ЗВУКОКАПИЛЛЯ́РНЫЙ ЭФФЕ́КТ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЗВУКОКАПИЛЛЯ́РНЫЙ ЭФФЕ́КТ, аномально глубокое проникновение жидкости в капилляры и узкие щели под действием ультразвука. Если в сосуд с жидкостью вблизи излучающей ультразвук поверхности электроакустич. преобразователя погрузить капилляр, то при определённой интенсивности ультразвука, соответствующей режиму развитой кавитации (см. Кавитация акустическая), подъём жидкости в капилляре сильно возрастает. Напр., уровень воды в стеклянном капилляре диаметром 0,35 мм при звуковом давлении ок. 2·105 Па (2 атм) на частоте 18 кГц в результате З. э. превышает уровень, обусловленный силами поверхностного натяжения, более чем в 10 раз. Жидкость поднимается по капилляру под воздействием ультразвука только при условии, что кавитац. область, состоящая из множества пульсирующих и захлопывающихся кавитац. пузырьков, находится непосредственно под капилляром. Считается, что З. э. обусловлен суммарным воздействием единичных импульсов давления, возникающих при захлопывании кавитац. пузырьков. Скорость и высота подъёма жидкости в капилляре зависят от количества захлопывающихся пузырьков и величины возникающих при этом сил, от трения на стенках и от вязкости жидкости. З. э. меняется с изменением интенсивности и длительности действия ультразвука и усиливается при приложении статич. давления.
Положение кавитац. области у основания капилляра неустойчиво из-за интенсивных акустических течений. Нарушение вблизи основания капилляра локализации кавитац. пузырьков и уход их из сечения капилляра приводят к мгновенному опусканию жидкости до уровня, определяемого действием сил поверхностного натяжения.
З. э. применяется в разл. технологич. процессах: при пропитке клеями и лаками катушек трансформаторов и др. моточных изделий; в процессе пайки и заполнении припоем тонких каналов конструкций; при тонком фильтровании жидкого металла через многослойные сетчатые фильтры; при очистке призабойной зоны нефтяных скважин, а также в ряде др. процессов УЗ-обработки твёрдых тел в жидкости.