Акустика микронеоднородных жидкостей и методы акустической спектроскопии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.06, доктор физико-математических наук Буланов, Владимир Алексеевич

• Буланов, Владимир Алексеевич
• доктор физико-математических наук
• 1996

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Буланов, Владимир Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. НЕСТАЦИОНАРНАЯ ДИНАМИКА ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ ПОД

ДЕЙСТВИЕМ ЗВУКА.

1.1. Формулировка проблемы, основные предположения и исходная система уравнений.

1.2. линейная динамика пузырька в поле импульсной накачки.

1.3. Низкочастотные линейные колебания при воздействии высокочастотной импульсной накачки.

1.4. Низкочастотные линейные колебания при воздействии фазоманипулированных высокочастотных импульсов.

1.5. Нелинейная динамика газового пузырька в поле импульсной накачки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Акустика микронеоднородных жидкостей и методы акустической спектроскопии»

3.2. Линейная динамика.90

3.3. направленный тепло и массоперенос и пороги роста.97

3.4. Нелинейная динамика, генерация комбинационных частот.юб

3.5. заключение. 108

4. РАССЕЯНИЕ АКУСТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ В ЖИДКОСТИ С ФАЗОВЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ. 114

4.1. Введение.114

4.2. стационарное рассеяние звука на пузырьках.115

4.3. Нестационарное рассеяние звука на пузырьках.125

4.4. Нестационарное когерентное рассеяние высокочастотных импульсов.131

4.5. Когерентное рассеяние фазоманипулированных импульсов.139

4.6. нелинейное рассеяние звука на газовых пузырьках.148

4.7. влияние фазовых превращений на рассеяние акустических импульсов на парогазовых пузырьках.155

4.8. Линейное рассеяние акустических импульсов на твердых частицах и центрах кристаллизации. 159

4.9. нелинейное рассеяние звука на парогазовых пузырьках, твердых частицах и центрах кристаллизации. 162

5. ЗАТУХАНИЕ И ДИСПЕРСИЯ ЗВУКА В МИКРОНЕОДНОРОДНЫХ

ЖИДКОСТЯХ. 174

5.1. теория многократного рассеяния и затухание и дисперсия звука в микронеоднородных жидкостях. 174

5.2. Затухание и дисперсия звука в жидкостях с пузырьками. 178

5.3. затухание звука в океане при учете приповерхностного слоя пузырьков. 195

5.4. Затухание и дисперсия звука в жидкостях, содержащих центры кристаллизации и твердые частицы. 204

5.5. заключение. 215

6. РАССЕЯНИЕ ЗВУКА СФЕРОЙ И ЦИЛИНДРОМ С УЧЕТОМ

ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕ РГИИ.217

6.1. Введение.217

6.2. описание задачи.218

6.3. Математическая постановка и решение задачи для сферических объектов.221

6.4. Резонансная теория рассеяния: амплитуда, функция и сечение рассеяния, поглощения, оптическая теорема. 223

6.5. Анализ, оценки, примеры. 226

6.6. обобщение на случай цилиндрических объектов. 235

6.7. Дальнейший анализ и окончательные замечания.239

6.8. Заключение.245

6.9. Приложение. элементы матрицы парциальной амплитуды рассеяния.246

7. ОТРАЖЕНИЕ ЗВУКА ОТ МЕЖФАЗНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С УЧЕТОМ ДИССИПАЦИИ ЭНЕРГИИ. 248

7.1. Особенности отражения звука от межфазных поверхностей и основные предположения. 248

7.2. Исходная система уравнений.250

7.3. Коэффициенты отражения и прохождения звука.254

7.4. Анализ влиния фазовых превращений.259

8. ОСОБЕННОСТИ АКУСТИКИ МИКРОНЕОДНОРОДНОЙ СВЕРХТЕКУЧЕЙ ЖИДКОСТИ. 264

8.1. Введение. Формулировка проблемы. 264

8.2. Основные предположения и исходная система уравнений. 266

8.3. Стационарные пульсации фазовых включений в звуковом поле. 27 1

8.4. Направленный тепломассоперенос при пульсациях фазовых включений в звуковом поле. 277

8.5. Многократное рассеяние первого и второго звука. 281

8.6. Поглощение и дисперсия скорости первого и второго звука в гелии с фазовыми включениями. 285

9. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАССЕЯНИЯ ЗВУКА В

МОРСКОЙ СРЕДЕ. 289

9.1. Введение. Общая характеристика типов неоднородностей и рассеяния звука в морской среде. 289

9.2. Сечение рассеяния звука в морской среде на микронеоднородностях различных типов. 294

9.3. Исследование рассеяния звука с применением параметрических акустических излучателей. 296

9.4. нестационарная акустическая спектроскопия. 298

9.5. Рассеяние звука и распределение пузырьков в морской воде. 301

10. АКУСТИЧЕСКАЯ НЕЛИНЕЙНОСТЬ ДВУХФАЗНЫХ СРЕД. 314

10.1. Введение. 314

10.2. Теоретические модели нелинейного параметра.319

10. з. сравнение с экспериментальными данными. 325

10. 4. Нелинейность двухфазных сред: обсуждение и усовершенствование моделей. 331

Ю.5. Особенности генерации второй гармоники при нелинейном распространении звука в присутствие фазовых включений. 352

Ю.6. заключение.356

11. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ ЗВУКА В

ЖИДКОСТИ С ФАЗОВЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ.35 8

11.1. Введение.358

И.2. эффективность нелинейного взаимодействия волн в пузырьковом слое в зависимости от вида функции распределения пузырьков по размерам g(R).35 9 н.э. влияние дисперсионных свойств среды с пузырьками газа на характеристики параметрических излучателей звука. 377 U.4. Влияние фазовых превращений на акустическую нелинейность.386

11.5. Заключение.388

12. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АКУСТИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

ПРИПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МОРСКОЙ ВОДЫ.392

12. 1. Введение.392

12.2. Измерения нелинейного параметра с применением параметрических излучателей.392

12.3. Основные результаты и обсуждение.398

12.4. Заключение.416

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ.417

ЛИТЕРАТУРА

421

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ:

Реальные жидкости всегда содержат различные фазовые включения (ФВ) в виде газовых пузырьков и твердых частиц-взвесей. Вблизи фазовых переходов кроме того могут содержаться зародыши новой фазы в виде паровых пузырьков или центров кристаллизации (ц.к.). Во всех этих случаях существуют области жидкости вблизи ФВ с локальными характеристиками, существенно отличающимися от характеристик остальной жидкости. тогда требуется учитывать влияние таких областей, наиболее сильно наблюдающееся вблизи поверхности ФВ.

Особенно сложной средой является морская вода, содержащая не только пузырьки и твердые взвеси, но и ФВ биологического происхождения - зоо и фитопланктон, продукты распада биологических систем, а также рыбу и другие морские организмы различного размера, такие неоднородности морской среды приводят к рассеянию звука, дополнительному затуханию, дисперсии скорости звука, появлению дополнительной нелинейности среды, а также к изменению целого ряда других акустических характеристик морской среды, важных для проведения исследований и измерений в акустике океана [1-5] .

С другой стороны, существуют жидкости, которые являются очень чистыми в связи со спецификой их происхождения и применения -криогенные жидкости, существующие при низких температурах: жидкий водород, гелий, азот и др. [6-7]. Однако и криогенные жидкости не свободны от существовавших в них ФВ. Только для них , в отличие от обычных жидкостей, характерно отсутствие или малая концентрация посторонних веществ, а наиболее типичными ФВ являются паровые пузырьки - вблизи кривой фазового равновесия жидкость-пар, и ц. к. - вблизи кривой кристаллизации-плавления.

Таким образом, реальные жидкости всегда являются микронеоднородными жидкостями, содержащими малые ФВ. Концентрация ФВ в микронеоднородных жидкостях может быть самой различной -вплоть от микроскопических значений до значений, приближающихся к единице. Аналогично столь же широкую область изменения параметров можно отметить и в отношении размеров Д ФВ: они различаются на несколько порядков [6, 8] - от к~10~4-10-5 см до нескольких сантиметров . Свойства микронеоднородных жидкостей могут сильно зависеть от их внутренней структуры и, в частности, от типа и размерного состава фв, содержащихся в жидкости [5,8,9].

Акустические свойства микронеоднородных жидкостей в дополнение к зависимости от их структуры могут также сильно зависеть и от характера динамики фв в звуковом поле, исследование динамики фв в звуковом поле представляет интерес для широкого круга практических задач. Динамика парогазовых полостей определяет процессы тепломассообмена, важные для теплоэнергетики, атомной энергетики, особенно в режимах, близких к критическим [ю] . широкое применение ультразвука в технике, химической технологии, медицине требует изучения распространения и рассеяния звука в различных средах и при различных параметрах звукового поля [9, ю]. при распространении звука в воде, в технологических и биологических растворах наблюдается резонансное поглощение и дисперсия скорости звука, обусловленные пульсациями парогазовых пузырьков в акустическом поле [9-11], а также дополнительное рассеяние как на отдельных фв, так и на коллективах включений.

