давлению
p
н
= 1
атм, температуре
T
н
∼
293
K и абсолютной влаж-
ности воздуха
δ
0
= 11
г
·
м
−
3
(при этом
E
0
кр
∼
3
·
10
6
В
·
м
−
1
, а длина
свободного пробега
λ
= 8
·
10
−
8
м). Величина
E
кр
пропорциональна да-
влению, и при 2. . . 5МПа она достаточно велика. Для возникновения
пробоя необходимо соблюдение условия
E
n
> E
кр
. Длина свободного
пробега электрона
λ
должна быть много меньше радиусов пузырьков и
при этом выполняется еще одно условие для возникновения лавинной
ионизации внутри пузырька:
λ r
i
,
(14)
где
r
i
— радиус
i
-го кавитационного микропузырька.
Согласно полученным экспериментальным результатам, электри-
ческий заряд образуется не только при возникновении гидродинами-
ческой кавитации, но и при работе ламинарного дросселирующего
устройства, когда длина сужения достигает 20 мм и в жидкости вообще
не развивается кавитация. В этом случае также применимы электро-
кинетический механизм и, соответственно, полученные уравнения и
решения. Согласно экспериментальным и теоретическим результатам,
полученным в данной работе, вклад электрических явлений значитель-
но превосходит влияние возможных тепловых механизмов.
Учитывая, что на внутренней поверхности проходного отверстия
образуется большое число мелких пузырьков, которые достаточно
прочно связаны с твердой поверхностью, при возникновении свечения
электрический пробой в проведенных экспериментах должен осуще-
ствляться именно внутри этих пузырьков малого размера, прочность
которых при электрическом пробое значительно меньше, чем проч-
ность на пробой однородной жидкости.
Таким образом, дросселирующее устройство оказалась первым
объектом, в котором удалось зарегистрировать не только вспышеч-
ное свечение в видимой области спектра, но и сопровождающее его
образование электрических зарядов, и поэтому оно оказалось первой
доступной и воспроизводимой моделью расщепляющегося кавитаци-
онного пузырька и, соответственно, сонолюминесценции. Проведен-
ный анализпоказал, что ГЛ имеет много общих черт с сонолюми-
несценцией [1] и механизм этих явлений при определенных условиях
обусловлен сходными электрокинетическими эффектами. Поэтому
основные элементы теории ГЛ, возникающей в узких каналах, во
многом сходны с теорией локальной электризации кавитационных
пузырьков [1, 11], и эксперименты по ГЛ могут быть использованы
для дополнительного обоснования основных положений этой теории.
В отличие от сонолюминесценции свечение в видимой области и па-
раметры электрических импульсов, которые получаются при течении
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
77
