О скорости звука в многофазных системах

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅或者付费存取

详细

Вычислена общая зависимость скорости звука cs в двухфазной системе типа: “жидкость + газ” и “газ + жидкость” в виде функции от концентрации x добавочной фазы и термодинамических параметров смеси. Показано, что в предельных случаях, когда концентрация стремится к нулю или к единице, получаются формулы, численные значения которых хорошо согласуются с известными значениями для скорости звука в воде и воздухе. Дано обобщение этой формулы на многокомпонентные системы. Графически проиллюстрирована найденная функциональная зависимость cs(x) для случая двухфазной среды и показано ее качественное и количественное соответствие с результатами других авторов.

全文:

受限制的访问

作者简介

С. Гладков

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (МАИ)

编辑信件的主要联系方式.
Email: sglad51@mail.ru
俄罗斯联邦, Волоколамское ш. 4, Москва, 125993

参考

  1. Campbell I.J., Pitcher A.S. Shock Waves in a Liquid Containing Gas Bubbles // Proc. the Royal Soc. London. 1958. V. 243. № 1235. P. 14–26.
  2. Hsieh D., Plesset M.S. On the Propagation of Sound in a Liquid Containing Gas Bubbles // The Physics of Fluids. 1961. V. 4. № 10. P. 94–102.
  3. Вайсман М.Д. Термодинамика парожидкостных потоков. Л.: Энергия, 1967. 273 с.
  4. Crespo A. Sound and Shock Waves in Liquids Containing Bubbles // The Physics of Fluids. 1969. V. 12. № 11. P. 223–246.
  5. Radovskii I.S. Speed of sound in two-phase vapor-liquid systems // J. Appl. Mech. Tech. Phys. 1970. V. 11. P. 778–784. https://doi.org/10.1007/BF00851905
  6. Радовский И.С., Добриков В.В., Дробан Н.В., Чебесков А.Н. Экспериментальное исследование скорости звука во влажных парах углекислоты // ТВТ. 1974. Т. 12. № 2. С. 293–297.
  7. Gregor W., Rumpf H. Velocity of sound in two-phase media // Int. J. Multiphase Flow. 1975. V. 1. № 6. P. 753–769.
  8. Богуславский Ю.Я. О поглощении и дисперсии звуковых волн в двухфазной среде // Акуст. журн. 1978. Т. 24. № 1. С. 46–52.
  9. Picard D.J., Bishnoi P.R. Calculation of the thermodynamic sound velocity in two-phase multicomponent fluids // Int. J. Multiphase Flow. 1987. V. 13. № 3. P. 295–308.
  10. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. Ч. 2. 359 с.
  11. Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Шрейбер И.Р. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред. М.: Энергоатомиздат, 1990. 248 с.
  12. Покусаев Б.Г., Таиров Э.А., Васильев С.А. Скорость низкочастотных волн давления в парожидкостной среде с неподвижным слоем парожидкостных частиц // Акуст. журн. 2010. Т. 56. № 3. С. 341–347.
  13. Губайдуллин Д.А., Федоров Ю.В. Особенности отражения акустических волн от границы или слоя двухфазной среды // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 2. С. 162–173.
  14. Lagumbay R.S., Vasilyev O.V., Haselbacher A., Wang J. Numerical simulation of a supersonic three – phase cavitating jet flow through a gaseous medium in injection nozzle // Proc. IMECLE’05. 2005 ASME Int. Mechanical Engineering Congress Expo Orlando, Florida, USA. November 5–11. 2005. P. 1–13. https://doi.org/10.1115/IMECE2005-82948
  15. Майер А.Е., Погорелко В.В., Яловец А.П. Упругие волны в суспензиях // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 2. С. 153–160.
  16. Вилка Чаича М.Б., Юнусова С., Шикин Г.Н. О скорости звука в двухфазной и двухкомпонентной среде // Вестник РУДН. Серия Математика. Информатика. Физика. 2011. № 2. С. 161–164.
  17. Черных А.А., Губарев В.Я. Распространение звуковых волн в двухфазных средах // Материалы V международной научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. г. Тамбов. 04–06 июня 2018. С. 272–273.
  18. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Т. 6. М.: Наука, 1988. 733 с.
  19. Френкель Я.И. Теория жидкостей и газов. Сборник трудов в 2-х томах. М.: Издательство АН СССР, 1959. 592 с.
  20. Гладков С.О. Физика композитов: термодинамические и диссипативные свойства. М.: Наука, 1999. 330 с.
  21. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Т. 5. М.: Наука, 1982. 583 с.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Illustration of the analytical dependence (16) of the speed of sound on the concentration x.

下载 (9KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Graphic representation of the dependence of the speed of sound on the concentration of the second phase in the “gas + liquid” system.

下载 (9KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Solid line – results of calculation using general formula (19), dotted line – results of work [13].

下载 (8KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Dependence (19) (solid line) and experimental points taken from work [12] (circles). The speed of sound cs is plotted along the ordinate axis, and the concentration is plotted along the abscissa axis.

下载 (10KB)
索引源数据

版权所有 © The Russian Academy of Sciences, 2024