- Код статьи
- S30345006S0320791925040037-1
- DOI
- 10.7868/S3034500625040037
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 71 / Номер выпуска 4
- Страницы
- 521-533
- Аннотация
- Многие реальные жидкости кроме самой жидкой фазы содержат твердые включения различных размеров. Эти включения влияют на распространение акустических волн. Такие параметры акустических волн, как поглощение и скорость распространения звука зависят от размеров и концентрации частиц. В данной работе получены зависимости коэффициента поглощения и скорости звука для суспензии агарозного геля с частицами талька и для суспензий с частицами диоксида кремния. Проведено сравнение экспериментальных спектров затухания в различных суспензиях с теоретическими расчетами по модели Урика. Получены зависимости акустического поглощения и скорости звука от концентрации в суспензиях с различными размерами частиц. Результаты сравнения показали, что модель Урика удовлетворительно описывает поглощение в различных суспензиях при концентрациях частиц φ < 20%.
- Ключевые слова
- жидкость дисперсная система акустическое поглощение уравнение Урика скорость звука звуковые волны
- Дата публикации
- 08.12.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 21
Библиография
- 1. Дамдинов Б.Б., Митыпов Ч.М., Ершов А.А., Ан В. Объемная вязкость в жидкостях и в жидких дисперсных системах // Изв. ВУЗов. Физика. 2022. Т. 65. № 5(774). С. 73–79.
- 2. Лебедев-Степанов П.В., Рыбак С.А. Поглощение звука раствором наночастиц // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 3. С. 326–330.
- 3. Sewell C.J.T. On the extinction of sound in a viscous atmosphere by small obstacles of cylindrical and spherical form // Philos. Trans. Roy. Soc. London, Ser. 1910. V. 210. P. 239–270.
- 4. Рытов С.М., Владимирский В.В., Галанин М.Д. Распространение звука в дисперсных системах // Журн. эксп. теор. физ. 1938. Т. 8. № 5. С. 614–626.
- 5. Исакович М.А. О распространении звука в эмульсиях // Журн. эксп. теор. физ. 1948. Т. 18. № 10. С. 907–912.
- 6. Urick R.J. The Absorption of Sound in Suspensions of Irregular Particles // J. Acoust. Soc. Am. 1948. V. 20. № 3. P. 283–289.
- 7. Urick R.J. A sound velocity method for determining the compressibility of finely divided substances // J. Appl. Phys. 1947. V. 18. № 11. P. 983–987.
- 8. Urick R.J., Ament W.S. The propagation of sound in composite media // J. Acoust. Soc. Am. 1949. V. 21. № 2. P. 115–119.
- 9. Lamb H. Hydrodynamics. 6th Edition. Dover Publications, New York, 1945. 738 p.
- 10. Epstein P.S. On the Absorption of sound waves by suspensions and emulsions // Applied Mechanics. Theodore von Karman anniversary. V. 1941. P. 162–187.
- 11. Нестеров B.C. Вязко-инерционная дисперсия и затухание звука в суспензии высокой концентрации // Акуст. журн. 1959. Т. 5. № 3. С. 337–344.
- 12. Бызова Н.Л., Нестеров В.С. Термическое затухание звука в суспензии высокой концентрации // Aкуст. журн. 1959. Т. 5. № 4. С. 408–414.
- 13. Spelt P.D.M. et al. Attenuation of sound in concentrated suspensions: theory and experiments // J. Fluid Mechanics. 2001. V. 430. P. 51–86.
- 14. Epstein P.S., Carhart R.R. Absorption of sound in suspensions and emulsions I. Water Fog in Air // J. Acoust. Soc. Am. 1953. V. 25. № 3. P. 553–565.
- 15. Allegro J.R., Hawley S.A. Attenuation of sound in suspensions and emulsions: Theory and experiments // J. Acoust. Soc. Am. 1971. V. 51. № 5. P. 1545–1564.
- 16. An Yu., Hou H., Li Sh. Particle size distribution of two-phase medium measured by ultrasonic wave // J. Phys.: Conf. Ser. 2024. V. 2785. 012098.