Изучение рассеяния звука в микронеоднородной жидкости является мощным дистанционным методом диагностики структуры таких сред. Особый интерес представляет изучение рассеяния звука на пузырьках, которые всегда присутствуют в жидкости и являются сильными рассеивателями звука благодаря своим резонансным свойствам [5,9]. Очень часто в жидкости одновременно присутствуют различные ФВ, например, пузырьки могут содержаться наряду с твердыми частицами, взвесями и эмульсионными каплями в различных жидкостях, применяемых в технологических процессах, а также в морской воде [1,5,10]. на практике часто возникает необходимость получения информации не только о суммарной концентрации таких микронеоднородностей, но также о раздельном вкладе каждого из типов включений. Задача определения одновременно типа неоднородностей, их концентрации и функции распределения по размерам является весьма актуальной и практически важной наряду с чисто научным интересом, возникающим в связи с необходимостью развития основ акустики микронеоднородных сред [2].

Кроме ФВ малых масштабов в жидкости могут присутствовать также и различные макроскопические объекты. Для простоты их также будем называть макроскопическими ФВ. Наиболее простым примером такого рода, всегда присутствующим в жидкости, является поверхность раздела фаз жидкость-пар или жидкость кристаллизующееся твердое тело. Известно [12-14], что при наклонном падении звука на границу раздела двух сред при некоторых углах падения возникает значительное поглощение звуковой энергии в тонком слое вблизи границы, приводящее к резким аномалиям в коэффициентах отражения и прохождения звука. Этот эффект был впервые предсказан Б.П.Константиновым [12] в 1939 г. при рассмотрении отражения звука от границы абсолютно жесткой и идеально теплопроводящей среды, например, металлической поверхности в газовой среде, эффект Константинова может играть большую роль также и в случае наклонного падения звука на границу раздела фаз, когда на ней под действием звука происходят фазовые превращения [15-17].

Учет фазовых превращений при исследованиях отражения, прохождения и поглощения звука может представить интерес в целом ряде практически распространенных случаев. Например, представляет интерес детальное исследование распространения звука в подводном звуковом канале в северных районах мирового океана в зимний период, когда ось канала выходит на поверхность, покрытую льдом, наличие связи коэффициентов отражения и прохождения звука с кинетикой фазового превращения на границе раздела фаз может быть использовано для исследования кинетики кристаллизации и плавления акустическими методами. Известно [18-20], что в настоящее время отсутствуют общепринятые и достаточно надежные методы исследования кинетики кристаллизации. Вместе с тем эта проблема весьма важна для решения целого ряда практических задач по управлению ростом кристаллов, формированию структуры кристаллизующегося вещества и т.п. Поэтому разработка новых акустических методов исследования кинетики кристаллизации представляет несомненный практический интерес.

Значительный теоретический интерес представляет обобщение результатов, полученными для обычной классической гидродинамики,на случай гидродинамики другого типа, характерной для сверхтекучего гелия. Такого рода обобщения важны для более глубокого понимания физических процессов и наблюдаемых явлений. Именно с этих позиций представляет интерес аппробировать изученные для классической жидкости явления также и в случае квантовой жидкости - Не-11. итак, установление взамосвязи между структурой микронеоднородной жидкости и ее различными микроскопическими характеристиками (включая динамику ФВ) является важной и актуальной как в теоретическом так и практическом отношении. Значительный интерес представляет разработка методов решения обратных задач, таких как, например, установление по микроскопическим свойствам типа и спектрального состава ФВ. Задачи такого типа решаются с применением методов акустической спектроскопии. Важное значение при этом имеет изучение акустических характеристик микронеоднородных жидкостей. Последнее связано главным образом с тем обстоятельством, что акустические методы зачастую являются единственными методами исследования структуры микронеоднородных жидкостей, таким образом, исследования акустики микронеоднородных жидкостей и создание акустических методов диагностики микронеоднородных жидкостей являются в целом весьма актульной задачей.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Целью работы являлось проведение теоретических и экспериментальных работ в области линейной и нелинейной акустики микронеоднородных жидкостей (как с фазовыми превращениями, так и без фазовых превращений), выработка основных концепций и методов решения обратных задач и разработка методов акустической спектроскопии ФВ в жидкости.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

Научная новизна полученных в работе результатов заключаются в следующих положениях.

Разработан метод решения задач о нелинейном взаимодействии звука с различными фазовыми включениями с учетом межфазного тепло и массобмена и кинетики фазового превращения. исследована нестационарная динамика газового пузырька в поле импульсной накачки, в том числе, - в поле высокочастотных (ВЧ) амплитудно-модулированных (ам) и фазоманипулированных (фм) импульсов. теоретически исследована динамика центров кристаллизации (ц.к.) в звуковом поле с учетом неравновесности фазового превращения и проанализировано влияние примесей на динамику ц.к.

Теоретически исследована динамика парогазовых пузырьков с учетом "зацепляющегося" характера и совместного воздействия процессов диффузии газовой компоненты и вынужденного теплообмена при испарении и конденсации жидкости и пара на межфазной поверхности.

Исследовано линейное и нелинейное рассеяние звука на различных ФВ с учетом механизмов фазовых превращений на поверхности ФВ и эффектов нестационарности при воздействии импульсов. Проведены исследования рассеяния звука на больших ФВ с учетом эффектов диссипации энергии вблизи поверхности ФВ (эффектов теплопроводности и вязкости), когда снято ограничение на малость размеров ФВ по сравнению с длиной волны звука. Как предельный случай рассеяния и прохождения звука на больших объектах исследована связь коэффициентов отражения и прохождения звука с кинетикой фазового превращения на границе раздела фаз:жидкость-пар и жидкость-твердое тело.

Исследовано поглощение и дисперсия скорости звука в жидкостях с учетом фазовых превращений при различных функциях распределения ФВ (ц.к. и газовых и парогазовых пузырьков ) по размерам, которые являются важным фактором, сильно влияющим на величины поглощения и дисперсии скорости звука в реальных жидкостях.

Проведено обобщение полученных для случая классической жидкости результатов на случай сверхтекучего гелия Не-11. в частности, показано, что учет фазовых превращений в Не-II с паровыми пузырьками или ц.к. приводит к дополнительному поглощению и дисперсии 1-го и 2 -го звуков.

На основе разработанных теоретических представлений и внедрения в практику гидрофизических исследований параметрических излучателей проведены экспериментальные исследования по дистанционной акустической спектроскопии пузырьков в морской воде при различных условиях. проведено теоретическое изучение акустической нелинейности жидкости с различными ФВ типа газовых (парогазовых пузырьков) и ц.к. проведены экспериментальные исследования акустической нелинейности верхнего приповерхностного слоя моря, содержащего пузырьки.

НАУЧНАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Научная и практическая значимость работы состоит в значительном расширении представлений о явлениях, связанных с распространением и рассеянием акустических волн в микронеоднородных жидкостях при различных температурах, как далеких от температуры фазовых превращений, так и вблизи температуры фазового перехода, вследствие чего полученные в диссертации результаты позволяют:

- решать практические задачи о нелинейном взаимодействии звука с различного рода фазовыми включениями как без учета, так и с учетом межфазного тепло и массобмена и кинетики фазового превращения;

- решать некоторые важные в практическом отношении обратные задачи как, например, установление по микроскопическим акустическим свойствам (коэффициенту объемного рассеяния звука, коэффициенту поглощения, нелинейному параметру и т.п.) типа и спектрального состава фазовых включений в микронеоднородной жидкости;

- создать системы акустического мониторинга сложных нестационарных микронеоднородных сред типа приповерхностного слоя моря на базе развитых представлений и разработок в области акустической спектроскопии микронеоднородных жидкостей.

Диссертационная работа выполнялась в рамках целого ряда государственных научных программ, информация о выполнении которых содержится в библиографических ссылках к работе. К наиболее крупным из числа поздних НИР относятся: проект "Акустика" общегосударственной программы "Мировой океан" (Комплексные исследования океанов и морей, Арктики и Антарктики. Направление 01.Физические поля морей России и океанов (раздел 01.04) постановление гкнт СССР № 776 от 20.05.1991 г. ) и программа фундаментальных исследований ДВО РАН "Акустические исследования структуры океанической среды". часть работы выполнялась также при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований: проект 94-02-06092 "Исследования нелинейных акустических явлений в микронеоднородных жидкостях с фазовыми превращениями и разработка методов акустической диагностики" (руководитель Буланов В.А.) и проект 96-02-19795 "Нелинейная акустика микронеоднородных жидкостей с фазовыми превращениями" (руководитель Буланов в.А.). Отдельные положения работы использовались автором при чтении спецкурсов лекций "Основы гидрофизики", "Нелинейная акустика" и "Рассеяние волн в микронеоднородных средах" студентам физического факультета двгу в 1983-1992 гг.

Таким образом в диссертации развито новое научное направлени е в ак у стике неоднородных сред - акустика микронеоднородных жидкостей с учетом фазовых превращений и развиты методы акустической спектроскопии микронеоднородностей в жидкости с использованием нестационарного и нелинейного рассеяния и распространения звуковых волн.

Основные результаты опубликованы в 57 научных работах.

