ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПАРОГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ СОЛЕЙ И ПАВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ УЛЬТРАЗВУКА
Автор: Оскар Олегович Фатталов
Организация: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный национальный исследовательский университет»
Под воздействием ультразвука в жидкости могут образовываться инерционные и неинерционные (неактивные) кавитационные пузырьки. Активность образования пузырьков за счет процессов кавитации и коалесценции зависит от многих факторов, в результате могут наблюдаться как коллапс парогазовых кавитационных пузырьков в жидкости, так и их коалесценция и длительное существование относительно крупных пузырьков [1,2].
Проведено экспериментальное исследование активности кавитационных процессов и интенсивности коалесценции парогазовых пузырьков, возникающих в объеме жидкости при наличии ультразвукового (УЗ) воздействия в растворе соли NaCl и при различных концентрациях sodium dodecyl sulfate (SDS). Процесс образования и дрейфа пузырьков фиксировался с помощью скоростной камеры в плоскости кюветы освещенной лазерным ножом. Показано, что добавление ПАВ в водный раствор соли NaCl приводит к частичному ингибированию процесса коалесценции пузырьков миллиметрового диаметра и смене режима дегазации жидкости при наличии УЗ воздействия. Максимальная активность кавитационных процессов и образования парогазовых пузырьков наблюдалась при наличии соли и низкой концентрации SDS. Таким образом наличие ПАВ в водном растворе соли 0,1 М NaCl приводит к изменению динамики роста пузырькового ансамбля, так как мелкие пузырьки не способны всплывать на поверхность, ввиду преобладания вязких и вибрационных сил над выталкивающей силой.
На Рис. 1 представлены изображения полученные в результате объединения 500 кадров для чистой воды и при наличии 0,1 М NaCl и низкой концентрации SDS равной 0,05 мМ.
