Акустические методы исследования газовых пузырьков в морской воде
Диссертация
Результаты, изложенные в диссертации, докладывались на сессии объединенного научного совета по океанологии ДВНЦ и СО АН СССР (Владивосток, 1981), на Ш Всесоюзном научно-техническом совещании «Нелинейная гидроакустика — 83» (Таганрог, 1983), X Всесоюзной акустической конференции (Москва, 1983), 1У Всесоюзной конференции «Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. ОБЗОР ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ В ВОДЕ
- 1. 1. Теоретические представления
- 1. 1. 1. Распространение звука в среде с включениями
- 1. 1. 2. Амплитуда рассеяния звука на газовом пузырьке и постоянная затухания колебаний пузырька
- 1. 1. 3. Связь функции распределения пузырьков по размерам и сечения обратного рассеяния звука в жидкости с пузырьками .>
- 1. 1. 4. Затухание звука и дисперсия скорости звука в жидкости с пузырьками газа
- 1. 2. Основные экспериментальные методы исследования концентрации и распределения по размерам фазовых включений в жидкости
- 1. 3. Параметрические акустические излучатели
- 1. 4. Обзор данных о концентрации и функции распределения пузырьков по размерам в море
- 1. 1. Теоретические представления
- ГЛАВА 2. ДИСТАНЦИОННЫЕ АКУСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ В МОРЕ
- 2. 1. Экспериментальная установка для исследования газовых пузырьков в море акустическими методами
- 2. 2. Характеристики параметрических акустических излучателей
- 2. 3. Методика проведения экспериментов, записи и обработки информации
- ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАТНОГО РАССЕЯНИЯ ЗВУКА, РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ ПО РАЗМЕРАМ И ЗАТУХАНИЙ ЗВУКА В МОРЕ
- 3. 1. Обратное рассеяние звука в воде, содержащей газовые пузырьки
- 3. 2. Дистанционные исследования распределения пузырьков по размерам в море с применением параметрических акустических излучателей
- 3. 3. Влияние пузырьков на коэффициент затухания звука и нелинейный параметр
- 3. 4. Исследование затухания звука и функции распределения пузырьков по размерам в пелене пузырьков
- ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЙ ФАЗОВЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ЖИДКОСТИ МЕТОДОМ НЕСТАЦИОНАРНОГО РАССЕЯНИЯ И ЗАТУХАНИЯ АКУСТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ
- 4. 1. Основные теоретические предпосылки
- 4. 2. Экспериментальная аппаратура и методика проведения исследований
- 4. 3. Экспериментальное исследование нестационарного рассеяния акустических импульсов в море
Список литературы
- Бреховских Л.М., Лысанов Ю. П. Теоретические основы акустики океана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982, 284 с.
- Бреховских Л.М., Лысанов Ю. П. Акустика океана. В кн.: Физика океана. -М.: Наука, 1978, т. 2, с.49−145.
- Урик Р.Дяс. Основы гидроакустики./Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1978, 448 с.
- Агеева Н.С. Распространение звука в мелком море. В кн.: Акустика океана. Современное состояние / Под ред. Л. М. Бреховских и И. Б. Андреевой. — М.: Наука, 1982, с. I07-II7.
- Клей К., Медвин Г. Акустическая океанография /Пер. с англ. -М.: Мир, 1980, 582 с.
- Ерлов Н.Г. Оптика моря/ Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 248 с.
- Wille P. Akustische Fernmessung im Meer. Haturwissenschaften, 1981, v. 68, N.8, p. 391−406.
- Novarini J.C., Bruno D.R. Effects of the sub-surfase buttle layer on sound propagation. J. Acoust. Soc. Amer., 1982, v.72, N 2, p. 5Ю-514.
- Андреева И.Б. Рассеяние звука поверхностью и приповерхностным слоем океана. В кн.: Акустика океана. Современное состояние /Под ред. Бреховских Л. М. и Андреева И. Б. — М.: Наука, 1982, с.118−132.
- Глотов В.П., Лысанов Ю. П. Об относительной роли воздушных пузырьков и взволнованной морской поверхности в формировании реверберации. Акуст. журнал, 1968, т.14, № 3, с.371−375.
- Колобаев П.А. Рассеяние звука воздушными пузырьками, создаваемыми ветром в приповерхностном слое океана и их роль в формировании поверхностного рассеяния. Вопросы судостроения. Акустика, 1977, вып. 8, с. 58−66.