- 17. Полунин В.М. Акустические свойства нанодисперсных магнитных жидкостей. М.: Физматлит, 2012. 384 c.
- 18. Хаппель Дж., Бренер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. М.: Мир, 1976.
- 19. Квашнин А.Г. Об одной ячеечной модели суспензии сферических частиц // Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. № 4. С. 154–157.
- 20. Kuwabara S. The forces experienced by randomly distributed parallel circular cylinders or spheres in a viscous flow at small reynolds numbers // J. Phys. Soc. Japan. 1959. № 14. P. 527–532.
- 21. Казаков Л.И. О распространении звука в дисперсных средах // Акуст. журн. 2018. Т. 64. № 3. С. 330–341.
- 22. Ru C.Q. A direct method for acoustic waves in hard particle–fluid suspensions // Acta Mech. 2024. V. 235. P. 1051–1065.
- 23. Лебедев-Степанов П.В., Руденко О.В. О затухании звука в жидкости, содержащей взвешенные частицы микро- и нанометровых размеров // Акуст. журн. 2009. Т. 55. № 6. С. 706–711.
- 24. Зайцев Б.Д., Бородина И.А., Теплых А.А., Семёнов А.П. Определение скорости и затухания акустической волны в жидкостях с различным акустическим импедансом с помощью акустического интерферометра // Акуст. журн. 2023. Т. 69. № 4. С. 438–445.
- 25. Kitao K., Tani M., Yamane M., Inui Sh., Yamada M., Norisuye T. Nano and submicron particle sizing in concentrated suspension by dynamic ultrasound scattering method // Colloids and Surfaces A: Physicochem. and Eng. Aspects. 2024. V. 690. 133807.
- 26. Sovová Š., Bačovský J., Pekař M. Ultrasound characterization of LUDOX® nanofluids // J. Molecular Liquids. 2024. V. 414. Part B. 126255.
- 27. Jounger P.R., Limmerman G.O., Chese C.E., Drost-Hansen W. Sound velocity in colloidal SiO2 suspensions // J. Chem. Phys. 1973. V. 50. № 7. P. 2675–2678.
- 28. Fujii H., Terabayashi I., Kobayashi K., Watanabe M. Modeling photoacoustic pressure generation in colloidal suspensions at different volume fractions based on a multi-scale approach // Photoacoustics. 2022. V. 27. 100368.
- 29. Chaudhuri A., Osterhoudt C.F., Sinha D.N. An algorithm for determining volume fractions in two-phase liquid flows by measuring sound speed // J. Fluids Eng. 2012. V. 134. № 10. 101301.
- 30. Akimoto T., Matsukawa M., Ueba Sh., Otani T. Ultrasonic wave properties in the particle compounded agarose gels // Ultrasonics. 2002. V. 40. № 1-8. P. 323–327.
- 31. Минаков А.В., Пряжников М.И., Дамдинов Б.Б., Немцев И.В. Исследование объемной вязкости наносуспензии методом акустической спектроскопии // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 2. С. 182–189.
- 32. Майер А.Е., Погорелко В.В., Яловец А.П. Упругие волны в суспензиях // Акуст. журн. 2011. Т. 57. № 2. С. 153–160.
- 33. Forrester D.M., Huang J., Pinfield V.J. Characterisation of colloidal dispersions using ultrasound spectroscopy and multiple-scattering theory inclusive of shear-wave effects // Chemical Engineering Research and Design. 2016. V. 114. P. 69–78.
- 34. Бадмаев Б.Б., Дамдинов Б.Б. Исследование вязкоупругих свойств органических жидкостей акустическим методом // Акуст. журн. 2001. Т. 47. № 4. С. 561–563.
- 35. Кольцова И.С., Хомутова А.С. Поглощение ультразвуковых волн при динамических процессах в дисперсных системах // Акуст. журн. 2016. Т. 62. № 6. С. 668–674.
- 36. Чабан И.Л. Затухание звука в грунтах и горных породах // Акуст. журн. 1993. Т. 39. № 2. С. 362–369.
- 37. Dukhin A.S., Goetz P.G. Ultrasound for characterizing colloids. Elsevier, 2002.