АППРОБАЦИЯ РАБОТЫ:

Основные результаты работы докладывались на IX (1977, Москва) , х (1983, Москва), XI (1991, Москва) Всесоюзных акустических конференциях, на 9 (1978, Мадрид); 10 (1980, Сидней), 12 (1986, Галифакс-Торонто), 13 (1989, дубровник) международных акустических конгрессах; на ю (1984, Кобе), 11 (1987, Новосибирск), 13 (1993, Берген) Международных симпозиумах по нелинейной акустике; на международной конференции по ультразвуку (19 85, Лондон); на Международной конференции по морской технике и технологии (Black Sea'90, 1990, Варна); на II Европейской конференции по подводной акустике (1994, Копенгаген); на 2 (1978), 3 (1980), 4 (1982), 5 (1984), 6 (1986 ), 7 (1989) Дальневосточных акустических конференциях (Владивосток); на Всесоюзном совещании "Нелинейная гидроакустика 82" ( 1982, Таганрог); на IV Всесоюзной конференции "Мировой океан" (1983, Владивосток), на всесоюзном совещании "Акустические методы регистрации частиц сверхвысоких энергий в проекте ДЮМАНД" ( 1984, Ворошиловград) ; на 5 Всесоюзной коференции "Методика и техника ультразвуковой спектроскопии" ( 1984, Вильнюс); на Всесоюзном симпозиуме "Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии" ( 1985, Славское); на VIII Всесоюзной конференции по автоматизации эксперимента в научных исследованиях (1986, Ленинград); на 2 Всесоюзном акустическом семинаре "Модели, алгоритмы, принятие решений-МАПР" (1988); на 2 и 4 семинаре СНГ "Акустика неоднородных сред" (1992, 1996, Новосибирск); на IV сессии Российского акустического общества (1995, Москва); на семинарах Акустического института (5 отдел, 1980-1982 ), Тихоокеанского океанологического института (1979-1990), на семинарах Института проблем морских технологий (1990-1996), на семинаре Лаборатории океанической акустики Института океанических наук (1991, рук. проф. Д.Фармер, Сидни,

Канада); на семинарах Национальной акустической лаборатории института акустики АН КНР (1989, 1993, рук. проф.чжан Ренхе, Пекин) на семинарах лаборатории индустриальной акустики датского технического университета (1989, 1994, рук. проф. Л.Бьорно, Копенгаген).

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, 12 глав, заключения и списка цитируемой литературы (342 наименования), при этом включает титульный лист и оглавление 5 стр., 314 стр. печатного текста, 154 рисунка (119 стр. иллюстраций).

Заключение диссертации по теме «Акустика», Буланов, Владимир Алексеевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

Развитый и обобщенный в диссертации комплекс теоретических и экспериментальных исследований по акустике микронеоднородных сред выполнен впервые и ставит своей целью изучение физики происходящих под действием звука явлений и развитие представлений о моделях микронеоднородных сред, а также выработку основных концепций и методов решения обратных задач для реализации акустической спектроскопии фазовых включений в жидкости. Теоретические исследования, выполненные автором в области линейной и нелинейной акустики, позволили разработать основные принципы и завершить формирование основ метода акустической спектроскопии ФВ в жидкости как с фазовыми превращениями, так и без фазовых превращений. Результаты экспериментальных работ, проведенных при непосредственном участии и руководстве автора, согласуются с выводами теоретических исследований, аппробированы на международных конференциях и являются признанными в мировом научном сообществе. Часть представленной работы проводилась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 94-02-06092 и 96-02-19795), чья независимая экспертиза свидетельствует о признании качества проведенных исследований.

Основными итогами проведенных исследований являются положения, которые можно сформулировать в следующем виде.

1. Разработан метод решения задач о нелинейном взаимодействии звука с различного рода фазовыми включениями с учетом межфазного тепло и массобмена и кинетики фазового превращения, метод основан на последовательном применении теории возмущений в квадратичном приближении и принципа разделения частот во всех гидродинамических уравнениях и граничных условиях на движущейся поверхности фазового включения. Разработанный метод позволил решить целый ряд задач, имеющих важное значение для акустики микронеднородных сред, в частности, был сформулирован метод акустической спектроскопии резонансных включений, основанный на нестационарном взаимодействии акустических импульсов с фазовыми включениями. метод прошел практическую аппробацию в натурных экспериментальных исследованиях.

2. исследована нестационарная динамика газового пузырька в поле импульсной накачки, в том числе исследовано когерентное взаимодействие высокочастотных (вч) амплитудно-модулированных (АМ) и фазоманипулированных (ФМ) импульсов, приводящее к сильной избирательной раскачке резонансных пузырьков на низкой частоте (нч) . Кроме того рассмотрена нелинейная генерация нч колебаний газовых пузырьков в нестационарном режиме при воздействии на них бигармоническими импульсами, типичными для целого ряда практически интересных режимов работы акустических излучателей (типа параметрических).

3. Теоретически исследована динамика центров кристаллизации (ц.к.) в звуковом поле с учетом неравновесности фазового превращения, проанализировано влияние примесей на динамику ц.к. и показано, что поведение ц.к. в акустическом поле существенным образом отличается от обычных твердых частиц без фазовых превращений. Рассмотрено влияние периодически чередующихся в звуковом поле фазовых переходов на нелинейную генерацию радиально-симметричных пульсаций ц.к. на комбинационных частотах звукового поля.

4. Теоретически исследована динамика парогазовых пузырьков с учетом совместного действия процессов диффузии газовой компоненты, а также испарения и конденсации жидкости и пара на межфазной поверхности и показана важность учета механизма "зацепляющегося" характера теплопроводности с диффузией газовой компоненты, приводящих к существенному изменению характера динамики парогазовых пузырьков по сравнению с чисто газовыми или чисто паровыми пузырьками. Рассмотрено влияние фазовых переходов на нелинейную генерацию колебаний пузырьков на комбинационных частотах.

5. исследовано линейное и нелинейное рассеяние звука на различных ФВ с учетом механизмов фазовых превращений на поверхности ФВ, а также с учетом когерентных эффектов нестационарной раскачки колебаний под действием АМ и ФМ вч импульсов. Проанализировано поведение сечения рассеяния звука при различных функциях распределения ФВ по размерам, особенно важное для случая пузырьков, являющихся наиболее типичными ФВ в реальных жидкостях. Показана важность рассмотрения нестационарных эффектов рассеяния звука на резонансных включениях, позволяющих осуществлять акустическую спектроскопию именно таких включений, отделяя вклад любых других нерезонансных включений.

6. исследовано поглощение и дисперсия скорости звука в жидкостях с учетом фазовых превращений при различных функциях распределения ФВ (ц.к. и газовых и парогазовых пузырьков ) по размерам, что является важнам фактором, сильно влияющим на величины поглощения и дисперсии скорости звука в реальных жидкостях.

7. проведены исследования рассеяния звука на больших ФВ с учетом эффектов диссипации энергии вблизи поверхности ФВ (эффектов теплопроводности и вязкости) , когда снято ограничение на малость размеров ФВ по сравнению с длиной волны звука, показано для случая сферы и цилиндра, что указанные эффекты приводят подобно малым ФВ к уширению и смещению резонансных кривых, отвечающих генерации волн различного типа (радиально-симметричные волны, волны "шепчущих галлерей" на поверхности ФВ, и т.п.) вплоть до их полного исчезновения (в зависимости от частоты звука и теплофизических характеристик жидкости).

8. Исследована связь коэффициентов отражения и прохождения звука с кинетикой фазового превращения на границе раздела фаз жидкость-пар и жидкость-твердое тело, получены аналоги формул Френеля для коэффициентов отражения, прохождения и трансформации из продольного в поперечный звук (в случае твердого тела), показано, что диссипативный эффект типа эффекта Константинова, основанный на необратимом теплообмене и трении, в случае фазовых превращений усиливается вследствие дополнительного диссипативного механизма, связанного с неравновесностью фазового превращения, обусловленного в свою очередь кинетикой фазового превращения, последнее может быть использовано для исследования кинетики кристаллизации и плавления акустическими методами.

9. проведено обобщение полученных для случая классической жидкости результатов на случай сверхтекучего гелия Не-11. В частности, показано, что учет фазовых превращений в Не-11 с паровыми пузырьками или ц. к. приводит к дополнительному поглощению и дисперсии 1-го и 2 -го звуков.

Ю. На основе разработанных теоретических представлений проведены экспериментальные исследования нестационарного рассеяния в морских условиях применительно к изучению распределения пузырьков в морской воде при различных условиях. С помощью параметрических излучателей получены данные о функции распределения пузырьков в широком интервале размеров.

11. Проведено теоретическое изучение акустической нелинейности жидкости с различными ФВ типа газовых или парогазовых пузырьков, ц.к. на примере преобразования из высокочастотной области в низкочастотную область спектра, что представляет практический интерес. Полученные результаты свидетельствуют о наличии сильной зависимости нелинейного параметра микронеоднородных жидкостей с фв от их структуры - наличии фазового перехода, характера функции распределения фв по размерам и общей концентрации фв в жидкости.