- Перник А.Д. Проблемы кавитации. 2-е изд., доп. и исправ. Л.: Судостроение, 1968, — 439 с.
- Кнэпп Р., Дейли Д., Хеммит Ш. Кавитация. М.: Мир, 1974, с. 687.
- Колобаев П.А. Исследование концентрации и статистического распределения размеров пузырьков, создаваемых ветром в приповерхностном слое океана. Океанология, 1975, т. 15, № 6, с. 1013−1017.
- Johnson B.D., Cooke R.C. Bubble populations and spectra in coastal water: a photographic approach. J. Geophys. Res., 1979, v.84, U 7, p. 3761−3766.
- Глотов В.П., Колобаев П. А., Неуймин Г. Г. Исследование рассеяния звука пузырьками, создаваемыми искусственным ветром в морской воде и статистического распределения размеров пузырьков. Акуст. журнал, 1961, т.7, № 4, с. 421−427.
- Koga Momoki. Bubble entrainment in breaking wind waves.-Tellus, 1982, v.34,H 5, p.484−489.
- Johnson B.D., Cooke R.C.Generation of stabilized microbubbles in seawater.-Science, 1981, v.213,IT 4504, p.209−211.
- Medwin H. In situ acoustic measurements of bubble populations in coastal ocean water.-J.Geophysical Res., 1970, v.75,1. N 3, P.599−611.
- Medwin H. Acoustical bubble spectrometry at sea.-In:Cavitation and inhomogeneities in underwater acousticsed.Lauterborn. Berlin, Heidelberg, H-Y.:Springer-Verlag, 1980, p, 187−193.
- Thorpe S.A., Stubbs A.R., Hall A.J., Turner R.J.Waterproduced bubbles observed by side-scan sonar.-Hature, v.296,IT 5858, p.636−638.
- Medwin H. In situ acoustic measurements of microbubbles at sea.-J.Geophys.Res., 1977, v.82,p.971−976.
- Thorpe S.A., Humphries P.U.Bubbles and breaking waves .-Hature, 1980, v.283,p.463−465.
- Medwin H. Counting bubbles acoustically: a review.-Ultrasonics, 1977, v. 16, IT 1, p. 7−13.
- Кобелев Ю.А., Островский Л. А., Сутин A.M. Некоторые акустические явления в жидкости с пузырьками газа. В кн.: П Всесоюзный симпоз. по физике акустико-гидродинамических явлений и оптоакустике. Тез. докл. М.: Наука, 1979, с. 42−43.
- Зверев В.А., Кобелев Ю. А., Селивановский Д. А., Соколов А. Ю. Об одном способе выявления газовых пузырьков в жидкости. -ЖТ§-, 1980, т.50, № 7, с. 1544−1545.
- Сандлер Б.М., Селивановский Д. А., Соколов А. Ю. Измерения концентрации газовых пузырьков в приповерхностном слое моря. Докл. АН СССР, 1981, т.260, № б, с.1474−1476.
- Сандлер Б.М., Селивановский Д. А., Соколов А. Ю. Новые данные о концентрации пузырьков газа с радиусами от б до 20 мк в море. ШТФ, 1982, т.52, № 8, с. 1692−1693.
- Соколов А.Ю. Измерения концентрации газовых пузырьков в море. В сб.: Исследования гидрофизических полей акустическими методами. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1983, с. 50−54.
- Гужов А.И. Совместный сбор и транспорт нефти и газа. М.: Недра, 1973, 280 с.
- Петухов Б.С., Генин Л. Г., Ковалев С. А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. -М.: Атомиздат, 1974, с. 407.
- Кутателадзе С.С., Накоряков В. Е. Теплообмен и волны в газожидкостных системах. Новосибирск: Наука, 1984. с. 302.
- Thorpe S.A.On the clouds of bubbles formed by breaking wind-waves in deep water, and their role in air-sea gas transfer.-Phil.Trans.Roy.Soc.London, 1982, v.3 041 483,p.155−210.
- Foldy L.L.The multiple scattering of waves.-Phys.Rev., 1945, v.67,H 3−4,p.107−119.
- Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики./Пер. с англ. под ред. С. П. Амилуева и др. М.: ИЛ, I960, т. 2, с. 886.
- Чабан И.А. Метод согласованного поля в применении к расчету эффективных параметров микронеоднородных сред. Акуст. журнал, 1964, т.10, № 3, с. 351−358.
