Исследование спектра звукового излучения процесса электролиза воды

• Автор: Воронина, Наталия Геннадьевна
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Исследование спектра звукового излучения процесса электролиза воды. Воронина Н.Г.

1 Электролиз воды как метод образования холодных газожидкостных сред

1.1 Расчет электролизной установки

1.2 Расчет объема выделяющихся газов

1.3 Размеры пузырей, выделяющихся при электролизе воды

Выводы по первой главе

2 Распространение и поглощение звука в газожидкостных средах

2.1 Уравнение движения пузыря

2.2 Коэффициент жесткости пузыря

2.3 Эквивалентная масса пузыря

2.4 Собственная частота колебаний пузыря
2.5 Механическое сопротивление, коэффициент потерь и добротность пузыря
2.6 Газовый пузырь как пульсирующая сфера
2.7 Особенности излучения звука пузырем, отрывающимся от твердой поверхности
2.8 Дисперсия скорости звука и затухание в ГЖС
Выводы по второй главе
3 Исследование параметров акустического излучения, сопутствующего процессам отрыва газовых пузырей от поверхности электрода
3.1 Исследование процессов отрыва и всплытия на поверхность жидкости пузырей, образованных методом электролиза воды
3.1.1 Механизм отрыва пузыря и скорость начальной стадии движения
3.1.2 Скорость всплытия одиночного пузыря
3.2 Исследование акустического излучения, возникающего при отрыве пузыря от твердой стенки
3.2.1 Излучение звука жидкой сферой, двигающейся в безграничной жидкости
3.2.2 Излучение звука пузырем, отрывающимся от горизонтальной твердой поверхности
3.2.3 Определение колебательной скорости поверхности пузыря методом Фурье преобразований
3.2.4 Особенности излучения звука одиночным пузырем, отрывающимся от твердой поверхности, в ГЖС
3.3 Колебания пузыря в поле звуковой волны при его всплытии из глубины на поверхность
3.3.1 Изменение физических параметров газового пузыря при его всплытии к поверхности жидкости
3.3.2 Изменение амплитуды колебаний одиночного пузыря при его всплытии
3.4 Расчет спектра акустического излучения, возникающего при отрыве пузырей от поверхности катода при электролизе воды
3.4.1 Расчет основных параметров распределения водородных пузырей в пелене
3.4.2 Выбор схемы проведения экспериментальных
исследований процесса излучения звука пузырями,
отрывающимися от твердой поверхности
3.4.3 Расчет спектра излучения, создаваемого водородными пузырями, отрывающимися от твердой поверхности
Выводы по третьей главе
собственная частота пузырей наиболее вероятного размера Я/, N1

концентрация пузырей в объеме ГЖС.
При произвольном значении газосодержания Р величина с находится из соотношения
где г]’ - вторая вязкость жидкости, — коэффициент температуропроводности воды, у — отношение удельных теплоемкостей для жидкости, щ- коэффициент потерь пузыря, рассчитанный на резонансной частоте пузыря, имеющих наиболее вероятный размер Я/.
Параметр ЛЯ - характеризует «ширину» функции распределения пузырей по их радиусам и определяется из уравнения
где ЩЯ) - функция распределения пузырей по размерам.
Таким образом, волновое число в ГЖС является комплексной величиной. Мнимая часть выражения (2.55) определяет величину потерь акустической энергии в среде и численно равна пространственному коэффициенту затухания волны в среде. Как показывают расчеты [34], величина этих потерь очень значительна (десятки дБ/см), что делает ГЖС практически непреодолимым препятствием для звука. Фазовая скорость звука определяется действительной частью этого выражения и рассчитывается как
1 1-Р , Р

с: с;
где с/ -скорость звука в жидкости, с2 - скорость звука в газе. Величина гсм может быть рассчитана из выражения
(2.56)