различных точках потока, быстро изменяющихся во времени, поэтому
свечение при гидродинамической кавитации — чрезвычайно сложный
объект исследования. Хотя свечение изжидкости при гидродинамиче-
ской кавитации и не имеет прямого отношения к звуковым колебани-
ям, его часто называют сонолюминесценцией. В соответствии с при-
родой процессов, приводящих к возникновению описанного светового
излучения, целесообразно называть его гидродинамической люминес-
ценцией (ГЛ) по аналогии с фотолюминесценцией, ультразвуковой лю-
минесценцией и т.д. Вследствие экспериментальных трудностей при
исследовании ГЛ, работ в этой области сравнительно немного.
Локализацию гидродинамической люминесценции обнаружили ав-
торы работы [4]. Они установили, что при высокоскоростном обтека-
нии препятствия возникает свечение, которое локализуется в сравни-
тельно узкой полосе турбулентного потока. Например, при скорости
набегающего потока воды 24 м/с и среднем статистическом “времени
жизни” кавитационного пузырька
19
±
2
мс максимум эмиссии света
фиксируется на расстоянии 150 мм от центра препятствия. Свечение
наблюдалось изполосы шириной около 50 мм, и максимум ГЛ обна-
ружен раньше момента максимального сжатия “среднестатистическо-
го” кавитационного пузырька. Открытие локализованной сонолюми-
несценции, которая излучается одним пульсирующим пузырьком [5],
привлекло внимание многих исследователей.
Следует отметить, что в работах [6–8] приведены результаты не-
зависимых экспериментов в различных условиях, но общим в них
является наблюдение некоего “светящегося образования”. Однако, не-
смотря на большой научный интерес, систематическое эксперимен-
тальное и теоретическое обоснование этого эффекта отсутствует.
Задачей данной работы состоит в исследовании физических и
физико-химических эффектов, возникающих при работе гидродина-
мической установки.
Постановка экспериментов.
Схема установки, на которой про-
водились эксперименты, представлена на рис. 1. Минеральное масло
марки Шелл вязкостью
ν
60
= 20
сСт из бака
1
емкостью 40 л насосом
2
подается в дросселирующее устройство
3
изпрозрачного полиро-
ванного оргстекла, а изнего возвращается в бак
1
. Давление на входе
в дроссель регулируется вентилем
4
. Цифровая видеокамера регистри-
рует ГЛ с частотой кадров 50. . . 2000 с
−
1
в отраженном или проходя-
щем свете и при очень слабом освещении. Диаметр цилиндрического
проходного отверстия 1 мм. Отношение длины узкой части проходного
отверстия к его внутреннему диаметру 0,5. Таким образом, дроссели-
рующее устройство, по сути, аналогично шайбе.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
65