12. Проведены экспериментальные исследования акустической нелинейности верхнего приповерхностного слоя моря, содержащего пузырьки. Показано, что экспериментальные результаты о нелинейности приповерхностного слоя моря согласуются с расчетными значениями, получаемыми на основе развитой в работе теории при включении в нее результатов измерения функции распределения пузырьков по размерам в тех же районах моря.

Таким образом, выполнение представленного в диссертации комплекса исследований позволило в значительной степени развить новое научное направление в акустике микронеоднородных сред -акустику микронеоднородных жидкостей с учетом фазовых превращений и разработать методы акустической спектроскопии фазовых включений в жидкости с использованием нестационарного и нелинейного рассеяния и распространения звуковых волн. в заключение автор выражает искреннюю благодарность за сотрудничество всем своим соавторам, без которых представленная здесь работа не была бы выполнена. Особую благодарность автор хотел бы выразить научному консультанту в.А.Акуличеву, оказывавшему автору всемерную поддержку на протяжении многих лет. Успешному завершению исследований также весьма способствовала очень приятная творческая и человечески теплая атмосфера коллектива отдела гидрофизики ипмт дво ран, в котором автор проводил много времени и сотрудникам которого автор выражает большую благодарность за многостороннюю помощь.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Буланов, Владимир Алексеевич, 1996 год

1. Клей К.С., Медвин Г. Акустическая океанография, пер. с англ. М. Мир, 1980. 582 с.

2. Урик Д.Р. Основы гидроакустики, л.: Судостроение, 1978.448 С.

3. Физические основы подводной акустики. Пер. с англ.под ред. в. и. Мясшцева. м.: сов. радио, 1957. 740 с.4. исимару И. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. М.:Мир. 1981.Т.1,2.

4. Наугольных К.А., Островский Л. А. Нелинейные волновые процессы в акустике. М.: Наука, 1990. 237 с.

5. Пузырьковые камеры /Ю.А.Александров, Г.С.Воронов,в.м.горбунов и др. м.: госатомиздат, 1963. 340 с.

6. Кеезом В. Гелий. М.Изд-во иностр. лит., 1949. 542 с.

7. Акуличев в. А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях. М.: Наука, 1978. 280 с.

8. Константинов Б. П. О поглощении звуковых волн при отражении от твердой границы. // ЖТФ. 1939. Т. 9. .№3. С. 226-238.

9. Константинов Б. П. Гидродинамическое звукообразование и распространение звука в ограниченной среде. Л.: наука, 1974.

10. Савельев А. Я. Эффект Константинова в некоторых задачах акустики // Акуст. журн. 1973. т. 19. №¡2. с. 231-239.15. халатников и.м. Теория сверхтекучести, м.: Наука, 1971. 320 С.

11. Robnic М. , Kuscer I. Influence of evaporation and condensation upon sound reflection // Int. J. Heat and Mass Transfer. 1979. V.22. P. 461-467.

12. Krizan P., Kuscer I. Influence of absorption upon sound reflection // Surface Sci. 1980. V.97. No 2/3. P.448-456.

13. Джексон К., Ульман 'Д., хант Дж. О механизме роста кристаллов из расплавов. В кн.: Проблемы роста кристаллов, м.: Мир, 1968, с.27-86.

14. Р.лодиз, Р.Паркер. Рост монокристаллов, м. : Мир, 1974. 570 с.20. любов Б. я. Теория кристаллизации в больших объемах, м.: наука, 1975. 256 С.

15. Rayleigh Lord. On the pressure developed in a liquid during the collapse of a spherical cavity // Philos. Mag. 1917.1. V. 34. N 200. P.94.

16. Minnaert M. On musical air-bubbles and sounds of running water // Phylos. Mag. 1933. V.16. N17. P.235-243.

17. Акуличев в. а. Пульсации кавитационнных полостей //мощные ультразвуковые поля / Под ред.Розенберга Л.Д. м.¡наука.1968.С. 129-166.

18. A.Francescutto. R.Nabergoj. Steady-state oscillations of gas bubbles in liguids: Explicit Formulas for freguency response curves //J.Acoust. Soc. Am. 1983. V.73(2). P.457-460.

19. Prosperetti A. Nonlinear oscillaion of gas bubbles in liquids. //J.Acoust. Soc. Am. 1975. V.57, N4. P.810-820.

20. Prosperetti A. Bubble dynamics: a review and recent results // Applied Scientific Research. 1982. No 38.p.145-164.

21. Pfriem H. Zur thermischen Damping in kugelsymmetrisch schwingenden Gasblasen // Akust. Ztschr. 1940. Bd.5.1. S.202-212.

22. Devin C. Survey of thermal, radiation and viscous damping of pulsating air bubbles in water // J.Acoust.Soc.Am. 1959. V.31. No 12. P.1654-1667

23. Eller A.J., Flynn H.G. Generation of subharmonics of order one-half by bubbles //J.Acoust.Soc.Am. 1969.V.46.No3.P.722-72 7

24. Флинн Г. Физика акустической кавитации в жидкости. в кн.: Физическая акустика / под ред. У. мэзона. (пер. с англ.)

25. М.: Мир. Т.1Б. 1967. С.7-138

26. Leighton T.G. The acoustic bubble. San-Diego: Academic, 1994

27. КНЭПП P., ДЭЙЛИ Д., ХЭММИТ Ф. Кавитация. M.:Мир, 1974. 688 с.33. перник А.Д. Проблемы кавитации. Л.:судостроение, 1966. 439 С.

28. Кельберт м.Я., Сазонов И. А. Распространение импульсов в жидкостях. М.: наука, 1991

29. Максимов Г.А. Распространение коротких акустических ипульсов в неоднородных релаксационных средах // Акуст.журн. 1993. Т. 39. №4. С.703-714

30. Л.Д.Ландау, Е.М. лифшиц. Механика сплошных сред. М. : гостехиздат. 1954. (Гидродинамика. М.¡наука, 1986. 736 с.)

31. Морс Ф.М., Фешбах Г. методы теоретической физики, м.: Изд-во иностр. ЛИТ., I960. Т.2. 886 С.

32. Herring С. Theory of the pulsution of the gas bubbles produced by an underwater explosion. ORSD.Dept. N 236. USA, 1941.

33. Алексеев В.н., Буланов В. А. об уравнениях динамики сферической полости в сжимаемой жидкости в звуковом поле // Акуст.ж. . 1979. Т. 25. ВЫП.6. С. 921-925.

34. Crum L.A. The politropic exponent of gas contained withinair bubbles pulsating in a liquid. // J.Acoust.Soc.Am. 1983. 73 No 1. P. 116-120.

35. Чабан И.А. О затухании колебаний газовых пузырьков в жидкостисвязанном с теплообменом // Акуст.ж. 1989. т.35. Вып.1. С. 182-183

36. Акуличев в. А. Ультразвуковые волны в жидкостях с паровыми пузырьками // Акуст. журн. 1975. Т.21. ЖЗ. С.351-359.

37. Акуличев в.А., Алексеев в.н. Акустические волны в жидкости с паровыми пузырьками В кн.: Нелинейные процессы в двухфазных средах. Новосибирск: Ин-т теплофизики СО АН СССР, 1977. С. 114-121 .

38. Хабеев Н.С. Эффекты теплообмена и фазовых переходов при колебаниях паровых пузырьков // Акуст.ж. 1975. Т. 21. №4. С.815-821.

39. Хабеев Н. С. "Резонансные свойства паровых пузырьков". В кн.: IX всесоюзная акуст.конференция. М.: Акустический ин-т. 1977. С. 95-98.49. хабеев Н.С. Резонансные свойства паровых пузырьков // Прикл. мат. и мех. 1981. Т. 45. .№ 4. С. 696-703.

40. Нигматуллин Р.И.,Хабеев Н.С. Динамика паровых пузырьков. //Изв. АН СССР, механ. жидк. и газа. 1975. жз. с.59-67.

41. Нагиев Ф.Б., хабеев н.с. эффекты теплообмена и фазовых превращений при колебаниях парогазовых пузырьков // Акуст.ж. 1979. т.25. вып.2. с.271-279.

42. Нигматулин Р. И. Основы механики гетерогенных сред. М.: наука, 1978. 336 с.

43. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. механика, м.: Наука, 1973. 208 с.54. вайнштейн Л.а., Вакман Д. Е. Разделение частот в теории колебаний и волн. м.¡Наука, 1983. 288 с.

44. Капица П.л. Маятник с вибрирующим подвесом // уфн. 1951. т.44. с.7-20

45. Капица П.Л. Динамическая устойчивость маятника при колеблющейся точке подвеса // жэтф. 1951. т.21. с.588-607

46. Буланов в.А. Рассеяние высокочастотных импульсов на резонансных включениях и возможности нестационарной акустической спектроскопии // Письма в ЖТФ. 1995. т.21. №15, С. 67-7 1

47. Буланов в.А. Акустическая спектроскопия при нестационарном когерентном рассеянии фазоманипулированных импульсов //- Письма в ЖТФ, 1996, т. 22, Вып. 19. С. 84-88

48. Заболотская е.А., Солуян С. И. Излучение гармоник и комбинационных частот воздушными пузырьками //Акуст.ж. 1972. Т. 18. Вып. 3. С. 472-474

49. Руденко О.в., солуян С.И. Теоретические основы нелинейной акустики, м.: наука, 1975

50. Nazarov V.E., Ostrovsky L.A., Soustova I.A., Sutin A.M. Nonlinear acoustics of micro-inhomogeneous media //Phys. Earth and Planetary Inter. 1988. V.34. P.94-98.