- Чабан И.А. Расчет эффективных параметров микронеоднородных сред методом самосогласованного поля. Акуст. журнал, 1965, т. П, № I, с. 102−109.
- Ратинская И.А. О затухании звука в эмульсиях. Акуст. журнал, 1962, т.8, № 2, с. 210−215.
- Алексеев В.Н. К теории паровых пузырьков в звуковом поле.-Дис., канд. физ.-мат. наук -М.: Акуст. ин-т, 1979, с. 143.
- Физические основы подводной акустики /Пер. с англ. под ред. В. И. Мясищева. -М.: Сов. радио, 1955, с. 740.
- Буланов В.А. Фазовые превращения в метастабильной жидкости в звуковом поле. Дис. канд. физ.-мат. наук. — М.: Акуст. ин-т, 1980, с. 160.
- Акуличев В.А. Кавитация в криогенных и кипящих жидкостях. -М.: Наука, 1978, с. 280.
- 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- ДВНЦ АН СССР, 1983, с. 20−33.
- Акуличев В.А., Буланов В. А., Половинка Ю. А. Распространение звука в жидкости с парогазовыми пузырьками. В кн.: Распространение акустических волн. Владивосток- ДВПИ, 1982, с. 79−82.
- Akulichev V.A., Bulanov V.A.Crystallization nuclei in liquid in a sound field.-Int.J.Heat Mass Transfer, 1983, v.26, N 2, p.289−300.
- Акуличев B.A., Буланов В. А., Кленин С. А. и др. Исследование рассеяния и затухания звука в морской воде с пузырьками. Отчет по НИР «Мальта», гос. per. № Я26 781, ТОЙ ДВНЦ АН СССР. Владивосток, 1983, с. 109.
- Гаврилов JI.P. Содержание свободного газа в жидкости и методы его измерения. В кн.: Шизика и техника мощного ультразвука, т. 3, — М.: Наука, 1970.
- Кобелев Ю.А., Островский Л. А. Модели газожидкостной смеси, как нелинейной диспергирующей среды. В кн.: Нелинейная акустика. Горький- ИП8Б АН СССР, 1980, с. 143−160.
- Blanchard D.С., Woodcock A.N.Bubble formation and modification in the sea and its meteorological significance.-Tellus, 1957, v.9,p.145−158.
- Duntley S.Q.Light in the Sea.-Opt.Soc.Am.J., 1963, v.53,N 2, p.214−233.
- Иваницкий Г. P., Кунинский А. С. Исследование мокроструктуры объектов методами когерентной оптики. М.: Энергия, 1974.-с. 143.
- Khox С. Holography microscopy as a technique for recording dynamic microscopic subjects.-Science, 1966, v.153,Ж 3739, p.989.
- Голография. Методы и аппаратура. /Под ред. В. М. Гинзбурга и Б. М. Степанова. -М.: Сов. радио, 1974, с. 376.
- Пузырьковы камеры Л).А. Александров, Г. С. Воронов, В. М. Горбунков и др. М.: Тосштомиздат, 1963. с. 340.
- А.С. 233 273 (СССР). Ультразвуковое устройство для контроля жидкости /Ю.Е. Кириченко. Бюл. изобрет., 1989,№ 2.
- А.С. 618 674 (СССР). Ультразвуковой способ определения концентрации нерастворенного газа в жидкости / И. С. Кольцова, Л. О. Крынский, И. Е. Покровская, И. Г. Михайлов. -Бюл. изобрет., 1978, № 22.
- А.С. 606 128 (СССР). Устройство для контроля качества и состава среды по скорости ультразвука / Э.-Р. Ю. Стрининис, Г.-С. С. Леонавичюс, В. И. Илгунас. Бюл. изобрет., 1978, № 17.
- А.С. 657 335 (СССР). Устройство для измерения газовой фазы в двухфазных средах. / А. Н. Бутенко, Е. С. Чистяков. Бюл. изобрет., 1979, № 14.
- А.С. 657 332 (СССР). Устройство для измерения концентрации газовой фазы’в двухфазных средах /Бутенко А.Н., Е. С. Чистяков. Бюл. изобрет., 1979, № 14.
- А.С. 584 241 (СССР). Способ определения концентрации свободного газа в жидкости / А. Н. Бутенко, А. Е. Потапенко, Ю. Г. Потехин, Е. С. Чистяков. Бюл. изобрет., 1978, № 46.
