На базі експериментальних досліджень звукокапілярного ефекту запропонована
розрахункова модель формування теплового потоку через переріз капіляра, зануреного в рідину, де створенні ультразвукові коливання. Кавітаційний процес, збуджений під каналом капіляра, розглядається як послідовність фазових перетворень рідина-пара. Спрямований рух кавітаційних порожнин до каналу капіляра зумовлює розділення у просторі процесів, що ідуть з поглинанням тепла (під каналом капіляра), і процесів, що протікають з виділенням тепла (в каналі капіляра). Запропонована і програмно-реалізована розрахункова модель
дозволяє оцінити густину теплового потоку, що формується на перерізі капіляру.
Ключові слова: Перенос тепла; Капіляр; Ультразвукова кавітація; Фазові перетворення
We propose the simple model of the heat flux generation throw the open end of the capillary cannel submersed into liquid, where an ultrasonic field is formed. This model is based on the previous experimental research of the sonic-capillary effect. The peculiarities of them are: the excitation of cavitations strongly under the capillary cannel; the translation motion of cavities to the capillary cannel, recorded by mean of the moving image camera with the velocity of about 160000 frames per second; the local heating of liquid in capillary and temperature distribution in the capillary cannel; the gradient of temperature directed according the translation motion of the cavities. The principal distinction of our model is that the cavitation process is connected with a periodical phase transitions. Due to the directional motion of cavities to the capillary cannel, all thermodynamic processes, connected with extension of cavities and which need some quality of heat are located under the capillary cannel; the decreasing of cavities and the return of heat are located in the capillary cannel. Thus, the result heat flux forms throw the open capillary section. The proposed model is realized as a software and calculated in wide ranges of temperature, diameters of cavities, frequencies of ultrasonic. The density of heat flux was calculated for the conditions of based experiments.
Key words: Heat flux; Capillary; Ultrasonic cavitation; Phase transition
На базе экспериментальных исследований звукокапиллярного эффекта предложена расчетная модель формирования теплового потока через сечение открытого капилляра, погруженного в жидкость, где созданы ультразвуковые колебания. Кавитационный процесс, возбуждаемый под каналом капилляра, рассматривается как скачкообразная последовательность фазовых переходов жидкость-пар. Направленное перемещение кавитационных полостей в канал капилляра обусловливает пространственное разделение процессов, протекающих с поглощением тепла (под каналом капилляра) и процессов,
протекающих с выделением тепла (в канале капилляра). Предложенная и программнореализованная расчетная модель процесса позволяет оценить плотность теплового потока, сформированного на срезе капилляра.
Ключевые слова: Перенос тепла; Капилляр; Ультразвуковая кавитация; Фазовые переходы