51. Кобелев ю.A., Островский л.А. модели газожидкостной смеси, как нелинейной диспергирующей среды. В кн. •. Нелинейная акустика Теоретические и экспериментальные исследования, горький: ИПФ АН СССР, 1980. С. 143-160.

52. Newhouse V.L.,Shankar P.M. Bubble size measurements using the nonlinear mixing of two frequencies // J. Acoust. Soc. Am. 1984. V.75, No 5. P.1473-1477

53. Капустин А.п. влияние ультразвука на кинетику кристаллизации. M. : изд-во АН СССР, 1962. 108 С.65. эскин г.и. Ультразвуковая обработка расплавленного алюминия, м.: изд-во металлургия, 1965. 224 с.

54. Абрамов О.в., теумин и.и. Кристаллизация металлов в кн.: Физика и техника мощного ультразвука / Под ред.Розенберга л.д. Т.З. М.: Наука. 1970. С.429-514.

55. Абрамов О.В. Кристаллизация металлов в ультразвуковом поле. М. :металлургия. 1972.

56. Абрамов О.В., Асташкин Ю.С., Степанов B.C. Об акустических течениях в расплавах // Акуст.журн.1979. т.25. №2. с.180-186.

57. Кольцова И.е., Михайлов И.Г., Каяк Е.К. Поглощение и рассеяние ультразвука в процессе кристаллизации //Вестник ЛГУ. 1969. Т.22. С.55-62.

58. Dickinson Е., Goller Е.,McClements D.J. Peasgood S., Povey J.W. Ultrasonic monitoring of crystallization in an oil-water emulsions // J.Chem.Soc.Faraday Trans. 1990. V.86. P. 1147-1148.; Dickinson E., McClements D.J. Povey J.W.

59. Ultrasonic investigation of the particle size dependence of crystallization in n-hexadecane in water emulsions // J.Colloid Interface Sci. 1991. V.142. P. 103-110.

60. McClements D.J. Povey J.W., Dickinson E. Absorption and velosity dispersion due to crystallization and melting of emulsion droplets // Ultrasonics. 1993. V.31. No 6. P.433-437.

61. Борисов Б.Ф. , Кумзеров Ю.Ф. , Раджабов А.К.,шеляпин А. В. Акустические исследования фазовых переходов плавление-затвердевание в ансамбле нанокристаллов галлия // АкуСТ.Ж. 1994. Т. 40. J«1. С. 153-155.

62. Капустина О.А. дегазация жидкостей. в кн.: Физические основы ультразвуковой технологии. Физика и техника мощного ультразвука / под ред. л.д. Розенберга. т.З. м.: наука",1970. с.253-336.

63. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.м. Статистическая физика. М.: Наука, 1976. 584 С.

64. Буланов в.а. Фазовые превращения в переохлажденной жидкости в ультразвуковом поле. в кн. •. IX всесоюзн. акуст. конф.

65. М.: изд-во Акустического ин-та. 1977. м Шу-4. С.69-72.

66. Акуличев в.а., Алексеев в.Н., Буланов В. А. периодические фазовые превращения в жидкостях. м.: наука, 1986. 280 с.

67. L.Meinhold-Heerlein. Surface conditions for the liquid-vapour system // Phys. Rev. 1973. V.8A. P. 2574-2585

68. Борисов В.Т., Духин А.и., Матвеев Ю.Е. К вопросу о механизме роста металлических кристаллов. В кн. : Кристаллизация и фазовые переходы. Минск: изд-во АН БССР, 1962. с.279-284.

69. Буланов В.А. Кристаллизация переохлажденной жидкости в звуковом поле, стационарная динамика зародышей кристаллической фазы в жидкости// Акуст. журн. 1979 т.25 Вып. з1. С.358-366

70. Буланов в. А. Воздействие звука на кристаллизацию жидкости. Отчет Акустического института, гос.per. № Я 26372, м. : Акустический ин-т. 1979. 76 с.

71. Буланов в. а. Фазовые превращения в метастабильной жидкости в звуковом поле. Дис. на соиск. степениканд.физ.-мат.наук. М.: Акуст.ин-т. 1979. 160 с.

72. Akulichev V.A., Bulanov V.A. Crystallization nuclei in liquid in a sound field // Int. J. Heat & Mass Transfer. 1983. V.26. No 2. P.289-300

73. Hsieh D. Y., Plesset M. S. Theory of rectified diffusion of mass into gas bubbles // J.Acoust. Soc. Amer. 1961. V.33.1. N 2. P.206 215.

74. Akulichev V.A. , Alekseev V.N., Bulanov V.A., Yushin V.P. Phase transformation in liguid by rectified hest transfer in sound field. -In: 9 Int. Congr. on acoust. Madrid. 1977. p.560K.

75. Eller A. Force on a bubble in a standing acoustic waves // J.Acoust.Soc.Am. 1968. V.43. N 1. P.170-171.

76. Bjerknes C.A. Hydrodynamische Fernkrafte. Leipzig, 1915. 229 S.

77. Konig W. Hydrodynamisch-akustische Untersuchungen // Ann. Phys. 1891. Bd.42. N 4. S.549-553.

78. Фукс H. А. Механика аэрозолей. M. : изд-во АН СССР. 1955. 352 С.

79. Буланов в. А. влияние фазовых превращений на акустическую нелинейность микронеоднородных жидкостей // Акустиканеоднородных сред. Вып.105. Новосибирск: Институт гидродинамики СО РАН. 1992. С.75-80

80. Bulanov V.A. Acoustical nonlinearity of microinhomogeneous liquids. In: Advances in nonlinear acoustics. / Ed. H.Hobaek, Singapore-London-New Jersey: World Scientific. 1993.1. P.674-679.

81. Алексеев B.H. Стационарное поведение парового пузырька в ультразвуковом поле //Акуст.ж. 1975. Т. 21. .№ 4. С. 497-501

82. Алексеев в.н. Нестационарное поведение парового пузырькав ультразвуковом поле //Акуст.ж. 1976. Т. 22. .№ 2. С. 185-191.

83. Алексеев в.н. к теории паровых пузырьков в звуковом поле. Дисс. на соиск.степени канд.физ.-мат. наук. м.:Акуст.ин-т. 1979. 143 с.

84. Акуличев в.А., Буланов в. а., половинка Ю. а. Влияние направленной теплопередачи и направленной газовой диффузии на пороги роста кавитационных пузырьков в звуковом поле. в кн.: Распространение акустических волн. Владивосток: двпи. 1982.1. С.77-79.

85. Акуличев В.А., Буланов в.А., Половинка Ю. А. Распространение звука в жидкости с парогазовыми пузырьками. в кн. : Распространение акустических волн. Владивосток: двпи. 1982.1. С. 79-82.

86. Акуличев в.А., Буланов В.А., половинка ю. А. динамика парогазовых пузырьков в жидкости в звуковом поле.- В кн.: Акустические исследования жидкости с фазовыми включениями. Владивосток: ДВПИ. 1984. С.20-33.

87. Akulichev V.A., Bulanov V.A., Polovinka Yu.A. Rectified gas diffusion and rectified heat transfer at vapour-gas babble dynamics in a sound field // In. Proc. Ultrasonics Int.

88. Symp. 85. London. 1985. P.249-253;

89. Akulichev V.A., Bulanov V.A., Polovinka Yu.A. Rectified gas diffusion and rectified heat transfer at vapor-gas dynamics in a sound field. // Ultrasonics. 1985. July (Suppl.). P.22-23.

90. Акуличев в.А., Буланов В.А., половинка Ю.А. Исследование парогазовых пузырьков в жидкости в звуковом поле. Направленный тепломассоперенос// Заключит, отчет по проекту "Акустика", гос.per.№81067374. Владивосток: той двнц АН СССР. 1985.с.39-59

91. Муратова Т.М. , Лабунцов Д.А. Кинетический анализ процессов испарения и конденсации // теплофизика высоких температур, 1969. Т. 7. №5. С. 959-967

92. Муратова Т.М., лабунцов Д.А. Об учете движения при испарении и конденсации // Теплофизика высоких температур. 1969. т.7.6. С.1146-1150

93. Исаченко в.п. Теплообмен при конденсации, м.: Энергия. 1977. 240 С.

94. Maa J.R. Evaporation coefficients of liquids // J. Industr. and Eng. Chem. Fundam. 1967. V.6. No 3. P.504-518.

95. Bucholz F. I., Brundt D., Wiehert B. Second sound reflection on a liquid He-II surface //Phys. Rev. Lett. 1971.1. V.35A. No 6. P.470-472.

96. Koffman L. D., Plesset M. S., Laster L. Theory of evaporation and condensation // J. Phys. Fluids. 1984. V.27. No4.1. P.876-880.

97. Macedo I. C., Yang M. J. Acoustically forced oscillations of gas bubbles in liquids //Jap. J. Appl. Phys. 1972. V.ll.1. N 8. P.1124-1129.

