of the IMF. 2020. V. 98. № 5. P. 258–270.
  22. Maksimov A.O., Leighton T.G. Transient processes near the acoustic threshold of parametrically-driven bubble shape oscillations // Acta Acust. Acust. 2001. V. 87. P. 322–332.
  23. Maksimov A.O., Leighton T.G. Pattern formation on the surface of a bubble driven by an acoustic field // Proc. Roy. Soc. A: Math. Phys. Eng. Sci. 2012. V. 468. P. 57–75. https://doi.org/10.1098/rspa.2011.0366
  24. Maksimov A.O., Leighton T.G. Acoustic radiation force on a parametrically distorted bubble // J. Acoust. Soc. Am. 2018. V. 143. P. 296–305. https://doi.org/10.1121/1.5020786
  25. Leighton T.G. The acoustic bubble. Academic Press, London, San Diego, 1994. 640 p.
  26. Devin C. Survey of thermal, radiation, and viscous damping of pulsating air bubbles in water // J. Acoust. Soc. Am. 1959. V. 31. P. 1654–1667.
  27. Barber B.P., Hiller R.A., Lofstedt R., Putterman S.J., Weninger K.R. Defining the unknowns of sonoluminescence // Phys. Rep. 1997. V. 281. № 2. P. 65–143.
  28. Lauterborn W., Kurz T. Physics of bubble oscillation // Rep. Prog. Phys. 2010. V. 73. P. 106501.
  29. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. М.: Мир, 1973. 760 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (155KB)
Метаданные
3.

Скачать (53KB)
Метаданные
4.

Скачать (148KB)
Метаданные
5.

Скачать (133KB)
Метаданные

© Т.С. Викулова, И.Н. Диденкулов, В.В. Кулинич, Н.В. Прончатов-Рубцов, Д.В. Сахаров, 2023