- А.С. 289 353 (СССР). Способ измерения концентрации твердого вещества в суспензии / Г. М. Кузнецов. Бюл. изобрет., 1971, I I.
- А.С. 205 356 (СССР). Ультразвуковое устройство для измерения концентрации и среднего размера частиц суспензии /Г.М. Кузнецов. Бюл. изобрет., 1967, № 23.
- А.С. 257 128 (СССР). Способ измерения концентрации вещества в жидкости / А. Э. Вайн Бюл. изобрет., 1969, № 35.
- А.С. 935 530 (СССР). Устройство для измерения физических параметров взвеси / В. П. Шевцов, В. Т. Матецкий Бюл. изобрет.1982, № 37.
- А.С. 989 389 (СССР). Устройство для определения концентрации частиц в жидкости / В. П. Шевцов, В. Т. Матецкий. Бюл.изобрет., 1983, № 37.
- Скучик Е. Основы акустики /Пер. с англ. под ред. проф. Г. М. Лямшева.- М.: ИЛ, 1959, т.2, 542 с.
- Исакович М.А. Общая акустика. М.: Наука. Главная ред. физ.-мат. лит-ры, 1973, 496 с.
- А.С. 725 014 (СССР). Способ обнаружения пузырьков газа в жидкости / Ю. А. Кобелев, Д. А. Селивановский, А. Ю. Соколов.-Бюл. изобрет., 1980, № 12.
- Greenblatt P. Sources of acoustic backscattering at 87,5 kHz. -J.Acoust.Soc.Amer., 1981, v.70,N 1, p.134−142.
- Новиков Б.К., Руденко O.B., Тимошенко В. И. Нелинейная гидроакустика. Л.: Судостроение, 1981, с. 284.
- Зарембо Л.К. Акустическая излучающая параметрическая антенна. Усп. физ. наук, 1979, т.128, № 4, с. 713−720.
- Новиков Б.К., Руденко О. В., Тимошенко В. И. Исследования и разработки гидроакустических параметрических антенн и приборов. В кн.: Нелинейная акустика. Горький: ИЩ АН СССР, 1980, с. 31−44.
- МЮир Т.Дж. Нелинейная акустика и ее роль в геофизике морских осадков. В кн.: Акустика морских осадков / Под ред. Л. Хэмптона. М.: Мир, 1977, с. 227−273.
- Наугольных К.А., Островский Л. А., Сутин A.M. Параметрические излучатели звука. В кн.: Нелинейная акустика. Горький: И®- АН СССР, 1980, с.9−30.
- Наугольных К.А., Островский Л. А. 0 нелинейных эффектах в акустике океана. В кн.: Акустика океана. Современное состояние. М.: Наука, 1982, с. I8I-I95.
- Наугольных К.А., Островский Л. А., Сутин A.M. Нелинейная акустика. В кн.: Нелинейные волны. Распространение и взаимодействие. М.: Наука, 1981, с. 166−187.
- Островский Л.А., Фридман В. Е. 0 направленности мощного акустического излучения. Акуст. журнал, 1972, т.18, № 4,с. 584−589.
- Blackstock D.T., Lockwood J.G., Muir T.G.Directive harmonic generation in the radiation field of a cirenlar piston.-J.Acoust.Soc.Amer., 1973, N 4, p.1148−1153″
- Сутин A.M. Дифракционные явления в интенсивных звуковых пучках. В кн.: Нелинейная акустика, Горький: ИШ АН СССР, 1980, с. 45−67.
- Дудина Т.А., Есипов И. Б., Козяев Е. Ф. К теории параметрического излучения. В кн.: Труды У1 Международного симпозиума, по нелинейной акустике. М.: МГУ, 1976, т.1, с. 296−307.
- Карамзин Ю.Н., Сухоруков А. П., Сухорукова А. К. К теории акустической параметрической антенны. Акуст. журнал, 1977, т. 23, № 4, с. 596−602.
- Новиков Б.К., Руденко О. В., Солуян С. И. К вопросу о параметрическом излучателе ультразвука. Акуст. журнал, 1975, т.21, № 4, с. 591−597.
- Новиков Б.К., Рыбачек М. С., Тимощенко В. И. Взаимодействие дифрагирующих звуковых пучков и теория высоконаправленных излучателей ультразвука. Акуст. журнал, 1977, т.23, № 4,с. 621−626.