98. Назаров В.Е, Островский Л.А., Сутин A.M. Теория параметрического излучателя звука на пузырьковом слое // докл. Всесоюз. акуст. конф. Секция Б. М. : АКИН, 1983. С. 61-64.

99. Fanelli М., Prosperetti A., Reali М. Radial oscillations of gas-vapor bubbles in liquids. 1. Mathematical formulation // Acústica. 1981. V.47. No 4. P.253-265.

100. R.I.Nigmatulin,N.S.Khabeev,F.B.Nagiev. Dynamics, Heat and Mass Transfer of Vapour-gas Bubbles in a Liquid. //Int.J.Heat and Mass Transfer. 1981. V.24, N6. P.1033-1044.

101. Eller A., Flynn H.G. Rectified diffusion during nonlinear pulsations of cavitation bubbles.// J. Acoust. Soc. Araer. 1965. V.37. N 3. P.493-503

102. Eller A. Effects of diffusion on gaseous cavitation bubbles. // J.Acoust. Soc. Amer. 1975. V.57. No 6. P.1374-1379.

103. Crum L.A. and Сагу M.H. Generalired equations for rectified diffusion // J.Acoust. Soc. Amer. V.72. No 5. 1982.

104. Finch R.D. Neppiras E.A. Vapour dynamics // J. Acoust. Soc. Amer. 1973. V. 53. P.1402-1410.

105. Wang T. G. Rectified heat transfer // J. Acoust. Soc. Amer., 1974. V.56. No 4. P.1131-1143

106. Акуличев в. а., Буланов в. А., Воронина Л. г. и др. исследование рассеяния и затухания звука в морской воде с пузырьками // Отчет по НИР "Мальта". Гос.per.№Я26781. Владивосток: ТОЙ ДВНЦ АН СССР. 1983. 107 с.

107. Breitz N., Medwin H. Instrumentation for In Situ Acoustical Measurements of Bubbles Spectra under Breaking Waves // J.Acoust. Soc.Am. 1989. V. 86. N 2. P. 739

108. Crawford G.B., Farmer D.M. On the special distribution of ocean bubbles //J.Geophys. Res. 1987. V.92, No C8. P.8231-8243.

109. Farmer D.M., Lemon D.D. The Influence of Bubbles on Ambient Noise in the Ocean at High Wind Speeds // J.Phys.Ocean. 1984. V.14. P.1762-1778

110. Farmer D., Vagle S. Waveguide propagation of ambient sound in the ocean surface bubble layer // J. Acoust. Soc. Am. 1989. V.86. N5. P.1897-1908.

111. Vagle S.,Farmer D. The measurements of bubble-size distributions by acoustical backscatters // Journ. of Atmospheric and Oceanic Technology. 1992. V.9. No 5. P.630-664.

112. N.,Prosperetti A., Yoon S.W. Underwater Noise Emissions from Bubble Clouds // IEEE J.of Ocean Eng. 1990. V.15. N4. P.275-281

113. Medwin H., Daniel A. Acoustical Measurements of Bubble Production by Spilling Breakers // J.Acoust.Soc.Am. 1990. V. 88. N1. P. 408-412

114. Medwin H., Breitz N. Ambient and Transient Spectral Density in Quiescent Seas and Under Spilling Breakers // J.Geophys.Res. 1989. V.94. P.12751-12759

115. Medwin H. Acoustic Fluctuations Due to Microbubbles in the147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166,167168

116. Near-Surface Ocean // J.Acoust.Soc.Am. 1974. V.56. N4. P.1100-1104

117. Medwin H. Acoustical Determination of Bubble Size Spectra // J.Acoust.Soc.Am. 1977.V.62. P.1041-1044 Medwin H. Counting bubbles acoustically: a review // Ultrasonics. 1977. V.15. No 1. P.7-14.

118. Medwin H., Fitzgerald J., Rautmann G. Acoustic Miniprobing for Ocean Microstructure and Bubbles // J.Geophys.Res. 1975. V.80. N3. P.405-413

119. Medwin H. In situ acoustic measurements of bubble populations in coastal ocean water // J.Geophys.Res. 1970. V.15. No.3. P.599-611.

120. Ocean from Acoustic Measurements ob Bubbles // J.Phys.Ocean. 1984. V.14. P.855-863

121. Акуличев в.А., Буланов в.А., Кленин с.а., Киселев В.д. исследование обратного рассеяния звука и распределение пузырьков по размерам в море // X всесоюз.акуст.конф. М.:АКИН. 1983.Ду-8. С.89-92.

122. Akulichev V.A., Bulanov V.A., Klenin S.A., Kiselyov V.D. The application of parametric acoustik sources for the study of sound scattering in sea water. // Proceedings of 10th Inst.Symp. Nonlinear Acoust.Kobe: Teikohsha Press, 1984. P.109-113 .

123. Commander K., Moritz E. Off-Resonance Contributions to Asoustical Bubble Spectra //J.Acoust.Soc.Am. 1989.V. 85. N6. P. 2665-2669

124. Commander K., McDonald R. Finite-Element Solution of the Inverse Problem in Bubble Swarm Asoustics //J.Acoust.Soc.Am. 1991.V.89.N2. P.592-597

125. Omsted A., Svensson U. Modeling supercooling and ice formation in a turbulent Ekman layer // J.Geophys.Res. 1984. V.89. No CI. P.735-744.

126. Garrettson G.A. Bubble Transport with Application to the

127. Upper Ocean // J.Fluid Mech. 1973. V. 59. N1. P. 187-206

128. Сандлер б.м.,селивановский д.а.,соколов а.ю. Измеренияконцентрации газовых пузырьков в приповерхностном слое моря//

129. ДАН СССР. 1981.Т.260, №6. С.1474-1476.

130. Бесов А. е., Кедринский в. К., пальчиков Е.И. Изучениеначальной стадии кавитации с помощью дифракционной оптическойметодики // Письма в ЖТФ. 1984. Т.10. №4. С.240-244.

131. Бесов А.С. О механизме стабилизации микропузырьков газа вводе // Динамика сплошной среды. 1990. т.99.

132. Бесов А.е., Кедринский В.К., пальчиков Е.И. Структуракавитационных ядер и аномальные свойства воды // динамикасплошной среды. 1992. Т.104.

133. Akulichev V.A., Bulanov V.A. The study of sound backscattering from microinhomogeneities in sea water. // In: Progress in underwater acoustics. Ed. by H. Merklinger, N.-Y.: Plenum Press, 1987. P. 85-92.

134. Bulanov V.A. Acoustical spectroscopy of resonance inclusions in sea water In: Fifth Western Pacific Regional Acoustics Conference. Technical Papers /Ed. S.W. Yoon, M.Bae. Seoul, Korea, V.I. 1994. P.480-485.

135. Gensane M. Bubble population measurements with aparametric array // J.Acoust.Soc.Amer. 1994. V.95.No6. P.3183-3190 Окороков В.в. Интерференционное когерентное возбуждение в двух кристаллах // Письма в ЖЭТФ. 1995. Т. 62. вып.12.1. С.895-899.

136. Островский л.А.,Сутин A.M. Нелинейные акустические методы диагностики газовых пузырьков в жидкости // Ультразвуковая диагностика. Горький:Изд-во ипф АН СССР, 1983. с.139-150.

137. Miller D.L. Ultrasonic detection of resonant cavitation bubbles in a flow tube by their second-harmonic emissions. Ultrasonics. 1981. V.19. P.217-224

138. Shankar P.M., Chapelon J.Y., Newhous V.L. Fluid pressure measurement using bubbles insonified by two frequencies.// Ultrasonics. 1986.V.24. P.333-336

139. Lighton T.G., Lingard R.J.,Walton A.J.,Field J.E. Bubble sizing by the nonlinear scattering of two acoustic frequencies// In: Natural Physical Sources of Underwater Sound (Ed. B.Kerman) Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers. 1990.

140. Lighton T.G., Lingard R.J.,Walton A.J.„Field J.E. Acoustic bubble sizing by combination of subharmonic emissions with imaging frequency// Ultrasonics. 1991.V.29. P.319-323

141. Akulichev V.A., Bulanov V.A., Shekhotzev D.N. Nonlinear interaction of acoustic waves with a Helmholtz resonator // In: Проблемы нелинейной акустики. Problems of nonlinear acoustics, новоосибирск: Институт гидродинамики CO АН СССР. 1987. С. 423-427.

142. Акуличев В.А., Буланов в.А., Шеховцев д.н. Влияние поверхностного волнения на параметрическую генерацию звука в резонаторе. в сб.¡Методы и средства гидрофизических исследований океана, Владивосток: двгу. 1989. с.61-66

143. Акуличев В.А., Буланов В.А., Шеховцев Д.Н. Способ возбуждения низкочастотного гидроакустического сигнала // АВТОрСКОе свидетельство СССР, .№1514104, 1989, 2 с.

