звукокапиллярный эффект

ЗВУКОКАПИЛЛЯРНЫЙ ЭФФЕКТ - аномально глубокое проникновение жидкости в капилляры и узкие щели под действием УЗ. Если в наполненную жидкостью УЗ-ванну погрузить капилляр, то при определ. интенсивности УЗ, соответствующей режиму развитой кавитации, подъём жидкости в капилляре сильно возрастёт. Жидкость поднимается по капилляру под воздействием УЗ только при условии, что кавитац. область, состоящая из пульсирующих и захлопывающихся кавитац. пузырьков, находится непосредственно под капилляром. По-видимому, 3. э. обусловливается суммарным воздействием единичных импульсов давления, к-рые возникают при захлопывании кавитац. пузырьков. Скорость и высота подъёма жидкости в капилляре зависят от числа захлопывающихся пузырьков и величины возникающих при этом сил, от трения на стенках и от вязкости жидкости. Поэтому 3. э. различен для разных жидкостей и разных по размеру капилляров; он меняется с изменением интенсивности звука, с течением времени и усиливается с приложением статич. давления. Положение захлопывающихся пузырьков в основании капилляра неустойчиво из-за интенсивных акустических течений. Напр., уровень воды в стеклянном капилляре диаметром 0,35 мм при звуковом давлении 2,0 атм на частоте 18 кГц в результате 3. э. превышает уровень, обусловленный силами поверхностного натяжения (т. е. в отсутствие УЗ), более чем в 10 раз. Увеличение интенсивности УЗ и развитие акустич. потоков снижают 3. э., и при звуковом давлении 14-16 атм подъём воды в стеклянном капилляре указанных размеров под воздействием УЗ не происходит. Нарушение локализации в окрестностях основания капилляра кавитац. пузырьков и уход их из сечения капилляра приводят к мгновенному опусканию жидкости до уровня, определяемого действием сил поверхностного натяжения. Поддержание уровня жидкости в капилляре требует меньших (в 5-10 раз) затрат акустич. энергии, чем в процессе подъёма, т. к. при этом уже не нужно преодолевать силы вязкого трения жидкости о стенки капилляра. 3. э. используется в разл. технол. процессах: он применяется при пропитке катушек трансформаторов и др. моточных изделий клеями и лаками, при дублении кож, при окрашивании толстых тканей, при заполнении щелей в разл. конструкциях, при пайке сложных изделий, при тонкой фильтрации расплава через многослойные сетчатые фильтры, в большинстве процессов УЗ-обработки твёрдых тел в жидкости с участием кавитации. Лит.: Ультразвуковая технология, М., 1974; Китайгородский Ю. И., Дрожалова В. И., Расчет высоты и скорости подъема жидкости по капиллярам при воздействии ультразвуковых колебаний, "Науч. труды Моск. ин-та стали и сплавов", 1977, № 90, с. 12; Graft К., Macrosonics in industry: ultrasonic soldering, "Ultrasonics", 1977, v. 15, N 2, p. 75; Основы физики и техники ультразвука, М., 1987. Г. И. Эскин.

   <<      Предметный указатель      >>