Особенности динамики газовых включений и их проявления в акустике микронеоднородной жидкости

• Автор: Максимов, Алексей Олегович
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 546 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ Глава I. АКУСТИКА ПУЗЫРЬКОВЫХ СРЕД

1.1. Нелинейная динамика пузырьков

1.2. Волновые процессы в двухфазных средах

1.3. Динамика роста и растворения газовых пузырьков в акустическом поле

1.4. Пузырьки в океане: распределение и методы регистрации

Глава 2. ОСОБЕННОСТИ НЕЛИНЕЙНЫХ РЕЗОНАНСОВ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ

2.1. Классификация особенностей динамических состояний пузырьков

2.2. Нелинейные колебания пузырьков под действием резонансного и шумового акустических полей

2.3. Отклик на воздействие модулированного сигнала

2.4. Субгармоническое излучение пузырьков при двухчастотном возбуждении

Глава 3. НЕЛИНЕЙНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

3.1. Переходные процессы в окрестности порога параметрического возбуждения поверхностных колебаний пузырька
3.2. Электрохимические методы регистрации волн Фарадея на поверхности пузырька: теоретические основы
3.3. Переходные процессы в окрестности субгармонического резонанса
3.4. Переходные процессы при наличии шума

Глава 4. АКУСТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В ДВУХФАЗНЫХ СРЕДАХ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ БИФУРКАЦИЯМИ
ДИНАМИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ПУЗЫРЬКОВ
4.1. Нелинейное затухание звука в жидкости с пузырьками
4.2. Управляемая прозрачность
4.3. Обращение волнового фронта
4.4. Форма линии акустического излучения при кавитации
Глава 5. КОЛЛЕКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ В ПЕЛЕНЕ ПУЗЫРЬКОВ
5.1. Коллективные колебания пелены пузырьков в жидкости
5.2. Распространение акустических сигналов в двухфазной среде
снарядной структуры
^ 5.3. Коалесценция газовых пузырьков в звуковом поле
5.4. Диффузионное разрушение жидких пен
5.5. Роль граничной кинетики в формировании спектра размеров пузырьков в жидкости
Глава 6. ДИНАМИЧЕСКИЕ СИММЕТРИИ В КАВИТАЦИОННЫХ ЯВЛЕНИЯХ
6.1. Симметрия уравнения Рэлея и анализ нелинейных пульсаций газовых пузырьков в жидкости
6.2. Максимальный размер пузырька при автомодельных пульсациях
• 6.3. Конформная симметрия и динамика закрепленных пузырьков
6.4. Распределение пузырьков коагулирующих в звуковом поле

Глава 7. ПУЗЫРЬКИ В ОКЕАНЕ
7.1. Временная эволюция интенсивности обратного рассеяния от пелены всплывающих пузырьков

7.2. Динамика растворения всплывающих пузырьков в случайном поле скоростей
7.3. Эффект транспортной пробки при формировании газового факела всплывающими пузырьками
7.4. Интерпретация акустических эхограмм газовых факелов
7.5. Спектр шума газового факела
Глава 8. ОПТОАКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ПУЗЫРЬКОВ
8.1. Дисперсионные искажения оптоакустических сигналов в
щ приповерхностном слое океана
8.2. Формирование предвестника при термоупругом возбуждении акустического импульса на поверхности моря
8.3. Соотношения между длинноволновыми характеристиками оптоакустических импульсов и моментами распределения пузырьков в приповерхностном слое океана
8.4. Особенности акустического излучения ледяной пластины, возбуждаемой лазерным термооптическим источником
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Глава 1. Акустика пузырьковых сред
Изучение другого природного объекта, представляющего собой скопление всплывающих пузырьков, - газового факела, началось относительно недавно. Особенно заметно интерес к природным газовым источникам на морском дне и их индикаторам возрос в течение последнего десятилетия. Возникли международные базы данных, в частности MAGIC (Marine Gas seeps and their Indicators), содержащие информацию о донных газовых источниках и некоторых природных объектах, которые им сопутствуют или являются индикаторами. К ним относятся [44]:
Газовые источники (gas seeps)-, участки морского дна с естественной эмиссией газа. Как правило, это “макроисточники”, которые проявляются как видимые невооруженным глазом скопления всплывающих пузырьков, которые легко регистрируются акустическими системами локации (гидролокатор бокового обзора, эхолот).
Яркие пятна (bright spots)-, интенсивные отражения, наблюдаемые на сейсмических трассах. Эти отражения являются индикаторами присутствия газа в осадках.
Акустическая мутность (acoustic turbidity): хаотические сейсмические отражения на малолглубинных сейсмических профилях. Они являются индикаторами присутствия газовых скоплений в осадках.
Газовые трубы (gas chimneys): вертикальные нарушения слоистости донных осадков, наблюдаемых на малоглубинных сейсмических профилях.
Покмарки (pockmarks): мелкомасштабные углубления в профиле морского дна, сформированные выбросами газа.
Грязевые вулканы (mud volcanoes): вулканообразная структура,
сформированная грязью, которая выталкивается выше поверхности дна. Часто бывает связана с выходом газа.
Газовые гидраты (gas hydrates): кристаллические льдоподобные образования, состоящие из воды и природного газа (чаще всего метана).