144. Foldy L. L. Multiple scattering of waves // Phys. Rev.1945. V.67. N 3/4. P.107-119

145. Lax M. The Effective Field in Dense systems //Phys.Rev. 1952. V.85. P.621

146. Twersky V. Multiply Scattering of Waves and Optical Phenomena // J.Opt.Soc.Am. 1962.V.52. P.145-171

147. Waterman P. C., Truell R. Multiple scattering of waves // J. Math. Phys. 1961. V.2. N 4. P.512-537

148. Trammel G.T. Sound waves in water containing vapour bubbles // J.Appl.Phys. 1962. V.33. N 5. P.1662-1670.

149. A.Wood. Textbook of Sound. London: Bell. 193 0

150. Бреховских Л.М., Лысанов Ю. П. Акустика океана. Вкн. :Физика океана. Т.2 Гидродинамика океана. М. :Наука, 1978, С.49-145.

151. Бреховских л.м., Лысанов ю.п. теоретические основы акустики океана. Л.: гидрометеоиздат, 1982. 264 с.203. вадов Р.А. затухание низкочастотного звука в океане В кн. Проблемы акустики океана /под ред. Бреховских л.М., Андреевой и.Б. м.: наука 1984

152. Sheehy M.J. Halley R. Measurement of attenuation of low-frequency underwater // J.Acoust.Soc.Amer. 1957. V.29. No.4. P.494

153. Urick R.I. Low-frequency sound attenuation in the deep ocean// J.Acoust.Soc.Amer. 1963. V.35.No.9. p.1413

154. Kibblewhite А.В., Denham R.N., Barkey P.H. Long-range sound propagation study in the southern ocean project Neptune// J.Acoust.Soc.Amer. 1965. V.38.No.4. p.629

155. Thorp W.H. Analytic description of the low-frequency attenuation coefficieent// J.Acoust.Soc.Amer. 1967. V.42.208209210211212213214215216217218219.220.221 .222.223.224.225.226.1. No.1. p.270

156. François R.E., Garrison G.R. Sound absorption based on ocean measurement. Pt.II: Boric acid contribution and equation for total absorption// J.Acoust.Soc.Amer. 1982. V.72. No.6. p.1879-1889

157. Borisenko E.S. Accounting of excess sound attenuation in echo survey// In: Proc. Int. Coincil for Exploration of the Sea, Gettingen, P.145-149. 1983

158. Исакович м.А. л.и.мандельштам и распространение звука в микронеоднородных средах // УФН. 1979.т.129. С.531-540227228229230231232233234235236237238239240241242243244 .245246247248

159. Акуличев В.а., Буланов В.А. Распространение звука в кристаллизующейся жидкости // Акуст. журн. 1981. т.27. Вып.5. С.678-686

160. С.М.Рытов, в.в. Владимирский, М.Д.Галанин. Распространение звука в дисперсных системах // ЖЭТФ 1938. Т.8. С.614-621 V.С. Andersen Sound scattering from a sphere // J.Acoust. Soc. Am. 1950. V.22. P.426-431

161. M.C. Junger Sound scattering by thin elastic shells // J. Acoust. Soc. 1952. V.24. P.36-373

162. Сивухин Д. В. Дифракция плоских звуковых волн на сферической ПОЛОСТИ // Акуст.журн. 1955. Т.1. ВЫП. 1. С. 82-93

163. Knopoff Scattering of compression waves by spherical obstacles // Geophysics 1959. V.24. P.30-39

164. Knopoff Scattering of shear waves by spherical obstacles // Geophysics. 1959. V.24. P.209-219

165. Y.M.Lao, C.C.Mow Scattering of plane compressional waves by a spherical obstacle // J.Appl.Phys. 1963. V.34. P.439-499

166. R.D.Goodman, R.Stern Reflection andtransmission of sound by elastic spherical shells // J.Acoust. Soc. Am. 1962. V.34. P.338-334

167. R. Hickling Analysis of echoes fwoma hallow metallic sphere in water //J.Acoust.Soc.Am. 1964. V.36. P.1124-1137

168. G. Johnson, R. Truell Numerical computations of elastic scattering cross-sections //J.Appl.Phys. 1965. V.36. P.3466-3475

169. W.G. Neubauer, R.H. Vogt, L.R. Dragonette Acoustic reflection from elastic spheres. I. Steady-state signals //J.Acoust.Soc.Am. 1974. V.55. P.1123-1129

170. R. Dragonette, R.H. Vogt, L. Flax, W.G. Neubauer Acoustic reflection from elastic spheres and ridid spheres and spheroids II. Transient analysis //J.Acoust.Soc.Am. 1974. V.55. P.1130-1137

171. P.C. Waterman Matrix theory of elastic wave scattering. //J. Acoust. Soc. Am. 1976. V.60. P.567-580 P.C. Waterman Matrix methods in potential theori and electromagnetic scattering //J Appl. Phys. 1979. V. 50. P.4550-4566

172. Flax, W.G. Neubauer Acoustic reflection from layered elastic absoptive cylindes // J.Acoust. Soc.Am. 1977. V.61 P.307-312

173. G.C. Gannaurd, K.P Seharnforst, H. Uberall Giant monopoleresonances in the scettering of waves from gas-filled spherical cavities and bubbles //J. Acoust. Soc. Am. 1979. V.65. P.573-594

174. K.A. Sade, J. George, H. Uberal Multipole resonances in sound scattering from gas bubbles in a liguid //J. Acoust. Soc. Am. 1979.V. 65. P. 1413

175. H.Uberall, J.George, A. Farhan, G. Mezzorami, A. Nagl, K.Sage Dynamics of acoustical resonance scattering from spherical targets; Applications togas bubbles in fluids //J. Acoust. Soc. Am. 1979. V.65. P.1161-1172

176. Flax, G.C. Gannaurd, H.Uberall. Theory resonance scattering. In: Physical Acoustics New York:Academic. 1981. V. XV. Chap.3. P.191-294.

177. G.C. Gannaurd, E. Tanglis, H. Uberall, D. Brill Interior and exterior resonances in acoustic scattering. I-shericaltargets

178. Nuovo Cimento 1983. V.76B. P.153-175

179. G.C. Gannaurd, E. Tanglis, H. Uberall. Interior and exterior resonances in acoustic scattering II. Targets of arbitrary-shape (T-Matrix approach) //Nuovo Cimento 1983. V. 77B. P. 73-86

180. T.B.A. Senior The scattering from acoustically hard and soft prolate spheroids for axial incidence //Can. J. Phys. 1966. V. 6 . P. 665-667

181. M.A. Dien, Y.H. Pao Scattering of compressional waves by a rigid spheroidal inclusion //J. Appl. Mech. 1973. V. 40.1. P.1073-1077

182. S.K. Datta Diffraction of plane elastic waves by ellipsoidal inclusions //J.Acoust.Soc.Am. 1979.V.61. P.1432-1437.

183. M.F. Werby, L.H. Green An extended unitary approach for acoustical scattering from elastic shells immersion a fluid// J. Acoust. Soc. Am. 1983. V.74. P.625-630

184. V.K. Varadan, V.V. Varadan Computation of rigid body scattering by prolate spheroids using the T-matrix approach" J. Acoust. Soc. Am. 1982. V.71. P.22-25

185. A. Lakhtakia, V.K.Varadan, V.V.Varadan Iterative extended boundary condition method for scattering byobjects of high aspect rations. J. Acoust. Soc. Am. 1984.V.76. P. 906-912

186. W.A. Kiuney, C.S. Clay, G.A. Sandness Scattering from a corrugated surface; comparison between experiment, Helmholtz-Kirchoff theory and the facet ensemble method //J. Acoust. Soc. Am. 1983 V.73. P.183-194

187. R.S. Keiffer, J.C. Novavini A generalized wedge assemblage method for surface scattering calculations //J. Acoust. Soc. Am. 1988 V.82. P.219-220

188. W. Tobocman Calculation of acoustic wave scattering by means of the Helmholtz integral eguation I //J. Acoust. Soc. Am. 1984. V. 76. P. 599-607

189. M.F.Werby, H. Uberall, A. Nagl Bistatic scattering and identification of the resonances of elastic spheroids //J. Acoust. Soc. Am. 1988. V. 84 P.1425-1436

190. G.C. Gannaurd, H. Uberall Identification of cavity fillers in elastic solids using the resonance scattering theory // Ultrasonics 1980. V.18. P.261-269

191. Легуша ф. Ф. Расчет коэффициентов отражения и прохождения плоской волны через границу раздела жидких сред // Письма в ЖТФ. 1982. Т.8. №22. С.1390-1392.

192. Легуша Ф. Ф. Эффект Константинова и поглощение звука в неоднородных средах // УФН. 1984. Т.144. №3. С.509-522.264. мурга в. А. Поглощение звука при прохождении его через жидкий СЛОЙ // Акуст. журн. 1984. Т.30. ВЫП. 5. С.679-682.

193. Ландау Л. д., Лифшиц Е.м. Квантовая механика, м.: наука, 1974. 752 С.

194. P.Morse, K.Ingard Theoretical acoustics. New York: McGrand Hill book Comp. 1968.

195. Kjaergaard N. , Bjorno L., Kjaergaard E., Lassen , H. Broadband analysis of acoustical scattering by individual fish // Proc.of Int.Symp. of Fisheries Acoustics. 1987. Seattle

196. Finch, R. D., Chu F. L. Production and deteclion of solarity macroscopic quantized vortices in helium-II.//Phys. Rev., 1967, V.161. N 1. P.202-206.