- Тимошенко В.И. Расчет и проектирование параметрических акустических преобразователей. 4.1. Таганрог: ТРТИ, 1978.
- Гурбатов С.Н., Демин И. Ю., Сутин A.M. Взаимодействие нелинейно-ограниченных сферических пучков в параметрических излучателях. Акуст. журнал, 1979, т.25, № 4, с.515−520.
- Римский-Корсаков А. В. Электроакустика. -М.: Связь, 1973.272 с.
- Козяев Е.Ф., Наугольных К. А. Параметрическое излучение звука в двухфазной среде. Акуст. журнал, 1980, т.26, И, с.91−98.
- Кобелев Ю.А., Сутин A.M. Генерация звука разностной частоты в жидкости с пузырьками различных размеров. Акуст. Журнал, 1980, т.26, № 6, с. 860−865.
- Перпер A.M., Сутин A.M. Влияние газовых пузырьков на поле параметрического излучателя звука. Акуст. журнал, 1983, т.29, № 5, с. 657−660.
- Полякова А.Л., Сильвеетрова О. Ю. О параметрическом излучателе, работающем в среде с пузырьками газа. Акуст. журнал, 1980, т.26, № 5, с. 783−787.
- Буханевич И.Ф., Рыбачек М. С., Тимошенко В. И. Методы формирования исходных сигналов нелинейного параметрического излучателя. В кн.: Прикладная акустика. Таганрог, вып. 2, 1976, с. I04-II0.
- Справочник по гидроакустике /А.П. Евтютов, А. Е. Колесников, А. П. Ляликов и др. Л.: Судостроение, 1982, 344 с.
- Рытов С.М., Кравцов Ю. А., Татарский В. Т. Введение в статистическую радиофизику. ч. П, М.: Наука, 1978, 4§ 4 с.
- Акуличев Б.А., Буланов В. А., Киселев В. Д., Кленин С. А. Исследование обратного рассеяния звука и распределения пузырьков по размерам в море. В кн.: X Всесоюзная акустическая конференция. М.: из-во Акустического ин-та, 1983, секция Д, с. 89−92.
- Акуличев В.А., Буланов В. А., Киселев В, Д., Кленин С. А. Исследование распределения пузырьков по размерам в море.
- В кн.: 1У Всесоюзная конференция «Проблемы научных исследований в области изучения и освоения Мирового океана.» Владивосток- из-во ДВПИ, 1983, секция 10, с. 31−33.
- Акуличев В.А., Буланов В. А., Киселев В. Д., Кленин С. А. Применение параметрических излучателей для исследования распределения пузырьков по размерам в морской воде. В кн.: Прикладная акустика. Таганрог: ТРТИ, 1983, вып. X, с. IX6-I20.
- Гаврилов Л.Р. 0 распределении газовых пузырьков в воде по их размерам. Акуст. журнал, 1969, т.15, № I, с. 25−27.
- Akulichev V.A., Bulanov V.A., Kiselyov Y.D., Klenin S.A.
- The use of parametric sound in the study of sound scattering in sea water.-10-th Intern. Simposium on Nonlinear Acoustics Kobe, Japan, 1984, A-3−2, p. 45.
- Weitendorf E.A., Complementing discussion contribution to the papers of H. Schippers and A. Lovik.- In: Cavitation and inho-mogemeities in underwater acoustics (edit.by W. Lauterborm),
- Berlin, Heidelberg, U.-Y., Springer-Verlag, 1980, p.230−233.
- ХЮ. Messino D., Setter D., Y/anderling P. Statistical approach to ultrasonic cavitation.-J.Acoust.Soc.Amer., 1963sv.35} N 10, p.1575−1582.
- Островский JI.A., Сутин A.M., Нелинейные акустические методы диагностики газовых пузырьков в жидкости. В кн.: Ультразвуковая диагностика. Горький: ЙШ АН СССР, 1983, с.139−150.
- Королев М.В., Карпельсон А. Е. Широкополосные ультразвуковые пьезопреобразователи. -М.: Машиностроение, 1982, 157 с.
- Домаркас В.И., Кажис Р.-И.Ю. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. Вильнюс: Минтис, 1975, 255 с.
- Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1965, 391 с.
- Кескюла А.Ю. Способы увеличения широкополосности акустического тракта дефектоскопических устройств. Дефектоскопия, 1975, № 3, с. 50−61.