197. Finch B. D., Wang T. G. Visible cavitation in liquid helium.-J. Acoust. Soc. Amer. 1966. V.30. N 3. P.511-514.

198. Marston P. L. Tensile strength and visible ultrasonic cavitation in superfluid 4He.//J. Low Temp. Phys. 1976. V. 25. N 3/4. P.383-407.

199. Marston P. L., Greene D. B. Stable microscopic bubbles in helium-I and evaporation-condensation resonance//J. Acoust. Soc. Amer.1978. V.64. N 1. P.319-321.

200. Neppiras E. A., Finch R. D. Acoustic cavitation in helium, nitrogen and water at 10 kHz.//J. Acoust. Soc. Amer. 1972. V.52. N 1. P.335-343.

201. Акуличев В.А., Жуков В.А., Ткачев Л. Г. Ультразвуковые пузырьковые камеры // Физика элементарных частиц и атомного ядра ЭЧАЯ. 1977. Т. 19. №4. с. 486-493

202. Есельсон Б. Н., Григорьев в. Н., Иванцов В. Г. Растворы квантовых жидкостей НеЗ Не4. М. наука, 1973. 424 с.

203. Акуличев В.А., Буланов В.а. Кавитационная прочность криогенных жидкостей // Акуст. журн. 1974. Т. 20. Ш. С.169-178.

204. Акуличев В.А., Буланов В.А. о прочности на разрыв квантовых жидкостей// Акуст. журн. 1974. Т. 20. Лоб. С. 817-821.

205. Акуличев В.А., Буланов В.А. О зародышеобразовании в квантовых жидкостях// В кн.: Поверхностные явления в жидкостях. Л.: изд-во ЛГУ. 1975. С. 134-137.

206. Ратинская И. А. О затухании звука в эмульсиях // Акуст. журн., 1962, Т.8, №2, С.210-215.

207. Паттерман с. Гидродинамика сверхтекучей жидкости. М.: Мир.1978. 520 с.

208. Дьярмати и. Неравновесная термодинамика, м. : мир. 1974. 304 с.

209. Распространение звука во флуктуирующем океане/ Под ред. с.Флатте. м.:Мир,1982.126 с.

210. Андреева И.Б. Рассеяние звука в океанических звукорассеивающих слоях. // в кн. : Акустика океана, под ред. Л.М.Бреховских, M.:Наука, 1974, С.491-558.

211. Андреева И. Б. , Самоволькин В.Г. Рассеяние акустических волн на морских организмахю М.:Агропромиздат. 1986. 104 с.

212. Гостев B.C., Швачко Р.Ф. обратное рассеяние звука неоднородностями показателя преломления океанской толщи. в кн. :Х Всесоюзная акуст. конференция, м.:Акустическийин-т,1983, Ду-6. с.82-85.

213. Johnson B.D., Cooke R.C. Generation of stabilized microbubbles in seawater.// Science. 1981. V.213. P.209-211

214. Mulhearn P.J. Distribution of microbubbles in coastal waters// J.Geophys.Res. V.86. No C7. P.6429-6434

215. Акуличев В.А., Буланов В.А., Кленин С.А. Исследование фазовых включений в жидкостях методами акустической спектроскопии, тезисы докладов 5-ой всес.конф. "Методика и техника ультразвуковой спектроскопии". Вильнюс: Вильнюс, политехи, ин-т. 1984. с.83.

216. Буланов в.А., Воронина л.Г., Попов п.н. Обработка сигналов при акустической спектроскопии морской среды всб. :"Модели, алгоритмы, принятие решений". М.: Акуст. ин-т. 1988. С.105-106

217. Буланов в.А., Воронина Л.Г., Попов П.Н. Вопросы излучения и приема сигналов при акустической спектроскопии морской среды //В сб.:"Модели, алгоритмы, принятие решений". М.: Акуст. ин-т. 1988. с.106-107

218. Буланов в.А., Попов п.н. Исследование характеристик узколучевого эхолота в параметрическом режиме в сб.: Антенны и преобразователи. Владивосток: двгу. 1988. с. 148-153

219. Beyer R.T. Parameter of nonlinearity in fluids// J.Acoust.Soc.Amer.// 1960. V.32, p.719-721

220. Bjorno L. Some experimental procedures for the investigation of the acoustic nonlinearity ratio (B/A) of marine sediments// Proc. of Inst. of Acoustics. Spring Conference'76, Liverpool 1976, p.78

221. Biot M.A. Theory of Propagation of Elastic Waves in a Fluid-Saturated Porous Solid. II. Higher Frequency Range// J.Acoust.Soc.Amer., 1956. V.28, P.179-191

222. Stoll R.D. Acoustic waves in marine sediments// In:"Ocean Seismo Acoustics", ed.by T.Akal, J.M.Berkson. NATO Conferences series. IV:16. 1986.

223. Gassmann F. Uber die Elasticitat poroser Medien// Vierteljahrschrift Naturforschenden Gesellschaft in Zurich, 1951 V.96. 1

224. Dunn F. , Law W.K., Frizzel L.A.Nonlinear ultrasonic wave propagation in biological materials // 1981 Ultrasonic Symposium, IEEE, NY, 1981. P.527-532

225. Law W.K., Frizzel L.A., Dunn F. Determination of the nonlinearity parameter B/A of biological media// Ultrasound in Med.& Biol., 1985. V.ll, 2, P.307-318,

226. Dunn F.,Law W.K.,Frizzel L.A.//Ultrasonics, 1993. V.31, 1, 35

227. Sehgal C.M., Porter B.R., Greenleaf J.F. Measurement of the acoustic nonlinearity parameter B/A in human tissues by a thermodynamic method// J.Acoust.Soc.Amer., 1984. V.76, No .4, P.1023-1029

228. Sehgal C.M., Brown G.M.,Bahn R.C., Greenleaf J.F. Measurement and use of acoustic nonlinearity and sound speed to estimate composition of excised livers// Ultrasound in Med.& Biol., 1986. V.12, 11, P.865-874

229. Быков В.г., Николаевский В.Н. Нелинейные геоакустические волны в морских осадках// Акуст.журн. 1990. Т.36. Вып.4. С.606-610

230. Pushkina N. Nonlinear acoustic waves in marine sediments // Report of Department of Industrial Acoustics,Technical University of Denmark, 1994, 12 p.

231. Bulanov V.A.,Bjorno I.K.,Bjorno L. Acoustic nonlinarity of two-phase media. Theory.// Report of Department of Industrial Acoustics, Technical University of Denmark, DK-2800, Lyngby, 1994, 47 p.

232. Bedford A., Stern M. A model for wave propagation in gassy sediments// J.Acoust.Soc.Amer. 1983. V.73. No 2. P.409-417

233. Кобелев Ю.Ф., Островский л. а. модели газожидкостной смеси, как нелинейной диспергирующей среды. В кн. : Нелинейная акустика. Горький: ИПФ АН СССР, С. 143-160.

234. Остроумов Г.А., Дружинин г.а., крячко в. м. , токман А. С. Нелинейные акустические явления в жидкостях с пузырьками газа //Вестник ЛГУ. 1975. вып.3. С.131-132.

235. Буланов в.А., Полоничко в. д. влияние дисперсионных свойств среды на эффективность параметрических излучателей звука в приповерхностных слоях океана в сб.:Акустические средства исследования океана. Владивосток: двпи, 1989, с.47-50.

236. Буланов В.А., полоничко в. д. эффективность параметрическоговзаимодействия акустических волн в приповерхностном слое моря, содержащем газовые пузырьки. Препринт ипмт ДВО АН СССР., Владивосток: ИЗД. ДВО АН СССР. 1990. 35 с.

237. Полякова А.л., Сильвестрова о.Б. о параметрическом излучателе звука, работающего в среде с пузырьками газа // Акуст. журн.1980. т. 26, N 5. С. 783-787.

238. Kustov L.M., Nazarov V.E., Ostrovsky L.A., Sutin A.M., Zamolin S.V. Parametric Acoustic radiator with a bubble layer // Acoust. Lett. 1982. Vol. 6, No 2. P. 15-17.

239. Градштейн И.е., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, м.: ФизматГиз, 1962.

240. Новиков Б. к. Нелинейное взаимодействие звуковых волн в слабо-диспергирующих средах // Акуст. журн. 1976. Т 22, с. 85-88.

241. Hamilton M. F., Fenlon F.H. Parametric acoustic array formation in dispersive fluids // J. Acoust. Soc. Amer. 1984. Vol. 76, No 5. P. 1474-1492.

242. Hamilton M.F., Fenlon F.H. Parametric acoustic array formation in relaxing fluids // J. Acoust. Soc. Amer. Suppl.1981. Vol 69, No 1. S41.

243. Краткий справочник по физико-химическим величинам// Ред.К.п.Мищенко, Л.А.Равдель. Л. ¡Химия. 1972. Таблицы физических величин. Справочник.// Ред. И.К.Киконин. М.: Атомиздат. 1976. 1008 С.

244. Справочник по физико-техническим основам криогеники// Ред. М. П. малкова. М.: Энергия, 1973. 392 с.